JP2000249506A - 変位測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、１系統の故障でも直ちにバックア
ップ用の系統に切り替えて変位監視の信頼性を向上さ
せ、また周囲温度の影響を最小限に抑えて変位測定の精
度を向上させることを目的とする。 【解決手段】 単一の検出部内に検出コイル１，２を複
数備えさせて多重構造としたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、渦電流損を利用し
た変位測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の渦電流損を利用した変位測定装置
としては、例えば、図１１に示すようなものがある。検
出部４４，４７が測定ターゲット４３を間にして対向し
て取り付けられている。検出部４４，４７は専用の同軸
ケーブル４５，４８でそれぞれ変換器４６，４９に接続
され、これからさらに、シールド線５０で演算器５１に
接続されている。検出部４４，４７から測定ターゲット
４３に高周波を与えると、測定ターゲット４３表面に、
検出部４４，４７と測定ターゲット４３間の間隙に対応
した渦電流損が発生し、検出部４４，４７における検出
コイルのインピーダンスが変化する。この検出コイルの
インピーダンス変化が、変換器４６，４９で電気的な変
位信号に変換されて出力される。

【０００３】渦電流損を利用した変位測定装置は、測定
範囲が数mmまでのものが一般的に最も多く使用されてい
る。測定範囲を増やす場合は、測定面の形状を大きくし
なければならず、製作コストも上がるため、取り付けス
ペース及び経済性の観点から最大２５mmまでが汎用品の
測定範囲となる。図１１は、０〜５０mmを測定するため
の構成で、０〜２５mmの汎用型検出部を２基使用し、変
換器を経由して各々の変位信号（電圧信号）を演算器５
１で演算処理を行い、０〜５０mmの測定を実現させてい
る。

【０００４】従来から、渦電流損を利用した変位測定装
置は非接触で測定でき、周波数応答に優れ、比較的精度
も良いことから、高速回転体等の安全運転監視用として
幅広く使用されてきた。しかし、近年利用範囲の拡大に
伴い、原子力等の重要なプラントの変位計測や、人が容
易に立ち入ることのできない環境条件での使用が必要と
なってきており、計測システムの信頼性向上及び非常に
厳しい環境条件下でも精度の良い計測が行えるよう強く
求められるようになってきている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の変位測定装置で
は、取り付けスペース等の制約でバックアップ用の検出
部等を取り付けることが困難であったため、１測定１ル
ープでのシステム構成が殆どであり、変位測定装置に故
障が発生したとき、場合によっては安全運転上プラント
を停止する必要があった。また、高温等で環境条件が非
常に厳しい場合、周囲温度の影響で電気回路に温度特性
誤差を生じ計測精度に少なからず影響を及ぼしていた。

【０００６】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
１系統の検出部等の故障でも直ちにバックアップ用の系
統に切り替えて、引き続き変位測定を行うことができて
変位監視の信頼性を向上させることができ、周囲温度の
影響を最小限に抑えて変位測定の精度を向上させること
ができ、さらには安全性を高めることができる変位測定
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、検出コイルを備えた検出部
から或る間隙をおいて導電性の測定対象に高周波を与え
て当該測定対象に渦電流損を発生させ、前記間隙の変化
に対応した前記渦電流損の変化による前記検出コイルの
インピーダンス変化から前記測定対象の変位を測定する
変位測定装置において、単一の前記検出部内に前記検出
コイルを複数備えさせて多重構造としてなることを要旨
とする。この構成により、検出コイルを多重構造とする
ことで、１つの検出コイルに故障が発生しても、他の検
出コイルで引き続き測定が可能となり、変位測定の欠測
を回避することができる。

【０００８】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の変位測定装置において、前記複数の検出コイルは、複
数のコイル線を同一平面上で同心的に渦巻状に巻回する
とともに、その複数のコイル線を巻回方向に適宜の間隔
毎に交錯させ、前記各コイル線の線長及び電気的特性が
同一となるように構成してなることを要旨とする。この
構成により、複数の検出コイルが互換性を持ち、何れの
検出コイルも常時測定用／予備用として任意に使用する
ことが可能となる。

