JP2010230464A - 非接触振動計測システム、安定性評価システム、非接触振動計測方法、及び、安定性評価方法 - Google Patents

非接触振動計測システム、安定性評価システム、非接触振動計測方法、及び、安定性評価方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2010230464A
JP2010230464A JP2009077925A JP2009077925A JP2010230464A JP 2010230464 A JP2010230464 A JP 2010230464A JP 2009077925 A JP2009077925 A JP 2009077925A JP 2009077925 A JP2009077925 A JP 2009077925A JP 2010230464 A JP2010230464 A JP 2010230464A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
contact
vibration
vibrometers
vibrometer
aimed
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.)
Granted
Application number
JP2009077925A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5199160B2 (ja
Inventor
Fumiaki Johan
文昭 上半
Osamu Murata
修 村田
Shinji Konishi
真治 小西
Kenichi Kojima
謙一 小島
Yasunori Otsuka
康範 大塚
Hideki Saito
秀樹 斎藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Railway Technical Research Institute
Oyo Corp
Original Assignee
Railway Technical Research Institute
Oyo Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Railway Technical Research Institute, Oyo Corp filed Critical Railway Technical Research Institute
Priority to JP2009077925A priority Critical patent/JP5199160B2/ja
Publication of JP2010230464A publication Critical patent/JP2010230464A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5199160B2 publication Critical patent/JP5199160B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

【課題】対象の卓越方向の振動を正確に測定する。
【解決手段】対象に照準を合わせると共に対象に対するレーザの入射方向と反射方向とを一致させて対象の振動を同時に測定する第1、第2及び第3の非接触型振動計と、対象に照準を合わせた第1、第2及び第3の非接触型振動計について水平面に対する第1、第2及び第3の非接触型振動計の成す鉛直角度を測定する鉛直角度測定器と、対象に照準を合わせた第1、第2及び第3の非接触型振動計について水平面において基準方向に対する第1、第2及び第3の非接触型振動計の成す水平角度を測定する水平角度測定器を有し、第1、第2及び第3の非接触型振動計の鉛直角度及び水平角度に基づいてレーザの入射角度を決定する入射角度決定手段と、第1、第2及び第3の非接触型振動計のレーザの入射角度及び前記第1、第2及び第3の非接触型振動計によって測定された対象の振動データに基づいて対象の振動の卓越方向及び卓越方向の振動特性の少なくとも一方を決定する解析手段を有する。
【選択図】図4

