JPS61193015A - 傾斜計 - Google Patents
傾斜計Info
- Publication number
- JPS61193015A JPS61193015A JP60285361A JP28536185A JPS61193015A JP S61193015 A JPS61193015 A JP S61193015A JP 60285361 A JP60285361 A JP 60285361A JP 28536185 A JP28536185 A JP 28536185A JP S61193015 A JPS61193015 A JP S61193015A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid
- inclinometer
- gas
- dielectric
- capacitors
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C9/00—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
- G01C9/02—Details
- G01C9/06—Electric or photoelectric indication or reading means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C9/00—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
- G01C9/18—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels by using liquids
- G01C9/20—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels by using liquids the indication being based on the inclination of the surface of a liquid relative to its container
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (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】
(イ)産業上の利用分野
本発明は傾斜感知計に関するものであり、より特定すれ
ば、可変容量を傾斜角度の関数として与える計器に関す
るものである。
ば、可変容量を傾斜角度の関数として与える計器に関す
るものである。
(ロ) 従来の技術
流体内に気泡が存在するような流体で部分的に満たされ
た透明な管を備える水準器は、水平面からの偏向を判定
するために利用されている。
た透明な管を備える水準器は、水平面からの偏向を判定
するために利用されている。
最も単純な形式でのこれらの装置は、高価ではないが、
傾斜角度の正確な測定値を与えないで、基準面からの偏
向の表示を行なうにすぎない。
傾斜角度の正確な測定値を与えないで、基準面からの偏
向の表示を行なうにすぎない。
そのような表示でも多くの利用例にとっては適切である
が、一方、傾斜角度の正確な測定値が必要な場合もめる
。
が、一方、傾斜角度の正確な測定値が必要な場合もめる
。
泡の可変位置によって生ずる容量変化を利用する、液体
の泡の概念を基礎とする傾斜感知機器が、水平面からの
偏向を判定するために利用されて来ている。そのような
装置の1つは、液体を容れたバイプル(小びん)を覆う
、3つの電気的に絶縁されたアルミホイル電極金有して
いる。一方の電極は、泡の通路にかかる面を除いて該バ
イアルの外側全体を覆う基準電極となっている。他の2
つの電極は、各々が泡と同じ長さおよび同じ幅となって
いて、バイアルの中心のいずれの側でも泡の通路上に、
対称的に位置ぎめされている。該バイアル中の液体は、
気泡のそれに対して高い誘電率を有しており、よって、
1つの感知電極と基準電極により形成されるコンデンサ
と、他の感知電極と基準電極により形成されるコンデン
サとの間の容量の差を形成し、それは泡の位置の関数と
なっている。
の泡の概念を基礎とする傾斜感知機器が、水平面からの
偏向を判定するために利用されて来ている。そのような
装置の1つは、液体を容れたバイプル(小びん)を覆う
、3つの電気的に絶縁されたアルミホイル電極金有して
いる。一方の電極は、泡の通路にかかる面を除いて該バ
イアルの外側全体を覆う基準電極となっている。他の2
つの電極は、各々が泡と同じ長さおよび同じ幅となって
いて、バイアルの中心のいずれの側でも泡の通路上に、
対称的に位置ぎめされている。該バイアル中の液体は、
気泡のそれに対して高い誘電率を有しており、よって、
1つの感知電極と基準電極により形成されるコンデンサ
と、他の感知電極と基準電極により形成されるコンデン
サとの間の容量の差を形成し、それは泡の位置の関数と
なっている。
この装置は直線性および、バイアルの感知電極の場所と
