JPS59138917A

JPS59138917A - 鉛直線或は水平線に関して直線又は水平線からのずれを検証する為の測定器

Info

Publication number: JPS59138917A
Application number: JP59011112A
Authority: JP
Inventors: マツクス・エングラー
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-01-28
Filing date: 1984-01-26
Publication date: 1984-08-09
Also published as: EP0117226A2; US4641434A; EP0117226A3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は上記特許請求の範囲に記された独立項である特
許請求の範囲１の上位概念による鉛直線及び／又は水平
線に関してずれを検証する為の測定器並びに独立の特許
請求の範囲１０の上位概念による上記の測定器の使用に
係わる。

鉛直及び水平の調整の為及びわずかな［頃斜又は直線及
び平面の測定の為には長い間ボックスレベル又はチュー
ブラ−レベル（はこ形水準器又はチューブ形水準器）が
用いられている。ボックスレベ／ｌ／　（Ｄｏｓｅｎｌ
ｉｂｅｌｌｅ　）は内側が球形に磨かれたガラスのフタ
で閉じられた円筒形の容器である。

この容器の中には液体と希薄な空気が入っている。

比較的濃い液体の圧力によってガラスのフタについてい
る空気は圧迫されてレンズ形の気泡になっている。球形
の面の半径は５００ｍｍから２０００朋迄の間であり、
その為Ｋｌ°から３°迄のずれは比較的大きな偏差を生
じさせろ事がある。

チューブラ−レベル（Ｒｏｈｒｅｎｌｉｂｅｌｌｅ　）
　　の場合には全体として円筒形の本体の外被面の少な
くとも１部がたる型形状に研ぎ減らされている。ここで
も又濃い液体と希薄な空気かだろ形の壁の１番高い位置
に気泡を生じさせている。２ｍｍ又は２２６　ｍｍ　（
”＝　］　　Ｐａｒｉｓｅｒ　　Ｌｉｎ１ｅ”　）の透
明な壁の中の条線によって中心及び有り得べきすれの鋭
い確定が可能である。

これ等のレベルは職人達の間ではスタジアロツド形の標
尺と結合させていわゆる水準器として良く知られている
。

水平線を出す為には、液体が満たされ且つ長い区間（で
わたって地球の弧線に従った線を確定する事の出来る連
通管も又知られている。例えばＦＲ−Ａ　７４０６３８
６　にはこの原叩冗もとづく傾斜警報装置が説明されて
いる。Ｕ字形に作られた容器の中に２つの浮子が配置さ
れている。しかしながらこの種の装置では２本の脚の軸
すてよって定められる面の中での傾斜だけしか捕捉する
事が出来なｔ′＝。

水平に関する傾斜をすべての方向について測定する事が
出来ると云う装置がＣＨ−Ａ６２１１９２の中に説明さ
れている。半透明の壁を持つリング状の容器の中の側壁
の上に受光器と送光器とが互いに向かい合わせに取付け
られている。リング状の容器の中に入れられている液体
は光のバリヤーとして働く。これによって水平に関する
傾斜の方向と程度を比較的粗いピッチでデジタル表示す
る事が出来る。しかしながらこのやり方では水平を出す
事は出来ない。何故ならこの場合には非常に細かい段階
付けが安水される上に、水平についてのずれだけでなく
垂直についてのすれも表示されなければならないからで
ある。

これ１で対して本発明の課題は扱い易く且つ従来の水準
器と同じ特性を有し、しかも数字による表示が可能な、
水平線及び／又は垂直線からのずれを表示する為の測定
器を作る事である。

本発明によればこの課題は独立の特許請求の範囲１の特
徴表示部のメルクマールによる測定器の場合に達成され
る。この測定器の使用は独立の特許請求の範囲１０で特
徴づけられている。

本発明の実施例が以下に図面にもとづいて説明される。

図面について：第１図は測定値発生器の透視図、第２図（′ｉデジタル表示の為に測定値を評価する為の
増巾器の為の回路図、及び第３図は第１図による測定値発生器と第２図による増巾
器を使用した水準器の１部切断透視図、でｋ）ろ。

第１図（／′Ｃよる測定値発生器は四ｆｆ４形の角柱状
の外形を持つ中空体１０と円筒形の中空部１］とから成
り立っている。中空部１１の円筒形の壁面には互いに対
をなし且つ円周上に互いに間隔を置いて配置されている
接触レール１２．１３；１４．１５がある。各々の接触
レール１２〜１５は角柱状の中空体１０の外面上の接続
要素１６．１７；】８．１９と、電気を通す様に接続さ
れている。