Description

本発明は、対象の振動を非接触で測定する非接触振動計測システム及び非接触振動計測方法並びに対象の安定性を評価する安定性評価システム及び安定性評価方法に関する。
鉄道、又は、道路近傍における岩盤は崩落の可能性がある。そのため、岩盤斜面の振動を計測し、その安定性を評価、判定する方法が必要とされる。
一般的な判定手法は、現地踏査での目視検査および図面等による地形判読結果に基づき熟練技術者が点数付けを行い危険度を判定する手法である。しかし、この方法は、判定結果が判定者の主観的判断に依存する。また、熟練技術者が不足している。
また、他の判定方法は、岩盤に振動計を取り付けて揺れの特性から危険度を判定する手法である(特許文献1参照)。しかし、急崖斜面等への計測機器の設置は、危険であり、高いコストを必要とする。
一方、上記問題を解決するため、非接触式で構造物の振動を判定する方法も提案されている。
この判定方法は、レーザドップラ速度計を用いて屋外で微小な構造物振動を計測する手法である(特許文献2参照)。
他の判定方法は、反射塗料と発射機を利用して遠隔地から光の反射性が十分でない構造物の振動を計測する方法である(特許文献3、4参照)。
特開2003−149044号公報 特許第4001806号公報 特開2008−281422号公報 特開2004−184377号公報
しかしながら、上記非接触式の判定方法では、構造物の振動の卓越方向と計測の方向とが一致していると限らない。よって、上記判定方法は、構造物の正確な振動を計測することができず、また、構造物の安定性を評価することができなかった。
そこで、本発明の目的は、対象の卓越方向の振動を正確に測定する非接触振動計測システム及び非接触振動計測方法を提供することにある。また、本発明の目的は、対象の安定性を判定する安定性評価システム及び安定性評価方法を提供することにある。
以下、符号を付して本発明の特徴を説明する。なお、符号は参照のためであり、本発明を実施形態に限定するものでない。
本発明の第1の特徴に係わる非接触振動計測システム(1)は、対象(T1)に照準を合わせると共に対象(T1)に対するレーザの入射方向と反射方向とを一致させて対象(T1)の振動を同時に測定する第1、第2及び第3の非接触型振動計(11A、11B、11C)と、対象(T1)に照準を合わせた第1、第2及び第3の非接触型振動計(11A、11B、11C)について水平面に対する第1、第2及び第3の非接触型振動計の成す鉛直角度を測定する鉛直角度測定器(15)と、対象に照準を合わせた第1、第2及び第3の非接触型振動計(11A、11B、11C)について水平面において基準方向に対する第1、第2及び第3の非接触型振動計の成す水平角度を測定する水平角度測定器(16)と、第1、第2及び第3の非接触型振動計(11A、11B、11C)の鉛直角度及び水平角度に基づいてレーザの入射角度を決定する入射角度決定手段(35)と、第1、第2及び第3の非接触型振動計(11A、11B、11C)のレーザの入射角度及び前記第1、第2及び第3の非接触型振動計によって測定された対象(T1)の振動データに基づいて対象(T1)の振動の卓越方向及び卓越方向の振動特性の少なくとも一方を決定する解析手段(35)を有する。
ここで、振動の卓越方向とは対象の振動うち最も大きな振動の方向である。振動特性とは、例えば、振動振幅の周波数特性、振動速度振幅の時間特性、振動速度振幅の軌跡、経過時間に対する累積変位(振動速度波形の絶対値の積分値累積変位)である。
以上の第1の特徴において、第1、第2及び第3の非接触型振動計(11A、11B、11C)は回転可能であり、対象は複数の対象を有し、複数の対象の位置を決定すると共に複数の対象のそれぞれに対して照準を合わせるように第1、第2及び第3の非接触型振動計(11A、11B、11C)を回転させ、第1、第2及び第3の非接触型振動計(11A、11B、11C)に複数の対象のそれぞれの振動を測定させる制御手段(35)を有する。
本発明の第2の特徴に係わる安定性評価システムは、第1の特徴に記載の非接触振動計測システム(1)によって決定された第1の対象(T1)の振動の卓越方向に向けると共に第1の対象(T1)に照準を合わせるように設置された第4の非接触型振動計(11D)と、設定方向として第1の対象(T1)の振動の卓越方向に向けると共に第2の対象(T2)に照準を合わせるように設置された第5の非接触型振動計(11E)とを有し、前記第1の対象(T1)に照準を合わせた第4の非接触型振動計(11D)及び前記第2の対象(T2)に照準を合わせた第5の非接触型振動計(11E)はそれぞれ第1の対象(T1)の振動と第2の対象(T2)の振動を同時に測定し、第4の非接触型振動計(11D)によって測定された第1の対象(T1)の振動データから第1の対象(T1)の振動特性を決定し、第5の非接触型振動計(11E)によって測定された第2の対象(T2)の振動データから第2の対象(T2)の振動特性を決定し、第1の対象(T1)の振動特性と第2の対象(T2)の振動特性とを比較して第1の対象(T1)と第2の対象(T2)との相対的安定性を決定する。
以上の第2の特徴において、前記設定方向は第1の特徴の非接触振動計測システムによって決定された第2の対象(T2)の振動の卓越方向である。
