JPS5883Y2 - 変位計の静電プロ−ブ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は変位計の静電プローブに関し、特に静電プロー
ブの各電極、絶縁インサートの組立構造に関する。

一般に、対向される基準電極と測定電極の間の静電容量
を測定することにより両電極間の変位を知る静電プロー
ブにあっては、検出される静電容量が小さな値であるた
めに、測定電極を外部浮遊容量から遮閉する接地ケース
と、前記測定電極とこの接地ケースの間に介在されるこ
とにより接地ケースの存在によって生ずる基準電極と測
定電極間の電気力線のひずみを矯正する保護電極とを設
ける必要がある。

即ち、接地ケースと測定電極のみによる測定の場合には
第３図ａ示のように電気力線がひずみ、正確な測定を行
なうことができないが、第３図す示のように接地ケース
と測定電極の間に保護電極を位置すると、基準電極と測
定電極間の電気力線が全体に亙って直線状になり、精密
な測定が可能になる。

したがって、従来においては、静電プローブを構成する
前記各部品を円柱乃至円筒形に製作し、これらを同軸的
に組立てて測定面となる端面を鏡面仕上げして用いてい
る。

しかしながら、前記各部品はかならずしも同一材質のも
のを用いるとは限られず、後発的な組立状態の変化を防
ぐたり、各部品間には電極材質とは著しく熱膨張率の異
なる絶縁インサートを用いなければならないから、従来
のように各部品を嵌合関係においたものでは、各部品や
絶縁インサートは長さ方向に自由に熱膨張できる状態に
ある。

このため、完成された静電プローブに環境温度の変動が
あると、各、構成部昂の勢膨張の違いにより、各構成部
品４ｆ長さ方向（こ伸縮するがら、精密仕上げされた測
定面に凹凸が生じる。

ことに、一般的にいえば、各電極を構成する金属よりも
絶縁インサートを構成する樹脂の方が、熱膨張率が数倍
程度大きいため、絶縁インサートの端面が各電極の測定
面よりも突出し、測定時に測定電極が浮上つた状態にな
る。

この事実は測定容量の誤差となって表われるので、結果
的に測定変位が実際よりも大きく測定されることになる
。

本考案は、以上に述べたような従来の静電プローブの構
造上の問題に鑑み、環境温度が変化しても測定精度が劣
化しない静電プローブを提案するものである。

本考案を要約す・れば、同軸的に配置される測定電極、
保護電極、絶縁インサートの測定面寄りの部分を半径方
向に貫通する固定孔を開け、この固定孔に電気絶縁性の
固定ピンを打込むことにある。

以下、図面に示す実施例により本考案の詳細を説明する
。

第１図において、符号１はステンレス鋼等の金属より円
柱状に作られた測定電極であって、この測定電極１の外
周は金属導体より円筒状に作られた保護電極２により取
囲まれている。

また前記測定電極１と保護電極２の間並びに保護電極２
の外周には、径の異なる中空円筒状に作られた４弗化エ
チレン樹脂製の絶縁インサート３，４がはめられ、前記
絶縁インサート４を円筒形の接地ケース５中に挿入する
ことによって前記各部材は同軸関係に配置される。

前記接地ケース５の前端部にはねじ部５ａがあり、この
ねじ部５ａに保護キャップ６をねじ止めすることによっ
て前記絶縁インサート４は接地ケース５からの抜出しを
阻止される。

そして前記測定電極１、保護電極２、絶縁インサート３
，４、保護キャップ６の前端面ばひとつの平面として鏡
面仕上げされ測定面７を構成している。

前記接地ケース５の後端部にはコネクタ８がねじ止めさ
れ、このコネクタ８の中心電極に固定された接続ピン９
は、前記測定電極１の後端に連設されかつすり割り１０
によって可とう性を与えられた小径の接続筒１１に緊密
に挿入される。

前記コネクタ゛８の中間電極１２は前記保護電極２の後
端から切込まれたすり割り１３Ｈにより可とう性を与え
られた舌片１３に弾力的に係合される。

本考案によれば、第２図によく示すように、前記測定面
７に最寄りの部分には、前記測定電極１保護電極２、絶
縁インサート３，４を貫通する半径方向の固定孔１４が
開けられる。

そしてこの固定孔１４には好ましくはポリカーボネート
等の樹脂から作るとよい絶縁性の固定ピン１５が圧入さ
れる。

図示する実施例においては、温度上昇に伴なう絶縁イン
サート３，４の体積変化を吸収するため、測定電極１の
外周面及び保護キャップ６の内周面に逃げ空間１６．１
７を形式して絶縁インサート３，４の熱膨張による体積
変化分を直径方向に逃がすようにしているけれども、他
の形式の逃げ空間としても実施できるのは指摘するまで
もない。

本考案による静電プローブは、以上に述べたような構造
であるから、測定電極１、保護電極２、絶縁インサート
３，４を同軸関係に組立てて、測定面７に寄った位置に
固定ピン１５を打込み、測定面７を鏡面仕上げすること
により一体化した構造体を得ることができる。

同構造体の各構成部品は、測定面７に近かい位置を貫通
する固定ピン１５で長さ方向への相互移動を阻止されて
いるので、環境温度変化が起こっても、各構成部品の熱
膨張率の違いにより測定面７に凹凸が現われることがな
く、シたがって、環境温度変化によって測定精度が劣化
することのない、信頼性の高い静電プローブとなる。

また、本考案による静電プローブにおいては、固定ピン
１５で組立てられた前記構造体を接地ケース５中に挿入
して、接地ケース５にねじ込まれる保護キャップ６で接
地ケース５からの抜出しを阻止するので、前記構造体の
測定面７と保護キャップ６の端面との間の位置精度も高
く、組立精度の向上と接地ケース５による静電的な透間
効果の向上も期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による静電プローブの全体断面図、第２
図は同静電プローブ要部の半部断面拡大図である、第３
図ａ、ｌ）は保護電極による電気力線のひずみ矯正作用
の説明図を挿入する。 １・・・・・・測定電極、２・・・・・・保護電極、３
，４・・・・・・絶縁インサート、５・・・・・・接地
ケース、１４・・・・・・固定孔、１５・・・・・・固
定ピン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 基準電極との間に電位を印加されかつこの基準電極との
   間の静電容量を測定される円柱状測定電極と、前記測定
   電極を取囲み外部浮遊容量から前記電極を遮閉する一端
   が開放された円筒状の接地ケースと、この接地ケースと
   前記測定電極の間に同軸的に介在されかつ前記測定電極
   と同電位に保たれることによって接地ケースの存在によ
   って生ずる電気力線のひずみを矯正する円筒状の保護電
   極と、前記測定電極、保護電極の間に挿入された絶縁イ
   ンサートとを備える変位計、ρ静電プローブにおいて、
   前記測定電極の測定面に寄った測定電極、保護電極、絶
   縁インサートの部分を貫通して開けられた半径方向の固
   定孔と、こ、の固定孔に差込まれることにより測定電極
   １、保護電極、絶縁インサートの相互移動を阻止する絶
   縁性の固定ピンとを備え、前記固定ピンで一体化した構
   造体を接地ケースに挿入して接地ケースに保護キャップ
   をねじ込んで前記構造体の抜出しを阻止した変位計の静
   電プローブ。