【０００９】請求項３記載の発明は、上記請求項１記載
の変位測定装置において、前記複数の検出コイルにそれ
ぞれ対応した変換部を有し、この変換部において前記検
出コイルのインピーダンス変化を電気的な変位信号に変
換して出力することを要旨とする。この構成により、検
出コイルのインピーダンス変化が、その検出コイルに対
応した変換部で電圧レベル等の変化に変換されて変位測
定が行われる。何れの検出コイル及びこれに対応した変
換部も常時測定用／予備用として任意に使用することが
可能となる。

【００１０】請求項４記載の発明は、上記請求項３記載
の変位測定装置において、多重構造化した前記検出コイ
ルを備えた検出部及び前記変換部の取り付け寸法を多重
構造化しない場合と同一とすることにより、取替えの互
換性を持たせてなることを要旨とする。この構成によ
り、検出部及び変換部の部分を、それぞれ単一の検出コ
イル及び変換部を備えた１系統内蔵型から、それぞれ複
数の検出コイル及び変換部を備えた多重系統内蔵型に取
り替えることが極めて容易となる。

【００１１】請求項５記載の発明は、上記請求項３記載
の変位測定装置において、多重構造化された前記変換部
からの各変位信号の何れか１つ或いは各変位信号の平均
値、最大値、最小値の何れかを手動或いは自動で選択し
出力するように構成してなることを要旨とする。この構
成により、変位監視の応用範囲を拡大することが可能と
なる。

【００１２】請求項６記載の発明は、上記請求項３記載
の変位測定装置において、前記変位信号の値が予め設定
された制限値を越えた場合に、制限値の逸脱を検出し外
部に制限値逸脱信号を発信するように構成してなること
を要旨とする。この構成により、変位信号の値が予め設
定された上・下限、変化幅、変化率等の制限値を越えた
場合に制限値逸脱信号が発信される。この制限値逸脱信
号の発信により、プラントの異常監視等を行うことが可
能になる。

【００１３】請求項７記載の発明は、上記請求項１記載
の変位測定装置において、前記複数の検出コイルの何れ
か１つを使用し、このコイル線の温度変化による抵抗変
化を利用して前記検出部の温度計測及び温度補正を行う
ように構成してなることを要旨とする。この構成によ
り、検出部の周囲温度の監視と検出部の温度特性を補正
した精度の良い変位測定が可能となる。

【００１４】請求項８記載の発明は、請求項３記載の前
記複数の検出コイルを備えた検出部及び前記複数の変換
部を備えた変換器をそれぞれ２基有し、当該検出部及び
変換器の一方を下位測定範囲に対応させ、前記検出部及
び変換器の他方を前記下位測定範囲に続く上位測定範囲
に対応させ、前記一方及び他方の変換器の出力を演算部
で演算処理することにより、前記下位測定範囲と上位測
定範囲が連続して拡大された測定範囲における測定変位
信号を出力させるようにした変位測定装置であって、前
記変換器の内部或いは周辺部に温度センサを設け、その
検出温度に基づき前記演算部で前記変換器の温度特性を
補正することを要旨とする。この構成により、温度セン
サの検出信号を演算部に取り込み、温度計測及び温度補
正を行うことで、変換器の周囲温度の監視と変換器の温
度特性を補正した精度の良い変位測定が可能となる。ま
た、検出部及び変換器をそれぞれ２基使用して測定範囲
を拡大した場合、変換器の周囲温度が上昇すると下位測
定範囲と上位測定範囲の中間点において、変位が変化し
ているにも関わらず、変位信号出力が変化しない不感帯
が生じるが、変換器の温度補正を行うことで、その不感
帯をなくすことが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１６】まず、図１を用いて、後述する第１〜第８
の各実施の形態に共通する変位測定装置の全体構成の概
略を説明する。図１は、２重化変位測定装置に適用され
ている。２基の検出部４，７が金属体からなる測定ター
ゲット（測定対象）３を間にして、対向して配置され、
この２基の検出部４，７にそれぞれ対応した変換器６，
９が２基設けられている。検出部４と変換器６とは、同
軸ケーブル５で接続され、検出部７と変換器９とは、同
軸ケーブル８で接続されている。変換器６，９の各出力
端子はそれぞれシールド線１０，１１で演算器１２に接
続されている。そして、検出部４，７から測定ターゲッ
ト３に高周波を与えると、測定ターゲット３表面に、検
出部４，７と測定ターゲット３間の間隙に対応した渦電
流損が発生し、検出部４，７における検出コイルのイン
ピーダンスが変化する。この検出コイルのインピーダン
ス変化が、変換器６，９で電気的な変位信号に変換され
て出力される。

