JPH0574010B2 - - Google Patents
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- JPH0574010B2 JPH0574010B2 JP23839987A JP23839987A JPH0574010B2 JP H0574010 B2 JPH0574010 B2 JP H0574010B2 JP 23839987 A JP23839987 A JP 23839987A JP 23839987 A JP23839987 A JP 23839987A JP H0574010 B2 JPH0574010 B2 JP H0574010B2
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Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、地震時の災害等防止のためにガス・
石油などの燃料の遮断弁を制御する震動感知器と
して所定のON−OFF信号を発する感震器として
用いられるものであつて、特に地震に基く振動と
それ以外のノイズ的な外乱振動とを区別して異な
つたON−OFF比の電気信号を出力する感震器に
関するものである。
石油などの燃料の遮断弁を制御する震動感知器と
して所定のON−OFF信号を発する感震器として
用いられるものであつて、特に地震に基く振動と
それ以外のノイズ的な外乱振動とを区別して異な
つたON−OFF比の電気信号を出力する感震器に
関するものである。
従来、この種の感震器として昭和62年特許願第
14745号に開示されているようなものがあるが、
特にこの明細書添付図面の第１図に示されている
常時OFF形の感震器本体即ちポツト１と蓋板２
とにより構成された密閉容器の中に水銀粒３を封
入し蓋板２に気密にかつ電気的に絶縁して固着さ
れリードピン４の密閉容器内の電極４Ａの形状が
細いニツケル合金線の円形体をポツト１及び蓋板
２の下面とは接触しないよう一定の間隔を保つて
配設された形状のものである場合には感震器に地
震波と同じような波形の横方向の振動加速度を印
加した場合に感震器から発せられるON−OFF信
号と、外乱のノイズである地震波とは異なる波形
の横方向の振動加速度を印加した場合に感震器か
ら発せられるON−OFF信号とがそれぞれ異なつ
た信号として所望するON−OFFパターンとして
明確に区別し難い欠点を有している。
14745号に開示されているようなものがあるが、
特にこの明細書添付図面の第１図に示されている
常時OFF形の感震器本体即ちポツト１と蓋板２
とにより構成された密閉容器の中に水銀粒３を封
入し蓋板２に気密にかつ電気的に絶縁して固着さ
れリードピン４の密閉容器内の電極４Ａの形状が
細いニツケル合金線の円形体をポツト１及び蓋板
２の下面とは接触しないよう一定の間隔を保つて
配設された形状のものである場合には感震器に地
震波と同じような波形の横方向の振動加速度を印
加した場合に感震器から発せられるON−OFF信
号と、外乱のノイズである地震波とは異なる波形
の横方向の振動加速度を印加した場合に感震器か
ら発せられるON−OFF信号とがそれぞれ異なつ
た信号として所望するON−OFFパターンとして
明確に区別し難い欠点を有している。
本発明の感震器は、前述の欠点を除去すべく、
地震波をシミユレートした波形の横方向振動に対
しては水銀粒が良好に応動して所望のON−OFF
信号を発生し、外乱である異なる周期の横方向の
振動に対しては異なつたON−OFF信号を発生す
る如く水銀粒の受け皿容器であるポツトが静止し
ている時に水銀粒が常時定置される場所から横振
動を受けて動く半径方向にはほとんど抵抗のない
放射状に羽根のような形状を有する電極体を設け
水銀粒が前記羽根電極間に挟まれたりその間から
抜け出たりする運動中のON時間とOFF時間との
比の調節及び横振動によつて水銀粒が少しでも振
動方向と直角の成分の力を受けた時に横振動の周
