JP2000009490A

JP2000009490A - 磁歪式変位検出装置

Info

Publication number: JP2000009490A
Application number: JP10181777A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Ichikawa; 利郎市川; Sho Imayoshi; 祥今吉; Kozo Kyoizumi; 宏三京和泉; Hideyuki Takeuchi; 秀之竹内
Original assignee: SAN TEST KK; Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Nuclear Development Corp
Current assignee: SAN TEST KK; Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Nuclear Development Corp
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1998-06-29
Publication date: 2000-01-14
Anticipated expiration: 2018-06-29
Also published as: JP3799416B2

Abstract

(57)【要約】【課題】温度変化によるねじり弾性波の伝播速度の変動
を補償し、高い精度で変位を検出できる安価な磁歪式変
位検出装置を提供する。【解決手段】磁歪線１の軸線方向に電流パルスを流すこ
とにより、磁歪線に沿って移動可能な検出用永久磁石９
の近接する磁歪線の部位でねじり弾性波を発生させ、受
信用コイル７ａまでのねじり弾性波の伝播時間を計測す
ることにより、検出用永久磁石９に与えられる機械的変
位を検出する。電流パルスの印加と異なるタイミングで
磁歪線に基準電圧信号を印加する基準電圧発生回路１６
と、基準電圧回路１６と磁歪線１との間に接続される固
定抵抗器１７と、固定抵抗器１７と磁歪線１との間の分
圧電圧を検出し、磁歪線１の抵抗値を検出する抵抗検出
手段１８と、検出された抵抗値から周囲温度に対応して
ねじり弾性波の伝播速度を補償する補償手段１２とを備
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁歪現象を用いて物
体の機械的変位や液面の変位などを検出する磁歪式変位
検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁歪式変位検出装置として、図１
に示すように、磁歪線３０にパルス発生回路３１から電
流パルスを流すことにより、磁歪線３０に沿って移動可
能な永久磁石３２の近接する磁歪線の部位でねじり弾性
波（超音波）を発生させ、磁歪線３０の始端側に設けた
受信器３３までのねじり弾性波の伝播時間を計測するこ
とにより、永久磁石３２に与えられる機械的変位を検出
するものが知られている（例えば特開昭６１−１１２９
２３号公報参照）。磁歪線３０の両端部は、支持部材３
４，３５によって張力を持って支持されている。

【０００３】図２は永久磁石３２の変位を検出する方法
を示す波形図である。Ａは電流パルス、Ｂは受信器３３
で受信された波形、Ｃは波形Ｂを成形した波形である。
電流パルスＡの供給から波形Ｃ₁ の到達までの時間ｔを
計測すれば、次式により、永久磁石３２に与えられる変
位ｘを計測できる。ｘ＝ｖ・ｔなお、ｖはねじり弾性波の伝播速度である。

【０００４】ねじり弾性波には、軸方向の成分である縦
波と円周方向の成分である横波とが含まれているが、縦
波と横波とではその伝播速度が異なる。縦波の伝播速度
ｖ_L 、横波の伝播速度ｖ_T はそれぞれ次式で与えられ
る。ｖ_L ＝√（Ｅ／ρ）ｖ_T ＝√（Ｇ／ρ）なお、Ｅは磁歪線の縦弾性係数、Ｇは剛性率、ρは密度
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】Ｎｉ−ＳｐａｎＣのよ
うな恒弾性材料では、縦弾性係数Ｅおよび剛性率Ｇは温
度に関係なく一定であるが、ＮＳ−１のような材料で
は、縦弾性係数Ｅ，剛性率Ｇが温度によってかなり大き
く変化する。例えば、磁歪式変位検出装置を原子炉の制
御棒駆動装置の制御棒駆動軸の位置検出に使用する場
合、周囲温度が約３５０℃にも達するため、温度変化に
よる伝播速度の変動を無視できなくなる。