【００１７】上記のような各機器の構成、作用におい
て、検出部７及び変換器９の一方が下位測定範囲（例え
ば０〜２５mm）に対応し、検出部４及び変換器６の他方
が下位測定範囲に続く上位測定範囲（例えば２５mm〜５
０mm）に対応し、上記の一方及び他方の変換器６，９の
出力が演算器１２で演算処理されて下位測定範囲と上位
測定範囲が連続して拡大された測定範囲（０〜５０mm）
における変位信号が出力されるようになっている。次
に、各実施の形態を順に説明する。

【００１８】図２は、本発明の第１の実施の形態を示す
図である。本実施の形態は検出部の部分に関する。ま
ず、構成を説明すると、図２は、検出コイルを２重構造
化した場合の図で、検出部外筒１３の中に検出コイル１
及び検出コイル２と、コイル線接続部を収納するシール
部１４，１５が内蔵されている。検出コイル１，２は樹
脂モールド１６が充填されて固定されている。コイル線
接続部を収納するシール部１４，１５は各々独立した構
造となっている。

【００１９】次に、作用を説明する。検出コイル１と検
出コイル２の各コイル線接続部を収納するシール部１
４，１５を各々独立させて分離したことで、１つの検出
部でありながら、検出部を２基使用した場合と同等にな
り信頼性が向上する。このシール部１４，１５はコイル
線接続部を電気的に保護するために設けられており、こ
の部分に水分や塵埃、油等の不純物が侵入すると精度が
著しく低下する。図２のように、検出コイル１，２を多
重構造化し、かつ独立させることで、例えば、一方の検
出コイル１が故障しても他方の検出コイル２で引き続き
測定が可能となる。また、使用環境の影響で樹脂モール
ド部に亀裂やヒビ割れが発生し不純物が侵入してもシー
ル部１４，１５が独立しているため、故障が他の検出コ
イル、出力に影響を与えることがない。

【００２０】上述したように、本実施の形態によれば、
検出コイル１，２を多重構造化し、かつ独立させること
で、１つの検出コイルが故障しても、他の検出コイルで
引き続き測定が可能になるとともに使用環境の影響で樹
脂モールド部１６に亀裂やヒビ割れが発生し不純物が侵
入してもシール部１４，１５が独立しているため、故障
が他の検出コイル、出力に影響を与えないようにするこ
とができる。

【００２１】図３には、本発明の第２の実施の形態を示
す。本実施の形態は検出コイルの巻線構造等に関する。
図３は、コイル線に２本の積層コイルを使用し、積層面
を同一平面上で渦巻状に巻き、検出面を正面から見た場
合の構造を示している。検出部外筒１３内に２本の積層
コイルを同一平面上で渦巻状に巻く際、２本のコイル線
を巻回方向に適宜の間隔毎にａ点で交錯させ、各々のコ
イル線の線長及び電気的特性が同一となるようにしたも
のである。積層コイルは、検出コイル１の心線１ａと検
出コイル２の心線２ａを各々の絶縁皮膜１ｂ，２ｂで電
気的に絶縁し、かつ絶縁皮膜１ｂ，２ｂを融着させて１
体構造としたコイル線を使用している。このようなコイ
ル線を渦巻状に巻き検出コイル１，２としたものであ
る。