期に同期して水銀粒が回転運動を生じて正規の往
復運動をしなくなり、そのため全く所望しない不
規則なON−OFF信号を生ずる事のないように、
前記羽根電極或いはポツトに放射状に設けた整流
板により回転運動を阻止するようにしたものであ
る。
地震波をシミユレートした波形の横方向振動に対
しては水銀粒が良好に応動して所望のON−OFF
信号を発生し、外乱である異なる周期の横方向の
振動に対しては異なつたON−OFF信号を発生す
る如く水銀粒の受け皿容器であるポツトが静止し
ている時に水銀粒が常時定置される場所から横振
動を受けて動く半径方向にはほとんど抵抗のない
放射状に羽根のような形状を有する電極体を設け
水銀粒が前記羽根電極間に挟まれたりその間から
抜け出たりする運動中のON時間とOFF時間との
比の調節及び横振動によつて水銀粒が少しでも振
動方向と直角の成分の力を受けた時に横振動の周
期に同期して水銀粒が回転運動を生じて正規の往
復運動をしなくなり、そのため全く所望しない不
規則なON−OFF信号を生ずる事のないように、
前記羽根電極或いはポツトに放射状に設けた整流
板により回転運動を阻止するようにしたものであ
る。
第１図及び第２図に示す如く、鉄板を絞り加工
などの方法で作つたポツト１は、その中央に水銀
粒５が通常定置される凹部１Ａが設けられ、この
凹部１Ａと隣接する勾配をもつた底面１Ｂ及びほ
ぼ垂直の壁面１Ｃと開口端部１Ｄから構成されて
いる。蓋板２は比較的厚い鉄板の中央に孔２Ａを
穿つたドーナツ状の形であり、その中央の孔２Ａ
にはガラス等の電気絶縁充填材３により例えば鉄
ニツケル合金製の導通ピン４がハーメチツクシー
ルしてある。導電ピン４には第２図によく判るよ
うに示す放射状の羽根部４B1乃至４B8を有する
電極４Ａがスポツト溶接の如き方法で固着されて
いる。ポツト１の内面は全体に水銀粒５が転動し
易いように粗面化されており、従つてこの水銀粒
５とポツト１との接触は電気的に不安定で抵抗値
が変動するためポツト１の底面の外方近傍には電
気抵抗を安定するためのリング状の接触子１Ｅが
鉄もしくはより好ましい材質として鉄ニツケル合
金で作られスポツト溶接の如き方法でポツト１の
内面に固着されている。この様な構造のポツトの
中に所定量の水銀粒５を収納した後所定の非酸化
性雰囲気中で前記蓋板２とポツト１の開口端部１
Ｄとがリングプロゼクシヨン溶接のような方法で
気密に固着されている。尚電極４Ａには第２図に
特によく判るように示されている如く４C1乃至
4C4なる孔が穿たれているがこれは水銀粒が強い
振動を受けた時に飛散した場合など正規の姿勢に
あつて電極の上に水銀粒が乗り上り蓋板２との間
に挟持されるような状態で正常な位置に戻らなく
なる事を防止するためのものである。第１図に示
された感震器を傾けず正規の姿勢に置くために例
えば合成樹脂の適当なケースに固定する事は良い
方法であるが、更により正確に正規の姿勢に置く
ためには昭和62年特許願第14745号に開示されて
いる如き方法が好ましい。
などの方法で作つたポツト１は、その中央に水銀
粒５が通常定置される凹部１Ａが設けられ、この
凹部１Ａと隣接する勾配をもつた底面１Ｂ及びほ
ぼ垂直の壁面１Ｃと開口端部１Ｄから構成されて
いる。蓋板２は比較的厚い鉄板の中央に孔２Ａを
穿つたドーナツ状の形であり、その中央の孔２Ａ
にはガラス等の電気絶縁充填材３により例えば鉄
ニツケル合金製の導通ピン４がハーメチツクシー
ルしてある。導電ピン４には第２図によく判るよ
うに示す放射状の羽根部４B1乃至４B8を有する
電極４Ａがスポツト溶接の如き方法で固着されて
いる。ポツト１の内面は全体に水銀粒５が転動し
易いように粗面化されており、従つてこの水銀粒
５とポツト１との接触は電気的に不安定で抵抗値
が変動するためポツト１の底面の外方近傍には電
気抵抗を安定するためのリング状の接触子１Ｅが
鉄もしくはより好ましい材質として鉄ニツケル合
金で作られスポツト溶接の如き方法でポツト１の
内面に固着されている。この様な構造のポツトの