【０００６】変位検出装置とは別に温度センサを設け、
この温度センサの検出信号に基づいて伝播速度を補正す
ることは可能であるが、これでは温度センサなどの格別
な温度検出手段を必要とするので、コスト高になるばか
りか、温度センサが磁歪線の温度を正確に検出できると
は限らない。

【０００７】そこで、本発明の目的は、温度変化による
ねじり弾性波の伝播速度の変動を補償し、高い精度で変
位を検出できる安価な磁歪式変位検出装置を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、磁歪線の軸線方向に電流
パルスを流すことにより、磁歪線に沿って移動可能な検
出用永久磁石の近接する磁歪線の部位でねじり弾性波を
発生させ、磁歪線の特定部位に設けた受信器までのねじ
り弾性波の伝播時間を計測することにより、検出用永久
磁石に与えられる機械的変位を検出する装置において、
上記電流パルスの印加と異なるタイミングで磁歪線に基
準信号を印加する基準信号発生手段と、上記基準信号発
生手段と磁歪線との間の信号変化から磁歪線の抵抗値を
検出する抵抗検出手段と、検出された抵抗値から周囲温
度に対応して検出用永久磁石に与えられる機械的変位を
補償する補償手段と、を備えた磁歪式変位検出装置を提
供する。

【０００９】本発明では、温度を検出するために磁歪線
の抵抗値を検出している。例えば磁歪線として重量比で
Ｎｉ５０％，Ｆｅ５０％の合金（ＮＳ- １（商品名））
を用いた場合、その抵抗値は図３のように周囲温度によ
ってほぼ直線的に変化する。一方、伝播速度も図４のよ
うに周囲温度によってほぼ直線的に変化する。したがっ
て、磁歪線の抵抗値を検出すれば、周囲温度つまり伝播
速度をほぼ正確に知ることができる。このようにして周
囲温度に対応してねじり弾性波の伝播速度を補償すれ
ば、温度が大きく変化しても、常に正確な変位測定を行
なうことが可能となる。

【００１０】なお、温度補償の方法は、検出された抵抗
値から周囲温度に対応してねじり弾性波の伝播速度を補
償する場合に限らない。例えば、検出用永久磁石の他に
磁歪線の特定部位に固定永久磁石を設け、この永久磁石
からの受信波形を利用して伝播速度を相殺する検出方法
を用いた場合（例えば特開昭６１−２２６６１５号公報
参照）には、固定永久磁石と受信器との距離を温度補償
すればよい。また、電流パルスを流すと、磁歪線の終端
で縦波が発生するので、この縦波を利用して伝播速度の
影響を相殺することも可能であるが、この場合も磁歪線
の長さを温度補償すればよい。

【００１１】請求項２のように、基準電圧発生手段と磁
歪線との間に固定抵抗器を接続し、固定抵抗器と磁歪線
との間の分圧電圧を検出することで、磁歪線の抵抗値を
検出するのが望ましい。磁歪線の終端部はパルス発生回
路のアースに戻されているので、磁歪線の抵抗値を容易
に検出できる。なお、固定抵抗器は、温度変化に対して
安定、つまり温度が変化しても抵抗値が殆ど変化しない
ものを用いるのが望ましい。なお、基準信号発生手段と
して定電流源を用い、この定電流源と磁歪線との間の電
圧変化を検出することで、磁歪線の抵抗値を検出しても
よい。この場合には、固定抵抗器が不要である。

【００１２】このように、本発明では温度センサなどの
格別な検出装置が不要であり、コストを低減できる。し
かも、温度変化によって影響を受ける磁歪線そのものの
温度を検出しているので、温度センサなどを用いる場合
に比べてより正確に温度を検出できる。