【００２２】次に、作用を説明する。コイル線を円周上
の対向する任意の間隙ａ点で交錯させることにより、各
々のコイル線の線長及び電気的特性が同一となり、検出
コイル１，２が互換性を持つことから何れの検出コイル
１，２も常時測定用／予備用として任意に使用すること
ができる。

【００２３】上述したように、本実施の形態によれば、
各々のコイル線の線長及び電気的特性が同一となり、検
出コイル１，２が互換性を持つことから、何れの検出コ
イル１，２も常時測定用／予備用として任意に使用する
ことができる。

【００２４】図４には、本発明の第３の実施の形態を示
す。本実施の形態は変換器の部分に関する。図４は、単
一の検出部４内に２つの検出コイル１，２を持った２重
構造化検出部を使用した例であり、検出部外筒内に巻か
れた検出コイル１と検出コイル２の信号線を、４心同軸
ケーブル５で引き出し変換器６に接続している。変換器
６は、検出コイル１，２の各々に対応したコイル１変換
部１７とコイル２変換部１８を備え、検出コイル１，２
のインピーダンス変化を電気的な変位信号に変換して出
力する。図１の変換器９側についても上記と同様に構成
されている。

【００２５】次に、作用を説明する。複数の検出コイル
１，２を持った多重構造化検出部４と各々の検出コイル
１，２に対応した変換部１７，１８を有することによ
り、何れの検出コイル１，２及び変換部１７，１８も常
時測定用／予備用として任意に使用することができる。

【００２６】上述したように、本実施の形態によれば、
複数の検出コイル１，２を持った多重構造化検出部４と
各々の検出コイル１，２に対応した変換部１７，１８
を、何れの検出コイル１，２或いは変換部１７，１８共
に常時測定用／予備用として任意に使用することができ
る。

【００２７】図５には、本発明の第４の実施の形態を示
す。本実施の形態は変換器の取り付け構造部分に関す
る。図５（ａ）は、１系統内蔵型の構成例で、検出部外
筒１３内部に巻かれた検出コイル１とその信号線を２心
同軸ケーブル２１でコイル１変換部１７に接続したもの
である。同図（ｂ）は２系統内蔵型の構成例で、検出部
外筒１３内部に巻かれた検出コイル１，２とその信号線
を４心同軸ケーブル５でコイル１変換部１７、コイル２
変換部１８にそれぞれ接続したものである。このとき、
１系統内蔵型及び２系統内蔵型の検出部取付け部ネジ１
９の寸法、構造を共に同一としている。また、１系統内
蔵型及び２系統内蔵型の変換器取付け板２０の寸法、Ａ
寸法、Ｂ寸法、構造を共に同一としている。

【００２８】次に作用を説明する。１系統内蔵型及び多
重系統内蔵型の検出部取付け部ネジ１９の寸法、構造
と、１系統内蔵型及び多重系統内蔵型の変換器取付け板
２０の寸法（Ａ寸法、Ｂ寸法）、構造を共に同一にする
ことにより、１系統内蔵型と多重系統内蔵型の検出部と
変換器の取替えが容易になり、信頼性が要求される変位
測定に対し多重系への取替え工事費を低減することがで
きる。

【００２９】上述したように、本実施の形態によれば、
検出部取付け部ネジ１９の寸法、構造と、変換器取付け
板２０の寸法、構造を共に同一にすることにより、１系
統内蔵型と多重系統内蔵型の検出部と変換器の取替えが
容易になり、信頼性が要求される変位測定に対し多重系
への取替え工事費を低減することができる。

