JP3516131B2 - 傾斜センサー - Google Patents
傾斜センサーInfo
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、傾斜センサーに関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、傾斜センサーは、板バネにひずみ
ゲージを貼付け、それに重りを吊り下げ、板バネを傾斜
させる。そのときのひずみゲージの抵抗変化を電気に変
換し、読取る方式がある。
ゲージを貼付け、それに重りを吊り下げ、板バネを傾斜
させる。そのときのひずみゲージの抵抗変化を電気に変
換し、読取る方式がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】＜イ＞本発明は、光フ
ァイバを用いた傾斜センサーを提供することにある。 ＜ロ＞本発明は、管理が容易な傾斜センサーを提供する
ことにある。
ァイバを用いた傾斜センサーを提供することにある。 ＜ロ＞本発明は、管理が容易な傾斜センサーを提供する
ことにある。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】本発明は、支持材を有
する傾斜センサーにおいて、支持材に配置された光ファ
イバ支持部材と、支持材に配置され、傾斜角に応じて回
転軸の周りを回転する支柱と、支柱に配置された光ファ
イバ保持部材と、光ファイバ支持部材と光ファイバ保持
部材間に張られた光ファイバとを備え、光ファイバ支持
部材は、支持材の上部に配置され、支柱は、支持材に配
置される回転軸の周りに回転自在に上方向に配置され、
支柱の上部にウエイトが配置され、支柱の下部に横方向
にアームが配置され、光ファイバ保持部材は、アームの
端部に配置され、支柱が回転軸の周りを回転すると、光
ファイバ支持部材と光ファイバ保持部材間に張られた光
ファイバが伸縮することを特徴とする、傾斜センサーに
ある。又は、本発明は、支持材を有する傾斜センサーに
おいて、支持材に配置された光ファイバ支持部材と、支
持材に配置され、傾斜角に応じて回転軸の周りを回転す
る支柱と、支柱に配置された光ファイバ保持部材と、光
ファイバ支持部材と光ファイバ保持部材間に張られた光
ファイバとを備え、光ファイバ支持部材は、支持材の両
側部に回転自在に取り付けられる一対の支持ボビンであ
り、支柱は、支持材に配置される回転軸の周りに回転自
在に上方向に配置され、支柱の上部にウエイトが配置さ
れ、支柱の下部に横方向にアームが配置され、光ファイ
バ保持部材は、アームの両端部に回転自在に配置される
一対の保持ボビンであり、光ファイバは、各支持ボビン
と各保持ボビン間に張られ、支柱が回転軸の周りを回転
すると、光ファイバ支持部材と光ファイバ保持部材間に
張られた光ファイバが伸縮することを特徴とする、傾斜
センサーにある。
する傾斜センサーにおいて、支持材に配置された光ファ
イバ支持部材と、支持材に配置され、傾斜角に応じて回
転軸の周りを回転する支柱と、支柱に配置された光ファ
イバ保持部材と、光ファイバ支持部材と光ファイバ保持
部材間に張られた光ファイバとを備え、光ファイバ支持
部材は、支持材の上部に配置され、支柱は、支持材に配
置される回転軸の周りに回転自在に上方向に配置され、
支柱の上部にウエイトが配置され、支柱の下部に横方向
にアームが配置され、光ファイバ保持部材は、アームの
端部に配置され、支柱が回転軸の周りを回転すると、光
ファイバ支持部材と光ファイバ保持部材間に張られた光
ファイバが伸縮することを特徴とする、傾斜センサーに
ある。又は、本発明は、支持材を有する傾斜センサーに
おいて、支持材に配置された光ファイバ支持部材と、支
持材に配置され、傾斜角に応じて回転軸の周りを回転す
る支柱と、支柱に配置された光ファイバ保持部材と、光
ファイバ支持部材と光ファイバ保持部材間に張られた光
ファイバとを備え、光ファイバ支持部材は、支持材の両
側部に回転自在に取り付けられる一対の支持ボビンであ
り、支柱は、支持材に配置される回転軸の周りに回転自
在に上方向に配置され、支柱の上部にウエイトが配置さ
れ、支柱の下部に横方向にアームが配置され、光ファイ