【００１３】請求項３のように、受信器として磁歪線に
挿通配置されたねじり弾性波受信用コイルを用い、この
コイルの近傍に軸方向の偏向磁場を与えるバイアス用永
久磁石を配置し、コイルで磁歪線を伝播するねじり弾性
波の成分のうちの縦波を検出するのが望ましい。すなわ
ち、磁歪線に電流パルスを印加すると、検出用永久磁石
の近接する磁歪線の部位でねじり弾性波が発生し、この
ねじり弾性波は磁歪線を伝播して受信器で検出される。
ねじり弾性波には円周方向の横波成分と軸方向の縦波成
分とがあるが、ねじり弾性波の横波を検出した場合に
は、受信器と検出用永久磁石との距離が離れると、振幅
が大きく減衰してしまう。これに対し、ねじり弾性波の
縦波を検出すると、横波に比べて伝播距離による減衰が
少なく、検出用永久磁石が磁歪線の軸方向に広範囲に動
いても明確な検出波形が得られる。

【００１４】図５は磁歪線にＮＳ−１を用いて、ねじり
弾性波の横波を検出した場合と縦波を検出した場合の、
受信器と永久磁石間の距離によるねじり弾性波の減衰を
比較したものである。縦波では横波に比べて減衰が少な
く、受信器と永久磁石間の距離が４ｍとなっても、縦波
の減衰量は20％程度に抑えられることがわかる。

【００１５】ところで、磁歪式変位検出装置は、周囲温
度が磁歪線の磁気変態点を超えると、磁気現象が消失し
てしまうために機能しなくなる。また、周囲温度が磁気
変態点を超えないまでも、同点に近づくだけで、発生す
るねじり弾性波の振幅が減衰することから、使用できる
周囲温度範囲の制限を受ける。磁歪線の材質としては恒
弾性材料であるＮｉ−Ｃｒ−Ｆｅ−Ｔｉ−Ａｌ系合金
（例えばＮｉ−ＳｐａｎＣ（商品名））が一般的に用い
られるが、Ｎｉ−ＳｐａｎＣの磁気変態点は１５０℃前
後であり、周囲温度の上昇によるねじり弾性波の減衰の
ために、実用上は周囲温度が１００℃程度までの環境で
しか使用できない。磁歪式変位検出装置を原子炉の制御
棒駆動装置の制御棒駆動軸の位置検出に使用する場合、
周囲温度が約３５０℃に達するため、磁歪線としてＮｉ
−ＳｐａｎＣを用いることはできない。

【００１６】そこで、磁歪式変位検出装置を原子炉の制
御棒駆動装置にも使用することができるようにするため
に、磁歪線として様々な材料を試してみた結果、例えば
上記のＮＳ- １を用いると、周囲温度が室温から３５０
℃まで上昇してもねじり弾性波の振幅の温度変化による
減衰が小さいことを発見した。

【００１７】図６にＮｉ−ＳｐａｎＣとＮＳ−１の周囲
温度の変化によるねじり弾性波の減衰を示す。ＮＳ−１
では周囲温度を室温から３５０℃まで上昇させても、ね
じり弾性波の温度変化による減衰量は４０％程度であ
る。

【００１８】そこで、請求項４では、磁歪線としてＮＳ
−１を用いた変位検出装置に本発明を適用したものであ
る。これによって、ねじり弾性波の温度変化による減衰
量が小さく、かつ温度変化による伝播速度の変動も小さ
い、高性能な変位検出装置が得られる。

【００１９】なお、磁歪線の材質としてＮＳ−１を用い
ると、周囲温度が上昇してもねじり弾性波の温度変化に
よる減衰量が小さいという利点はあるが、その反面、Ｎ
Ｓ−１はねじり弾性波が磁歪線を伝播して受信器に到達
するまでの間の減衰量、すなわちねじり弾性波の伝播距
離の長さによる減衰量がＮｉ−ＳｐａｎＣに比べて大き
いという性質がある。そこで、磁歪線の材質としてＮＳ
−１を用い、ねじり弾性波の縦波を検出するようにすれ
ば、一層効果的である。