【００３０】図６には、本発明の第５の実施の形態を示
す。本実施の形態は変換器の部分に関する。図６は、２
つの検出コイル１，２を持った２重構造化検出部を入力
とする変換器の構成例である。検出コイル１と検出コイ
ル２の検出信号が選択機能付きの変換器６に入力されて
いる。選択機能付き変換器６は、コイル１変換部１７及
びコイル２変換部１８と、両変換部１７，１８への入力
を切り替えるための入力切り替え部２２と、両変換部１
７，１８の出力を切り替えるための出力切り替え部２３
と、両変換部１７，１８の信号を選択するための信号選
択回路２４とにより構成されている。また、信号選択回
路２４の選択条件を与える自動／手動入力部２５を持っ
ている。

【００３１】次に作用を説明する。２つの検出コイル
１，２と、２つの変換部１７，１８を内蔵した２系統内
蔵型変換器において変換器内部に信号選択回路２４を設
けたことにより、変換部１７，１８の各々の変位信号の
何れか１つ或いは各々の変位信号の平均値、最大値、最
小値を外部から手動或いは自動で自由に選択し出力する
ことが可能となり、変位監視の応用範囲が拡大する。こ
のときの２つの検出コイル１，２は、１つの検出部に２
つの検出コイルが内蔵された２重構造化検出部の各々の
検出コイルでも、また別々に設置した２つの検出部の検
出コイルでも同様に機能を応用できる。また、２重構造
化検出部のように、検出コイル１と検出コイル２の特性
が等しい場合は、検出部と変換部との組合わせを、信号
選択回路２４によって、検出コイル１−変換部１、検出
コイル１−変換部２、検出コイル２−変換部２、検出コ
イル２−変換部１の４通りに選択することができるた
め、故障の際は速やかに切り替えて変位監視を継続する
ことができる。

【００３２】上述したように、本実施の形態によれば、
変位信号の何れか１つ或いは各々の変位信号の平均値、
最大値、最小値を外部から手動或いは自動で自由に選択
し出力することが可能となり、変位監視の応用範囲が拡
大する。また、２重構造化検出部のように、検出コイル
１と検出コイル２の特性が等しい場合は、検出部と変換
部との組合わせを４通りに選択することができるため、
故障の際は速やかに切り替えて変位監視を継続すること
ができる。

【００３３】図７には、本発明の第６の実施の形態を示
す。本実施の形態は変換器の部分に関する。変換器６の
内部に制限値設定／比較回路２６を設け、常時、変換部
１７の変位信号を監視し、予め設定された上・下限、変
化幅、変化率等の制限値を越えた場合に外部に制限値逸
脱信号を発信するようになっている。なお、図７は、変
換部１８側については、図示を省略してある。

【００３４】次に作用を説明する。変換器６の内部に制
限値設定／比較回路２６を設け、変位信号が予め設定さ
れた上・下限、変化幅、変化率等の制限値を越えた場合
に、これらの制限値の逸脱を検出し外部に制限値逸脱信
号を発信し、プラントの異常を監視するとともにプラン
ト制御にも応用することができる。制限値逸脱信号は警
報用、制御用の何れにも応用でき、警報用としては、検
出コイルの断線、変位の上下限警報、電源／内部回路の
異常を発信し、制御用としては、変位が任意の制限値設
定を越えた場合に、この時の条件で例えばポンプを回す
等プラント制御に応用する。

【００３５】上述したように、本実施の形態によれば、
変位信号の制限値の逸脱を検出し外部に制限値逸脱信号
を発信し、プラントの異常を監視するとともにプラント
制御にも応用することができる。

【００３６】図８には、本発明の第７の実施の形態を示
す。本実施の形態は検出部及び変換器の部分に関する。
図８は、２つの検出コイル１，２を持った２重構造化検
出部を入力とする変換器の構成例である。検出コイル１
と検出コイル２の検出信号が温度計測／補正機能付き変
換器６に入力されている。変換器６は、変換部１７と、
検出コイル１及び検出コイル２の入力を切り替えるため
の入力切替え部２７と、温度／電圧変換回路２９と、温
度補正回路２８とにより構成されている。また、コイル
切り替えの条件を外部から与えるコイル切替え入力部３
０を持っている。

