JP2016217982A - Displacement measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地震などが生じた際の構造物の変位量を測定するため変位測定装置に関する。 The present invention relates to a displacement measuring device for measuring the amount of displacement of a structure when an earthquake or the like occurs.
従来、地震などが生じた際の建物などの構造物の変位量を測定する変位測定装置が利用されている。
例えば、特許文献1には、構造物に固定された固定部と、固定部と水平方向に相対変位可能な移動部と、固定部と移動部との相対変位量を測定するセンサとを備え、測定された固定部と移動部との相対変位量から構造物の絶対変位量を算出する変位測定装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a displacement measuring device that measures the amount of displacement of a structure such as a building when an earthquake occurs has been used.
For example,
特許文献1に開示された変位測定装置では、センサが固定部と移動部との水平方向の相対変位量を測定するように構成されている。しかしながら、固定部と移動部とが上下方向など水平方向以外に相対変位してしまうと、センサが固定部と移動部との水平方向の相対変位量を正確に測定できない虞がある。
In the displacement measuring device disclosed in
そこで、本発明は、構造物の変位量を確実に測定す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。 Then, an object of this invention is to provide the displacement measuring apparatus which can measure the displacement amount of a structure reliably.
上記目的を達成するため、本発明に係る変位測定装置は、第1構造部と第2構造部とを有する構造物の前記第1構造部と前記第2構造部との相対変位量を測定する変位測定装置において、前記第1構造部に設けられた設置面に沿って移動可能に設置された移動部と、前記第2構造部に固定された固定部と、前記移動部および前記固定部の少なくとも一方に設置され前記第1構造部と前記第2構造部との相対変位量を測定可能な変位測定手段と、を有し、前記移動部と前記固定部とは、前記設置面に沿った方向の相対移動が拘束されているとともに前記設置面に交差する方向の相対移動が許容されていて、前記固定部に支持されて前記移動部と前記設置面との離間を防止する離間防止手段を更に有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a displacement measuring apparatus according to the present invention measures a relative displacement amount between a first structure portion and a second structure portion of a structure having a first structure portion and a second structure portion. In the displacement measuring device, a moving unit installed movably along an installation surface provided in the first structure unit, a fixed unit fixed to the second structure unit, and the moving unit and the fixed unit Displacement measuring means installed at least on one side and capable of measuring a relative displacement amount between the first structure part and the second structure part, wherein the moving part and the fixed part are along the installation surface. A separation preventing means for restraining the separation between the moving portion and the installation surface supported by the fixed portion, the relative movement in the direction being restricted and the relative movement in the direction intersecting the installation surface is allowed; Furthermore, it is characterized by having.
本発明では、移動部と固定部とは、設置面に沿った方向の相対移動が拘束されていることにより、移動部が固定部とともに設置面に沿って移動することになる。このため、変位測定手段で移動部と設置面との設置面に沿った方向の相対変位を測定することで、第1構造部と第2構造部との設置面に沿った方向の相対変位を測定することができる。
また、移動部と固定部とは、設置面に交差する方向の相対移動が許容されていることにより、変位測定装置で移動部と固定部との設置面に交差する方向の相対変位量を測定することで、第1構造部と第2構造部との設置面に交差する方向の相対変位を測定することができる。
そして、本発明では、固定部に支持されて移動部と設置面との離間を防止する離間防止手段を有することにより、移動部が設置面から離れることが防止されるため、移動部が設置面から離れることによって第1構造部と第2構造部との相対変位量が測定できないことがなく、第1構造部と第2構造部との相対変位量を確実に測定することができる。
In the present invention, since the relative movement in the direction along the installation surface is constrained between the moving unit and the fixed unit, the moving unit moves along the installation surface together with the fixed unit. For this reason, the relative displacement in the direction along the installation surface between the first structure portion and the second structure portion is measured by measuring the relative displacement in the direction along the installation surface between the moving portion and the installation surface by the displacement measuring means. Can be measured.
In addition, since the moving part and the fixed part are allowed to move relative to each other in the direction intersecting the installation surface, the displacement measuring device measures the relative displacement amount in the direction intersecting the installation surface between the moving part and the fixed part. By doing so, it is possible to measure the relative displacement in the direction intersecting the installation surface of the first structure portion and the second structure portion.
In the present invention, since the moving unit is prevented from moving away from the installation surface by being provided with the separation preventing means that is supported by the fixed unit and prevents the moving unit and the installation surface from separating, the moving unit is installed on the installation surface. The relative displacement amount between the first structure portion and the second structure portion cannot be measured by separating from the first structure portion, and the relative displacement amount between the first structure portion and the second structure portion can be reliably measured.