【００２０】

【発明の実施の形態】図７は本発明にかかる磁歪式変位
検出装置の一例を示し、図８はその各部の信号波形図で
ある。磁歪線１は重量比でＮｉ５０％，Ｆｅ５０％の合
金（ＮＳ- １（商品名））を用いている。ＮＳ- １は周
囲温度が室温から３５０℃まで上昇してもねじり弾性波
の振幅の温度変化による減衰が少ない。磁歪線１の始端
は基台２上に固定されたクランプ部材３によってクラン
プされ、終端はスプリング４を介して支持部材５によっ
て支持されている。そのため、磁歪線１には常に一定の
張力が与えられる。なお、磁歪線１の始端部にはねじり
弾性波を吸収するシリコーンゴムなどのダンピング材６
が塗布されており、クランプ部材３からの反射波などを
吸収している。受信器７は磁歪線１の始端側に配置され
ており、内蔵したコイル７ａの中心部を磁歪線１が無接
触で貫通している。コイル７ａはヴィラリー効果を利用
して磁歪線１を伝播するねじり弾性波の到来を検出する
ものである。コイル７ａの負極は接地され、正極は増幅
器８に接続される。

【００２１】磁歪線１の近傍には、磁歪線１の軸線方向
（ｘ方向）に移動可能な検出用永久磁石９が配置されて
いる。なお、この実施例の永久磁石９は円環状で、軸方
向に着磁したものであるが、これに限らず、ヴィーデマ
ン効果によって磁歪線１にねじり弾性波を発生させるこ
とができるものであれば、形状や着磁方向は問わない。
また、円環状永久磁石９を磁歪線１に挿通してもよい。

【００２２】受信器７の背後に位置する磁歪線１の始端
部、特にダンピング材６の近傍には、コイル７ａの近傍
に軸方向の偏向磁場を与えるバイアス用永久磁石１０が
配置されている。この実施例では、円板状永久磁石１０
の両端面にＮ，Ｓ極を着磁したものであるが、軸方向の
偏向磁場を与えるものであれば、永久磁石の形状や着磁
方向、取付位置は限るものではない。例えば、軸方向に
着磁した棒状のバイアス用永久磁石１０をコイル７ａの
半径方向外側に配置してもよい。

【００２３】クランプ部材３から突出した磁歪線１の始
端には電流パルス発生回路１１から電流パルスが周期的
（例えば１００Ｈｚ〜１ｋＨｚ）に供給され、磁歪線１
の終端からスプリング４を介してパルス発生回路１１の
アースに戻される。電流パルスが供給されると、ヴィー
デマン効果により永久磁石９の近接する磁歪線１の部位
でねじり弾性波が発生し、受信器７で検出される。検出
されたねじり弾性波は増幅器８で増幅され、検出回路１
２に送られる。検出回路１２は入力された信号を波形成
形するとともに、所定の信号処理を行って永久磁石９に
与えられる機械的変位ｘを検出する。なお、検出回路１
２による機械的変位ｘの検出方法は、例えば特開昭６１
−１１２９２３号公報，特開平５−１８７８５４号公報
などにより公知であるため、ここでは説明を省略する。