【００３７】次に作用を説明する。検出部内の検出コイ
ルをコイル線の温度変化による抵抗変化を利用して検出
部の温度計測及び温度補正を行うことにより、検出部の
周囲温度の監視と検出部の温度特性を補正した精度の良
い変位計測が可能となる。検出部の検出コイルを変位検
出用と温度測定用の両方に利用し、検出コイルが１つの
場合でも、検出コイルが複数の場合でも、切り替えによ
り変位検出用と温度測定用として任意に選択することが
できる。検出部の内部に複数の検出コイルがある場合
は、１つの検出コイルを温度測定用として使用し、他の
検出コイルは本来の変位計測用として使用しかつ温度補
正を行うことが可能となる。

【００３８】上述したように、本実施の形態によれば、
検出部の温度計測及び温度補正を行うことにより、検出
部の周囲温度の監視と検出部の温度特性を補正した精度
の良い変位計測が可能となる。検出部の内部に複数の検
出コイルがある場合は、１つの検出コイルを温度測定用
として使用し、他の検出コイルは本来の変位計測用とし
て使用しかつ温度補正を行うことが可能となる。

【００３９】図９、図１０には、本発明の第８の実施の
形態を示す。本実施の形態は変換器及び演算器の部分に
関する。検出部の検出信号が変換器６に入力されてい
る。変換器６は、変換部１７と、変換器６内部或いは周
辺部に設けられた温度を測定するための温度センサ３１
とを持っている。変換部１７からの変位信号及び温度セ
ンサ３１の温度検出信号は演算器１２に入力されてい
る。演算器１２は、温度センサ３１の温度検出信号を電
圧信号に変換するための温度／電圧変換回路３４と、こ
の電圧信号を補正用の信号に変換するための温度補正回
路３３と、変換部１７からの変位信号に温度補正を行う
ための演算部３２とを持っている。

【００４０】次に作用を説明する。変換器６の内部或い
は周辺部に温度センサ３１を設け、その温度検出信号を
演算部３２に取り込み、温度計測及び温度補正を行うこ
とにより、変換器６の周囲温度の監視と変換部１７の温
度特性を補正した精度の良い変位計測が可能となる。

【００４１】これまで変換器を設置する場所が高温環境
（５０℃〜６０℃）となる場合、変換部の温度特性変化
（実績値：０．０８％／℃のゲイン変化）が発生してい
た。このとき、変換部内部において温度が高い状態では
温度補正回路も温度特性変化を発生し補正として使用す
ることができないため、変位計測の精度に追加誤差を生
じていた。また、２５mm変位計を２台使用して０〜５０
mmを測定するシステムにおいて（図１０（ａ））、変換
器の周囲温度上昇により出力にプラス誤差を発生し、２
５mmの中間点において変位が変化しているにも関わら
ず、出力が変化しない不感帯を生じていた（図１０
（ｂ））。本実施の形態は、この温度による追加誤差の
補正と５０mm計における不感帯をなくして精度の良い変
位計測を行うものである（図１０（ｃ））。図１０の
（ａ），（ｂ），（ｃ）において、Ａ′：０〜２５mmの
変換部１出力、Ａ：温度上昇時の変換部１出力（０．０
８％／℃のゲイン増加）、Ｂ′：２５〜５０mmの変換部
２出力、Ｂ：温度上昇時の変換部２出力（０．０８％／
℃のゲイン増加）、Ｃ：０〜５０mmの演算後の変位出力
である。

【００４２】上述したように、本実施の形態によれば、
温度計測及び温度補正を行うことで、変換器６の周囲温
度の監視と変換部１７の温度特性を補正した精度の良い
変位計測が可能となる。また、２５mm変位計を２台使用
して０〜５０mmを測定するシステムにおいて、変換器の
周囲温度上昇により出力にプラス誤差を発生し、２５mm
の中間点において変位が変化しているにも関わらず、出
力が変化しない不感帯をなくして精度の良い変位計測を
行うことができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、単一の検出部内に検出コイルを複数備えさ
せて多重構造としたため、１つの検出コイルに故障が発
生しても、他の検出コイルで引き続き測定を行うことが
できて、変位監視の信頼性を向上させることができる。

【００４４】請求項２記載の発明によれば、前記複数の
検出コイルは、複数のコイル線を同一平面上で同心的に
渦巻状に巻回するとともに、その複数のコイル線を巻回
方向に適宜の間隔毎に交錯させ、前記各コイル線の線長
及び電気的特性が同一となるように構成したため、複数
の検出コイルが互換性を持ち、何れの検出コイルも常時
測定用／予備用として任意に使用することができて、変
位監視の信頼性を向上させることができる。

【００４５】請求項３記載の発明によれば、前記複数の
検出コイルにそれぞれ対応した変換部を有し、この変換
部において前記検出コイルのインピーダンス変化を電気
的な変位信号に変換して出力するようにしたため、何れ
の検出コイル及びこれに対応した変換部も常時測定用／
予備用として任意に使用することができて、変位監視の
信頼性を向上させることができる。

【００４６】請求項４記載の発明によれば、多重構造化
した前記検出コイルを備えた検出部及び前記変換部の取
り付け寸法を多重構造化しない場合と同一とすることに
より、取替えの互換性を持たせたため、信頼性が要求さ
れる変位測定において、検出部及び変換部の部分を、１
系統内蔵型から、高信頼性が期待できる多重系統内蔵型
に極めて容易に取り替えることができる。

【００４７】請求項５記載の発明によれば、多重構造化
された前記変換部からの各変位信号の何れか１つ或いは
各変位信号の平均値、最大値、最小値の何れかを手動或
いは自動で選択し出力するように構成したため、変位監
視の高信頼性化とともに変位監視の応用範囲を拡大する
ことができる。

【００４８】請求項６記載の発明によれば、前記変位信
号の値が予め設定された制限値を越えた場合に、制限値
の逸脱を検出し外部に制限値逸脱信号を発信するように
構成したため、制限値逸脱信号の発信をプラント等の警
報用信号又は制御用信号等に応用することができて、高
信頼性かつ安全性の高い変位測定を行うことができる。

【００４９】請求項７記載の発明によれば、前記複数の
検出コイルの何れか１つを使用し、このコイル線の温度
変化による抵抗変化を利用して前記検出部の温度計測及
び温度補正を行うように構成したため、検出部の温度特
性を補正することで変位測定の精度を向上させることが
できる。

【００５０】請求項８記載の発明によれば、請求項３記
載の前記複数の検出コイルを備えた検出部及び前記複数
の変換部を備えた変換器をそれぞれ２基有し、当該検出
部及び変換器の一方を下位測定範囲に対応させ、前記検
出部及び変換器の他方を前記下位測定範囲に続く上位測
定範囲に対応させ、前記一方及び他方の変換器の出力を
演算部で演算処理することにより、前記下位測定範囲と
上位測定範囲が連続して拡大された測定範囲における測
定変位信号を出力させるようにした変位測定装置であっ
て、前記変換器の内部或いは周辺部に温度センサを設
け、その検出温度に基づき前記演算部で前記変換器の温
度特性を補正するようにしたため、変換器の温度特性を
補正することで、変位測定の精度を向上させることがで
き、また、下位測定範囲と上位測定範囲の中間点におい
て、変位が変化しているにも関わらず変位信号出力が変
化しない不感帯の発生を無くすことができて変位測定の
精度を一層向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態である変位測定装置を示す
ブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態である検出部の部分
の構成を示す図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態である検出コイルの
巻線構造を示す図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態である検出部及び変
換器の部分を示すブロック図である。