バ保持部材は、アームの両端部に回転自在に配置される
一対の保持ボビンであり、光ファイバは、各支持ボビン
と各保持ボビン間に張られ、支柱が回転軸の周りを回転
すると、光ファイバ支持部材と光ファイバ保持部材間に
張られた光ファイバが伸縮することを特徴とする、傾斜
センサーにある。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。
の形態を説明する。
【０００６】＜イ＞傾斜センサーの概要
傾斜センサーは、光ファイバ５を用い、光ファイバ５に
かかるひずみを測定して傾斜角を測定するもので、建設
物の壁面、天井、床面や柱など種々のものの傾斜角を測
定できる。
かかるひずみを測定して傾斜角を測定するもので、建設
物の壁面、天井、床面や柱など種々のものの傾斜角を測
定できる。
【０００７】傾斜センサーは、傾斜角に応じて、光ファ
イバ５にひずみがかかる構造にする。光ファイバ５の所
定箇所にひずみがかかると、そのひずみ箇所の位置とひ
ずみの程度を測定できるので、傾斜角を求めることがで
きる。
イバ５にひずみがかかる構造にする。光ファイバ５の所
定箇所にひずみがかかると、そのひずみ箇所の位置とひ
ずみの程度を測定できるので、傾斜角を求めることがで
きる。
【０００８】＜ロ＞傾斜センサーの構造
傾斜センサーは、例えば図１〜図２のように、支持材１
を基体として組み立てられる。図１〜図２は、傾斜セン
サーの模式図であり、図２は、図１の側面の模式図であ
る。
を基体として組み立てられる。図１〜図２は、傾斜セン
サーの模式図であり、図２は、図１の側面の模式図であ
る。
【０００９】支持材１の下部に回転軸３を回転自在に配
置する。回転軸３は、ほぼ水平に支持体１に配置し、更
に、支持材１と回転軸３の間にベアリング３１を介在さ
せると、より回転が滑らかになる。
置する。回転軸３は、ほぼ水平に支持体１に配置し、更
に、支持材１と回転軸３の間にベアリング３１を介在さ
せると、より回転が滑らかになる。
【００１０】支柱２を回転軸３のほぼ中央に、上方に向
けて回転軸３に取り付ける。支柱２が傾斜すると、回転
軸３が回転するように構成する。
けて回転軸３に取り付ける。支柱２が傾斜すると、回転
軸３が回転するように構成する。
【００１１】アーム４を支柱２の下部で、支柱２と回転
軸３に対して直交するように取り付ける。支柱２の上部
にウエイト２１を配置し、アーム４より長く設定するこ
とにより、てこの原理を利用して、支柱２の傾きに対し
て、ウエイト２１の重力がアーム４の先端に大きな力と
して作用する。
軸３に対して直交するように取り付ける。支柱２の上部
にウエイト２１を配置し、アーム４より長く設定するこ
とにより、てこの原理を利用して、支柱２の傾きに対し
て、ウエイト２１の重力がアーム４の先端に大きな力と
して作用する。
【００１２】アーム４の先端に一対の保持ボビン４１を
回転自在に配置する。保持ボビン４１と対をなすよう
に、支持体１の上部に支持ボビン１１を回転自在に配置
する。保持ボビン４１や支持ボビン１１は、独立して回
転する複数個のボビンで形成することもできる。
回転自在に配置する。保持ボビン４１と対をなすよう
に、支持体１の上部に支持ボビン１１を回転自在に配置
する。保持ボビン４１や支持ボビン１１は、独立して回
転する複数個のボビンで形成することもできる。
【００１３】支柱２には、支持材１との間にダンパー２
２を取り付け、支柱２に不必要な振動が発生するのを抑
制する。ダンパー２２は、種々の手段を用いることがで
き、例えば、シリコンオイルが入った袋体の変形を利用
することもできる。
２を取り付け、支柱２に不必要な振動が発生するのを抑
制する。ダンパー２２は、種々の手段を用いることがで
き、例えば、シリコンオイルが入った袋体の変形を利用
することもできる。
【００１４】＜ハ＞光ファイバの配置
光ファイバ５は、支持ボビン１１と保持ボビン４１の間
に張られ、張力部５３が形成される。張力部５３は、例
えば一対の支持ボビン１１と保持ボビン４１の間に張ら
れて、第１張力部５２と第２張力部５３が形成される。
第１張力部５２と第２張力部５３の張力のバランスを取
ることにより、支柱２を垂直に位置することができる。