本発明の第3の特徴に係わる非接触振動計測方法は、対象(T1)に照準を合わせるように第1、第2及び第3の非接触型振動計(11A、11B、11C)を設置し、対象(T1)に照準を合わせた第1、第2及び第3の非接触型振動計(11A、11B、11C)について水平面に対する第1、第2及び第3の非接触型振動計(11A、11B、11C)の成す鉛直角度を測定し、対象に照準を合わせた第1、第2及び第3の非接触型振動計(11A、11B、11C)について水平面において基準方向に対する第1、第2及び第3の非接触型振動計(11A、11B、11C)の成す水平角度を測定し、対象(T1)に対するレーザの入射方向と反射方向とを一致させて対象(T1)の振動を第1、第2及び第3の非接触型振動計(11A、11B、11C)によって同時に測定し、第1、第2及び第3の非接触型振動計(11A、11B、11C)の鉛直角度及び水平角度に基づいてレーザの入射角度を決定し、第1、第2及び第3の非接触型振動計(11A、11B、11C)のレーザの入射角度並びに第1、第2及び第3の非接触型振動計(11A、11B、11C)の測定した対象(T1)の振動データに基づいて対象(T1)の振動の卓越方向及び卓越方向の振動特性の少なくとも一方を決定する。
以上の第3の特徴において、対象は複数の対象を用意し、複数の対象の位置を決定し、
複数の対象のそれぞれに対して照準を合わせるように第1、第2及び第3の非接触型振動計(11A、11B、11C)を回転させ、第1、第2及び第3の非接触型振動計(11A、11B、11C)によって複数の対象のそれぞれの振動を測定する。
本発明の第4の特徴に係わる安定性評価方法は、第3の特徴の非接触振動計測方法によって第1の対象(T1)の振動の卓越方向を決定し、第1の対象(T1)の振動の卓越方向に向けると共に第1の対象(T1)に照準を合わせるように第4の非接触型振動計(11D)を設置し、設定方向として第1の対象(T1)の振動の卓越方向に向けると共に第2の対象(T2)に照準を合わせるように第5の非接触型振動計(11E)を設置し、前記第1の対象(T1)に照準を合わせた第4の非接触型振動計(11D)及び前記第2の対象(T2)に照準を合わせた第5の非接触型振動計(11E)によって第1の対象(T1)の振動と第2の対象(T2)の振動を同時に測定し、第4の非接触型振動計(11D)によって測定された第1の対象(T1)の振動データから第1の対象(T1)の振動特性を決定し、第5の非接触型振動計(11E)によって測定された第2の対象(T2)の振動データから第2の対象(T2)の振動特性を決定し、第1の対象(T1)の振動特性と第2の対象(T2)の振動特性とを比較して第1の対象(T1)と第2の対象(T2)との相対的安定性を決定する。
以上の第4の特徴において、前記設定方向は第3の特徴の非接触振動計測方法によって決定された第2の対象(T2)の振動の卓越方向である。
本発明の非接触振動計測システム及び非接触振動計測方法は、第1、第2及び第3の非接触型振動計のレーザの入射角度並びに第1、第2及び第3の非接触型振動計によって同時に測定された対象の振動データから対象の振動の卓越方向及び卓越方向の振動特性を決定する。これにより、非接触振動計測システム及び非接触振動計測方法は、対象の振動を正確に計測することができる。
また、非接触振動計測システム及び非接触振動計測方法は、複数の岩塊を自動で計測するので、効率化及び省力化を図ることができる。
また、安定性評価システム及び安定性評価方法は、第1の対象の振動特性と第2の対象の振動特性とを比較して第1の対象及び第2の対象の相対的安定性を決定する。これにより、安定性評価システム及び安定性評価方法は、第1の対象及び第2の対象の危険性を判定することができる。
設定方向は第2の対象の振動の卓越方向に一致するので、第1の対象と第2の対象のそれぞれの卓越方向の振動を比較して相対的な安定性を比較することができる
非接触振動計測システムの構成を示す概略図である。 非接触振動計測システムのレコーダの構成を示す概略図である。 (A)はボール発射装置の構造を示す断面図であり、(B)はボールの構造を示す断面図である。 岩盤における岩塊の振動の測定方法を示す概略図である。 岩盤及び岩塊の安定性評価方法を示す概略図である。 接触型振動計及び非接触型振動計で測定された振動のフーリエ振幅の周波数特性を示すグラフである。 (A)は岩盤及び岩塊の振動の振動速度振幅の時系列特性を示すグラフであり、(B)は岩盤及び岩塊の振動のフーリエ振幅の周波数特性を示すグラフである。 (A)は岩盤の振動速度振幅の軌跡を示すグラフであり、(B)は岩塊の振動速度振幅を示すグラフである。 岩盤及び岩塊の累積変位を示すグラフである。
以下、図面を参照して実施の形態を詳細に説明する。
図1に示すように、非接触振動計測システム1は、非接触型振動計11と、非接触型振動計11に取り付けられた望遠レンズ12と、非接触型振動計11に取り付けられたスコープ13と、非接触型振動計11に固定された接触型振動計14と、非接触型振動計11に設置された鉛直角度測定器15と、非接触型振動計11に設置された水平角度測定器16と、水平角度測定器16に配置された水準器付きベース17と、非接触型振動計11、接触型振動計14、鉛直角度測定器15、水平角度測定器16及び水準器付きベース17を支持する支持装置18と、非接触型振動計11及び接触型振動計14に電力を供給する電源装置19と、電源装置19によって電力を供給されると共に非接触型振動計11に電気的に接続した無線伝送装置21と、無線伝送装置21と無線で通信可能なレコーダ30を有する。
ここで、非接触型振動計11は、例えば、レーザドップラ速度計を有する。非接触型振動計11は、ジャイロ機構及びサーボモータを有し、支点を中心に全方向に回転可能である。接触型振動計14は、例えば、センサの傾きの影響を受けないサーボ型速度計を用いる。鉛直角度測定器15は、例えば、ジャイロセンサであり、水平面に対する非接触型振動計11の成す鉛直角度を測定する。また、水平角度測定器16は、例えば、電子コンパス、測角儀であり、水平面において基準方向に対する非接触型振動計11の成す水平角度を測定する。鉛直角度測定器15及び水平角度測定器16は回転する非接触型振動計11と連動して動作する。
