JPS5960258A - 密封形ガス絶縁電気装置内における異物粒子の外部検出装置 - Google Patents
密封形ガス絶縁電気装置内における異物粒子の外部検出装置Info
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- JPS5960258A JPS5960258A JP57170374A JP17037482A JPS5960258A JP S5960258 A JPS5960258 A JP S5960258A JP 57170374 A JP57170374 A JP 57170374A JP 17037482 A JP17037482 A JP 17037482A JP S5960258 A JPS5960258 A JP S5960258A
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- Japan
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- wall
- vibration
- tank
- foreign particles
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- G01N29/42—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by frequency filtering or by tuning to resonant frequency
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- G—PHYSICS
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- G01N2291/104—Number of transducers two or more emitters, one receiver
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Gas-Insulated Switchgears (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は絶縁ガスが充填されているタンク内に導体や各
種電気機器が配置されたガス絶縁電気装置において、上
記タンク内面に何らかの原因で散乱した金属粉等の異物
粒子の有無を装置の外部から検出する密封形ガス絶縁電
気装置内における異物粒子の外部検出装置に関する。
種電気機器が配置されたガス絶縁電気装置において、上
記タンク内面に何らかの原因で散乱した金属粉等の異物
粒子の有無を装置の外部から検出する密封形ガス絶縁電
気装置内における異物粒子の外部検出装置に関する。
従来のガス絶縁電気装置においては、何らかの原因でタ
ンク内に粒子状の異物が混入する場合がある。この状態
でガス絶縁電気装置に課電すると、異物粒子は電界強度
による静電力によって浮上力が働き、異物粒子自身の重
力との関係で浮上力が重力よりも上回った場合には、異
物粒子は浮上し、浮上した異物粒子を介して閃絡する現
象が生じ、絶縁耐力を低下させる原因になる。
ンク内に粒子状の異物が混入する場合がある。この状態
でガス絶縁電気装置に課電すると、異物粒子は電界強度
による静電力によって浮上力が働き、異物粒子自身の重
力との関係で浮上力が重力よりも上回った場合には、異
物粒子は浮上し、浮上した異物粒子を介して閃絡する現
象が生じ、絶縁耐力を低下させる原因になる。
従来、この種の問題を解決する方法として、ガス絶縁電
気装置には、上記異物粒子を捕捉するように働くトラッ
プ機構を設け、このトラップ機構により異物粒子を捕捉
して装置の絶縁耐力の低下を防止する提案が種々行なわ
れている。
気装置には、上記異物粒子を捕捉するように働くトラッ
プ機構を設け、このトラップ機構により異物粒子を捕捉
して装置の絶縁耐力の低下を防止する提案が種々行なわ
れている。
(例えば特開昭54−163326,特開昭55−18
900,特開昭55−68810,特開昭55−136
810等)しかしながら、実際に異物粒子が存在してい
るか、あるいは上記トラップ機構が有効に作用し異物粒
子を捕促しているかは、装置を分解するか、何らかの方
法でトラップ機構内の異物粒子を回収してみなければわ
からないばかりか、トラップ機構が有効に作用するもの
においてもガス絶縁電気装置を組立て課電しようとする
ときは異物粒子の捕捉を促す静電界力は働いておらず、
異物粒子に対して全く無防備の状態で課電せざるを得な
いという欠点があった。この危険性は異物粒子の移動(
落下)を促す重力の働かない水平方向に配置されたガス
絶縁電気装置に特に著しい。
900,特開昭55−68810,特開昭55−136