傾斜センサーを垂直に配置すると、支柱１も垂直にな
る。
に張られ、張力部５３が形成される。張力部５３は、例
えば一対の支持ボビン１１と保持ボビン４１の間に張ら
れて、第１張力部５２と第２張力部５３が形成される。
第１張力部５２と第２張力部５３の張力のバランスを取
ることにより、支柱２を垂直に位置することができる。
傾斜センサーを垂直に配置すると、支柱１も垂直にな
る。
【００１５】第１張力部５２と第２張力部５３の光ファ
イバ５の間に光ファイバ５を配置する。光ファイバ５に
はひずみを付与しないように配置し、補正部５１とす
る。これら２個の張力部５２、５３と補正部５１の光フ
ァイバ５は、直列に接続され、一端に検出装置６を接続
する。複数の傾斜センサーの光ファイバ５を結合し、複
数の傾斜センサーを直列に接続できる。
イバ５の間に光ファイバ５を配置する。光ファイバ５に
はひずみを付与しないように配置し、補正部５１とす
る。これら２個の張力部５２、５３と補正部５１の光フ
ァイバ５は、直列に接続され、一端に検出装置６を接続
する。複数の傾斜センサーの光ファイバ５を結合し、複
数の傾斜センサーを直列に接続できる。
【００１６】なお、支柱２を回転軸３の回りに回転する
１次元の傾斜を測定するが、支柱２の下部を点で支持
し、支柱の回転を２次元で可能にすると、２次元の傾斜
を測定することができる。検出装置は、光ファイバのひ
ずみを測定する装置を使用でき、例えば、Ｂ−ＯＴＤＲ
測定器（ＡＱ８６０２、安藤電気（株）製）がある。
１次元の傾斜を測定するが、支柱２の下部を点で支持
し、支柱の回転を２次元で可能にすると、２次元の傾斜
を測定することができる。検出装置は、光ファイバのひ
ずみを測定する装置を使用でき、例えば、Ｂ−ＯＴＤＲ
測定器（ＡＱ８６０２、安藤電気（株）製）がある。
【００１７】＜ニ＞傾斜センサーによる測定
検出装置６は、光ファイバ５の一端から光信号を送出
し、光ファイバ５から戻ってきた反射波を受信すること
により、図３のように、光ファイバ５の特定箇所のひず
みを測定できる。
し、光ファイバ５から戻ってきた反射波を受信すること
により、図３のように、光ファイバ５の特定箇所のひず
みを測定できる。
【００１８】傾斜センサーが垂直に配置されていると、
検出装置６により、図３（Ａ）のように、第１張力部５
２と第２張力部５３の位置に等しいひずみを測定でき
る。
検出装置６により、図３（Ａ）のように、第１張力部５
２と第２張力部５３の位置に等しいひずみを測定でき
る。
【００１９】傾斜センサーが、図１のように傾斜する
と、第１張力部５２のひずみが大きくなり、第２張力部
５３のひずみが小さくなるので、図３（Ｂ）のように、
第１張力部５２のひずみの値と第２張力部５３のひずみ
の値に差が生じる。このひずみ値の差を調べることによ
り、傾斜センサーの傾斜角を測定することができる。
と、第１張力部５２のひずみが大きくなり、第２張力部
５３のひずみが小さくなるので、図３（Ｂ）のように、
第１張力部５２のひずみの値と第２張力部５３のひずみ
の値に差が生じる。このひずみ値の差を調べることによ
り、傾斜センサーの傾斜角を測定することができる。
【００２０】温度によっても光ファイバ５にひずみが生
じるので、図３（Ｃ）のように、張力部５２、５３のひ
ずみ値も温度の影響を受ける。そこで、張力を付与して
いない補正部５１のひずみを測定すれば、傾斜センサー
付近の温度を求めることができ、それにより、張力部５
２，５３のひずみ値を温度補正することができる。な
お、第１張力部５２と第２張力部５３のひずみ値の差を
取ることにより、温度の影響を除去することもできる。
じるので、図３（Ｃ）のように、張力部５２、５３のひ
ずみ値も温度の影響を受ける。そこで、張力を付与して
いない補正部５１のひずみを測定すれば、傾斜センサー
付近の温度を求めることができ、それにより、張力部５
２，５３のひずみ値を温度補正することができる。な
お、第１張力部５２と第２張力部５３のひずみ値の差を
取ることにより、温度の影響を除去することもできる。
【００２１】なお、検出装置の性能によって、張力部の
長さや光ファイバの本数が変わり、それにより、傾斜セ
