JPS60159603A - 振動変位計測器 - Google Patents

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】 本発明は楔形図を周期的に点滅する照明具によシ楔形図
の残像を得て振動振幅を計測する振動変位計測器に関す
る。

従来、楔形図式振動変位計測器として以下のような原理
にもとづくものがおる。

すなわち第１図において楔形図１がＷ２だけ下側に平行
移動した場合、次式の関係が成立つことは明かである。

Ｗ２＝Ｗ１ｘ□　・・・（１） Ｌま ただしＷｌ＝楔形図の底辺幅 Ｌ１＝模形図の長さ Ｌ２＝平行移動時の斜辺の交差長さ したがってＷｌとＬｌを予め適当な値に定めておき、Ｌ
２を読取ればその平行移動量ｗ２を（１）式によって知
ることができる。しかしＬ２を読取る毎に（１）式の計
算を行うのは面倒であるから、ＬＨ／Ｗｔ　の比で拡大
した目盛２を楔形図の長さ方向に印しておく。Ｌ２の長
さを目盛２０尺度で読取ることによシ平行移動量ｗ２を
直ちに知ることができる。このような原理の振動変位計
測器を実際に加振台に取付けた例を第２図に示している
。

楔形図１およびその目盛２を振動台３の側面に印してお
く。振動台３を加振装置４によって駆動させるようにす
る。いま、この振動台３が　・上下に一定振幅で振動し
ている場合、楔形図１は振動変位の両振幅分だけ平行移
動を繰返す〇すると人眼の残像効果によシ振動台３の上
死点と不死点において静止した二つの楔形図１を視るこ
とができる。このとき、平行移動時の斜辺の交差長さＬ
２を読取ることができ、ひいては振動台３の両振幅を知
ることができる訳である。

ところが人眼の残像効果は、例えばテレビあるいは映画
のコマ速度でも判るとおシ大体２０Ｈｚ以上で明瞭にな
る。しかし、例えば３Ｈｚ程度の低い振動数の振動変位
を上記した楔形図１を利用した測定器で測定しようとす
ると、楔形図は動いて見えるので、二つの静止した楔形
図１を見ることが出来ず、平行移動時の斜辺の交差長さ
Ｌ２を測定出来ない。

したがって、低い振動数ではこの楔形図を振動変位計測
に適用することができなかった。

本発明は上記事情にかんがみてなされたもので、低振動
数の振動振幅を計測することが可能な振動変位計測器を
提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために、楔形図を周期瞠に
明瞭に浮かび上がらせる照明具を設けることによシ、楔
形図の残像を得て、振動振幅を計測するようにしたもの
である。

以下、本発明について図面を参照して説明する。

第３図および第４図は本発明の振動変位計測器の一実施
例を示す側面図および縦断面図でおる。

第３図において、透明あるいは半透明材よシ成る窓部１
３へ楔形図１および目盛２を取付ける。この窓部１３の
広さ分だけ開口した収納ケース１４は不透明材で製作す
るのが望ましい。

楔形図１と窓部１３のコントラストは明確な方が楔形図
１の交差長さを読み取り易いから、例えば楔形図１は黒
色そして窓部１３は乳白色等で製作するのが望ましい。

第４図において、収納ケース１４の内部には発光体１５
およびこれを周期的に点滅照明させる照明具１６および
これの駆動と停止を行うスイッチ１７を備えている。

また収納ケース１４の底板１９には磁石１８が埋込まれ
ておυ、底板１９は収納ケース１４にネジ２０で強固に
取付ける。被変位検出体２ノが磁性体のときは底板１９
内の磁石１８で収納ケース１４を吸着させる。もし非磁
性体の場合は両面テープ、接着剤あるいはネジ止め等適
当なる方法で収納ケース１４を被変位検出体２１に取付
ける。

以下このように構成された振動変位計測器の作用につい
て説明する◎ 被振動変位検出体に第３図に示す楔形図式の変位計を取
付けた際、振動数が例えば３Ｈｚ程度以下で楔形図１の
静止図が明確に現れず斜辺の交差長さＬ２　（第１図）
を読取シ難いとき、スイッチ１７を駆動状態にして点滅
照明具１６を作動させる＠ すると、発光体１５が２０　Ｈｚ程度の周期で発光し、
窓部１３の裏側よシ楔形図１および目盛２を瞬時にしか
も周期的に照明する。

この場合の楔形図１の動きと発光体１５の照明の関係を
第５図め点滅照明図に示す。第５図ＡとＢの横軸は時間
軸を表わし、Ａの縦軸は振動振幅である。またＢのパル
ス列はノ９ルスカするとき発光体１５が瞬時発光する。