【００２４】電流パルス発生回路１１と磁歪線１の始端
との間には第１スイッチ１３が接続され、電流パルス発
生回路１１の電流パルスＡは遅延回路１４にも入力され
る。遅延回路１４は、電流パルスＡの発生から一定時間
遅れてタイミング信号Ｃ₁ ，Ｃ ₂ を発生する。遅延回路
１４のタイミング信号Ｃ₁ によって第１スイッチ１３が
ＯＦＦし、タイミング信号Ｃ₂ によって第２スイッチ１
５がＯＮする。タイミング信号Ｃ₁ とＣ₂ は同時であっ
てもよいし、異なるタイミングであってもよいが、電流
パルスＡの印加時に第２スイッチ１５がＯＮにならない
ように制御すればよい。第２スイッチ１５の一端は、基
準電圧発生回路１６と固定抵抗器１７を介して接続さ
れ、他端は磁歪線１の始端に接続されている。そのた
め、基準電圧発生回路１６からの基準電圧Ｖｓは固定抵
抗器１７と磁歪線１とによって分圧される。分圧電圧Ｖ
ａは、サンプルホールド回路１８によってサンプルホー
ルドされる。サンプルホールド回路１８には遅延回路１
４からタイミング信号Ｃ₁ ，Ｃ₂よりやや遅れてサンプ
リング信号Ｄが入力されており、このサンプリング信号
Ｄに同期してサンプルホールドを行なう。サンプルホー
ルドされた分圧電圧Ｖａは、検出回路１２へ入力され、
温度補償が行なわれる。

【００２５】なお、スイッチ１３，１５としては２個設
けることなく、電流パルス発生回路１１側と基準電圧発
生回路１６側とに選択的に切り換わる１個のスイッチで
あってもよいし、スイッチ１３を省略することも可能で
ある。また、スイッチ１３，１５としては、リレーやト
ランジスタなどの公知の切換手段を用いることができ
る。

【００２６】ここで、図８の波形図を参照しながら図７
の変位検出装置の作動を説明する。まず、パルス発生回
路１１から電流パルスＡを磁歪線１に供給すると、永久
磁石９の近接する磁歪線１の部位でねじり弾性波が発生
する。このねじり弾性波は受信器７で検出され、増幅器
８で波形Ｂのように増幅される。この波形Ｂには、必要
とする検出波形Ｂ₁ ，Ｂ₂ の他に、電流パルスＡの印加
に伴う電磁的ノイズＢ₀も含まれているが、このノイズ
はマスキング回路などで容易に除去することができる。
次の電流パルスＡの発生の直前に、遅延回路１４からタ
イミング信号Ｃ₁，Ｃ₂ が発生され、タイミング信号Ｃ₂
からやや遅れてサンプリング信号Ｄが発生される。サ
ンプリング信号Ｄをタイミング信号Ｃ₂ から遅らせたの
は、第２スイッチ１５がＯＮし、基準電圧Ｖｓが印加さ
れた後、磁歪線１による電圧降下が起こるまである程度
の時間を必要とするからである。タイミング信号Ｃ₁ に
よって第１スイッチ１３がＯＦＦされるとともに、タイ
ミング信号Ｃ₂ によって第２スイッチ１５がＯＮされ
る。これによって、固定抵抗器１７と磁歪線１との中間
部の電位Ｅは、基準電圧ＶｓからＶａへと降下する。そ
して、サンプルホールド回路１８はサンプリング信号に
同期して分圧電圧Ｖａをサンプルホールドし、Ｆのよう
な信号を得る。サンプルホールド信号Ｆのうち、Ｖａ₁
は前回の分圧電圧、Ｖａ₂ は今回の分圧電圧である。上
記サンプルホールド信号Ｆは検出回路１２に入力され、
これによってねじり弾性波の伝播速度が温度補償され、
温度変化による変動の少ない正確な検出値ｘを得ること
ができる。

【００２７】上記サンプルホールドされた分圧電圧Ｖａ
から磁歪線１の抵抗値Ｒｍを知るには、次のようにすれ
ばよい。すなわち、磁歪線１の抵抗値をＲｍ、固定抵抗
器１７の抵抗値をＲｃ、基準電圧をＶｓ、分圧電圧をＶ
ａとすると、抵抗値Ｒｍは次式で求めることができる。Ｒｍ＝Ｖａ・Ｒｃ／（Ｖｓ−Ｖａ）