ンサーの大きさも変わりうる。また、上記例は、支柱２
を回転軸３の回りに回転する１次元の傾斜を測定するも
のであるが、支柱２の下部を点で支持し、支柱の回転を
２次元で可能にすると共に、張力部５２，５３を多数設
けることにより、２次元の傾斜を測定することもでき
る。また、傾斜センサーに防水ケースを設けることによ
り、地下水の発生箇所に用いることもできる。
長さや光ファイバの本数が変わり、それにより、傾斜セ
ンサーの大きさも変わりうる。また、上記例は、支柱２
を回転軸３の回りに回転する１次元の傾斜を測定するも
のであるが、支柱２の下部を点で支持し、支柱の回転を
２次元で可能にすると共に、張力部５２，５３を多数設
けることにより、２次元の傾斜を測定することもでき
る。また、傾斜センサーに防水ケースを設けることによ
り、地下水の発生箇所に用いることもできる。
【００２２】
【発明の効果】本発明は、次のような効果を得ることが
できる。 ＜イ＞光ファイバの特性を有効に利用して傾斜センサー
を得ることができる。 ＜ロ＞電源を必要としない傾斜センサーを得ることがで
きる。
できる。 ＜イ＞光ファイバの特性を有効に利用して傾斜センサー
を得ることができる。 ＜ロ＞電源を必要としない傾斜センサーを得ることがで
きる。
【図１】光ファイバを用いた傾斜センサーの模式図
【図２】図１の側面から見た模式図
【図３】光ファイバのひずみを示す図
１・・・支持材
１１・・支持ボビン
２・・・支柱
２１・・ウエイト
２２・・ダンパー
３・・・回転軸
３１・・ベアリング
４・・・アーム
４１・・保持ボビン
５・・・光ファイバ
５１・・補助部
５２・・第１張力部
５３・・第２張力部
６・・・検出装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01C 9/00
G01D 5/26
G01L 1/24
Claims (5)
- 【請求項１】支持材を有する傾斜センサーにおいて、 支持材に配置された光ファイバ支持部材と、 支持材に配置され、傾斜角に応じて回転軸の周りを回転
する支柱と、 支柱に配置された光ファイバ保持部材と、 光ファイバ支持部材と光ファイバ保持部材間に張られた
光ファイバとを備え 、 光ファイバ支持部材は、支持材の上部に配置され、 支柱は、支持材に配置される回転軸の周りに回転自在に
上方向に配置され、 支柱の上部にウエイトが配置され、 支柱の下部に横方向にアームが配置され、 光ファイバ保持部材は、アームの端部に配置され、支柱が回転軸の周りを回転すると、光ファイバ支持部材
と光ファイバ保持部材間に張られた光ファイバが伸縮す
ることを特徴とする、 傾斜センサー。 - 【請求項２】支持材を有する傾斜センサーにおいて、 支持材に配置された光ファイバ支持部材と、 支持材に配置され、傾斜角に応じて回転軸の周りを回転
する支柱と、 支柱に配置された光ファイバ保持部材と、 光ファイバ支持部材と光ファイバ保持部材間に張られた
光ファイバとを備え 、 光ファイバ支持部材は、支持材の両側部に回転自在に取
り付けられる一対の支持ボビンであり、 支柱は、支持材に配置される回転軸の周りに回転自在に
上方向に配置され、 支柱の上部にウエイトが配置され、 支柱の下部に横方向にアームが配置され、 光ファイバ保持部材は、アームの両端部に回転自在に配
置される一対の保持ボビンであり、 光ファイバは、各支持ボビンと各保持ボビン間に張ら
れ、支柱が回転軸の周りを回転すると、光ファイバ支持部材
と光ファイバ保持部材間に張られた光ファイバが伸縮す
ることを特徴とする、 傾斜センサー。 - 【請求項３】請求項２に記載の傾斜センサーにおいて、 一対の支持ボビンと一対の保持ボビンは、各々、独立し
て回転する複数のボビンで構成し、 光ファイバは、各支持ボビンと各保持ボビン間に複数本
張られることを特徴とする、 傾斜センサー。 - 【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の
傾斜センサーにおいて、光ファイバ支持部材と光ファイバ保持部材間に張られた
光ファイバと直列に接続した光ファイバを、 支持材に張