泡の大きさとの関数となっている精度を呈するが、それ
は流体の温度によって変化することもあシ得る。
泡の大きさとの関数となっている精度を呈するが、それ
は流体の温度によって変化することもあシ得る。
従来技術の他の傾斜表示装置は重力型ポテンショメータ
を利用している。そのような装置の一例は、■形あるい
は環状の導電流体を有する管に軸方向に位置ぎめされて
、骸骨の最下点よりも上方の所定レベルにまで達する抵
抗線を備えている。該装置が水平に位置ぎめされた基準
面に結合された場合、導電流体から各端部へ達する抵抗
線の2つの等しい端区分(エンド七グメント)が形成さ
れ、従って等しい抵抗を有する線区分を与える。水平の
方向からこの基準面を傾けることによって、骸骨を回動
させ、導電流体と両端との間に、等しくない長さと抵抗
を有する線区分を設立する。これらの装置の精度は該線
の抵抗に保持される許容範囲に依存するが、一方、安定
性は該線の抵抗性の温度係数と該流体の膨張の温度係数
の関数となっている。
を利用している。そのような装置の一例は、■形あるい
は環状の導電流体を有する管に軸方向に位置ぎめされて
、骸骨の最下点よりも上方の所定レベルにまで達する抵
抗線を備えている。該装置が水平に位置ぎめされた基準
面に結合された場合、導電流体から各端部へ達する抵抗
線の2つの等しい端区分(エンド七グメント)が形成さ
れ、従って等しい抵抗を有する線区分を与える。水平の
方向からこの基準面を傾けることによって、骸骨を回動
させ、導電流体と両端との間に、等しくない長さと抵抗
を有する線区分を設立する。これらの装置の精度は該線
の抵抗に保持される許容範囲に依存するが、一方、安定
性は該線の抵抗性の温度係数と該流体の膨張の温度係数
の関数となっている。
本発明の目的は、傾斜角と直線的になるような差の容量
変化を有する2つのコンデンサから成る信頼できる傾斜
計を提供するものである。
変化を有する2つのコンデンサから成る信頼できる傾斜
計を提供するものである。
(ハ) 作用
本発明による傾斜計は、金属製ハウジング内に、高い相
対誘電率を有する流体で部分的に満たされた箱を有して
いる。2枚の誘電体シートの間にサンドインチ状となっ
ている、2枚の同一面の、同じ形状および大きさの、電
気的に絶縁された金属製シートは、箱の中に位置ぎめさ
れておシ、該第の残9部分は、流体のそれよシ小さい相
対誘電率全方するガスで満たされている。該同一面の誘
電性シートの各々は、金属製ハウジングと共に形成され
るコンデンサの感知器プレートとなっている。一方の流
体に浸された範囲が他方の流体に浸され喪範囲に等しく
、傾斜計が水平位置にあることを表わす場合、これらの
コンデンサは等しい容量を有している。
対誘電率を有する流体で部分的に満たされた箱を有して
いる。2枚の誘電体シートの間にサンドインチ状となっ
ている、2枚の同一面の、同じ形状および大きさの、電
気的に絶縁された金属製シートは、箱の中に位置ぎめさ
れておシ、該第の残9部分は、流体のそれよシ小さい相
対誘電率全方するガスで満たされている。該同一面の誘
電性シートの各々は、金属製ハウジングと共に形成され
るコンデンサの感知器プレートとなっている。一方の流
体に浸された範囲が他方の流体に浸され喪範囲に等しく
、傾斜計が水平位置にあることを表わす場合、これらの
コンデンサは等しい容量を有している。
傾斜計の水平位置からの偏向によって、2つの感知器プ
レートの浸された範囲は異なって、2つのコンデンサの
間に容量差を生ずる。この容量差は傾斜角度を表わす電
気信号を形成するのに利用することができる。
レートの浸された範囲は異なって、2つのコンデンサの
間に容量差を生ずる。この容量差は傾斜角度を表わす電
気信号を形成するのに利用することができる。
に)実施例
第1A図、第2図および第3図において、対応する素子
は同じ参照番号が与えられているが、10で示される本
発明の実施例←、中に箱14を形成する2部構成12と
13から成るハウジング11を有している。箱14は、
例えば、高い絶縁耐力金有する炭化水素油と高い誘電率
を有するアルコールとの混合物のような液体をレベル1
5まで、そして該第14の残りの部分には、例えば、窒
素のようなガス媒体16を容れている。積層構造ディス
ク17はノ・ウジングの半分12と13から等距離で箱
14内に位置ぎめされている。この積層構造ディスク1
7は、例えば、0.003インチ(1インチは2.54
0センチメートル)の厚さのポリエステル21のような
1枚の誘電体を銅でメッキすることによって、そして該
銅を化学的にエツチングすることによって構成されるこ
ともできて、2枚の減結合されたプレート22と23を
所望の形に形成する。
は同じ参照番号が与えられているが、10で示される本
発明の実施例←、中に箱14を形成する2部構成12と
13から成るハウジング11を有している。箱14は、
例えば、高い絶縁耐力金有する炭化水素油と高い誘電率
を有するアルコールとの混合物のような液体をレベル1
5まで、そして該第14の残りの部分には、例えば、窒
素のようなガス媒体16を容れている。積層構造ディス
ク17はノ・ウジングの半分12と13から等距離で箱