【図５】本発明の第４の実施の形態である変換器の取り
付け構造部分を示す図である。

【図６】本発明の第５の実施の形態である変換器の部分
を示すブロック図である。

【図７】本発明の第６の実施の形態である変換器の部分
を示すブロック図である。

【図８】本発明の第７の実施の形態である変換器の部分
を示すブロック図である。

【図９】本発明の第８の実施の形態である変換器及び演
算器の部分を示すブロック図である。

【図１０】上記第８の実施の形態における演算部の温度
補正法を説明するための図である。

【図１１】従来の変位測定装置のブロック図である。

【符号の説明】

１，２ 検出コイル ３ 測定ターゲット（測定対象） ４，７ 検出部 ６，９ 変換器 １２ 演算器 １７ コイル１変換部 １８ コイル２変換部 ２０ 変換器取付け板 ２４ 信号選択回路 ２６ 制限値設定／比較回路 ２８，３３ 温度補正回路 ２９，３４ 温度／電圧変換回路 ３１ 温度センサ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検出コイルを備えた検出部から或る間隙
   をおいて導電性の測定対象に高周波を与えて当該測定対
   象に渦電流損を発生させ、前記間隙の変化に対応した前
   記渦電流損の変化による前記検出コイルのインピーダン
   ス変化から前記測定対象の変位を測定する変位測定装置
   において、単一の前記検出部内に前記検出コイルを複数
   備えさせて多重構造としてなることを特徴とする変位測
   定装置。
2. 【請求項２】 前記複数の検出コイルは、複数のコイル
   線を同一平面上で同心的に渦巻状に巻回するとともに、
   その複数のコイル線を巻回方向に適宜の間隔毎に交錯さ
   せ、前記各コイル線の線長及び電気的特性が同一となる
   ように構成してなることを特徴とする請求項１記載の変
   位測定装置。
3. 【請求項３】 前記複数の検出コイルにそれぞれ対応し
   た変換部を有し、この変換部において前記検出コイルの
   インピーダンス変化を電気的な変位信号に変換して出力
   することを特徴とする請求項１記載の変位測定装置。
4. 【請求項４】 多重構造化した前記検出コイルを備えた
   検出部及び前記変換部の取り付け寸法を多重構造化しな
   い場合と同一とすることにより、取替えの互換性を持た
   せてなることを特徴とする請求項３記載の変位測定装
   置。
5. 【請求項５】 多重構造化された前記変換部からの各変
   位信号の何れか１つ或いは各変位信号の平均値、最大
   値、最小値の何れかを手動或いは自動で選択し出力する
   ように構成してなることを特徴とする請求項３記載の変
   位測定装置。
6. 【請求項６】 前記変位信号の値が予め設定された制限
   値を越えた場合に、制限値の逸脱を検出し外部に制限値
   逸脱信号を発信するように構成してなることを特徴とす
   る請求項３記載の変位測定装置。
7. 【請求項７】 前記複数の検出コイルの何れか１つを使
   用し、このコイル線の温度変化による抵抗変化を利用し
   て前記検出部の温度計測及び温度補正を行うように構成
   してなることを特徴とする請求項１記載の変位測定装
   置。
8. 【請求項８】 請求項３記載の前記複数の検出コイルを
   備えた検出部及び前記複数の変換部を備えた変換器をそ
   れぞれ２基有し、当該検出部及び変換器の一方を下位測
   定範囲に対応させ、前記検出部及び変換器の他方を前記
   下位測定範囲に続く上位測定範囲に対応させ、前記一方
   及び他方の変換器の出力を演算部で演算処理することに
   より、前記下位測定範囲と上位測定範囲が連続して拡大
   された測定範囲における測定変位信号を出力させるよう
   にした変位測定装置であって、前記変換器の内部或いは
   周辺部に温度センサを設け、その検出温度に基づき前記
   演算部で前記変換器の温度特性を補正することを特徴と
   する変位測定装置。