810等)しかしながら、実際に異物粒子が存在してい
るか、あるいは上記トラップ機構が有効に作用し異物粒
子を捕促しているかは、装置を分解するか、何らかの方
法でトラップ機構内の異物粒子を回収してみなければわ
からないばかりか、トラップ機構が有効に作用するもの
においてもガス絶縁電気装置を組立て課電しようとする
ときは異物粒子の捕捉を促す静電界力は働いておらず、
異物粒子に対して全く無防備の状態で課電せざるを得な
いという欠点があった。この危険性は異物粒子の移動(
落下)を促す重力の働かない水平方向に配置されたガス
絶縁電気装置に特に著しい。
本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、その目
的とするところは、ガス絶縁電気装置を課電することな
く、その内部の異物粒子の有無を外部から検知できるよ
うにしたガス絶縁電気装置内における異物粒子の外部検
出装置を提供することにある。
的とするところは、ガス絶縁電気装置を課電することな
く、その内部の異物粒子の有無を外部から検知できるよ
うにしたガス絶縁電気装置内における異物粒子の外部検
出装置を提供することにある。
本発明は、ガス容器の外壁に、このガス容器を加娠する
加振器と、上記ガス容器の振動を検出する振動検出器を
取付け、上記ガス容器に振動を加えたときのガス容器の
振動を検出し、この検出結果によって上記ガス容器内に
おける異物粒子の有無音検知するように構成したことを
特徴とするものである。
加振器と、上記ガス容器の振動を検出する振動検出器を
取付け、上記ガス容器に振動を加えたときのガス容器の
振動を検出し、この検出結果によって上記ガス容器内に
おける異物粒子の有無音検知するように構成したことを
特徴とするものである。
以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。第1図ガス絶縁電気装置としての絶縁ガス導体を示す
もので、図中1はSF6ガス等の電気絶縁性ガス2を充
填したガス容器としてのタンクであり、このタンク1内
には導体3が絶縁スペーサ4によって支持された状態で
収納されている。なお、5はタンク1の接続フランジ部
である。
。第1図ガス絶縁電気装置としての絶縁ガス導体を示す
もので、図中1はSF6ガス等の電気絶縁性ガス2を充
填したガス容器としてのタンクであり、このタンク1内
には導体3が絶縁スペーサ4によって支持された状態で
収納されている。なお、5はタンク1の接続フランジ部
である。
このように構成された絶縁ガス導体のタンク1内に異物
粒子が存在するか否かを検知する場合には、第2図に示
すように、上記タンク1の外壁に、このタンク1を加振
する例えば電磁力を利用した慣性質量型の加振器6およ
び上記タンク1の振動加速度を検出する振動検出器とし
ての振動加速度検出素子7が取付けられる。なお、8は
上記タンク1の外壁に溶着された取付部としてのナット
で、このナット8に上記加振器6が着脱自在に取付けら
れる。
粒子が存在するか否かを検知する場合には、第2図に示
すように、上記タンク1の外壁に、このタンク1を加振
する例えば電磁力を利用した慣性質量型の加振器6およ
び上記タンク1の振動加速度を検出する振動検出器とし
ての振動加速度検出素子7が取付けられる。なお、8は
上記タンク1の外壁に溶着された取付部としてのナット
で、このナット8に上記加振器6が着脱自在に取付けら
れる。
第3図は上記加振器6および振動加速度検出素子7を有
してなる異物粒子の外部検出装置の構成を示すもので、
図中9は発振器、10は増幅器、11は振動計、12は
高域ろ波器(ハイパスフィルタ)、13は表示器である
。
してなる異物粒子の外部検出装置の構成を示すもので、
図中9は発振器、10は増幅器、11は振動計、12は
高域ろ波器(ハイパスフィルタ)、13は表示器である
。
しかして、発振器9より正弦波信号を発生させ、電力増
幅器10を介して電磁加振器6に加えると、ガス絶縁導
体のタンク壁を加振することができる。ところで、発振
器9にて発振周波数、すなわち加振周波数を適当に調節
すると、タンク1の機械的共振周波数に一致したときは
、わずかな加振力で大きな振動を与えることができる。
幅器10を介して電磁加振器6に加えると、ガス絶縁導
体のタンク壁を加振することができる。ところで、発振
器9にて発振周波数、すなわち加振周波数を適当に調節
すると、タンク1の機械的共振周波数に一致したときは
、わずかな加振力で大きな振動を与えることができる。
ここで、この発明の原理を第4図に示す等価モデルを参
照しながら説明する。すなわち、加振器6′によってバ
ネ14,15で支承されたテーブル16を上下方向に正
弦波にて加振するときの振動加速度はテーブル16の振
幅をXとすると、 X=asinωt…………(1) である。但し、aは最大振幅、ωは振動の角速度である