14内に位置ぎめされている。この積層構造ディスク1
7は、例えば、0.003インチ(1インチは2.54
0センチメートル)の厚さのポリエステル21のような
1枚の誘電体を銅でメッキすることによって、そして該
銅を化学的にエツチングすることによって構成されるこ
ともできて、2枚の減結合されたプレート22と23を
所望の形に形成する。
エツチング動作の後、第2のポリエステルシート24が
第1ポリエステルシート21およびエツチングされた銅
電極22と23に接着されて、該銅ヲポリエステルシー
トの間にサンドイッチ状にはさむことができる。孔25
と26が該積層構造を貫通してあけられ、箱14におけ
る流体とガスの圧力を等しくするための通路を与える。
第1ポリエステルシート21およびエツチングされた銅
電極22と23に接着されて、該銅ヲポリエステルシー
トの間にサンドイッチ状にはさむことができる。孔25
と26が該積層構造を貫通してあけられ、箱14におけ
る流体とガスの圧力を等しくするための通路を与える。
金属ハウジング11、ポリエステルシート21と24お
よび銅電極22と23によって、第4A図に示されるよ
うな、コンデンサの直並列の組合わせを形成する。当業
者には自明のことであるが、コンデンサC11Aは銅板
22とポリエステルシート21/流体境界との間におけ
る容量上表わし、そしてコンデンサCl2Aはこの境界
と、アース電極と考えられることもできる金属ハウジン
グ11との間の容量上表わす。これらのコンデンサは、
銅電極22とポリエ、−、チルシート24/流体境界と
の間における容量を表わすコンデンサC13A、および
この境界と金属ハウジング11の間のコンデンサC14
Aから成る直並列の組合わせになっている。同様に、コ
ンデンサ011Bと013Bはガス領域におけるポリエ
ステルシート21と24にかかる容量上表わし、一方コ
ンデンサ012BとCl4Bは、ポリエステルシート/
ガス境界と金属ノ・ウジング11との間の容量を表わす
。当業者にとって、コンデンサC21A−C24Aおよ
びC21B −C24Bは、銅電極23と金属ハウジン
グ11との間に同様に形成されることは明らかであろう
。
よび銅電極22と23によって、第4A図に示されるよ
うな、コンデンサの直並列の組合わせを形成する。当業
者には自明のことであるが、コンデンサC11Aは銅板
22とポリエステルシート21/流体境界との間におけ
る容量上表わし、そしてコンデンサCl2Aはこの境界
と、アース電極と考えられることもできる金属ハウジン
グ11との間の容量上表わす。これらのコンデンサは、
銅電極22とポリエ、−、チルシート24/流体境界と
の間における容量を表わすコンデンサC13A、および
この境界と金属ハウジング11の間のコンデンサC14
Aから成る直並列の組合わせになっている。同様に、コ
ンデンサ011Bと013Bはガス領域におけるポリエ
ステルシート21と24にかかる容量上表わし、一方コ
ンデンサ012BとCl4Bは、ポリエステルシート/
ガス境界と金属ノ・ウジング11との間の容量を表わす
。当業者にとって、コンデンサC21A−C24Aおよ
びC21B −C24Bは、銅電極23と金属ハウジン
グ11との間に同様に形成されることは明らかであろう
。
#4を極22と金属ハウジング11の間に形成される、
直並列のコンデンサの組合わせは、単一のコンデンサC
1として表わされるが、一方、銅電極25と金属ハウジ
ング11との間に形成されるコンデンサの組合わせは単
一電極C2として表わされることができて、第4B図に
示されている。第4A図と第4B図で示されるコンデン
サをアースすることは、金属ノ・ウジフグ11全アース
すること全表わす。2つのコンデンサC1と02へのア
クセスは、銅1Km 22 、!: 23にそれぞれ結
合されたリード27と28を介して達成され、一方、コ
ンデンサC1と02の間の電気的絶縁は、金属ハウジン
グ11から延長する金属製仕切り51を、銅電極22と
23の間に位置ぎめすることによって達成される。
直並列のコンデンサの組合わせは、単一のコンデンサC
1として表わされるが、一方、銅電極25と金属ハウジ
ング11との間に形成されるコンデンサの組合わせは単
一電極C2として表わされることができて、第4B図に
示されている。第4A図と第4B図で示されるコンデン
サをアースすることは、金属ノ・ウジフグ11全アース
すること全表わす。2つのコンデンサC1と02へのア
クセスは、銅1Km 22 、!: 23にそれぞれ結
合されたリード27と28を介して達成され、一方、コ
ンデンサC1と02の間の電気的絶縁は、金属ハウジン
グ11から延長する金属製仕切り51を、銅電極22と
23の間に位置ぎめすることによって達成される。
感知器が水平基準面に適切に結合される場合、銅電極2
2と25の等しい範囲は流体中に浸され、そしてコンデ
ンサC1と02の容量は等しくなる。該面が、第1B図
に示されるように、角度φだけ傾斜している場合、感知
器は等しい角度だけ傾く。重力のために液体レベル15
は変化しない!まであるが、しかし、銅1!極22゜2
3は回動し、従って1電極、第1B図では電極22は、