力をかけずに配置することを特徴とする、 傾斜センサー。 - 【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の
傾斜センサーにおいて、 支持部材にはダンパーを取り付けることを特徴とする、 傾斜センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37035098A JP3516131B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 傾斜センサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37035098A JP3516131B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 傾斜センサー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000193453A JP2000193453A (ja) | 2000-07-14 |
| JP3516131B2 true JP3516131B2 (ja) | 2004-04-05 |
Family
ID=18496686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37035098A Expired - Fee Related JP3516131B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 傾斜センサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3516131B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4786808B2 (ja) * | 2001-03-02 | 2011-10-05 | 株式会社東横エルメス | 光ファイバひずみ検出装置 |
| KR100737814B1 (ko) * | 2003-12-23 | 2007-07-10 | 주식회사 동양플렌트 | 경사센서 |
| KR100571294B1 (ko) * | 2004-04-02 | 2006-04-17 | 이금석 | 광섬유센서를 이용한 각도측정 방법 |
| KR100659277B1 (ko) | 2006-01-16 | 2006-12-20 | 학교법인 포항공과대학교 | 경사각 측정 장치 |
| JP4883802B2 (ja) * | 2007-08-30 | 2012-02-22 | 飛島建設株式会社 | Ｆｂｇ光ファイバセンサ式傾斜計 |
| CN106759545A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 上海岩土工程勘察设计研究院有限公司 | 一种并联可回收式侧向位移测试系统 |
| KR101956793B1 (ko) * | 2018-08-09 | 2019-03-13 | 라온구조안전기술(주) | 회전조인트의 연직회전과 평면회전에 의해 안전진단을 위한 경사측정 대상의 3차원 경사 측정이 가능한 광섬유 센서 이용 구성의 경사측정장치 및 이를 이용한 경사측정방법 |
| CN109470211A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-03-15 | 中际物联科技（深圳）有限公司 | 一种拉伸结构的新型光纤倾斜传感器 |
-
1998
- 1998-12-25 JP JP37035098A patent/JP3516131B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000193453A (ja) | 2000-07-14 |
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| R250 | Receipt of annual fees |
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