JP2015042943A

JP2015042943A - 傾斜測定装置

Info

Publication number: JP2015042943A
Application number: JP2013174185A
Authority: JP
Inventors: 齋藤　博之; Hiroyuki Saito; 博之齋藤
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2013-08-26
Filing date: 2013-08-26
Publication date: 2015-03-05

Abstract

【課題】目視で気泡の位置を確認することを要せずに対象物の傾斜を測定することができる傾斜測定装置を提供する。【解決手段】傾斜測定装置は、本体１と、演算装置２とから構成される。本体１は、棒状の第１の部材１１および第２の部材１２と、第１の部材１１および第２の部材１２の一端を吊着する支持部材１３と、第１の部材１１の他端に固定された磁石１４と、第２の部材１２の他端に固定された磁力センサ１５および送信部１６とを備えている。演算装置２は、受信部２１と、記憶部２２と、測定部２３とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、対象物の傾斜を測定する傾斜測定装置に関するものである。

従来より、家屋や柱の傾斜を測定する際に、水準器が用いられている。この水準器は、湾曲したガラス管に気泡を残してアルコールなどで封じ込め、面が水平なときに気泡がガラス管の中央に来るようにしたものである（例えば、非特許文献１参照。）。このような水準器により傾斜を測定する場合、測定したい位置に水準器を置き、水準器の気泡の位置を目視で確認し、その気泡の位置によってその位置の傾斜を検出することができる。

水準器、インターネット、<http://kotobank.jp/word/%E6%B0%B4%E6%BA%96%E5%99%A8?dic=daijisen>

しかしながら、水準器により傾斜を測定するには、測定者が気泡の位置を目視で観察しなければならない。したがって、高所や遠隔地にある対象物の傾斜を水準器で測定する場合には、その場所までわざわざ測定者が出向かなければならないので、測定すること自体が困難となることがあった。

そこで、本発明は、目視で気泡の位置を確認することを要せずに対象物の傾斜を測定することができる傾斜測定装置を提供することを目的とする。

上述したような課題を解決するために、本発明に係る傾斜測定装置は、磁石と、磁力を検出する磁力センサと、一端に磁石が固定された棒状の第１の部材と、一端に磁力センサが固定された棒状の第２の部材と、第１の部材の他端と第２の部材の他端を支持して、第１の部材と第２の部材とを相対的に移動可能とする支持部材とを備えることを特徴とするものである。

上記傾斜測定装置において、磁力センサの検出結果に基づいて、測定対象物の傾斜を演算する演算部をさらに備えるようにしてもよい。

本発明によれば、磁力センサの検出結果から傾斜を測定できるので、水準器のように気泡の位置を確認することなく、対象物の傾斜を測定することができる。

本発明の実施の形態に係る傾斜測定装置の構成を模式的に示す図である。傾斜測定装置の本体を測定対象に固定した状態を示す図である。傾斜測定装置の本体を固定した測定対象が傾いた状態を示す図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る傾斜測定装置は、本体１と、演算装置２とから構成される。

本体１は、棒状の第１の部材１１および第２の部材１２と、第１の部材１１および第２の部材１２の一端を支持する支持部材１３と、第１の部材１１の他端に固定された磁石１４と、第２の部材１２の他端に固定された磁力センサ１５および送信部１６とを備えている。

第１の部材１１および第２の部材１２は、磁気吸着されない材料からなり、共に略等しい長さを有する。

支持部材１３は、第１の部材１１および第２の部材１２の一端を吊着して、第１の部材１１の他端と第２の部材１２の他端とを相対的に移動可能とする部材である。このような支持部材１３により第１の部材１１および第２の部材１２が単に吊設されているとき、第１の部材１１または第２の部材１２の他端に固定された磁石１４と磁力センサ１５は、近接して対向した状態となっている。

磁石１４は、永久磁石である。
磁力センサ１５は、磁気抵抗素子等を含む磁力を検出する検出回路である。
送信部１６は、磁力センサ１５に接続され、磁力センサ１５による検出結果を外部に送信する通信回路である。
なお、磁力センサ１５および送信部１６は、電源となる蓄電池（図示せず）を備えるようにしてもよい。

演算装置２は、受信部２１と、記憶部２２と、測定部２３とを備え、磁力センサ１５の検出結果に基づいて対象物の傾斜を演算する。

受信部２１は、送信部１６から送信された磁力センサ１５による検出結果を受信する通信回路を有する。この受信した磁力センサ１５の検出結果は、測定部２３に出力される。

記憶部２２は、過去の磁力センサ１５による検出結果や測定部２３により測定対象物の傾斜を算出するための演算プログラムを記憶するメモリ回路を有する。

測定部２３は、ＣＰＵ等の演算回路を備え、記憶部２２に記憶された演算プログラムおよび磁力センサ１５による過去の検出結果と、受信部２１から入力された磁力センサ１５の検出結果とに基づいて、測定対象物の傾斜を測定する。

