JPH1019818A - 導電性異物検出センサ - Google Patents

導電性異物検出センサ

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JPH1019818A
JPH1019818A JP17922096A JP17922096A JPH1019818A JP H1019818 A JPH1019818 A JP H1019818A JP 17922096 A JP17922096 A JP 17922096A JP 17922096 A JP17922096 A JP 17922096A JP H1019818 A JPH1019818 A JP H1019818A
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JP
Japan
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conductive
foreign matter
moisture
detection sensor
electrode
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JP17922096A
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English (en)
Inventor
Yoshiyuki Sato
善之 佐藤
Minoru Yanagibashi
実 柳橋
Takao Yoneyama
隆雄 米山
Kenji Tsuchida
健二 土田
Shuji Nakajima
修二 中島
Tsunao Ishimatsu
綱男 石松
Toru Ebisawa
徹 海老沢
Jiro Tomitori
治郎 富取
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering and Services Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 堤防土中の浸透水分の検出を行って、堤防決
壊等の予測に供したい。 【解決手段】 第1導電性ケーブル2と第2導電性ケー
ブル3間に、対向する櫛歯状電極4と櫛歯状陰極電極5
からなる電極部6を接続して、浸透水分検出センサ1を
構成する。電極部6に水分が浸透すると、電極4と5と
が短絡し、閉ループが形成し、これを外部の出力検出部
13で検出する。 【効果】 浸透水分検出センサで堤防土中の水分を検出
し、地盤強度を推定して崖の崩壊や堤防の決壊等を予知
し、2次災害を未然に防止するシステムの構成を可能に
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性の異物を検
出する導電性異物検出センサに係り、とくに導電性異物
として崖の崩壊や堤防の決壊の要因となる土中や堤防中
の水分量を検出できる導電性異物検出センサに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の液体を検出するセンサとして、光
ファイバ自体をセンサとしたものが知られている。この
センサでは、光ファイバの表面に液体が接触したときに
光ファイバの光屈折率が変化することを応用し、光ファ
イバの透過光量によって液体の漏洩を検出する。
【0003】また、導体に液体が接触したときに誘電率
が変化する特性を応用し、ケーブルの特性インピーダン
スの変化を評価して、液体漏洩を検出するセンサも知ら
れている。このセンサは、外側編組と心線間の絶縁材料
が、液体が浸透しやすく且つ耐水性がある多孔質テフロ
ンから構成されている、液体浸透性同軸ケーブルの構造
である。
【0004】この2つの型の液体検出センサは、例えば
「計測と制御」vol.25,NO.10(昭和61年
10月)に記載されたものが知られている。しかし、こ
れらのセンサは対象とする液体を石油と限定しており、
これらのセンサでは水を含めた多種類の液体の検出を行
うことができない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、光フ
ァイバや液体浸透性同軸ケーブル構造の液体検出センサ
が、石油プラントのパイプラインに平行して設置され、
パイプラインからの石油漏れを検出しようとするもので
あり、土壌中に浸透してくる各種液体の浸透有無を確認
することが困難である問題があった。
【0006】本発明の目的は、対象物中の導電性異物が
検出可能であり、土壌中や堤防中などに浸透してくる多
種液体の有無を確認し、地盤の脆さを評価して地盤決壊
を監視したり、広く利用できる導電性異物検出センサを
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の導電性異物検出センサは、第1の導電性ケ
ーブルと第2の導電性ケーブルと、第1と第2の導電性
ケーブル間に接続した対向する櫛歯状電極からなる電極
部とから構成し、第1と第2の導電性ケーブル間に一定
電圧を印加したときの電流量から電極部の導電性異物を
検出する。
【0008】また、上記第1と第2の導電性ケーブル間
に複数個の電極部を接続する。
【0009】また、本発明の導電性異物検出センサは、
第1の導電性ケーブルと第2の導電性ケーブルと第3の
導電性ケーブルと、第1と第2の導電性ケーブル間及び
第2と第3の導電線ケーブル間に接続した対向する櫛歯
状電極からなる電極部の複数個とから構成し、第1と第
2の導電性ケーブル間及び第2と第3の導電性ケーブル
間に一定電圧を印加したときの電流量から電極部の導電
性異物を検出する。
【0010】また、上記電極部は金等の対腐食性に優れ
た材料で表面を構成する。
【0011】また、上記導電性ケーブルを絶縁性フィル
ムで被覆する。