図2に示すように、レコーダ30は、非接触型振動計11のレーザドップラ速度計、接触型振動計14のサーボ型速度計からの信号を等しい感度特性に調整するためのバンドパスフィルタ31と、アナログの電気信号をデジタル化するためのA/D変換装置32と、及び入力された情報(及び演算結果)を記録する記録装置33と、必要な処理を指示するための入力装置34と、記録装置33に記録されたデータに基づいて演算する入射角度決定手段及び解析手段としての演算装置35と、記録装置33に入力された情報及び演算結果を表示する表示装置36を有する。ここで、演算装置35は、CPU、ROM(Read Only Memory)、RAM (Random Access Memory)を有し、非接触型振動計測システム1の制御手段としても機能する。
非接触振動計測システム1は、非接触計測対象面を形成するボール発射装置40と組み合わせて使用する。図3に示すように、ボール発射装置40は、一端から他端にかけてガス通路41を画成す本体部42と、圧縮気体が充填されたガスボンベ43を収納し、本体部42の一端側に装着されるガスホルダー部44と、非接触計測対象面を形成するペイント弾(ボール)45が装填され、本体部42の他端側に装着されるバレル46を有するバレル部47とを備えている。さらに、本体部42は、ガスボンベ43を開封するピストン48、及びそのピストン48の操作レバー49を有する。本体部42のガス通路41は、ガスホルダー部44とバレル部47により密封されている。ペイント弾45は、ゼラチン素材等の外皮材45aと、外皮材45aの中に充填された再帰性反射塗料45bを有する。再帰性反射塗料45bは、反射材と、反射材に混合されたガラスビーズを有する。
操作レバー49を操作してガスボンベ43を開封すると、ガスボンベ43内の圧縮気体が本体部42のガス通路41内に充満する。充満した圧縮気体の圧力により、バレル部47に装填されているペイント弾(ボール)45がバレル部47の外部へと発射される。
次に、非接触振動計測システム1の計測方法を説明する。一例として、岩盤における岩塊の振動の計測について説明する。
先ず、ボール発射装置40を用いて対象の岩塊R1に反射面を形成する。図4において、スコープ13で対象の岩塊R1にボール発射装置40の照準も合わせて、ペイント弾45を岩塊R1に発射する。このペイント弾45は着弾すると破裂して再帰性反射塗料が岩塊R1に付着する。この再帰性反射塗料が乾燥すると、反射ターゲットT1が完成する。反射ターゲットT1は、反射材上に付着したビーズを有し、光が入射した方向に反射する再帰性反射面を画成する。
次に、3台の非接触型振動計11A、11B、11Cを水準器付きベース17で水平に設置する。非接触型振動計11A、11B、11Cのレーザ装置の照準をスコープ13で
岩塊R1の反射ターゲットT1に合わせる。このとき、鉛直角度測定器15、水平角測定器16を用いて、非接触型振動計11A、11B、11Cの鉛直角度及び水平角度を測定する。
非接触型振動計11Aは、矢印で示す振動νを測定する。非接触型振動計11Bは、矢印で示す振動νを測定する。非接触型振動計11Cは、矢印で示す振動ν3を測定する。非接触型振動計11A、11B、11Cのレーザ装置が望遠レンズ12から反射ターゲットT1へ向けてレーザを発射すると、レーザは反射ターゲットT1に入射する。レーザは反射ターゲットT1によって反射され、入射方向と一致する反対方向に進み、非接触型振動計11A、11B、11Cの望遠レンズ12に入射する。この反射レーザは非接触型振動計11A、11B、11Cのレーザドップラ速度計によって検知される。非接触型振動計11A、11B、11Cのレーザドップラ速度計は、入射レーザと反射レーザの周波数差を検出して逆算することにより、対象の振動速度を検出する。
接触型振動計14は、非接触型振動計11A、11B、11C自身の振動を測定する。
図2において、非接触型振動計11A、11B、11C、接触型振動計14、鉛直角度測定器15、水平角度測定器16の測定データは、無線伝送装置21でレコーダ30へアナログ信号として伝送される。接触型振動計11A、11B、11C及び接触型振動計14の測定信号は、バンドパスフィルタ31で等しく感度調整され、A/D変換装置32でデジタル信号に変換され、記録装置33に格納される。鉛直角度測定器15、水平角度測定器16の測定信号は、A/D変換装置32でデジタル信号に変換され、記録装置33に格納される。
演算装置35は、入力装置34の指示により、記録装置33から振動ν、ν、νの振動データ及び接触型振動計14の振動データを抽出する。演算装置35は振動ν、ν、νの振動データをスペクトル演算して振動の周波数特性を求める。同様に、演算装置35は接触型振動計14の振動振動データをスペクトル演算して振動の周波数特性を求める。
演算装置35は、簡易補正方法として、非接触型振動計11A、11B、11Cで測定した岩塊R1の振動ν、ν、νの周波数特性から、接触型振動計14で記録した非接触型振動計11A、11B、11C自体の振動の周波数特性を減じることにより、岩塊R1の振動ν、ν、νの周波数特性を補正する。なお、演算装置35は、詳細補正方法として、非接触型振動計11A、11B、11Cで記録した岩塊R1の振動ν、ν、νの時系列データに、接触型振動計14で記録した非接触型振動計11A、11B、11C自体の振動の時系列データを加えることにより、岩塊R1の振動ν、ν、νの時系列データを補正してもよい。
演算装置35は、非接触型振動計11Aの鉛直角度及び水平角度からレーザ入射角度θx1、θy1、θz1を算出する。演算装置35は、非接触型振動計11Bの鉛直角度及び水平角度からレーザ入射角度θx2、θy2、θz2を算出する。演算装置35は非接触型振動計11Cの鉛直角度及び水平角度からレーザ入射角度θx3、θy3、θz3を算出する。
振動ν、ν、νを補正した振動データ並びに岩塊R1のX軸方向の振動成分ν、岩塊R1のY軸方向の振動成分ν及びZ軸方向の振動成分νは、レーザ入射角度θx1、θy1、θz1、θx2、θy2、θz2、θx3、θy3、θz3からなる逆行列と以下の関係式で示される。