【００２８】図３のように磁歪線１の抵抗値Ｒｍと周囲
温度との関係は既知であるから、分圧された電圧信号Ｖ
ａによって周囲温度を知ることができる。さらに、ねじ
り弾性波の伝播速度と温度との関係も図４によって既知
であるから、結局、分圧電圧Ｖａからその時の温度にお
ける伝播速度を知ることができる。

【００２９】上記のように、電流パルスの印加毎に分圧
電圧Ｖａをサンプルホールドし、伝播速度を温度補償す
るようにすれば、急激に温度が変化した場合でも、常に
高い精度で変位を検出できる。また、変位検出装置を検
出回路１２，パルス発生回路１１，遅延回路１４，基準
電圧発生回路１６，固定抵抗器１７，サンプルホールド
回路１８などのアナログ回路で構成すれば、極めて安価
に構成でき、しかも調整しやすい。

【００３０】上記変位検出装置の場合、検出用永久磁石
９の近接する部位で発生したねじり弾性波は受信用コイ
ル７ａで検出されるが、このときコイル７ａの近傍には
軸方向の偏向磁場を与えるバイアス用永久磁石１０が配
置されているので、ねじり弾性波のうち横波成分が抑圧
され、縦波成分のみが強調される。図５に示したよう
に、縦波は横波に比べて伝播距離による減衰が少ないの
で、永久磁石９が例えば０ｍ〜４ｍもの広範囲を移動す
る場合であっても、明瞭な検出波形をコイル７ａで受信
することができる。

【００３１】また、磁歪線１としてＮＳ- １を用いるこ
とで、図６に示すように、周囲温度が室温から３５０℃
まで上昇してもねじり弾性波の振幅の温度変化による減
衰が小さい。しかし、磁歪線１としてＮＳ- １を用いる
と、振幅の温度変化が小さくなる反面、伝播速度の温度
変化が４０ｐｐｍ／℃にもなるが、本発明を用いること
で、伝播速度の変動の影響をほぼ無視できる程度まで低
減できる。したがって、ねじり弾性波の縦波を検出し、
磁歪線としてＮＳ- １を用い、かつねじり弾性波の伝播
速度を温度補償することにより、原子炉の制御棒駆動装
置のように温度変化が大きく、変位量も大きな装置に最
適な変位検出装置を得ることができる。

【００３２】なお、上記実施例は本発明の一例に過ぎ
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
上記実施例では、磁歪線の抵抗値と温度との関係、およ
びねじり弾性波の伝播速度と温度との関係が、図３，図
４に示すように共に線形な関係にある材料を磁歪線とし
て用いたが、これに限るものではなく、非線形な関係に
ある材料を用いてもよい。また、上記実施例では、電流
パルスを磁歪線に流し、この磁歪線を伝播するねじり弾
性波を検出するようにしたが、特開昭５９- １６２４１
２号公報に記載のように、磁歪線をチューブ状とし、そ
の中に電流パルスを供給するための導線を挿通するよう
にしてもよい。受信用コイルとして１個のコイルを用い
たが、２個のコイルを軸方向に配置し、これらコイルの
出力を差動的に取り出すようにしてもよい。この場合に
は、２個のコイルに共通に入るノイズを相殺することが
できる。ねじり弾性波を検出する方法としては、上記の
ように受信器にコイルを使用し、ヴィラリー効果によっ
てねじり弾性波を検出するものに限らず、触子を磁歪線
に対してほぼ直交して接触させ、ねじり弾性波を触子の
軸方向力に変換し、触子の端部に取り付けた圧電素子や
コイルなどでねじり弾性波の到来を触子の軸方向変位の
形で検出するものでもよい。したがって、ねじり弾性波
の縦波だけでなく、横波を検出してもよいことは勿論で
ある。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、電流パルスの印加と異なるタイミングで磁歪線
に基準信号を印加する基準信号発生回路と、基準信号発
生手段と磁歪線との間の信号変化から磁歪線の抵抗値を
検出する抵抗検出手段とを設けたので、磁歪線の抵抗値
を検出すれば、周囲温度をほぼ正確に知ることができ
る。このように求めた周囲温度に対応して補償手段によ
りねじり弾性波の伝播速度などを補償することで、機械
的変位を温度補償したので、大きく温度が変化しても、
常に正確な変位測定を行なうことが可能となる。

【００３４】また、本発明では温度センサなどの格別な
センサが不要であり、コストを低減できる。しかも、温
度変化によって影響を受ける磁歪線そのものの温度を検
出しているので、温度センサなどを用いる場合に比べて
より正確に温度を検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な磁歪式変位検出装置の構成図である。

【図２】図１の変位検出装置の波形図である。

【図３】磁歪線の抵抗値と温度との関係を示す図であ
る。

【図４】ねじり弾性波の伝播速度と温度との関係を示す
図である。

【図５】ねじり弾性（縦波および横波）の振幅と受信器
と検出用永久磁石の軸方向距離との関係を示す比較図で
ある。

【図６】ねじり弾性の振幅と温度との関係を示す比較図
である。

【図７】本発明にかかる磁歪式変位検出装置の一例の構
成図である。

【図８】図７の磁歪式変位検出装置の各部の波形図であ
る。

【符号の説明】

１磁歪線７受信器９検出用永久磁石１１パルス発生回路１２検出回路１４遅延回路１６基準電圧発生回路１７固定抵抗器１８サンプルホールド回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者市川利郎東京都千代田区丸の内２丁目５番１号三菱重工業株式会社内 (72)発明者今吉祥茨城県那珂郡東海村舟石川622番地12 ニュークリア・デベロップメント株式会社内 (72)発明者京和泉宏三大阪市此花区常吉１丁目１番60号サンテスト株式会社内 (72)発明者竹内秀之大阪市此花区常吉１丁目１番60号サンテスト株式会社内Ｆターム(参考） 2F063 AA02 BB03 CB01 DA01 DA06 DA30 2F068 AA02 BB04 EE03 FF03 FF25 GG02 HH01 JJ22 LL02 LL30 TT06 2F077 AA13 LL03 LL07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁歪線の軸線方向に電流パルスを流すこと
により、磁歪線に沿って移動可能な検出用永久磁石の近
接する磁歪線の部位でねじり弾性波を発生させ、磁歪線
の特定部位に設けた受信器までのねじり弾性波の伝播時
間を計測することにより、検出用永久磁石に与えられる
機械的変位を検出する装置において、上記電流パルスの
印加と異なるタイミングで磁歪線に基準信号を印加する
基準信号発生手段と、上記基準信号発生手段と磁歪線と
の間の信号変化から磁歪線の抵抗値を検出する抵抗検出
手段と、検出された抵抗値から周囲温度に対応して検出
用永久磁石に与えられる機械的変位を補償する補償手段
と、を備えたことを特徴とする磁歪式変位検出装置。
【請求項２】上記基準信号発生手段は、基準電圧信号を
発生する基準電圧発生手段であり、上記基準電圧発生手
段と磁歪線との間に固定抵抗器が接続され、上記抵抗検
出手段は、固定抵抗器と磁歪線との間の分圧電圧から、
磁歪線の抵抗値を検出することを特徴とする請求項１に
記載の磁歪式変位検出装置。
【請求項３】上記受信器は、磁歪線に挿通配置されたね
じり弾性波受信用コイルであり、このコイルの近傍に軸
方向の偏向磁場を与えるバイアス用永久磁石を配置し、
上記コイルで磁歪線を伝播するねじり弾性波の成分のう
ちの縦波を検出することを特徴とする請求項１または２
に記載の磁歪式変位検出装置。
【請求項４】上記磁歪線は、実質的な重量比がＮｉ５０
％，Ｆｅ５０％の合金よりなることを特徴とする請求項
１ないし３のいずれかに記載の磁歪式変位検出装置。