中に所定量の水銀粒５を収納した後所定の非酸化
性雰囲気中で前記蓋板２とポツト１の開口端部１
Ｄとがリングプロゼクシヨン溶接のような方法で
気密に固着されている。尚電極４Ａには第２図に
特によく判るように示されている如く４C1乃至
4C4なる孔が穿たれているがこれは水銀粒が強い
振動を受けた時に飛散した場合など正規の姿勢に
あつて電極の上に水銀粒が乗り上り蓋板２との間
に挟持されるような状態で正常な位置に戻らなく
なる事を防止するためのものである。第１図に示
された感震器を傾けず正規の姿勢に置くために例
えば合成樹脂の適当なケースに固定する事は良い
方法であるが、更により正確に正規の姿勢に置く
ためには昭和62年特許願第14745号に開示されて
いる如き方法が好ましい。
而して、正規の姿勢に置かれた感震器を加振台
上に載置して第１図の矢印Ａにて示す水平方向の
振動を印加すると水銀粒は実線で示した通常の定
位置から左右に振動し振動加速度が所定の閾値例
えば140ガルになるとポツト１の凹部１Ａから流
出して点線にて示す如く外方へ移動しこれが左右
に振動周期に応動して移動する。従つてポツトの
底面外周近傍に固着された接触子１Ｅと導電ピン
４に固着された電極４Ａとの間は水銀粒５によつ
て電気的に短絡され、ポツト１と導電ピン４との
間に電流を通ずればON−OFF信号を発生する。
上に載置して第１図の矢印Ａにて示す水平方向の
振動を印加すると水銀粒は実線で示した通常の定
位置から左右に振動し振動加速度が所定の閾値例
えば140ガルになるとポツト１の凹部１Ａから流
出して点線にて示す如く外方へ移動しこれが左右
に振動周期に応動して移動する。従つてポツトの
底面外周近傍に固着された接触子１Ｅと導電ピン
４に固着された電極４Ａとの間は水銀粒５によつ
て電気的に短絡され、ポツト１と導電ピン４との
間に電流を通ずればON−OFF信号を発生する。
地震の周期として例えば0.3秒乃至0.7秒が通常
代表値として用いられている。従つて感震器とし
てはこの0.3秒乃至0.7秒の周期で閾値以上の加速
度により振動させた時発生するON−OFFの信号
と、これ以外の周期の閾値以上の加速度で振動さ
せた時に発生するON−OFF信号とが異なつたも
のであれば、比較回路を組込んだコンピユータに
よつて判別する事が容易となる。
代表値として用いられている。従つて感震器とし
てはこの0.3秒乃至0.7秒の周期で閾値以上の加速
度により振動させた時発生するON−OFFの信号
と、これ以外の周期の閾値以上の加速度で振動さ
せた時に発生するON−OFF信号とが異なつたも
のであれば、比較回路を組込んだコンピユータに
よつて判別する事が容易となる。
具体的な実験例として、水銀粒を0.3グラム程
度（この重量の横方向の直径は約3.6ミリメート
ル）で電極の内側の直径即ち第２図に示すD1は
5.5ミリメートル、電極の外側の直径D2は８ミリ
メートル、ポツト１の内径D3は9.5ミリメートル
のもので行なつたところ、第４図に示すグラフの
如く、横軸に時間を示し、ON−OFFを示す凹凸
線Ｌは周期0.7秒の時にON−OFFの時間は加速
度が閾値例えば140ガルに於てONが0.06秒、
OFFが0.29秒であつた。また加速度を閾値の2.2
倍弱の300ガルにするとONが0.11秒、OFFが0.24
秒程度に変化した。周期0.5秒の場合は凹凸線Ｍ
にて示すように閾値でONで0.06秒、OFFが0.19
秒、300ガルではONが0.09秒、OFFが0.16秒であ
つた。また周期0.3秒の振動を印加した時は凹凸
線Ｍにて示すように閾値加速度でONが0.055秒、
OFFが0.095秒、300ガルの加速度ではONが0.065
秒、OFFが0.085秒であつた。ノイズ振動即ち外
乱の周期としては、例えば重量車輛が凹凸路面を
通る時とか道路工事や建築現場などで杭打ち作業
などによつて生ずる振動の場合、周期として0.15
秒以下の振動加速度が多く例えばその加速度とし
て140ガルの時はONの時間が0.02秒以下であり