。重力の加速度を1g=980cm/s2とすれば加速
度比は、 となる。いま、テーブル16上に質量mの物質17が塔
載されているとすると、この物体17に働く力Fは、下
向きの力を正とすると、F=mg{1−■(g)}……
……(4)となり、■(g)>1のとき、物体17に働
く上向きの力が重力に打勝って、物体17は上向きに投
げ出されることになる。このときの状態は丁度ガス絶縁
電気装置内の異物粒子が静電力で微振動するときと同じ
様になる。
照しながら説明する。すなわち、加振器6′によってバ
ネ14,15で支承されたテーブル16を上下方向に正
弦波にて加振するときの振動加速度はテーブル16の振
幅をXとすると、 X=asinωt…………(1) である。但し、aは最大振幅、ωは振動の角速度である
。重力の加速度を1g=980cm/s2とすれば加速
度比は、 となる。いま、テーブル16上に質量mの物質17が塔
載されているとすると、この物体17に働く力Fは、下
向きの力を正とすると、F=mg{1−■(g)}……
……(4)となり、■(g)>1のとき、物体17に働
く上向きの力が重力に打勝って、物体17は上向きに投
げ出されることになる。このときの状態は丁度ガス絶縁
電気装置内の異物粒子が静電力で微振動するときと同じ
様になる。
そこで、高感度の振動加速度検出素子8′をテーブル1
6の一部に取付けておくと、一度上方に投げ上げられた
物体17がテープル16上に落下して衝突したときの音
をとらえることができる。
6の一部に取付けておくと、一度上方に投げ上げられた
物体17がテープル16上に落下して衝突したときの音
をとらえることができる。
さて、一般に、ガス絶縁導体のタンク1は、電磁誘導に
よるラブ電流損発熱を防止するため、アルミニウム、ス
テンレスなどの非磁性材料で円筒状に構成されているの
が普通でおり、いまアルミニウムのタンク1を例にとっ
て共振周波数をタンク1を第5図に示すように単位長さ
のリングと考えて計算すると、 となる。但し、n:次数(1,2,3・・・)、γ:比
重量、E:縦弾性係数、I:断面二次モーメント(1X
h3/12、h:タンク板厚)、g:重力の加速度、R
:リング(タンク)の半径である。
よるラブ電流損発熱を防止するため、アルミニウム、ス
テンレスなどの非磁性材料で円筒状に構成されているの
が普通でおり、いまアルミニウムのタンク1を例にとっ
て共振周波数をタンク1を第5図に示すように単位長さ
のリングと考えて計算すると、 となる。但し、n:次数(1,2,3・・・)、γ:比
重量、E:縦弾性係数、I:断面二次モーメント(1X
h3/12、h:タンク板厚)、g:重力の加速度、R
:リング(タンク)の半径である。
そこで、R=50cm、h=1cm、E=6.3×10
5kg/cm2、とすると、nとL の関係は下表のようになる。
5kg/cm2、とすると、nとL の関係は下表のようになる。
表
よって(5)式は、
f≒2.2×104×L/R2…………(6)となる。
第6図はこの(6)式をもとにしてタンク半径の実用的
な領域であるR=20〜50(cm)について、nを2
〜4にして計算して得たもので、この種タンク1は20
〜800Hzに共振点のあることがわかる。なお、第7
図はタンクの振動モードを示す。さらに、タンク1内の
異物粒子を微動させるためには、タンク壁が少くとも1
g以上の振動加速度で振動する必要があるが、上記した
タンク1の周波数において、1gとなりうる振幅を計算
すると、第8図のように加振周波数および振動モードに
応じ、10−4〜1mmの範囲である。共振時の振幅倍
率は近似的に(7)式で表わされるが、アルミタンクの
振動減殺比(■)は1に比較して十分小さいから数十倍
の振幅倍率は容易に得られる。
な領域であるR=20〜50(cm)について、nを2
〜4にして計算して得たもので、この種タンク1は20
〜800Hzに共振点のあることがわかる。なお、第7
図はタンクの振動モードを示す。さらに、タンク1内の
異物粒子を微動させるためには、タンク壁が少くとも1
g以上の振動加速度で振動する必要があるが、上記した
タンク1の周波数において、1gとなりうる振幅を計算
すると、第8図のように加振周波数および振動モードに
応じ、10−4〜1mmの範囲である。共振時の振幅倍
率は近似的に(7)式で表わされるが、アルミタンクの
振動減殺比(■)は1に比較して十分小さいから数十倍
の振幅倍率は容易に得られる。
但し、X:テーブル上の振幅、Xst:入力の振幅であ
る。
る。
よって、比較的小形の加振器を用い、共振周波数を適宜
選択すれば能率良くタンク壁を加振し、内部の異物粒子
を振動(跳躍)させることが可能である。
選択すれば能率良くタンク壁を加振し、内部の異物粒子
を振動(跳躍)させることが可能である。
ところで、タンク1中の異物粒子が跳躍によって発生す