Figure 2010230464
演算装置35は、上記関係式から3元連立方程式を解いて、岩塊R1のX軸方向の振動成分ν、岩塊R1のY軸方向の振動成分ν、Z軸方向の振動成分νを算出する。
演算装置35は、振動成分ν、振動成分ν、振動成分νから岩塊R1の振動の卓越方向(岩塊R1の最大の振動の方向)及び卓越方向の振動特性を算出する。
以上より、非接触振動計測システム1は、岩塊R1の振動の卓越方向及び卓越方向の振動特性を正確に求めることができる。
次に、複数の岩塊の振動の自動計測方法について説明する。
先ず、計測対象としての複数の岩塊を選択する。すなわち、表示装置36はビデオカメラと接続し、表示装置36の画面は岩盤および岩塊群を表示する。そして、入力装置34は表示装置36の画面上の岩塊群から計測対象の複数の岩塊を選択する。
演算手段35は選択した複数の岩塊の位置を決定する。記録装置33は演算手段35によって決定された複数の岩塊の位置データを格納する。演算装置35は記録装置33からRAMに複数の岩塊の位置データを呼び出し、これらの位置データから1つの位置データを選択する。演算手段35は、無線伝送装置21を用いて、この位置データに基づいて所定の水平角度及び鉛直角度で第1、第2及び第3の非接触型振動計11A、11B、11Cを支点を中心に回転させ、計測対象の岩塊のターゲットに第1、第2及び第3の非接触型振動計11A、11B、11Cの照準を合わせさせる。演算手段35は、第1、第2及び第3の非接触型振動計11A、11B、11Cに岩塊の振動を測定させる。以下、同様な方法で、残りの岩塊の振動を順次計測する。
この自動計測方法によれば、複数の岩塊を自動で計測するので、効率化及び省力化を図ることができる。
次に、岩塊及び岩盤の安定性評価方法を説明する。
安定性評価方法に用いる安定性評価システムは、図1、2に示すようにレコーダ30を備えた非接触振動計測システム1と同じ構成である。
図5において、不安定な岩塊R1の反射ターゲットT1に加えて、岩塊R1の近傍の安定な岩盤R2に反射ターゲットT2を形成する。
次に、鉛直角度測定器15及び水平角度測定器16を用いて岩塊R1の振動の卓越方向へ非接触型振動計11Dを向ける。スコープ13を用いて岩塊R1のターゲットT1にレーザ装置の照準を合わせるように非接触型振動計11Dを設置する。また、鉛直角度測定器15及び水平角度測定器16を用いて設定方向として岩塊R1の振動の卓越方向へ非接触型振動計11Eを向ける。スコープ13を用いて岩盤R2のターゲットT2にレーザ装置の照準を合わせるように非接触型振動計11Eを設置する。
上記計測方法で、非接触型振動計11Dは岩塊R1の振動を測定する。また、非接触型振動計11Eは岩盤R2の振動を測定する。
図6は、非接触型振動計、接触型振動計を用いて測定したある岩塊の同一振動方向成分の周波数特性を示すグラフである。下段は非接触型振動計によって測定され振動の周波数特性である。上段は接触型振動計によって測定された振動の周波数特性である。両周波数特性は、8Hz付近及び10Hz付近にピークを有し、同様なスペクトル形状を示す。よって、非接触型振動計の測定は実際の振動の再現性を有する。
図7(A)、(B)において、下段は岩塊R1の卓越方向の振動の周波数特性を示し、上段は岩盤R2の卓越方向の振動の周波数特性を示す。同図(A)において、岩塊R1は、振動速度振幅については岩盤R2よりも大きい。同図(B)において、岩塊R1のスペクトルピークは明瞭かつ大きい。これに対して、岩盤R2のスペクトルピークは、岩塊R1のスペクトルピークよりも不明瞭かつ小さい。これにより、岩塊R1は岩盤R2より不安定であると判定される。よって、この方法は岩盤に対する岩塊の安定性を評価することができる。
図8(A)、(B)は、岩盤R2及び岩塊R1の振動速度振幅の軌跡を東西南北の座標に投影したグラフを示す。
同図(A)において、岩盤R2の振動速度振幅の軌跡は小さな範囲に収まっている。これに対して、岩塊R1の振動速度振幅の軌跡は岩盤R2の振動速度振幅の軌跡の範囲よりも大きな範囲に広がっている。また、岩盤R2の振動速度振幅の軌跡は等方性を示す。これに対して、岩塊R1の振動速度振幅の軌跡は、異方性を示し、特有の振動方向を有する。
これにより、岩塊R1は岩盤R2よりも不安定と判定される。よって、この方法は岩盤に対する岩塊の安定性を評価することができる。
図9は、岩塊R1と岩盤R2の経過時間に対して累積変位(振動速度波形記録の絶対値の積分波形)を示す。時間が経過するにつれて、岩塊R1の累積変位は岩盤R2の累積変位よりも大きくなる。これにより、岩塊R1は岩盤R2より不安定と判定される。よって、この方法は岩盤に対する岩塊の安定性を評価することができる。
以上の安定性評価方法によれば、岩塊R1と岩盤R2との振動特性を比較することにより、岩盤に対する岩塊の安定性を評価し、岩塊の危険性を判定することができる。
なお、変形形態として、非接触型振動計11Eの設定方向は、岩塊R1の振動の卓越方向の代わりに、岩盤R2の振動の卓越方向を用いてもよい。この場合、岩塊R1と同様に3台の非接触型振動計11A、11B、11Cを用いて岩盤R2の振動の卓越方向を求める。この変形形態によれば、設定方向を第2の対象の振動の卓越方向に設定するので、岩塊R1と岩盤R2のそれぞれの卓越方向の振動を比較して相対的な安定性を比較することができる。
なお、以上の実施形態は発明の趣旨を変更しない範囲で変更、修正可能である。計測の対象は、岩盤、岩塊に限定されず、構造物であってもよい。
1 非接触振動計測システム
11、11A〜11E 非接触型振動計
12 望遠レンズ
13 スコープ
14 接触型振動計
15 鉛直角度測定器
16 水平角度測定器
17 水準器付きベース
18 支持装置
19 電源装置
21 無線伝送装置
30 レコーダ