次に、本実施の形態に係る傾斜測定装置による傾斜測定動作について説明する。なお、以下においては、地面に垂直に立設した柱状の測定対象物１００の傾斜を測定する場合を例に説明する。

まず、図２に示すように、本体１の第２の部材１２を測定対象物１００に固定する。具体的には、第２の部材１２の延在方向と測定対象物１００の延在方向とを一致させた状態で、柱状の測定対象物１００に第２の部材１２を固定する。このとき、磁力センサ１５により磁気を検出し、この検出結果を送信部１６により送信し、演算装置２の記憶部２２に初期値として記憶させる。この初期値は、測定対象物１００が地面に対して垂直に立設した状態の磁気の強度である。したがって、測定部２３は、その初期値を基準として測定対象物１００の傾斜を測定する。

本体１を測定対象物１００に固定した後、磁力センサ１５により磁気を検出し、この検出結果を例えば所定時間間隔で送信部１６により送信する。受信部２１によりその検出結果を受信すると、測定部２３は、その検出結果に基づいて、本体１が固定された測定対象の傾斜を測定する。

図２に示すように、測定対象物１００が地面に対して垂直な状態を維持している場合、磁石１４と磁力センサ１５との間隔は、本体１の第２の部材１２を測定対象物１００に固定したときと同一である。したがって、磁力センサ１５の出力は、記憶部２２に記憶された初期値と同一である。
一方、図３に示すように、測定対象物１００が傾斜すると、第２の部材１２は測定対象物１００ともに傾斜する一方、第１の部材１１は鉛直方向に沿った状態を維持するので、磁石１４と磁力センサ１５との間隔は、本体１の第２の部材１２を測定対象物１００に固定したときと異なる。したがって、磁力センサ１５の出力も、記憶部２２に記憶された初期値と異なる。
このように、磁力センサ１５により検出される磁力の強度は、測定対象物１００の傾斜、すなわち、磁石１４と磁力センサ１５の距離によって変化する。そこで、測定部２３は、磁力センサ１５による検出結果と、記憶部２２に記憶された初期値とに基づいて、磁石１４と磁力センサ１５の距離や測定対象物１００の傾斜角を測定する。具体的には、磁石１４と磁力センサ１５の距離は、クーロンの法則に基づいて磁力センサ１５が検出する磁力から算出することができる。傾斜角は、クーロンの法則に基づいて算出した磁石１４と磁力センサ１５の距離と、第１の部材１１および第２の部材１２の長さとから算出することができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、磁力センサ１５の検出結果から傾斜を測定することができるので、水準器のように気泡を確認しなくてよいので、結果として、手間をかけずに傾斜を測定することができる。

また、送信部１６により磁力センサ１５の検出結果を送信することにより、高所や遠隔地など作業者が出向かなければならない場所の傾斜も、より簡便に測定することができる。

また、本実施の形態に係る傾斜測定装置は、レーザやエンコーダを用いたデジタル傾斜計と比較して、可能部が殆どなく構造も簡単なので、低コスト化および高耐久性を実現することができる。また、鉛直を基準としているので基準面の設定が不要なので、初期設定が容易である。

なお、本実施の形態では、第２の部材１２を鉛直方向に沿って測定対象に固定する場合を例に説明したが、第２の部材１２を固定するときの姿勢は鉛直方向に限らず、適宜自由に設定することができる。これにより、測定対象部の傾斜が、第２の部材１２を固定したときの測定対象部の姿勢から変化したか否かを検出することができる。

また、本実施の形態では、第２の部材１２を測定対象物１００に固定する場合を例に説明したが、第１の部材１１を測定対象物１００に固定するようにしてもよい。

また、本実施の形態では、測定対象として柱に本体１を固定する場合を例に説明したが、本体１を固定する対象は柱に限定されず、例えば、家屋や塀など、傾斜を測定したい位置に適宜自由に固定することができる。

本発明は、傾斜を測定する各種装置に適用することができる。

１…本体、２…演算装置、１１…第１の部材、１２…第２の部材、１３…支持部材、１４…磁石、１５…磁力センサ、１６…送信部、２１…受信部、２２…記憶部、２３…測定部、１００…測定対象物。

Claims

磁石と、
磁力を検出する磁力センサと
一端に前記磁石が固定された棒状の第１の部材と、
一端に前記磁力センサが固定された棒状の第２の部材と、
前記第１の部材の他端と前記第２の部材の他端を支持して、前記第１の部材と前記第２の部材とを相対的に移動可能とする支持部材と
を備えることを特徴とする傾斜測定装置。
前記磁力センサの検出結果に基づいて、測定対象物の傾斜を演算する演算部
をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の傾斜測定装置。