る音は異物粒子落下してタンク壁と衝突したとき、タン
ク壁の弾性波を生ずるものであるから、周波数は蝕kH
z以上のものである。
る音は異物粒子落下してタンク壁と衝突したとき、タン
ク壁の弾性波を生ずるものであるから、周波数は蝕kH
z以上のものである。
また、この音はエネルギ的には小さいが、検出素子7の
感度を電気的に50〜70dB(300〜3000倍)
増幅したり、高域ろ波器(ハイパスフィルタ)12を用
いて加振周波数成分を制限することにより、十分感度良
く検出できる。また、異物粒子のタンク壁との衝突音は
タンク壁中をよく伝ばんするので検出素子(例えば圧電
形振動加速度変換素子)7はタンク壁の底部の一部に取
り付けておけば十分である。一方、電磁形等の振動加振
器6はタンク壁を正弦波状に加振することが必要なので
、タンク壁に堅固に取付けないと、場合によってはタン
ク壁を叩くようになり、信号検出上有害な振動を発生し
、雑音となる。このため、第9図に示すように、ダブル
ナット8′等により着脱容易かつ確実な取付けを行なう
ことが必要である。さらに、加振は能率良く行なわれる
が、管路形のものでは1〜2m毎に一点程度の加振点を
設けることが望ましいことが実験によりわかった。
感度を電気的に50〜70dB(300〜3000倍)
増幅したり、高域ろ波器(ハイパスフィルタ)12を用
いて加振周波数成分を制限することにより、十分感度良
く検出できる。また、異物粒子のタンク壁との衝突音は
タンク壁中をよく伝ばんするので検出素子(例えば圧電
形振動加速度変換素子)7はタンク壁の底部の一部に取
り付けておけば十分である。一方、電磁形等の振動加振
器6はタンク壁を正弦波状に加振することが必要なので
、タンク壁に堅固に取付けないと、場合によってはタン
ク壁を叩くようになり、信号検出上有害な振動を発生し
、雑音となる。このため、第9図に示すように、ダブル
ナット8′等により着脱容易かつ確実な取付けを行なう
ことが必要である。さらに、加振は能率良く行なわれる
が、管路形のものでは1〜2m毎に一点程度の加振点を
設けることが望ましいことが実験によりわかった。
第10図は実験結果を示すものである。すなわち、図中
破線は異物粒子なし、実線は0.1X0.5mm程度の
異物粒子を約10個円筒アルミタンク中に入れたときの
検出素子の出力の振動加速度周波数分析結果である。同
図より異物粒子の有無がf0Hzを加振周波数としてf
1〜f2Hzの範囲の周波数成分の増加として検出され
ることがわかる。
破線は異物粒子なし、実線は0.1X0.5mm程度の
異物粒子を約10個円筒アルミタンク中に入れたときの
検出素子の出力の振動加速度周波数分析結果である。同
図より異物粒子の有無がf0Hzを加振周波数としてf
1〜f2Hzの範囲の周波数成分の増加として検出され
ることがわかる。
第9図〜10図は本発明のそれぞれ異なる他の実施例を
示すもので、第9図は検出素子7の信号を増幅器18を
介しスピーカ19より音に変換する構成となっており、
このように構成することにより検出作業能率を向上する
ことができる。また、第10図は検出素子7の信号をバ
ンドパスフィルタ20で選択し、整流平滑回路21を経
て表示器22で表示する構成となっている。
示すもので、第9図は検出素子7の信号を増幅器18を
介しスピーカ19より音に変換する構成となっており、
このように構成することにより検出作業能率を向上する
ことができる。また、第10図は検出素子7の信号をバ
ンドパスフィルタ20で選択し、整流平滑回路21を経
て表示器22で表示する構成となっている。
以上説明したように本発明によれば、密封形ガス絶縁電
気装置にとって有害な異物粒子の有無を、装置を課電す
ることなく、また装置を分解することなく、外部から能
率良く検出することができる等優れた効果を奏する。
気装置にとって有害な異物粒子の有無を、装置を課電す
ることなく、また装置を分解することなく、外部から能
率良く検出することができる等優れた効果を奏する。
第1図〜第10図は本発明の一実施例を示すもので、第
1図はガス絶縁導体を示す断面図、第2図は外部検出装
置の加振器および検出素子をガス絶縁導体に取付けた状
態を一部断面にして示す側面図、第3図はブロック図、
第4図は等価モデル図、第5図はタンクの横断面図、第
6図はタンクの振動モードをパラメータとした共振周波
数と半径との関係図、第7図はタンクの振動モード図、
第8図はタンクの振動モードをパラメータとした振幅と
半径との関係図、第9図は加振器をダプルナットで取付
けた状態を示す側面図、第10図は異物粒子検出実験結
果である周波数成分の大きさと周波数との関係図、第1
1図および第12図はそれぞれ異なる他の実施例を示す
ブロック図である。 1…ガス容器(タンク)、6…加振器、7…振動検出器