Claims (8)

  1. 対象に照準を合わせると共に対象に対するレーザの入射方向と反射方向とを一致させて対象の振動を同時に測定する第1、第2及び第3の非接触型振動計と、
    対象に照準を合わせた第1、第2及び第3の非接触型振動計について水平面に対する第1、第2及び第3の非接触型振動計の成す鉛直角度を測定する鉛直角度測定器と、
    対象に照準を合わせた第1、第2及び第3の非接触型振動計について水平面において基準方向に対する第1、第2及び第3の非接触型振動計の成す水平角度を測定する水平角度測定器と、
    第1、第2及び第3の非接触型振動計の鉛直角度及び水平角度に基づいてレーザの入射角度を決定する入射角度決定手段と、
    第1、第2及び第3の非接触型振動計のレーザの入射角度及び前記第1、第2及び第3の非接触型振動計によって測定された対象の振動データに基づいて対象の振動の卓越方向及び卓越方向の振動特性の少なくとも一方を決定する解析手段を有する非接触振動計測システム。
  2. 第1、第2及び第3の非接触型振動計は回転可能であり、
    対象は複数の対象を有し、
    複数の対象の位置を決定すると共に複数の対象のそれぞれに対して照準を合わせるように第1、第2及び第3の非接触型振動計を回転させ、第1、第2及び第3の非接触型振動計に複数の対象のそれぞれの振動を測定させる制御手段を有する請求項1に記載の非接触振動計測システム。
  3. 請求項1に記載の非接触振動計測システムによって決定された第1の対象の振動の卓越方向に向けると共に第1の対象に照準を合わせるように設置された第4の非接触型振動計と、
    設定方向として第1の対象の振動の卓越方向に向けると共に第2の対象に照準を合わせるように設置された第5の非接触型振動計とを有し、
    前記第1の対象に照準を合わせた第4の非接触型振動計及び前記第2の対象に照準を合わせた第5の非接触型振動計はそれぞれ第1の対象の振動と第2の対象の振動を同時に測定し、
    第4の非接触型振動計によって測定された第1の対象の振動データから第1の対象の振動特性を決定し、
    第5の非接触型振動計によって測定された第2の対象の振動データから第2の対象の振動特性を決定し、
    第1の対象の振動特性と第2の対象の振動特性とを比較して第1の対象と第2の対象との相対的安定性を決定する安定性評価システム。
  4. 前記設定方向は請求項1に記載の非接触振動計測システムによって決定された第2の対象の振動の卓越方向である請求項3に記載の安定性評価システム。
  5. 対象に照準を合わせるように第1、第2及び第3の非接触型振動計を設置し、
    対象に照準を合わせた第1、第2及び第3の非接触型振動計について水平面に対する第1、第2及び第3の非接触型振動計の成す鉛直角度を測定し、
    対象に照準を合わせた第1、第2及び第3の非接触型振動計について水平面において基準方向に対する第1、第2及び第3の非接触型振動計の成す水平角度を測定し、
    対象に対するレーザの入射方向と反射方向とを一致させて対象の振動を第1、第2及び第3の非接触型振動計によって同時に測定し、
    第1、第2及び第3の非接触型振動計の鉛直角度及び水平角度に基づいてレーザの入射角度を決定し、
    第1、第2及び第3の非接触型振動計のレーザの入射角度並びに第1、第2及び第3の非接触型振動計の測定した対象の振動データに基づいて対象の振動の卓越方向及び卓越方向の振動特性の少なくとも一方を決定する非接触振動計測方法。
  6. 対象は複数の対象を用意し、
    複数の対象の位置を決定し、
    複数の対象のそれぞれに対して照準を合わせるように第1、第2及び第3の非接触型振動計を回転させ、
    第1、第2及び第3の非接触型振動計によって複数の対象のそれぞれの振動を測定する請求項5に記載の非接触振動計測方法。
  7. 請求項5に記載の非接触振動計測方法によって第1の対象の振動の卓越方向を決定し、
    第1の対象の振動の卓越方向に向けると共に第1の対象に照準を合わせるように第4の非接触型振動計を設置し、
    設定方向として第1の対象の振動の卓越方向に向けると共に第2の対象に照準を合わせるように第5の非接触型振動計を設置し、
    前記第1の対象に照準を合わせた第4の非接触型振動計及び前記第2の対象に照準を合わせた第5の非接触型振動計によって第1の対象の振動と第2の対象の振動を同時に測定し、
    第4の非接触型振動計によって測定された第1の対象の振動データから第1の対象の振動特性を決定し、
    第5の非接触型振動計によって測定された第2の対象の振動データから第2の対象の振動特性を決定し、
    第1の対象の振動特性と第2の対象の振動特性とを比較して第1の対象と第2の対象との相対的安定性を決定する安定性評価方法。
  8. 前記設定方向は請求項5に記載の非接触振動計測方法によって決定された第2の対象の振動の卓越方向である請求項7に記載の安定性評価方法。
JP2009077925A 2009-03-27 2009-03-27 安定性評価システム、および安定性評価方法 Expired - Fee Related JP5199160B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009077925A JP5199160B2 (ja) 2009-03-27 2009-03-27 安定性評価システム、および安定性評価方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009077925A JP5199160B2 (ja) 2009-03-27 2009-03-27 安定性評価システム、および安定性評価方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010230464A true JP2010230464A (ja) 2010-10-14
JP5199160B2 JP5199160B2 (ja) 2013-05-15