中空部】１は少なくともはｙ半分迄液状の電解質２０に
よって満たされている。中空部１１の円筒形の壁の周囲
に沿って延びている接触レール１２．１４；１３．１５
の間の遮断箇所２１．２２；２３．２４は角状の中空体
１００辺に対して３０゜をなして配置されている平面の
上にある。

さて、第１の対の接触し〜ル１２．１．３に電源が接続
されると、もう１方の対の接触レール１４．１５の上で
電圧を測定する事が出来る。或いは、第２の接触レール
対に、電流を測定する事の出来ろ電流回路を接続する事
が出来るし、或いは又接触レール対相互間の電気抵抗を
測定する事も出来ろであろう。この値は広い範囲の中で
変化する事並びにこれによって簡単なやり方で、基準位
置からの液体の電解質の液面２０のずれの表示器を作る
事が出来ろと云う事が知られている。

電圧を測定する際には測定器と測定値表示器との間のマ
ツチングに関して様々な困難が生じ得ると云う事が知ら
れている。それ故プリアンプ（前置増巾器）が用意され
なければならない。この様なプリアンプの回路図が第２
図に示されている。

入力接続端子Ｅから測定電圧が第１の演算増巾器Ａ１へ
送られろ。この演算増巾器はインピーダンス変換器段階
として働き、高オーム性の入力を確定する。前１δ抵抗
器Ｒ１を介して第１の演算増巾器Ａ】の出力は第２の演
算増巾器の入力に接続されている。調節可能のネガティ
ブフィードバック抵抗器Ｐ１はこの演算増巾器Ａ２の出
力を上記の入力に接続している。２つの抵抗器Ｒ１及び
Ｐｌを適当に選ぶ事によってこの逆転された演算増１中型の増巾器■を調節する事が出来る二■−一　。

Ｒ】もう１つの前置抵抗器Ｒ２を介して第３の演算増巾器Ａ
３か第２の演算増巾器Ａ２の出力に接続されている。こ
の第３の演算増巾器Ａ３も又、増１１つ度Ｖ＝］の逆転
された演算増１４〕器として働く。

抵抗器Ｒ３はネガティブフィートバンクとして働く。こ
れによってこの第３の演算増巾器Ａ３は加算器として働
かす事が出来、アース０に対して入力端子Ｅの上ででｐ
す定されるべき信号（で対して、定められた電圧をオフ
セット補正の為に加える事が出来る。この定められた電
圧は調節可能の抵抗器Ｐ４によって調節する事が出来る
。

３つの演算増巾器Ａ］、Ａ２、及びＡ３を作動させる為
の給電線は極く簡単にしか示されていない。演算増巾器
Ａ３の出力からは増巾された電圧を取出す事が出来る。

この電圧の値は電位差計Ｐ３によって後続の表示部と精
確に適合させられる。

表示部としてはＬＣＤ（液晶）表示器付きのデジタル電
圧計を用いる事が出来る。その際この種の表示部は市場
で入手する事が出来るから、詳しい説明は不用であろう
。

説明された前置増巾器を持つ測定値発生器の使用が第３
図に示されている。スタジアロツド３０の中に、第１図
に示されているのと同じ実施態様の測定値発生器３１が
組込まれている。別の２つの中空部３２．３３の中には
、１方では測定値評価の為の電子装置３４が又他方では
装置３４に給電する為の電池３５が納められる。これら
の２つの中空部３２．３３は１つの共通のカバー３６に
よって閉じろ事が出来、その際には電気的接続部分をこ
のカバー３６の中に配置する事が出来ろし或いは電池３
５の為の中空部だけを取外し式のカバー３６で閉じる事
も出来る。

測定評価の為の電子装置３４は本質的１（、第２図に示
されている前置増巾器と表示装置、即ち電圧計、を含ん
でいる。電圧計の表示部３７は水準器で良く見られる様
に長手側の前面４１の中央に配置する事が出来、３方か
ら容易に読取りが出来ろ様に３つの表示面３８．３９．
４０を備えている。

更に任意の位置に操作要素、例えば押ボクン４２．４３
．４４．４５、及び４６が配置されている。例えば押ボ
クン４２はスイッチＯＮ１０　Ｆ　Ｆ’する為に用いる
事が出来る。その他の押ポクン４３．４４．４５は水平
線からのずれをそれぞれ７４ｍ、／ｍ単立て、度で、或
いはパーセンテージで選択的（で表示させろ事が出来る
様（、τする為の領域切換えの為に用いろ事が出来ろ。

