JPH05172571A - 傾斜角センサ - Google Patents

傾斜角センサ

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JPH05172571A
JPH05172571A JP35574991A JP35574991A JPH05172571A JP H05172571 A JPH05172571 A JP H05172571A JP 35574991 A JP35574991 A JP 35574991A JP 35574991 A JP35574991 A JP 35574991A JP H05172571 A JPH05172571 A JP H05172571A
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JP
Japan
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frame
plate
electrode plate
conductive liquid
liquid
Prior art date
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Pending
Application number
JP35574991A
Other languages
English (en)
Inventor
Masakuni Niitsu
新津雅都
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ESUTO KK
Original Assignee
ESUTO KK
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Publication date
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は機械的な可動部分のない、耐久性に
優れ、正確に計測ができ小型、低コスト化を図ることが
できる傾斜角センサを得るにある。 【構成】 導電材製の筒状のフレ―ムと、このフレ―ム
の両側開口部を密封状態で覆う絶縁板と、この絶縁板で
密封状態で覆われたフレ―ム内に封入された該フレ―ム
内の容積のほぼ半分の容積の導電性液体と、前記絶縁板
で密封状態で覆われたフレ―ム内に封入された前記導電
性液体よりも比重の小さい絶縁性液体と、前記絶縁板の
表面に前記導電性液体とで静電容量が得られるように設
置した半円形状あるいは円形状を複数個に分割した弧状
の外部極板と、この外部極板に接続された一方の端子
と、前記フレ―ムに接続された他方の端子とで傾斜角セ
ンサを構成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は土木工事等で傾斜角を測
定する場合に使用される傾斜角センサに関する 。
【0002】
【従来の技術】従来の傾斜角センサはロ―タリ・エンコ
―ダ等に重力方向に垂下する重りを取付けたものや、ト
ルク・バランス型センサのように2つのセンスコイル間
の重りの変位によるインダクタンスの変化をベクトル演
算して検出するものが使用され
【0003】
【本発明が解決しようとする課題】従来の傾斜角センサ
はいずれも機械的な可動部分があるため、衝撃等のスト
レスにより狂いが生じやすいとともに摩耗しやすく、該
摩耗によって正確な計測が困難であるという欠点があ
る。また、摺動摩擦を小さくするためには重りを重くす
る必要があるため、小型化が困難であるという欠点があ
る。さらに、生産時に精密加工が要求されるため高価に
なるとともに、測定レンジを広くすると精度が悪くなる
という欠点があった。
【0004】本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、
機械的な可動部分を用いることなく正確な計測ができ、
小型、軽量化が図れる、安価で高精度な傾斜角センサを
提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案は導電材製の筒状のフレ―ムと、このフレ―
ムの両側開口部を密封状態で覆う絶縁板と、この絶縁板
で密封状態で覆われたフレ―ム内に封入された該フレ―
ム内の容積のほぼ半分の容積あるいは半分以下の容積の
導電性液体と、前記絶縁板で密封状態で覆われたフレ―
ム内に封入された前記導電性液体よりも比重の小さい絶
縁性液体と、前記絶縁板の表面に前記導電性液体とで静
電容量が得られるように設置した半円形状あるいは円形
状を複数個に分割した弧状の外部極板と、この外部極板
に接続された一方の端子と、前記フレ―ムに接続された
他方の端子とで傾斜角センサを構成している。
【0006】
【作用】上記のように構成された傾斜角センサはフレ―
ム内に封入された導電性液体の重力方向への変位を外部
極板と導電性液体との間の静電容量値として検出し、傾
斜角を得ることができる。
【0007】
【本発明の実施例】以下、図面に示す実施例により、本
発明を詳細に説明する。
【0008】図1ないし図4の本発明の第1の実施例に
おいて、1は導電材製の一側面が閉塞された内部が真円
形状の筒状のフレ―ムで、このフレ―ム1には端子2が
接続されるとともに、該フレ―ム1の開口部は絶縁板3
で密封状態に覆われている。
【0009】4は前記絶縁板3で密封状態で覆われたフ
レ―ム1内に封入された、該フレ―ム1内の容積のほぼ
半分の容積の導電性液体で、この導電性液体4は、例え
ば水銀等が使用される。
【0010】5は前記フレ―ム1内にダンパ―の目的で
封入された前記導電性液体4よりも比重の小さい絶縁性
液体で、この絶縁性液体5は例えばオイル等が使用され
る。
【0011】6は前記絶縁板3の表面に前記導電性液体
4とで静電容量が得られるように設置された半円形状の
外部極板で、この外部極板6には端子7が接続されてい
る。
【0012】上記構成の傾斜角センサ8は、180度の
測定レンジを持つもので、端子2、7間の外部極板6、
絶縁板3、導電性液体4およびフレ―ム1が図4に示す
ように可変コンデンサ構造となっているので、導電性液
体4が重力の方向に変位すると、外部極板6と導電性液
体4間の静電容量値が傾斜角に応じて変化する。
【0013】すなわち、絶縁板3の厚さをt、外部極板
6と導電性液体4との重なり合う面積をS、絶縁板3の
誘電率をε、外部極板6と導電性液体4間の静電容量値
をCとすると、C=εS/tとなる。
【0014】
【本発明の異なる実施例】次に図5ないし図16に示す
本発明の異なる実施例につき説明する。なお、これらの
本発明の異なる実施例の説明に当って、前記本発明の第
1の実施例と同一構成部分には同一符号を付して重複す
る説明を省略する。
【0015】図5ないし図7の本発明の第2の実施例に
おいて、前記本発明の第1の実施例と主に異なる点は、
絶縁板3に円形状を複数個に分割、本実施例では4分割
した弧状の4個の外部極板6A、6A、6A、6Aを設
置した点で、このように構成された傾斜角センサ8Aは
360度の測定レンジを持つとともに、フレ―ム1内に
封入する導電性液体4を該フレ―ム1の容積の半分以下
に設定してコストの低減を図っても、前記本発明の第1
の実施例と同様な作用効果が得られる。
【0016】なお、絶縁板3に設置する外部極板は2個
以上の3、5、6、7、8等の複数個に分割しても同様
な作用効果が得られる。
【0017】図8ないし図10の本発明の第3の実施例
において、前記本発明の第1の実施例と主に異なる点
は、筒状の導電材製のフレ―ム1Aの両側開口部を絶縁
板3、3で密封状態に覆うとともに、該絶縁板3、3に
90度位置をずらした半円形状の外部極板6、6をそれ
ぞれ設置した点で、このように傾斜角センサ8Bを構成
しても前記本発明の実施例と同様な作用効果が得られ
る。なお、この実施例において、外部極板として、円形
状を複数個に分割したものを用いてもよい。この場合、
3分割では60度位置をずらし、4分割では45度位置
をずらして配置するとよい。
【0018】図11ないし図13の本発明の第4の実施
例において、前記本発明の第1の実施例と主に異なる点
は、絶縁材製の一側面が閉塞された筒状のフレ―ム1B
と、このフレ―ム1Bの開口部を密封状態で覆う内部極
板となる導電材製の閉塞板9とを用いるとともに、フレ
―ム1Bの一側面に外部極板6を設置した点で、このよ
うに構成した傾斜角センサ8Cにしても前記本発明の実
施例と同様な作用効果が得られる。なお、フレ―ム1B
の一側面に複数個の外部極板6Aを設置してもよい。
【0019】図14ないし図16の本発明の第5の実施
例において、前記本発明の第4の実施例と主に異なる点
は、内壁面に内部極板10を設置した絶縁材製の閉塞板
11を用いた点で、このよにう傾斜角センサ8Dを構成
しても前記本発明の実施例と同様な作用効果が得られ
る。
【0020】なお、前記本発明の各実施例ではフレ―ム
1、1A、1B内にダンパ―の目的で導電性液体よりも
比重の小さい絶縁性液体5を封入したものについて説明
したが、本発明はこれに限らず、導電性液体4よりも比
重の大きい絶縁性液体5を封入しても同様な作用効果が
得られる。
【0021】また、フレ―ム1、1A、1B内に導電性
液体4だけを封入した傾斜角センサにしてもよい。
【0022】さらに、前記本発明の各実施例では内部が
真円形状の筒状のフレ―ム1、1A、1Bを用いるもの
に付いて説明したが、本発明はこれに限らず、フレ―ム
1、1A、1Bを回転させることにより、外部極板6と
対応する部位に位置する導電性液体4の面積が比例的等
に変化する形状であればどんな形状であってもよい。
【0023】
【本発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発
明にあっては次に列挙する効果が得られる。
【0024】(1)導電材製の筒状のフレ―ムと、この
フレ―ムの両側開口部を密封状態で覆う絶縁板と、この
絶縁板で密封状態で覆われたフレ―ム内に封入された該
フレ―ム内の容積のほぼ半分の容積あるいは半分以下の
容積の導電性液体と、前記絶縁板で密封状態で覆われた
フレ―ム内に封入された前記導電性液体よりも比重の小
さい絶縁性液体と、前記絶縁板の表面に前記導電性液体
とで静電容量が得られるように設置した半円形状あるい
は円形状を複数個に分割した弧状の外部極板と、この外
部極板に接続された一方の端子と、前記フレ―ムに接続
された他方の端子とで構成されているので、従来のよう
に機械的な可動部分がなく、経年変化による摩耗、衝撃
等による狂いがなく、長期間使用することができる。
【0025】(2)前記(1)によって、摺動摩擦が小
さいため、正確な計測ができる。
【0026】(3)前記(1)によって、構造が簡単
で、小型化が容易にでき、コストの低減を図ることがで
きる。
【0027】(4)前記(1)によって、測定レンジが
広く、各種の分野の傾斜角の測定に使用することができ
る。
【0028】(5)請求項2、3、4、5、6は前記
(1)〜(4)と同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す斜視図。
【図2】本発明の第1の実施例の一部破断面図。
【図3】図2の3−3線に沿う断面図。
【図4】本発明の第1の実施例の等価回路を示す説明
図。
【図5ないし図7】本発明の第2の実施例を示す説明
図。
【図8ないし図10】本発明の第3の実施例を示す説明
図。
【図11ないし図13】本発明の第4の実施例を示す説
明図。
【図14ないし図16】本発明の第5の実施例を示す説
明図。
【符号の説明】
1、1A、1B:フレ―ム、 2:端子、3:絶
縁板、 4:導電性液体、5:絶縁性液
体、 6、6A:外部極板、7:端
子、8、8A、8B、8C、8D:傾斜角センサ、9:
内部極板となる閉塞板、 10:内部極板、1
1:閉塞板。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電材製の筒状のフレ―ムと、このフレ
    ―ムの両側開口部を密封状態で覆う絶縁板と、この絶縁
    板で密封状態で覆われたフレ―ム内に封入された該フレ
    ―ム内の容積のほぼ半分の容積あるいは半分以下の容積
    の導電性液体と、前記絶縁板で密封状態で覆われたフレ
    ―ム内に封入された前記導電性液体よりも比重の小さい
    絶縁性液体と、前記絶縁板の表面に前記導電性液体とで
    静電容量が得られるように設置した半円形状あるいは円
    形状を複数個に分割した弧状の外部極板と、この外部極
    板に接続された一方の端子と、前記フレ―ムに接続され
    た他方の端子とからなることを特徴とする傾斜角セン
    サ。
  2. 【請求項2】 導電材製の筒状のフレ―ムと、このフレ
    ―ムの両側開口部を密封状態で覆う絶縁板と、この絶縁
    板で密封状態で覆われたフレ―ム内に封入された該フレ
    ―ム内の容積のほぼ半分の容積あるいは半分以下の容積
    の導電性液体と、前記絶縁板の表面に前記導電性液体と
    で静電容量が得られるように設置した半円形状あるいは
    円形状を複数個に分割した弧状の外部極板と、この外部
    極板に接続された一方の端子と、前記フレ―ムに接続さ
    れた他方の端子とからなることを特徴とする傾斜角セン
    サ。
  3. 【請求項3】 導電材製の一側面が閉塞された筒状のフ
    レ―ムと、このフレ―ムの開口部を密封状態で覆う絶縁
    板と、この絶縁板で密封状態で覆われたフレ―ム内に封
    入された該フレ―ム内の容積のほぼ半分の容積あるいは
    半分以下の容積の導電性液体と、前記絶縁板で密封状態
    で覆われたフレ―ム内に封入された前記導電性液体より
    も比重の小さい絶縁性液体と、前記絶縁板の表面に前記
    導電性液体とで静電容量が得られるように設置した半円
    形状あるいは円形状を複数個に分割した弧状の外部極板
    と、この外部極板に接続された一方の端子と、前記フレ
    ―ムに接続された他方の端子とからなることを特徴とす
    る傾斜角センサ。
  4. 【請求項4】 導電材製の一側面が閉塞された筒状のフ
    レ―ムと、このフレ―ムの開口部を密封状態で覆う絶縁
    板と、この絶縁板で密封状態で覆われたフレ―ム内に封
    入された該フレ―ム内の容積のほぼ半分の容積あるいは
    半分以下の容積の導電性液体と、前記絶縁板の表面に前
    記導電性液体とで静電容量が得られるように設置した半
    円形状あるいは円形状を複数個に分割した弧状の外部極
    板と、この外部極板に接続された一方の端子と、前記フ
    レ―ムに接続された他方の端子とからなることを特徴と
    する傾斜角センサ。
  5. 【請求項5】 絶縁材製の一側面が閉塞された筒状のフ
    レ―ムと、このフレ―ムの開口部を密封状態で覆う内部
    極板となる、あるいは内部極板を備える閉塞板と、この
    閉塞板で密封状態で覆われたフレ―ム内に封入された該
    フレ―ム内の容積のほぼ半分の容積あるいは半分以下の
    容積の導電性液体と、前記閉塞板で密封状態で覆われた
    フレ―ム内に封入された前記導電性液体よりも比重の小
    さい絶縁性液体と、前記フレ―ムの一側面の表面に前記
    導電性液体とで静電容量が得られるように設置した半円
    形状あるいは円形状を複数個に分割した弧状の外部極板
    と、この外部極板に接続された一方の端子と、前記内部
    極板に接続された他方の端子とからなることを特徴とす
    る傾斜角センサ。
  6. 【請求項6】 絶縁材製の一側面が閉塞された筒状のフ
    レ―ムと、このフレ―ムの開口部を密封状態で覆う内部
    極板となる、あるいは内部極板を備える閉塞板と、この
    閉塞板で密封状態で覆われたフレ―ム内に封入された該
    フレ―ム内の容積のほぼ半分の容積あるいは半分以下の
    容積の導電性液体と、前記フレ―ムの一側面の表面に前
    記導電性液体とで静電容量が得られるように設置した半
    円形状あるいは円形状を複数個に分割した弧状の外部極
    板と、この外部極板に接続された一方の端子と、前記内
    部極板に接続された他方の端子とからなることを特徴と
    する傾斜角センサ。
JP35574991A 1991-12-20 1991-12-20 傾斜角センサ Pending JPH05172571A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004001334A1 (ja) * 2002-06-20 2003-12-31 Ubukata Industries Co., Ltd. 静電容量式液体センサ
JP2008261695A (ja) * 2007-04-11 2008-10-30 Tokai Rika Co Ltd 傾斜角センサ装置
WO2009137692A1 (en) * 2008-05-09 2009-11-12 Litchfield William L Improved level vial
RU2475703C1 (ru) * 2011-12-01 2013-02-20 Закрытое акционерное общество "Энергонефтемаш" Датчик угла наклона
KR101275235B1 (ko) * 2010-11-18 2013-06-14 센서텍(주) 각도 변위 측정을 위한 경사각 센서
KR102165303B1 (ko) * 2019-08-19 2020-10-14 한국철도기술연구원 기계식 스위치를 이용한 경사 측정 시스템
KR20210006174A (ko) * 2019-07-08 2021-01-18 한국철도기술연구원 기계식 경사 측정 장치

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004001334A1 (ja) * 2002-06-20 2003-12-31 Ubukata Industries Co., Ltd. 静電容量式液体センサ
US7360424B2 (en) 2002-06-20 2008-04-22 Ubukata Industries, Co., Ltd. Capacitance-type liquid sensor
JP2008261695A (ja) * 2007-04-11 2008-10-30 Tokai Rika Co Ltd 傾斜角センサ装置
WO2009137692A1 (en) * 2008-05-09 2009-11-12 Litchfield William L Improved level vial
KR101275235B1 (ko) * 2010-11-18 2013-06-14 센서텍(주) 각도 변위 측정을 위한 경사각 센서
RU2475703C1 (ru) * 2011-12-01 2013-02-20 Закрытое акционерное общество "Энергонефтемаш" Датчик угла наклона
KR20210006174A (ko) * 2019-07-08 2021-01-18 한국철도기술연구원 기계식 경사 측정 장치
KR102165303B1 (ko) * 2019-08-19 2020-10-14 한국철도기술연구원 기계식 스위치를 이용한 경사 측정 시스템

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