550ガルの大きな振動を印加しても凹凸線Ｐにて
示すようにON時間が0.04秒OFFが0.11秒以上と
いう結果を得た。従つて地震波形に多い周期であ
る0.3乃至0.7秒の振動と外乱振動とは明確にマイ
クロコンピユーターの判別基準としてON時間が
0.05秒以上でOFF時間が0.06秒以上のパターンが
連続して３秒の時間内に５回以上出現した時には
地震として判別し安全装置例えばガスの遮断弁を
止める様に指令を出すというように決める事が出
来る。
度（この重量の横方向の直径は約3.6ミリメート
ル）で電極の内側の直径即ち第２図に示すD1は
5.5ミリメートル、電極の外側の直径D2は８ミリ
メートル、ポツト１の内径D3は9.5ミリメートル
のもので行なつたところ、第４図に示すグラフの
如く、横軸に時間を示し、ON−OFFを示す凹凸
線Ｌは周期0.7秒の時にON−OFFの時間は加速
度が閾値例えば140ガルに於てONが0.06秒、
OFFが0.29秒であつた。また加速度を閾値の2.2
倍弱の300ガルにするとONが0.11秒、OFFが0.24
秒程度に変化した。周期0.5秒の場合は凹凸線Ｍ
にて示すように閾値でONで0.06秒、OFFが0.19
秒、300ガルではONが0.09秒、OFFが0.16秒であ
つた。また周期0.3秒の振動を印加した時は凹凸
線Ｍにて示すように閾値加速度でONが0.055秒、
OFFが0.095秒、300ガルの加速度ではONが0.065
秒、OFFが0.085秒であつた。ノイズ振動即ち外
乱の周期としては、例えば重量車輛が凹凸路面を
通る時とか道路工事や建築現場などで杭打ち作業
などによつて生ずる振動の場合、周期として0.15
秒以下の振動加速度が多く例えばその加速度とし
て140ガルの時はONの時間が0.02秒以下であり
550ガルの大きな振動を印加しても凹凸線Ｐにて
示すようにON時間が0.04秒OFFが0.11秒以上と
いう結果を得た。従つて地震波形に多い周期であ
る0.3乃至0.7秒の振動と外乱振動とは明確にマイ
クロコンピユーターの判別基準としてON時間が
0.05秒以上でOFF時間が0.06秒以上のパターンが
連続して３秒の時間内に５回以上出現した時には
地震として判別し安全装置例えばガスの遮断弁を
止める様に指令を出すというように決める事が出
来る。
更に感震器が取り付けられた装置が大地震の場
合には、転倒する事もあり得るのでこの場合、感
震器はONの状態を継続する事になる。従つて前
述のマイクロコンピユーターには１秒以上ONの
状態が継続すると遮断弁を止めるという指令を出
すようにプログラムされているのであるが、感震
器が取り付けられた装置の外側を例えば投石或い
はボール投げ遊びのボールがあやまつて当たつた
時に感震器には周期は短いが1000ガルを越えるよ
うな瞬間的な振動加速度が加わりそれが数秒後に
減衰して静止する事があり、そのような場合には
第１図及び第２図に示した実施例に於ける電極の
構造だけでは水銀粒５の回転運動の生じる可能性
があるので、これによる１秒以上のON継続とい
う不具合を防止するため、第１図及び第２図に示
す電極４Ａの羽根部分４B1乃至４B8の内径端面
のみに電気絶縁物を塗布してここを水銀粒５が接
触してもON信号を発生しないようにすればよい
事が判つた。電極４Ａの羽根部分８個のうちこの
電気絶縁物を塗布する内径端面を第１図の羽根部
分４B2，４B3及び４B4について斜線を引いて示
す。
合には、転倒する事もあり得るのでこの場合、感
震器はONの状態を継続する事になる。従つて前
述のマイクロコンピユーターには１秒以上ONの
状態が継続すると遮断弁を止めるという指令を出
すようにプログラムされているのであるが、感震
器が取り付けられた装置の外側を例えば投石或い
はボール投げ遊びのボールがあやまつて当たつた
時に感震器には周期は短いが1000ガルを越えるよ
うな瞬間的な振動加速度が加わりそれが数秒後に
減衰して静止する事があり、そのような場合には
第１図及び第２図に示した実施例に於ける電極の