この・ぐルス列は人眼の残像効果が期待できるとされる
約２０Ｈｚの周期に予め定めておく。人波形の矩形部が
楔形図１が瞬時照明された時点を示す。

瞬時照明された楔形図１は残像効果によって、被振動体
の変位振幅の上死点と下死点を明確に示すので楔形図１
の斜辺の交点の長さＬとその尺度目盛を精確に読取るこ
とができる。

以下このことについて説明する。いま第６図において、 振動波形の周期Ｔに比べて照明具の発光体の発光周期が
ΔＴ１　（Ｅ３丸）の様に小さく例えば振動波形の周期
Ｔの数分の１程度のときは、必ずしも振動波形の上死点
、下死点（ピーク点）を把えることは出来ない。

しかしこの場合は、振動波形を数周期ではなく、例えば
数十周期観察すれば確率的にピーク点を把える事ができ
る。

また上記とは逆に振動波形の周期Ｔに比べて照明具の発
光体の発光周期が充分小さく、ΔＴ２（黒丸）で発光す
ればピーク点を確実に把えることができる。

上記の振動変位計測器を使用して振動中の楔形図を黒く
塗った場合、第７図のように２つの山の静止図のように
映シ、上死点と下死点間の途中の楔形図はぼやけて映る
。第７図において、０部が最も濃い黒で、ｆ部が最も薄
い黒となシ、ｄ、ｅ部がｃ、ｆ部の中間の濃さとなる。

このようなことから楔形図の斜辺の交点の長さＬとその
尺度目盛を精確に読取ることができる・以上述べた実施
例の振動変位計測器によれば以上のような効果が得られ
る。２ ■　従来の楔形図式振動変位計測器では例えば３Ｈｚ以
下程度の低振動数に対しては読み取シ難く適用不可能で
あったが、本考案では周期的に明瞭に浮かび上がらせる
照明具を附加したことによって適用可能となった。

■　したがって、一般の現場における長大尺の建屋壁面
あるいは柱等のいわゆる大型構造物における低周波数の
振動変位を本発明による振動変位計側器によって容易に
測定可能となった。

■　本発明による振動変位計測器の寸法を例えば具体例
をあげると楔形図１の幅Ｗｌ＝１０−１長さＬ１＝５０
ｍとしたとき収納ケース１４の大きさは、直径が５０調
の円筒で、高さが４０ｍ８度であシ、また重量は約５０
ｇｒ以下で製作可能であるから携帯することは容易であ
る。なおこの場合の振動振幅の上限値はＷｌの幅１０ｍ
となる。変位の読取シ精度は人眼の視力による個人差も
あるが、普通視力で０．２〜０、３　ｍの精度で読取シ
可能である。

■　・発光体を点滅させない常時照明とすると、眼が楔
形図を追って行くのでかえって読み取シにくいが、本発
明のように周期的に点滅させる照明具を用いたので、残
像を強調する効果がある。

なお、上記実施例収納ケース１４の窓１３を楔形にした
ものあるいは窓１３に透明板を設けかつこれに楔形を書
いてもよい。その他、本発明の要旨を変更しない範囲で
種々変形して実施できる。

以上述べた本発明によれば、楔形図を周期的に明瞭に浮
かび上がらせる照明具を設けたので、低振動数の振動振
幅を計測することが可能な振幅変位計測器を提供できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の楔形図式振動変位計測器の原理を説明す
るための図、第２図は第１図の振動変位計測器を加振台
に取付けた状態を示す図、第３図および第４図は本発明
による振動変位計測器の一実施例を示す側面図および縦
断面図、第５図は同実施例の楔形図と発光体の関係を示
す図、第６図および第７図は同実施例の作用を説明する
ための変位撮動波形と発光点の関係を示す図および楔形
図の斜辺の交差長さを読取シ可能な状態を説明するだめ
の図である。 １・・・楔形図、２・・・目盛、１．３・・・窓部、１
４・・・収納ケース、１５・・・発光体、１６・・・照
明具１．１７・・・スイッチ、１８・・・磁石、１９・
・・底板、２０・・・ネジ、２１・・・被変位検出体。 出願人復代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 ロ＝■二丁　２ 第２図 第３図 第４図 ｊ ・第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 楔形の図形と、楔形の斜辺近傍に設けられた目盛とから
   なシ、上記楔形の斜辺が振動方向と交わるように上記図
   形を振動物体に取シ付け、斜辺同志の交叉位置から物体
   の振動振幅を計測する振動変位計測器において、上記図
   形を周期的に明瞭に浮かび上がらせる照明具を備えた振
   動変位計測器。