【0012】また、上記電極部を液体浸透性絶縁皮膜で
モールドする。
【0013】さらに、上記導電性異物検出センサを土中
に埋設し、導電性異物として土中の水分を検出する。
【0014】また、上記導電性異物検出センサを堤防に
埋設し、導電性異物として堤防中の水分を検出する。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
から図6により説明する。図1は、本発明の導電性異物
例えば堤防内への浸透水分検出センサの第1の実施の形
態を示す構造図である。図1において、浸透水分検出セ
ンサ1は、第1導電性ケーブル2と第2導電性ケーブル
3間に、櫛歯状陽極電極4と櫛歯状陰極電極5を短絡し
ないように一定間隔で対向配置した電極部6を接続した
構成である。1つの歯ではなく複数個の櫛歯状としたの
は土中内の1点ではなく一定の広がりの範囲で浸透水分
を検出するためである。
【0016】第1、第2導電性ケーブル2、3は、絶縁
被覆されており、外部から水分がテーブル内の芯線に入
り込まないようになっている。電極部6の対向配置した
櫛歯状陽極電極4、5はその表面(即ち導電表面)が露
出した構成をなす。尚、電極部6全体を箱体の中に挿入
し、この箱体の周囲に水分浸透用の小窓を設けるか、又
は脱脂線等の水部浸透材を電極部6の周囲に設けるとか
することで、電極部6への自然な水分の浸透が可能とな
る。
【0017】図2は、図1の浸透水分検出センサの機能
説明図である。図2において、図1の浸透水分検出セン
サ1の浸透水分検出動作は、図2の電極4と5との短絡
の有無を検出する検出センサ1と、その第1導電性ケー
ブル2と第2導電性ケーブル3の間に直列接続された電
圧発生部11と保護抵抗部12と、その保護抵抗部12
と並列接続の浸透水分検出部13とから構成された浸透
水分検出システムによって行われる。
【0018】浸透水分検出システムは、浸透水分検出セ
ンサ1の電極部6に浸透水分が存在していない場合に
は、回路的に開ループの状態であって電流の発生がな
く、したがって浸透水分センサ1の出力検出部13では
浸透水分検出信号は発生しない。しかし例えば浸透水分
検出センサ1の電極部6に浸透水分14が接触すると、
回路的に閉ループの通電状態となって浸透水分出力検出
部13で浸透水分信号を検出する。
【0019】図3は、本発明の浸透水分検出センサの第
2の実施の形態を示す構造図である。図3において、浸
透水分検出センサ21は、第1導電性ケーブル22と第
2導電性ケーブル23間に、複数個並列に、ここでは4
個の図1と同様の4個の電極部24を並列接続した構成
である。
【0020】図4(イ)は、図3の等価回路を含む検出
システムを示す。この等価回路は、電極部24〜27が
並列に接続されている。端部には、図2で示す、電圧発
生部11(例えば電池)、抵抗12、出力検出部13を
設ける。電極部24〜27の少なくとも1つが、浸透水
分の存在により短絡(ON)すると閉ループが形成さ
れ、出力検出部13でこれを検出する。従って、図4の
検出システムによれば、4つの電極部24〜27のいず
れか1つが短絡することのみを検出できる。
【0021】図4(ロ)は、4つの電極部24〜27の
どれが短絡したかを検出するための検出システムを示
す。各電極部24〜27に直列に、互いに異なる抵抗R
1〜R4を設けた。これにより、電極部24〜27の中で
短絡する1つ以上の電極部があれば、その直列抵抗値に
従った電流が流れ、これを検出部13で検出する。電流
の大きさにより、どの電極部が短絡したのか、また2つ
以上の電極部の短絡であればその短絡電極がどれである
かを知ることができる。
【0022】図4(ハ)は、電極部24〜27に、それ
ぞれ直列に、抵抗R1〜R4、電池E1〜E4を設けた検出
システムを示す。図4(ロ)と同じく、1つ以上の電極
部24〜27の短絡の有無及び、短絡電極部がどれであ
るかを知ることができる。
【0023】図5は、本発明の浸透水分検出センサの第
3の実施の形態を示す構造図である。図5において、浸
透水分検出センサ31は、第1導電性ケーブル32と第
2導電性ケーブル33間、及び第2導電性ケーブル33
と第3導電ケーブル34間に、それぞれ複数個ここでは
4個、及び3個の図1と同様の電極部35を並列接続し
た構成である。
【0024】図5の検出センサにおいても図4(イ)、
(ロ)、(ハ)の如き検出システムにより、電極部の短
絡の有無を検出できる。
【0025】図6は、本発明の浸透水分検出センサの第
4の実施の形態を示す構造図である。図6において、本
発明の浸透水分検出センサを例えば土中に埋設し、浸透
有無を検出する実施の形態を示す。ここで浸透水分検出
センサ41は、図1と同様の第1導電性ケーブル2と第
2導電性ケーブル3間に電極部6を接続した構成に加え
て、さらに本センサ41は土中に埋設し土中の水分を検
出するのを主目的として設置条件が劣悪なため、第1導
電性ケーブル2と第2導電性ケーブル3の外部を更に腐
食防止用の絶縁皮膜42で被覆し、電極部6を液体浸透
性絶縁皮膜43で被覆して構成している。更に、電極部
6は図1と同じく箱体等に入れて、その箱体の小窓から
の浸透水分が侵入できるようにするとかのやり方をとっ
てもよい。
【0026】図7は、本発明の浸透水分検出センサの第
5の実施の形態を示す斜視図である。図7において、本
発明の浸透水分検出センサを例えば堤防52内の土中に
埋設し、堤防への水分浸透の有無を検出する実施の形態
を示す。ここで浸透水分検出センサ51は、図6の浸透
水分検出センサ41と同様の構成であり、この検出セン
サ51を堤防52に埋設する。
【0027】また、本浸透水分検出センサ51の検出動
作は、図2と同様にその第1導電性ケーブル2と第2導
電性ケーブル3の間に直列接続された電圧発生部53と
保護抵抗部54と、その保護抵抗部54と並列接続の出
力検出部55とから構成された堤防水分検出システムに