Family

ID=43046444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009077925A Expired - Fee Related JP5199160B2 (ja) 2009-03-27 2009-03-27 安定性評価システム、および安定性評価方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5199160B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012233758A (ja) * 2011-04-28 2012-11-29 Railway Technical Research Institute 構造物の振動及び寸法の非接触計測による測定方法及びその測定装置
JP2013061224A (ja) * 2011-09-13 2013-04-04 Toshiba Corp 翼振動計測装置
JP2016109508A (ja) * 2014-12-04 2016-06-20 公益財団法人鉄道総合技術研究所 構造物解析システム
JP2017040144A (ja) * 2015-08-21 2017-02-23 公益財団法人鉄道総合技術研究所 岩塊安定性評価方法およびこれに用いるプログラム
JP2019113490A (ja) * 2017-12-26 2019-07-11 株式会社小野測器 レーザドップラ振動計、アダプタ及びケーブル

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04248421A (ja) * 1991-02-01 1992-09-03 Ono Sokki Co Ltd 多次元振動計
JP2002054987A (ja) * 2000-08-11 2002-02-20 Graphtec Corp 3次元レーザドップラ振動計
JP2003149044A (ja) * 2001-11-12 2003-05-21 Oyo Corp 斜面の安定性評価方法
JP2004125452A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd 地形計測方法及び装置
JP2004184377A (ja) * 2002-12-06 2004-07-02 Railway Technical Res Inst 構造物の振動特性の非接触計測による同定方法及び装置
JP2007010373A (ja) * 2005-06-28 2007-01-18 Chugoku Electric Power Co Inc:The 振動測定装置
JP2008281422A (ja) * 2007-05-10 2008-11-20 Railway Technical Res Inst 構造物の振動特性の非接触計測システム
JP2009020045A (ja) * 2007-07-13 2009-01-29 Railway Technical Res Inst 非接触計測対象面形成用ペイント弾