流体中に浸された範囲が他方よりも大きくなる。該流体
の誘電率はガスのそれよりも大きいので、角度φにおけ
る銅1!極22に関連する容量C1は、銅電極23に関
連する容量C2よυも大きくなっている。この容量差が
傾斜角度φ全判定するのに利用され得るのである。
2と25の等しい範囲は流体中に浸され、そしてコンデ
ンサC1と02の容量は等しくなる。該面が、第1B図
に示されるように、角度φだけ傾斜している場合、感知
器は等しい角度だけ傾く。重力のために液体レベル15
は変化しない!まであるが、しかし、銅1!極22゜2
3は回動し、従って1電極、第1B図では電極22は、
流体中に浸された範囲が他方よりも大きくなる。該流体
の誘電率はガスのそれよりも大きいので、角度φにおけ
る銅1!極22に関連する容量C1は、銅電極23に関
連する容量C2よυも大きくなっている。この容量差が
傾斜角度φ全判定するのに利用され得るのである。
本発明の良好な実施例について述べて来たが、使用され
た用語は説明のためであって限定するものではなく、本
発明の真の精神ならびに範囲から逸脱することなく、特
許請求の範囲内で、種々の変更がなされ得ることを理解
されたい。
た用語は説明のためであって限定するものではなく、本
発明の真の精神ならびに範囲から逸脱することなく、特
許請求の範囲内で、種々の変更がなされ得ることを理解
されたい。
第1A図および第1B図は本発明の1実施例の切断図、
第2図は第1図の実施例の第1A図の線2−2による断
面図、第3図は第1図の実流側の丸めの部品組立て図を
表わす0 図中、11は金属製ハウジング、14は流体を容れた箱
、16はガス、17は積層構造ディスク、21と24は
ポリエステルシート、22と23は銅電極、25と26
は孔、31は金属製仕切りをそれぞれ示す。 特tHH願人 スベリ−コーボレイションFIG、
4A。 FIG、 4B。 手続補正書(方式) %式% 1 事件の表示 特願昭60−285361号 2 発明の名称 傾 斜 計 3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 ス ペ リ − コ −ボ し ・イ ン
ヨ ン4 代 理 人 住所 〒100東京都千代田区丸の内2丁目4番1号丸
ノ内ピルヂング 752区 5 手続補正指令の日付発送日昭和61年2月25日6
補正の対象 4、図面の簡単な説明 補 正 の 内 容 明細書第11頁第1行「組立て図」の後忙「、第4A図
は直並列のコンデンサの組合わせを表わした図、および
第4B図は第4A図のアースを中心とした左側のコンデ
ンサ・グループの等価コンデンサC1および右側のコン
デンサ群の等価コンデンサC2の接続された回路図」を
挿入する。
第2図は第1図の実施例の第1A図の線2−2による断
面図、第3図は第1図の実流側の丸めの部品組立て図を
表わす0 図中、11は金属製ハウジング、14は流体を容れた箱
、16はガス、17は積層構造ディスク、21と24は
ポリエステルシート、22と23は銅電極、25と26
は孔、31は金属製仕切りをそれぞれ示す。 特tHH願人 スベリ−コーボレイションFIG、
4A。 FIG、 4B。 手続補正書(方式) %式% 1 事件の表示 特願昭60−285361号 2 発明の名称 傾 斜 計 3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 ス ペ リ − コ −ボ し ・イ ン
ヨ ン4 代 理 人 住所 〒100東京都千代田区丸の内2丁目4番1号丸
ノ内ピルヂング 752区 5 手続補正指令の日付発送日昭和61年2月25日6
補正の対象 4、図面の簡単な説明 補 正 の 内 容 明細書第11頁第1行「組立て図」の後忙「、第4A図
は直並列のコンデンサの組合わせを表わした図、および
第4B図は第4A図のアースを中心とした左側のコンデ
ンサ・グループの等価コンデンサC1および右側のコン
デンサ群の等価コンデンサC2の接続された回路図」を
挿入する。
Claims (6)
- (1)傾斜計であつて、 その中に流体容器を有する金属製ハウジングと、 前記流体容器円に位置ぎめされた第1と第2の同一面の
金属製感知器プレートと、 あらかじめ選択された誘電率を有して前記流体容器内に
所定レベルまで容れられ、その中に前記第1と第2の金
属感知器プレートを浸している流体と、 前記流体容器の残りの範囲を満たす前記流体の前記所定
の誘電率よりも小さい誘電率を有するガスと、 を備えていることを特徴とする前記傾斜計。 - (2)特許請求の範囲第1項記載の傾斜計において、前
記第1と第2の同一面金属製感知器プレートは、第1と
第2の誘電体シートの間に位置ぎめされていることを特
徴とする、前記傾斜計。 - (3)特許請求の範囲第2項記載の傾斜計において、前
記誘電体はポリエステルであることを特徴とする前記傾
斜計。 - (4)特許請求の範囲第2項記載の傾斜計において、前
記第1と第2の誘電シートは孔を有して、前記流体と前
記ガスのための通路を与え、前記流体容器内のガスと流
体の圧力を等しくしていることを特徴とする前記傾斜計
。 - (5)特許請求の範囲第1項記載の傾斜計であって、さ
らに前記第1と第2の金属製感知器プレートの間に位置
ぎめされ、その間で電気的絶縁を与える金属製仕切りを
有していることを特長とする前記傾斜計。 - (6)特許請求の範囲第1項記載の傾斜計において、前
記ガスは窒素であり、前記流体は炭化水素とアルコール
の混合物から成ることを特徴とする、前記傾斜計。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US69662585A | 1985-01-31 | 1985-01-31 | |
| US696625 | 1985-01-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61193015A true JPS61193015A (ja) | 1986-08-27 |
Family
ID=24797876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60285361A Pending JPS61193015A (ja) | 1985-01-31 | 1985-12-18 | 傾斜計 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0190832B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61193015A (ja) |
| CN (1) | CN1005169B (ja) |
| AT (1) | ATE76965T1 (ja) |
| DE (1) | DE3685500T2 (ja) |
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| JPS649309A (en) * | 1987-07-01 | 1989-01-12 | Agency Ind Science Techn | Electrostatic capacitance type angle of inclination sensor |
| JPH0167516U (ja) * | 1987-10-26 | 1989-05-01 | ||
| JPH01501415A (ja) * | 1986-01-23 | 1989-05-18 | ザ スタンレー ワークス | 傾斜計及び傾斜センサー |
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| US5852878A (en) * | 1997-07-14 | 1998-12-29 | The Fredericks Company | Electrolytic tilt sensing device |
| RU2175756C1 (ru) * | 2000-06-27 | 2001-11-10 | Санкт-Петербургский государственный аграрный университет | Сигнализатор углов наклона |
| CN102778221A (zh) * | 2011-05-09 | 2012-11-14 | 重庆师范大学 | 一种微小倾角传感方法及装置 |
| CN107768057A (zh) * | 2015-01-05 | 2018-03-06 | 湖南轻创科技有限公司 | 旋转液体可变电阻器、电机启动器 |
| CN107655456A (zh) * | 2017-10-16 | 2018-02-02 | 广州市建设工程质量安全检测中心 | 一种用于监测的高精度摆锤电阻式测斜装置和方法 |
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| US4422243A (en) * | 1982-05-24 | 1983-12-27 | Brunson Instrument Co. | Dual axis capacitive inclination sensor |
| DD226068A1 (de) * | 1984-05-28 | 1985-08-14 | Suhl Feinmesszeugfab Veb | Kapazitives neigungs- und ebenheitsmessgeraet |
-
1985
- 1985-12-18 JP JP60285361A patent/JPS61193015A/ja active Pending
-
1986
- 1986-01-02 CN CN86100001.3A patent/CN1005169B/zh not_active Expired
- 1986-01-16 AT AT86300270T patent/ATE76965T1/de not_active IP Right Cessation
- 1986-01-16 EP EP86300270A patent/EP0190832B1/en not_active Expired - Lifetime
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