最後の押ボタン４６は校正の為に用意しておく事が出来
る。勿論、値をスタンアロラドの垂直位置で表示する事
か出来る様にする為に、狭い方の前面４７にもう１つの
表示面を用意する事も出来る。

レベルを用いたこれ迄知られている水準器と比べると上
記の様な装置は、値をデジタルで表示する事が出来、レ
ベルの相対的な偏差から補間法によって導き出す必要が
無いと云う利点を有している。更に測定範囲が著しく拡
大されて一１５°から＋１０５°迄の範囲に拡大された
が、この様な広い範囲にわたる測定は従来の水準器では
不可能であった。

説明された電圧の測定の代わりに抵抗、電流、或いは容
量を測定する事も出来るであろう。その為には第２図の
前置増巾器の入力端子の上に、対応する既知の回路網を
接続しさえすれば良い。押ボタンの他に、作動状態を信
号表示する為に更に表示ランプ又はＬＣＤ（液晶）イン
ジケーターを備える事も出来ろ。これらの表示装置は既
知のやり方で押ボタンと組合わせる事も出来るであろう
。

容量を測定する場合には上述の様な接触レールの代わり
にプレート状の電極を中空部の底面と上面に配置し、液
体もそれに応じた電解液としなければならないであろう
。その場合でもプレートは３０°以下の角度で細分され
るべきであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は測定値発生器の透視図、第２図はデジタル表示
の為（（測定値を評価する為の増巾器の為の回路図、第
３図は第１図による測定値発生器と第２図による増巾器
を使用した水準器の１部切断透視図、である。］０・・・中空体、　　　　　１１・・・中空部、】２
．１３．１４、工５・・・接触レール、３４・・・電子
装置、　　　　３５・・・電池。３６・・・カバー、　　　　　３７・・・表示部−Ｒ損

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鉛直線或いは水平線に関して直線又は水平面から
のずれを検証する為゛の測定器（でして、内部が電導性
の液体によって部分的１（満たされた中空部（１］）を
含み、気密に閉じられた中空体（１０）と、少なくとも
表面の１部を上記の液体の中に浸した、上記の中空体（
１０）の中に動かない様に保持されている少なくとも一
対の電極（１２〜１５）と、上記の電極相互間の電気的
値を測定する為の手段（３４，３５，３７）とによって
特徴づけられる測定器。
（２）上記の中空体（１０）の中の中空部（１１）が円
筒形で、底面と上面としての少なくとも近似的に平行平
面の面から形成されている事によって特徴づけられる、
特許請求の範囲１に記載の測定器。
（３）電極として、中空部（１１）の円節壁に対して平
行に配置された細長い接触レール（１２〜１５）が存在
している事によって特徴づけられる特許請求の範囲１又
は２に記載の測定器。
（４）２対の接触レール（１２，１３；１４．１５）が
存在している事によって特徴づけられる、特許請求の範
囲３に記載の測定器。
（５）上記の接触レール（１２〜１５）が棒状に作られ
ている事、それらの接触レールが１対ずつ円筒壁の周囲
の少なくとも大部分の上に配置されている事、によって
特徴づけられる、特許請求の範囲４ｆで記載の測定器。
（６）接触レールの対と対の間の遮断箇所が対角線方向
に配置されている事によって特徴づけられる、特許請求
の範囲５に記載の測定器。
（７）上記の中空体（１０）が正方形の角柱として作ら
れている事、並びに上記の遮断箇所が対角線方向の面の
両側に延びている事、によって特徴づけられる、特許請
求の範囲６に記載の測定器。
（８）１対の接触レールの上に電圧ががけられている事
並びＶＣ電気的値としてもう１方の対の接触レールの上
の電圧がずれの為の尺度として用いられる事、によって
特徴づけられる、特許請求の範囲１から７迄のいずれか
に記載の測定器。
（９）上記の電極が互いに間隔を置いて配置された、上
記の中空部の横断面の少なくとも大部分を覆った２枚の
プレートである事によって特徴つけられる、特許請求の
範囲１（（記載の測定器。
（１０）上記のプレートがコンテンサープレートである
事並びに上記の液体が電解液である事によって特徴づけ
られる、特許請求の範囲９に記載の測定器。
（１１）デジタルの形での電気的値の表示の為Ω測定増
巾器によって特徴づけられる、特許請求の範囲８に記載
の測定器。
（１２）電気的に表示する水準器としてのスタジアロツ
ド（３０）の中に組込まれ、デジタルの形で表わされた
電気的値が角度として、百分率のずれとして、或いは長
さの尺度の形でのずれとして表示されろ事によって特徴
づけられろ特許請求の範囲ＩＫ記載の測定器。