JP2008507711A - 振動センサ - Google Patents
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Abstract
Description
M.)は、柔軟な頂部及び底部の壁に変換器を有する流体で充填されたチャンバーを備えた受振器を教示する。複数の受振器は地球の動きの方向に対して出力信号を供給するために使用される。
ここで使用する「変換器」は、震動又は振動動作の圧力を1以上の動作パラメータに比例する光学的、機械的又は電気的な信号に変換する装置のことを言う。
従って、振動を測定するための振動センサ及び方法を提供し、センサは2対以上の変換器を有し、ハウジング内にチャンバーを有し、該チャンバーは、中心軸と、すべての表面部分がチャンバーの中心軸から実質的に等距離にある表面と、該表面と実質的に接触する振動に敏感な流体とを備えている。
図1は、球状の表面154と中心部156を含む実質的に球状のチャンバー150を中央に有する振動センサ100の例示的な実施の形態の概略図である。チャンバー150は流体152を含み、ハウジング100により取り囲まれており、該ハウジングは外部112から流体152に振動を伝えるように設けられた材料、例えば、金属及び又はプラスチックを含む材料を備えている。
P0=膜220にかかる圧力の変化
P1=変換素子262により測定される圧力の変化
V0=圧力P0がかけられる前の流体210の容量
V1=圧力P0がかけられた後の流体210の容量
上記式に基づき、膜220に対する振動の圧力は変換素子262の振動圧力を上昇させる結果となり、結果として生じる信号は、例えば、インタープリター102が背景ノイズから弱い信号を区別するのを助ける。
振動センサ100は説明した実施の形態に限定されるものではなく、例えば、従来技術で良く知られている多くの出願のセンサ100の特有の構成を提供し、多くの異なる方法で変更可能である。例として、センサ100のほんの少しの変更を説明する。
本発明は限定した数の実施の形態に関して説明したが、本発明の多くの変形、変更及び他の適用が可能であることが認識されるだろう。
Claims (12)
- 2対以上の変換器を有する振動センサであって、
ハウジング内にチャンバーを有し、
該チャンバーは、中心部と、すべての部分が該チャンバーの中心部から実質的に等距離の表面と、該表面と実質的に接触する振動に敏感な流体とを備え、
2対以上の振動に敏感な変換器のうちのそれぞれの変換器は、少なくとも1つの信号インタープリターと通信するように設けられ、各変換器はさらに本体を有し、該本体は、
第1の端部と、第2の端部と、該第1の端部と第2の端部の間で、前記本体の中心部を軸方向に通過する中心軸部分とを備え、
前記第1の端部は、前記チャンバー表面と適切に結合すると共に変換素子レセプター部分を有し、該変換素子部分の少なくとも一部分は前記流体と実質的に接触し、
前記第2の端部は、前記チャンバーハウジングと適切に結合し、
2対以上の変換器の各変換器対は、
第1の変換器の中心部分を通る軸と、
前記チャンバー中心部と、
第2の変換器の中心部分と、
を備えていることを特徴とする振動センサ。 - 前記信号インタープリターは、加えることと減じることのうちの少なくとも1つを備え、信号が前記2対以上の変換器のそれぞれにより発生されるようになっている請求項1に記載の振動センサ。
- 前記2対以上の変換器の軸は平面である請求項2に記載の振動センサ。
- 前記2対以上の変換器のうちの少なくとも1つを通過する少なくとも1つの第1の軸は、少なくとも1つの第2の変換器対を通過する少なくとも1つの第2の軸に対して、垂直を成しているか、傾斜角を成しているかのうちの、少なくとも1つである請求項3に記載の振動センサ。
- 前記2対以上の変換器は、前記少なくとも2つの平面の変換器対の平面に対して、垂直を成しているか、傾斜しているか、平面かのうちの少なくとも1つである少なくとも1つの第3の変換器対を備えている請求項4に記載の振動センサ。
- 前記変換器対の少なくとも1つに45度の角度を成す少なくとも1つの第4の変換器を備えている請求項5に記載の振動センサ。
- 前記2対以上の変換器のうちの少なくとも1つの各変換器は横断面領域を有する第1の端部を含み、該第1の端部は増幅ハウジングをさらに含み、
変換素子レセプター部分と、
該変換素子を超えて前記本体から突出し、増幅流体を取り囲む1以上の壁を含む支持素子と、
該支持素子に取り付けられ、前記増幅流体を囲み、前記チャンバーの流体と接触する領域であって、前記第1の端部の横断面より実質的に大きい接触領域を含む膜と、
を備えている請求項2に記載の振動センサ。 - 1以上の変換器対を有する振動センサであって、
ハウジング内にチャンバーを有し、
該チャンバーは、中心部と、すべての部分が該チャンバーの中心部から実質的に等距離の表面と、該表面と実質的に接触する振動に敏感な流体とを備え、
各変換器が少なくとも1つの信号インタープリターと通信するように設けられ、各変換器がさらに本体を有する1対以上の振動に敏感な変換器を備え、前記本体は、
横断面領域を有する第1の端部と、前記チャンバーのハウジングに適切に結合する第2の端部と、該第1の端部と第2の端部の間で前記本体の中心部を軸方向に通過する中心軸部分とを備え、
前記第1の端部は増幅ハウジングを含み、
変換素子レセプター部分と、
該変換素子を超えて前記本体から突出し、増幅流体を取り囲む1以上の壁を含む支持素子と、
該支持素子に取り付けられ、前記増幅流体を囲み、前記チャンバーの流体と接触する領域であって、前記第1の端部の横断面より実質的に大きい接触領域を含む膜と、
を備え、
前記1以上の変換器対の各変換器は、
第1の変換器の中心部分を通る軸と、
前記チャンバー中心部と、
第2の変換器の中心部分と、
を備えていることを特徴とする振動センサ。 - 前記信号インタープリターは、加えることと減じることのうちの少なくとも1つを備え、信号が前記2以上の変換器対のそれぞれにより発生されるようになっている請求項8に記載の振動センサ。
- 中心点の回りに集中する流体を含むチャンバー内の該中心点から等距離にある4以上の点から振動を測定するための方法であって、
前記チャンバーの表面に並設された少なくとも4つの変換器を使用して流体振動を測定し、
少なくとも2つの測定変換器が前記中心点を通過する第1の軸に沿って配置されていると共に、少なくとも2つの測定変換器が前記中心点を通過する第2の軸に沿って配置されていることを特徴とする方法。 - 少なくとも2つの変換器は増幅ハウジングを含んでいる請求項10に記載の方法。
- 中心点の回りに集中する流体を含むチャンバー内の該中心点から等距離にある2以上の点から振動を測定するための方法であって、
前記チャンバーの表面に並設された少なくとも2つの測定素子を備え、
前記チャンバー内の少なくとも2つの増幅膜を使用して該チャンバー内から少なくとも2つの振動測定値を増幅し、
前記少なくとも2つの測定変換器を使用して流体の振動を測定し、前記少なくとも2つの測定変換器は前記中心軸を通過する第1の軸に沿って配置されていることを特徴とする方法。
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