よって行われる。
【0028】更に以下の態様がある。 (1)、電極部6の電極表面は、金等の耐腐食性に優れ
た材料でコーティングする等をすれば、長時間の使用、
誤動作の防止が可能である。 (2)、導電性ケーブルの導電部の外部の絶縁は絶縁性
フィルムを被覆することで達成できる。又、絶縁性フィ
ルムの周囲を、更に絶縁樹脂でモールドするようにする
と、図6に示した如き導電部を形成できる。 (3)、図6で、電極部は、液体浸透性絶縁材で被覆し
たが、これはモールドすることで得ることができる。液
体浸透性絶縁材としては、布状化した樹脂、脱脂線、水
分通過孔のある樹脂等がある。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明の浸透水分等
の導電性異物の検出センサによれば、導電性の異物の検
出、土中の浸透水分の有無検出、堤防の浸透水分の有無
検出が可能であり、土中の水分浸透を監視したり、堤防
の水分浸透を監視することなどが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の導電性異物特に浸透水分検出センサの
第1の実施の形態を示す構造図である。
【図2】図1の浸透水分検出センサの機能説明図であ
る。
【図3】本発明の浸透水分検出センサの第2の実施の形
態を示す構造図である。
【図4】本発明の検出システムの、等価回路を含む実施
の形態図である。
【図5】本発明の浸透水分検出センサの第3の実施の形
態を示す構造図である。
【図6】本発明の浸透水分検出センサの第4の実施の形
態を示す構造図である。
【図7】本発明の浸透水分検出センサの第5の実施の形
態を示す斜視図である。
【符号の説明】
1、21、31、41、51 導電性異物(浸透水分)
検出センサ 2、22、32 第1導電性ケーブル 3、23、33 第2導電性ケーブル 4 櫛歯状陽極電極 5 櫛歯状陰極電極 6、24、35 電極部 11、53 電圧発生部 12、54 保護抵抗部 13、55 浸透水分検出部 14 浸透水分 34 第3導電性ケーブル 42 絶縁皮膜 43 液体浸透性絶縁皮膜 52 堤防
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土田 健二 茨城県日立市幸町三丁目2番2号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内 (72)発明者 中島 修二 茨城県日立市幸町三丁目2番2号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内 (72)発明者 石松 綱男 茨城県日立市幸町三丁目2番2号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内 (72)発明者 海老沢 徹 茨城県日立市幸町三丁目2番2号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内 (72)発明者 富取 治郎 茨城県日立市幸町三丁目2番2号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の導電性ケーブルと第2の導電性ケ
    ーブルと、第1と第2の導電性ケーブル間に接続した対
    向する櫛歯状電極からなる電極部とから構成し、第1と
    第2の導電性ケーブル間に一定電圧を印加したときの電
    流量から電極部の導電性異物を検出することを特徴とす
    る導電性異物検出センサ。
  2. 【請求項2】 第1と第2の導電性ケーブル間に複数個
    の電極部を並列接続した請求項1の記載の導電性異物検
    出センサ。
  3. 【請求項3】 第1の導電性ケーブルと第2の導電性ケ
    ーブルと第3の導電性ケーブルと、第1と第2の導電性
    ケーブル間および第2と第3の導電性ケーブル間に接続
    した対向する櫛歯状電極からなる複数個の電極部とから
    構成し、第1と第2の導電性ケーブル間および第2と第
    3の導電性ケーブル間に一定電圧を印加したときの電流
    量から電極部の導電性異物を検出することを特徴とする
    導電性異物検出センサ。
  4. 【請求項4】 電極部は金等の耐腐食性に優れた材料で
    表面を構成した請求項1から請求項3のいずれか1項に
    記載の導電性異物検出センサ。
  5. 【請求項5】 導電性ケーブルを絶縁性フィルムで被覆
    した請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の導電
    性異物検出センサ。
  6. 【請求項6】 電極部を液体浸透性絶縁皮膜でモールド
    した請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の導電
    性異物検出センサ。
  7. 【請求項7】 導電性異物検出センサを土中に埋設し、
    導電性異物として土中の水分を検出することを特徴とす
    る請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の導電性
    異物検出センサ。
  8. 【請求項8】 導電性異物検出センサを堤防に埋設し、
    導電性異物として堤防中の水分を検出することを特徴と
    する請求項7記載の導電性異物検出センサ。
JP17922096A 1996-07-09 1996-07-09 導電性異物検出センサ Pending JPH1019818A (ja)

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Cited By (5)

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