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04248421A (ja) * 1991-02-01 1992-09-03 Ono Sokki Co Ltd 多次元振動計
JP2002054987A (ja) * 2000-08-11 2002-02-20 Graphtec Corp 3次元レーザドップラ振動計
JP2003149044A (ja) * 2001-11-12 2003-05-21 Oyo Corp 斜面の安定性評価方法
JP2004125452A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd 地形計測方法及び装置
JP2004184377A (ja) * 2002-12-06 2004-07-02 Railway Technical Res Inst 構造物の振動特性の非接触計測による同定方法及び装置
JP4001806B2 (ja) * 2002-12-06 2007-10-31 財団法人鉄道総合技術研究所 構造物の振動特性の非接触計測による同定方法及び装置
JP2007010373A (ja) * 2005-06-28 2007-01-18 Chugoku Electric Power Co Inc:The 振動測定装置
JP2008281422A (ja) * 2007-05-10 2008-11-20 Railway Technical Res Inst 構造物の振動特性の非接触計測システム
JP2009020045A (ja) * 2007-07-13 2009-01-29 Railway Technical Res Inst 非接触計測対象面形成用ペイント弾

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6012058406; 村田修, 上半文昭: '常時微動計測により見えてくるもの' RRR Vol.65, No.5, 20080501, Page.10-13 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012233758A (ja) * 2011-04-28 2012-11-29 Railway Technical Research Institute 構造物の振動及び寸法の非接触計測による測定方法及びその測定装置
JP2013061224A (ja) * 2011-09-13 2013-04-04 Toshiba Corp 翼振動計測装置
JP2016109508A (ja) * 2014-12-04 2016-06-20 公益財団法人鉄道総合技術研究所 構造物解析システム
JP2017040144A (ja) * 2015-08-21 2017-02-23 公益財団法人鉄道総合技術研究所 岩塊安定性評価方法およびこれに用いるプログラム
JP2019113490A (ja) * 2017-12-26 2019-07-11 株式会社小野測器 レーザドップラ振動計、アダプタ及びケーブル

Also Published As

Publication number Publication date
JP5199160B2 (ja) 2013-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11650291B2 (en) LiDAR sensor
JP5199160B2 (ja) 安定性評価システム、および安定性評価方法
CN109737883A (zh) 一种基于图像识别的三维形变动态测量系统及测量方法
US20120218546A1 (en) Laser Scanner, Laser Scanner Measuring System, Calibration Method For Laser Scanner Measuring System And Target For Calibration
KR20040002162A (ko) 레이저를 이용한 위치 측정 장치 및 방법
CN102032895B (zh) 具有测距功能的电子装置、测距系统及测距方法
US10240971B2 (en) Vibration visualizer, vibration measurement system, and vibration measurement method
CN106767548B (zh) 空间三坐标法检测火炮身管射击状态下指向性装置及方法
CN102798456B (zh) 一种工程机械臂架系统工作幅度的测量方法、装置及系统
CN106483330A (zh) 一种基于反光丝线姿态角视觉识别二维风速风向测试方法
US10564033B2 (en) Procedure for comparing a reception beam impinging on a laser receiver with a rotating laser beam
JP5680476B2 (ja) 構造物の振動及び寸法の非接触計測による測定方法及びその測定装置
CN108008349B (zh) 爆心定位方法
EP0511293A1 (en) DEVICE FOR ACOUSTIC EVALUATION OF THE PATH OF A PROJECTILE.
CN110162735B (zh) 一种基于激光测距望远镜的弹道轨迹计算方法及系统
CN106814368A (zh) 基于激光测距原理的弹丸着靶坐标测量装置及测量方法
CN107990789A (zh) 一种基于振动信号确定弹丸位置的方法
CN109839073A (zh) 一种基于视觉图像的隧道收敛变形检测方法及系统
CN104267205B (zh) 一种道路车辆行驶速度垂向测速仪及方法
CN107747945B (zh) 一种悬吊平台的姿态角检测装置
CN104730280A (zh) 一种球类测速方法及系统
JP4403546B2 (ja) 自動測量システム
CN106643501B (zh) 一种光幕靶构建系统及方法
US10859373B2 (en) Method and measuring device for determining an angle of a corner
JP6615679B2 (ja) 鋼板セルの据え付け方法およびシステム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110831

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121026

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121113

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121226

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130122

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130207

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160215

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5199160

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees