JP2016197103A - 放電発生箇所の検出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の目的は、使い易い構造を有する受信アンテナを備えた放電発生箇所の検出装置を提供する。
本発明の他の目的は、折り畳み構造を有する受信アンテナを備えた放電発生箇所の検出装置を提供する。
本発明の更に他の目的は、コンパクトで、かつ実用的な放電発生箇所の検出装置を提供する。
本発明1の放電発生箇所の検出装置は、
被検出対象物から放電される電磁波を、受信アンテナを介して受け、放電発生源の方位箇所を検出するための放電発生箇所の検出装置であって、
前記受信アンテナを支持又は収納する筐体(2、31、50、203)と、
前記筐体(2、30、50、203)に配置された基台(5、44、51、201)に設けられ、基準座標位置を設定する基準アンテナ(4、214)を支持する支持体(5)と、
前記基台(5、44、51、201)に設けられ、端部に第1アンテナ(6、210)を有して略平面内に張り出し配置される第1アーム(7、31、52、205)と、
前記基台(5、44、51、201)に設けられ、前記第1アーム(7、31、52、205)に対し所定角度をなし、端部に第2アンテナ(11、211)を有して前記平面内に張り出し配置される第2アーム(12、34、53、206)と、
前記基台(5、44、51、201)に設けられ、端部に第3アンテナ(16、212)を有して前記第1アーム(7、30、52、205)及び前記第2アーム(12、34、53、206)の前記平面に対し略垂直又は所定角度に張り出して配置される第3アーム(17、37、64、207)と、
前記第1アンテナ(6、210)、前記第2アンテナ(11、211)、及び前記第3アンテナ(16、212)で受信された位置情報を算出し、前記被検出対象物の放電発生箇所を検出するための制御装置(21)と、
前記位置情報を特定して画像に表示し可視化するための画像表示装置(9、22)と
からなる。
前記第1アーム(7、31、52)、前記第2アーム(12、34、53)、及び前記第3アーム(17、37、64)は、
前記第1アンテナ(6)、前記第2アンテナ(11)、及び前記第3アンテナ(16)の位置を変更するために、若しくは前記筐体(2、30、50)に収納するために長さを伸縮自在にできる伸縮機構(25、57、58)、並びに/又は
前記筐体(2、30、50)に収納するために端部又は中間位置で揺動できる折り畳み機構(9、14、24)
を有している、ことを特徴とする。
前記基台(201)は、前記第1アーム(205)、前記第2アーム(206)、及び前記第3アーム(207)を前記筐体(203)から着脱するための着脱機構(216)を有している、ことを特徴とする。
前記筐体(2、30、50、203)は、該筐体の下部に移動可能とするキャスター(3、217)を有している、ことを特徴とする。
本発明5の放電発生箇所の検出装置は、本発明2において、
前記第1アーム(7、31)、前記第2アーム(12、34)、及び前記第3アーム(17、37)は、前記収納時に、前記伸縮機構(25、57)、及び前記折り畳み機構(9、14、24)により、前記筐体(2、30)の外壁に沿って縮めて及び折り畳んで保持される、ことを特徴とする放電発生箇所の検出装置。
前記基台(51)は、前記筐体(50)の内部に前記第1アーム(7、31)、前記第2アーム(12、34)、及び前記第3アーム(17、37)を収納するために揺動軸(70)を有している、ことを特徴とする。
本発明7の放電発生箇所の検出装置は、本発明1ないし6において、
前記基台(5、201)には、周囲の映像を撮影するための映像撮影手段(20、215)を備え、
前記映像撮影手段(20、215)は、前記制御装置(21)で算出された前記位置情報を、前記撮影された映像又は撮影中の映像に重ねて表示する表示手段(9、22)を備えている、ことを特徴とする。
前記基台(5、201)は、前記映像撮影手段(20、215)を直交する二軸の各軸で自由な角度位置に変えて固定できる自在固定手段(100、200)を有している、ことを特徴とする。
本発明9の放電発生箇所の検出装置は、本発明1ないし6において、
前記基台前記基台(5、44、51、201)には、前記基準アンテナ(4、214)から前記前記第1アンテナ(6、210)、前記第2アンテナ(11、211)、及び前記第3アンテナ(16、212)までの距離及び角度を検出するアンテナ位置計測手段が配置されている、ことを特徴とする。
前記アンテナ位置計測手段は、レーザー計測装置、レーザー変位計、並びに、前記第1アーム、前記第2アーム、及び前記第3アームに刻設されたダイヤル目盛り、から選択される1以上の計測手段である、ことを特徴とする。
前記筐体(203)は、該筐体(203)を上下移動できる上下動駆動手段を備え、かつ床に設置される3本の脚を有する三脚台である、ことを特徴とする。
本発明12の放電発生箇所の検出装置は、本発明11において、
前記第3アーム(207)は、前記基準アンテナ(214)を取り付け可能な基準アンテナ固定手段(213)を有し、
前記第1アーム(205)、前記第2アーム(206)、及び前記第3アーム(207)には、前記第1アーム(205)、前記第2アーム(206)、及び前記第3アーム(207)上で、それぞれ前記第1アンテナ(210)、前記第2アンテナ、(211)及び前記第3アンテナ(207)を移動自在で、かつ任意の移動位置で固定可能なアンテナ固定手段(213)をそれぞれ有している、ことを特徴とする。
前記基台(201)は、建造物の天井または壁体に固定可能な取り付け部(301)を有している、ことを特徴とする。
[実施の形態1]
図1は、本発明の放電発生箇所の検出装置の実施の形態1の平面図であり、図2はその側面図である。本発明における放電箇所の検出方法は、本発明の要旨でもなく、かつ種々の公知例が知られているのでそれらの説明は省略するが、本発明にもこれらの検出方法を適用できる。例えば、前述した特許文献1、2には、アンテナを使用し双曲線法により放電箇所を検出する技術が示されている。本発明は、これらの公知の検出技術に対応し、アンテナ受信による検出技術に適用し、静電気放電の発生箇所を容易に検出するための機構である。前提として、本例は3次元の検出構造とし、各軸はX軸、Y軸、Z軸の構造として説明する。本放電発生箇所の検出装置は、4つのアンテナを有する複数のアームを1つの筐体2にまとめた構成をベースとしている。
ム12に取り付けられている。このY軸アーム12の構造は、X軸アーム7の構造に準じている。即ち、Y軸アーム12は折り畳み可能であり、他のアームと同様に、連結される2つの分割アームで構成されている。各々の分割アームは、Y支持アーム13とこのY支持アーム13に継手部14を介して、ボルトで固定されたY先端アーム15とからなっている。Y先端アーム15は、筐体2の上面及び側壁を越えて外方に張り出し設置される。このY軸アーム12は、Y先端アーム15の先端部にY軸アンテナ11が配置されている。他方のY支持アーム13は、筐体2の上面及び側壁に沿った上面のY軸方向に水平状態に配置され、その端部は支持ブロック5に固定されている。X軸アーム7とY軸アーム12とは、90度の角度で扇状に開いて水平方向に設置されている。
図6〜図8は、アームを相互に伸縮させることを可能にした本発明の放電発生箇所の検出装置の実施の形態2を示す。図6は、この検出装置の検出作業時の外観を示す側面図である。図7は、同じくY軸アームの縮小させた構造を示す説明図である。図8は、同じく各アンテナ、アームを筐体上面に収納する全体構造を示す平面図である。X軸アーム31は、筐体30に固定されるX支持アーム32と、X支持アーム32の案内部を介して、長手方向に移動自在なX先端アーム33とから構成されている。案内部の案内構造は、前述のとおり種々の技術が知られており、本例でもその公知技術を適用するので、その詳細な構造の説明は省略する。X軸アーム31の基端のX支持アーム32は、筐体2の枠長さに合わせた長さであり、筐体30に固定されている。従って、X先端アーム33は、筐体30からはみ出し外方に張り出して設置されている。X軸アンテナ6は、X先端アーム33の先端に固定されている。図6に示した状態(実線)は、X先端アーム33を最大位置に外方へ張り出して固定した状態を示している。
図9〜図12は、各アンテナ、各アームを含む全ての装置を筐体50内部に収納する場合の実施の形態3を示すものである。筐体50は下部にキャスター3が設けられ、移動自在な台車構造である。実施の形態3のものは、筐体50上部に揺動自在な支持ブロック51を設け、この支持ブロック51に全てのアームを取り付けた構造である。筐体50に対するX軸アーム52とY軸アーム53の配置は、前述したものと異なり筐体50の中心から対称形になるように配置されている。X軸アーム52とY軸アーム53は全く同じなので、X軸アーム52のみについてその構造を説明する。X軸アーム52は、3段構造の分割アームであり、断面形状が円形、角形等のパイプ形状により重ね合わせ、相互に案内され伸縮自在の構造である。
本例は実施の形態3の変形例で、図13に示すように、アーム関係を搭載している実施の形態3の支持ブロックを分割して筐体50から取り外し、筐体50内に個別に収納した例である。この例は筐体50内の上部スペースに制約があり、アーム等が収納できない場合に適用される構造である。アーム自体は長い部材であるので、筐体50の大きさによっては上部に収納できない場合もある。本例は、取り外したアーム関係の装置を縦方向に向きを変え、筐体50内の空きスペースに収納する構造である。図13はアームの先端部を下に向け分割ブロック80を上部に位置させ、筐体50の枠の一部50cで支持する構造である。ビデオカメラ20等については、実施の形態3に準じ分割された分割ブロック81に支持され、同様の構造で筐体50内に収納した構造にしている。しかし、取り外して筐体50内に収納しても良い。
本実施の形態5は、図14に示すように、制御装置の一部である操作パネルの配置に関わる他の実施の形態である。筐体90の前面にある操作パネル91を上下方向に開閉させる構造である。本実施の形態5は、操作パネル91の表示装置91aを筐体90の前面に配置させ、検出作業時にこの表示装置91aを上方のヒンジ92を介して上方に開く構造である。開いた装置の裏面が表示部となり、表示装置91aが筐体90の上部に位置し、表示部が見やすい位置となる。続いて、表示装置91aの内側に配置されている入力装置91bを、下方のヒンジ93を介して開き水平方向に保持する。この入力装置91bの裏面が入力操作面となる。
図18〜図23は、本発明の放電発生箇所の検出装置の実施の形態6を示すものである。前述した放電発生箇所の検出装置は、基台を筐体に固定した構造であった。この実施の形態6のものは、基台を筐体より分離する構造である点で異なる。各アンテナを各アームに支持したままで、支持ブロック201を分離し検出できる構造例である。即ち、前述した実施の形態1においては、支持ブロック5を筐体2に固定した形態で、実施の形態3においては、ブロック44を筐体2に対して揺動できる形態で、又、実施の形態4においては、ブロック80を分割し筐体50内に収納する形態の構造を説明した。本実施の形態6においては、図19等に示すように、検出体を筐体から離脱させ支持ブロック201とし、通常に検出作業のできる形態の構造のものを説明する。
以上、支持ブロック201を筐体より分離する形態の使用例として、支持ブロック201を三脚台に取り付ける構造で説明したが、支持ブロック201を単独で所定箇所に設置し検出を行うことも可能である。図24、及び図25に示したものは、実施の形態7として示す他の使用例である。図24に示すものは、支持ブロック201を建物の天井300に取り付けた使用例を示す。この場合の取り付けは、支持ブロック201に設けられたボルト穴を使用する。このボルト穴を介してボルト301で支持ブロック201の下面を天井300に固定する。また天井の設置状態によっては、支持ブロック201に専用の取り付け具を設けて天井に固定する方法でも良い。
上述の説明において、検出位置の算出のための基準となる基準点は、基準アンテナ4の位置を基準にしている。基準点から検出位置までの距離と角度等の位置情報が算出され、この位置情報を元に、ビデオカメラ20の撮影角度を調整して撮影を行い、検出位置を、撮影データに重ね合わせて表示する。よって、利用者は、ビデオカメラ20で撮影された映像データをそのまま再生若しくはスローモーションでゆっくり再生、又は、映像データから静止画を抽出して表示することで、静電放電された位置を目視で確認することができる。ビデオカメラ20は、基準アンテナ4が設置されている支持ブロック5、ブロック44、51等に設置されており、ビデオカメラ20で撮影する角度を調整するための基準点となる撮影基準点は基準アンテナ4と位置ずれしている。
2、30、50…筐体
3…キャスター
4…基準アンテナ
5、51、201…支持ブロック(基台)
6…X軸アンテナ
7、31、52、205…X軸アーム
11…Y軸アンテナ
12、34、53、206…Y軸アーム
16…Z軸アンテナ
17、37、64、207…Z軸アーム
20…ビデオカメラ
21…制御装置
22…操作パネル
38…支持体
200…自在固定機構
203…三脚台
215…カメラ
Claims (13)
- 被検出対象物から放電される電磁波を、受信アンテナを介して受け、放電発生源の方位箇所を検出するための放電発生箇所の検出装置であって、
前記受信アンテナを支持又は収納する筐体(2、31、50、203)と、
前記筐体(2、30、50、203)に配置された基台(5、44、51、201)に設けられ、基準座標位置を設定する基準アンテナ(4、214)を支持する支持体(5)と、
前記基台(5、44、51、201)に設けられ、端部に第1アンテナ(6、210)を有して略平面内に張り出し配置される第1アーム(7、31、52、205)と、
前記基台(5、44、51、201)に設けられ、前記第1アーム(7、31、52、205)に対し所定角度をなし、端部に第2アンテナ(11、211)を有して前記平面内に張り出し配置される第2アーム(12、34、53、206)と、
前記基台(5、44、51、201)に設けられ、端部に第3アンテナ(16、212)を有して前記第1アーム(7、30、52、205)及び前記第2アーム(12、34、53、206)の前記平面に対し略垂直又は所定角度に張り出して配置される第3アーム(17、37、64、207)と、
前記第1アンテナ(6、210)、前記第2アンテナ(11、211)、及び前記第3アンテナ(16、212)で受信された位置情報を算出し、前記被検出対象物の放電発生箇所を検出するための制御装置(21)と、
前記位置情報を特定して画像に表示し可視化するための画像表示装置(9、22)と
からなることを特徴とする放電発生箇所の検出装置。 - 請求項1に記載の放電発生箇所の検出装置において、
前記第1アーム(7、31、52)、前記第2アーム(12、34、53)、及び前記第3アーム(17、37、64)は、
前記第1アンテナ(6)、前記第2アンテナ(11)、及び前記第3アンテナ(16)の位置を変更するために、若しくは前記筐体(2、30、50)に収納するために長さを伸縮自在にできる伸縮機構(25、57、58)、並びに/又は
前記筐体(2、30、50)に収納するために端部又は中間位置で揺動できる折り畳み機構(9、14、24)
を有している、ことを特徴とする放電発生箇所の検出装置。 - 請求項1又は2に記載の放電発生箇所の検出装置において、
前記基台(201)は、前記第1アーム(205)、前記第2アーム(206)、及び前記第3アーム(207)を前記筐体(203)から着脱するための着脱機構(216)を有している、ことを特徴とする放電発生箇所の検出装置。 - 請求項1又は2に記載の放電発生箇所の検出装置において、
前記筐体(2、30、50、203)は、該筐体の下部に移動可能とするキャスター(3、217)を有している、ことを特徴とする放電発生箇所の検出装置。 - 請求項2に記載の放電発生箇所の検出装置において、
前記第1アーム(7、31)、前記第2アーム(12、34)、及び前記第3アーム(17、37)は、前記収納時に、前記伸縮機構(25、57)、及び前記折り畳み機構(9、14、24)により、前記筐体(2、30)の外壁に沿って縮めて及び折り畳んで保持される、ことを特徴とする放電発生箇所の検出装置。 - 請求項2に記載の放電発生箇所の検出装置において、
前記基台(51)は、前記筐体(50)の内部に前記第1アーム(7、31)、前記第2アーム(12、34)、及び前記第3アーム(17、37)を収納するために揺動軸(70)を有している、ことを特徴とする放電発生箇所の検出装置。 - 請求項1ないし6から選択される1項に記載の放電発生箇所の検出装置において、
前記基台(5、201)には、周囲の映像を撮影するための映像撮影手段(20、215)を備え、
前記映像撮影手段(20、215)は、前記制御装置(21)で算出された前記位置情報を、前記撮影された映像又は撮影中の映像に重ねて表示する表示手段(9、22)を備えている、ことを特徴とする放電発生箇所の検出装置。 - 請求項1ないし6から選択される1項に記載の放電発生箇所の検出装置において、
前記基台(5、201)は、前記映像撮影手段(20、215)を直交する二軸の各軸で自由な角度位置に変えて固定できる自在固定手段(100、200)を有している、ことを特徴とする放電発生箇所の検出装置。 - 請求項1ないし6から選択される1項に記載の放電発生箇所の検出装置において、
前記基台前記基台(5、44、51、201)には、前記基準アンテナ(4、214)から前記前記第1アンテナ(6、210)、前記第2アンテナ(11、211)、及び前記第3アンテナ(16、212)までの距離及び角度を検出するアンテナ位置計測手段が配置されている、ことを特徴とする放電発生箇所の検出装置。 - 請求項9に記載の放電発生箇所の検出装置において、
前記アンテナ位置計測手段は、レーザー計測装置、レーザー変位計、並びに、前記第1アーム、前記第2アーム、及び前記第3アームに刻設されたダイヤル目盛り、から選択される1以上の計測手段である、ことを特徴とする放電発生箇所の検出装置。 - 請求項8に記載の放電発生箇所の検出装置において、
前記筐体(203)は、前記基台(201)を上下移動できる上下動駆動手段を備え、かつ床に設置される3本の脚を有する三脚台である、ことを特徴とする放電発生箇所の検出装置。 - 請求項11に記載の放電発生箇所の検出装置において、
前記第3アーム(207)は、前記基準アンテナ(214)を取り付け可能な基準アンテナ固定手段(213)を有し、
前記第1アーム(205)、前記第2アーム(206)、及び前記第3アーム(207)には、前記第1アーム(205)、前記第2アーム(206)、及び前記第3アーム(207)上で、それぞれ前記第1アンテナ(210)、前記第2アンテナ、(211)及び前記第3アンテナ(207)を移動自在で、かつ任意の移動位置で固定可能なアンテナ固定手段(213)をそれぞれ有している、ことを特徴とする放電発生箇所の検出装置。 - 請求項11に記載の放電発生箇所の検出装置において、
前記基台(201)は、建造物の天井または壁体に固定可能な取り付け部(301)を有している、ことを特徴とする放電発生箇所の検出装置。
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