構造だけでは水銀粒５の回転運動の生じる可能性
があるので、これによる１秒以上のON継続とい
う不具合を防止するため、第１図及び第２図に示
す電極４Ａの羽根部分４B1乃至４B8の内径端面
のみに電気絶縁物を塗布してここを水銀粒５が接
触してもON信号を発生しないようにすればよい
事が判つた。電極４Ａの羽根部分８個のうちこの
電気絶縁物を塗布する内径端面を第１図の羽根部
分４B2，４B3及び４B4について斜線を引いて示
す。
他の実施例として、第３図に示す如くポツトの
底面に放射状に半径方向にはほとんど水銀粒５の
転動抵抗にならないような薄い整流板６Ａ，６Ｂ
乃至６Ｈを設け水銀粒５の回転方向には抵抗とな
るような形状としておき、さらに第１図に示した
前述の実施例におけるポツト１の底面外周近傍に
電気抵抗を安定させるためのリング状の接触子１
Ｅの代りとして用いるようにしてもよい。この整
流板６Ａ乃至６Ｈをポツト１に設けた場合、第１
図に示す電極４Ａは羽根部分４B1乃至４B8を有
しない単なるリング状のものであつても構わな
い。
底面に放射状に半径方向にはほとんど水銀粒５の
転動抵抗にならないような薄い整流板６Ａ，６Ｂ
乃至６Ｈを設け水銀粒５の回転方向には抵抗とな
るような形状としておき、さらに第１図に示した
前述の実施例におけるポツト１の底面外周近傍に
電気抵抗を安定させるためのリング状の接触子１
Ｅの代りとして用いるようにしてもよい。この整
流板６Ａ乃至６Ｈをポツト１に設けた場合、第１
図に示す電極４Ａは羽根部分４B1乃至４B8を有
しない単なるリング状のものであつても構わな
い。
以上述べたように、電極４Ａが放射状の羽根部
分を持たない従来の単なるリングの場合とか、ポ
ツト１の底面に整流板を設けてない感震器の場合
には、例えば周期が0.1乃至0.14秒の間で水銀粒
が最初は往復運動をしているが、何らかのきつか
けで振動方向と直角の力が水銀粒に作用するため
生ずると考えられるが、水銀粒の回転運動が生じ
第４図の凹凸線Ｑにて示す如くONの状態を継続
してしまう事、又電極が単なるリングの場合に
は、0.7秒の周期のように比較的長い時は水銀粒
の往復運動中に軌道が少し外れてしまつて特に閾
値の近くの比較的大きくないガル値の場合に凹凸
線Ｒで示すように１回の往復運動中に２回のON
−OFF動作が発生せず歯抜けのようになつてし
まう為に前述のマイクロコンピユーターの判別基
準として３秒以内にON−OFFが５回以上出現し
なくなつて地震を感じた事にならないという不具
合を生ずる事もなく工業的に秀れた効果がある。
分を持たない従来の単なるリングの場合とか、ポ
ツト１の底面に整流板を設けてない感震器の場合
には、例えば周期が0.1乃至0.14秒の間で水銀粒
が最初は往復運動をしているが、何らかのきつか
けで振動方向と直角の力が水銀粒に作用するため
生ずると考えられるが、水銀粒の回転運動が生じ
第４図の凹凸線Ｑにて示す如くONの状態を継続
してしまう事、又電極が単なるリングの場合に
は、0.7秒の周期のように比較的長い時は水銀粒
の往復運動中に軌道が少し外れてしまつて特に閾
値の近くの比較的大きくないガル値の場合に凹凸
線Ｒで示すように１回の往復運動中に２回のON
−OFF動作が発生せず歯抜けのようになつてし
まう為に前述のマイクロコンピユーターの判別基
準として３秒以内にON−OFFが５回以上出現し
なくなつて地震を感じた事にならないという不具
合を生ずる事もなく工業的に秀れた効果がある。
第１図は本発明の一実施例に係る感震器の縦断
面図を示し、第２図は第１図の−線矢印方向
の平面図を示す。第３図は他の実施例に係る感震
器の部分図を斜視図にて示すものである。第４図
は感震器のON−OFF出力波形を示すグラフであ
る。 １……ポツト、１Ａ……中央凹部、１Ｂ……勾
配を有する底面、１Ｃ……壁面、１Ｄ……開口
端、２……蓋板、３……電気絶縁充填材、４……
導電ピン、４Ａ……放射状電極、５……水銀粒、
６Ａ乃至６Ｈ……整流板。
面図を示し、第２図は第１図の−線矢印方向
の平面図を示す。第３図は他の実施例に係る感震
器の部分図を斜視図にて示すものである。第４図
は感震器のON−OFF出力波形を示すグラフであ
る。 １……ポツト、１Ａ……中央凹部、１Ｂ……勾
配を有する底面、１Ｃ……壁面、１Ｄ……開口
端、２……蓋板、３……電気絶縁充填材、４……
導電ピン、４Ａ……放射状電極、５……水銀粒、
６Ａ乃至６Ｈ……整流板。
Claims (1)
- １ 中央凹部、勾配を有する底面及び壁面が同心
的に配設されたポツト及びその開口端部に導電ピ
ンを電気的に絶縁固定した蓋板を接合して構成し
た密閉容器中に所定量の水銀粒を封入して成り、
前記導電ピンの密閉容器内側部には前記水銀粒の
半径方向に比較的転動抵抗が少なく円周方向に対
して転動抵抗が大きくなる如き形状の放射状電極
を設けるか、或いは前記ポツトの底面の外周近傍
に水銀粒の半径方向に比較的転動抵抗が少なく円
周方向に対して転動抵抗が大きくなる如き形状の
放射整流板を設ける事によつて振動加速度に対し
て所望のON−OFF信号を発生するようにした事
を特徴とする感震器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23839987A JPS6479624A (en) | 1987-09-22 | 1987-09-22 | Seismoscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23839987A JPS6479624A (en) | 1987-09-22 | 1987-09-22 | Seismoscope |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6479624A JPS6479624A (en) | 1989-03-24 |
| JPH0574010B2 true JPH0574010B2 (ja) | 1993-10-15 |
Family
ID=17029623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23839987A Granted JPS6479624A (en) | 1987-09-22 | 1987-09-22 | Seismoscope |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6479624A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0313829A (ja) * | 1989-06-12 | 1991-01-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 地震検出システム |
| JPH0318787A (ja) * | 1989-06-15 | 1991-01-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 感震装置 |
| AU668753B2 (en) * | 1992-09-16 | 1996-05-16 | Ubukata Industries Co., Ltd. | Acceleration responsive device |
| US5600109A (en) * | 1993-10-01 | 1997-02-04 | Ubukata Industries Co., Ltd. | Acceleration responsive switch and method of making the same |
-
1987
- 1987-09-22 JP JP23839987A patent/JPS6479624A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6479624A (en) | 1989-03-24 |
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