(振動加速度検出素子)、8…取付部(ナット)。 第 1 m 第 2 図 第7図 第501 第6図 277− ’、::;8図 半径(cm) J、f: 9図 第 101ン1 f□ fl
f2A!′1波蚊Hz 特許庁具′[イ 若 杉 (11大 殿■、小件の
表示 特++、1111fJ 57−170374号事件との
関係l(?F trol・出)’、i[人(:(o7/
) 東京芝111■’串、気株式会社/11代理人 (j、補Iに〇欠1象 明イ(111月 7、補正の内容 (1) 明細書第7百第2行目の「丁度」を「丁度」
と訂正する。 (2) 明細書第11行目の「ラブ屯流損」を「ウズ
電流損」と訂正する。
1図はガス絶縁導体を示す断面図、第2図は外部検出装
置の加振器および検出素子をガス絶縁導体に取付けた状
態を一部断面にして示す側面図、第3図はブロック図、
第4図は等価モデル図、第5図はタンクの横断面図、第
6図はタンクの振動モードをパラメータとした共振周波
数と半径との関係図、第7図はタンクの振動モード図、
第8図はタンクの振動モードをパラメータとした振幅と
半径との関係図、第9図は加振器をダプルナットで取付
けた状態を示す側面図、第10図は異物粒子検出実験結
果である周波数成分の大きさと周波数との関係図、第1
1図および第12図はそれぞれ異なる他の実施例を示す
ブロック図である。 1…ガス容器(タンク)、6…加振器、7…振動検出器
(振動加速度検出素子)、8…取付部(ナット)。 第 1 m 第 2 図 第7図 第501 第6図 277− ’、::;8図 半径(cm) J、f: 9図 第 101ン1 f□ fl
f2A!′1波蚊Hz 特許庁具′[イ 若 杉 (11大 殿■、小件の
表示 特++、1111fJ 57−170374号事件との
関係l(?F trol・出)’、i[人(:(o7/
) 東京芝111■’串、気株式会社/11代理人 (j、補Iに〇欠1象 明イ(111月 7、補正の内容 (1) 明細書第7百第2行目の「丁度」を「丁度」
と訂正する。 (2) 明細書第11行目の「ラブ屯流損」を「ウズ
電流損」と訂正する。
Claims (2)
- (1)ガス容器の外壁に、このガス容器を加振する加振
器と、上記ガス容器の振動を検出する振動検出器を取付
け、上記ガス容器振動を加えたときのガス容器の振動を
検出し、この検出結果によって上記ガス容器内における
異物粒子の有無を検知するように構成したことを特徴と
する密封形ガス絶縁電気装置内における異物粒子の外部
検出装置。 - (2)ガス容器は外壁に加振器を着脱自在に取付ける取
付部を有した特許請求の範囲第1項記載の密封形ガス絶
縁電気装置内における異物粒子の外部検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57170374A JPS5960258A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 密封形ガス絶縁電気装置内における異物粒子の外部検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57170374A JPS5960258A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 密封形ガス絶縁電気装置内における異物粒子の外部検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5960258A true JPS5960258A (ja) | 1984-04-06 |
Family
ID=15903748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57170374A Pending JPS5960258A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 密封形ガス絶縁電気装置内における異物粒子の外部検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5960258A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01158345A (ja) * | 1987-12-16 | 1989-06-21 | Hitachi Ltd | 微小異物検出器 |
-
1982
- 1982-09-29 JP JP57170374A patent/JPS5960258A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01158345A (ja) * | 1987-12-16 | 1989-06-21 | Hitachi Ltd | 微小異物検出器 |
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