また、本発明に係る変位測定装置では、前記第1構造部は、前記第2構造部よりも下方に配置され、前記設置面は、前記第2構造部に対向する水平面であり、前記移動部は、第1移動板部と該第1移動板部の上方に間隔をあけて配置された第2移動板部と、前記第1移動板部と前記第2移動板部とを連結する鉛直方向に延在する移動柱部と、を有し、前記固定部は、前記第1移動板部と第2移動板部との間に配置された固定板部と、該固定板部と前記第2構造部とを連結する鉛直方向に延在する固定柱部と、を有し、前記移動柱部は、前記固定板部に形成された孔部に挿通された状態で前記固定板部と鉛直方向に相対移動可能であり、前記固定柱部は、前記第2移動板部に形成された孔部に挿通された状態で前記第2移動板部と鉛直方向に相対移動可能であり、前記離間防止手段は、前記第2移動板部と前記固定板部とを連結する引張バネを有することが好ましい。 In the displacement measuring apparatus according to the present invention, the first structure portion is disposed below the second structure portion, the installation surface is a horizontal surface facing the second structure portion, and the moving portion Is a vertical direction connecting the first moving plate portion, the second moving plate portion disposed above the first moving plate portion, and the first moving plate portion and the second moving plate portion. And the fixed portion includes a fixed plate portion disposed between the first movable plate portion and the second movable plate portion, the fixed plate portion and the second fixed plate portion. A fixed column portion extending in a vertical direction that connects the structure portion, and the movable column portion is inserted into a hole formed in the fixed plate portion and is perpendicular to the fixed plate portion. The fixed column portion is inserted into a hole formed in the second moving plate portion and is in a vertical direction with respect to the second moving plate portion. Is movable, the separation preventing means preferably comprises a tension spring for connecting the fixing plate portion and the second movable plate portion.
移動柱部が固定板部の孔部に挿通された状態で固定板部と鉛直方向に相対移動可能であるとともに、固定柱部が第2移動板部の孔部に挿通された状態で前記第2移動板部を鉛直方向に相対移動可能であることにより、移動部と固定部との水平方向の相対変位を拘束しつつ移動部と固定部との鉛直方向の相対変位を許容することができる。これにより、移動部と設置面との水平方向の相対変位量を測定することで第1構造部と第2構造部との水平方向の相対変位量を測定できるとともに、移動部と固定部との鉛直方向の鉛直方向の相対変位量を測定することで第1構造部と第2構造部との相対変位量を測定することができる。
そして、離間防止手段は、第2移動板部と固定板部とを連結する引張バネであることにより、移動部が構造物の振動などによって設置面と離間して上方に移動しようとすると、引張バネの復元力によって下方に戻されるため、移動部が設置面から離れることを防止できる。
The movable column portion is movable in the vertical direction relative to the fixed plate portion while being inserted into the hole of the fixed plate portion, and the fixed column portion is inserted into the hole portion of the second movable plate portion. (2) Since the movable plate portion can be relatively moved in the vertical direction, the relative displacement in the vertical direction between the movable portion and the fixed portion can be allowed while restraining the relative displacement in the horizontal direction between the movable portion and the fixed portion. . Accordingly, the horizontal relative displacement between the first structure portion and the second structure portion can be measured by measuring the horizontal relative displacement amount between the moving portion and the installation surface, and the moving portion and the fixed portion can be measured. By measuring the vertical relative displacement amount in the vertical direction, the relative displacement amount between the first structure portion and the second structure portion can be measured.
The separation preventing means is a tension spring that connects the second moving plate portion and the fixed plate portion, so that if the moving portion moves away from the installation surface due to the vibration of the structure or the like, Since it is returned downward by the restoring force of the spring, it is possible to prevent the moving part from leaving the installation surface.
また、本発明に係る変位測定装置では、前記移動柱部は、前記固定柱部の軸を中心として周方向に所定の間隔をあけて複数配置され、前記固定板部には複数の前記移動柱部がそれぞれ挿通される前記孔部が複数形成されていて、前記引張バネは、周方向に隣り合う前記移動柱部の間隔にそれぞれ配置されていることが好ましい。
このような構成とすることにより、移動部と固定部との水平方向の相対変位を複数の箇所において拘束することができる。また、引張バネは、周方向に隣り合う移動柱部の間隔にそれぞれ配置されていることにより、各引張バネの復元力によって移動部が設置面から離れることを確実に防止できる。
In the displacement measuring apparatus according to the present invention, a plurality of the movable column portions are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction around the axis of the fixed column portion, and a plurality of the movable columns are disposed on the fixed plate portion. It is preferable that a plurality of the hole portions through which the respective portions are inserted are formed, and the tension springs are disposed at intervals between the moving column portions adjacent in the circumferential direction.
By setting it as such a structure, the horizontal relative displacement of a moving part and a fixing | fixed part can be restrained in several places. Further, since the tension springs are arranged at intervals between the moving column portions adjacent in the circumferential direction, it is possible to reliably prevent the moving portions from being separated from the installation surface by the restoring force of each tension spring.
また、本発明に係る変位測定装置では、前記離間防止手段は、前記第2移動板部に設けられて水平方向の異なる複数の位置それぞれにおいて前記引張バネの一方の端部を係止可能な第1係止部と、前記固定板部に設けられて水平方向の異なる複数の位置それぞれにおいて前記引張バネの他方の端部を係止可能な第2係止部と、を有することが好ましい。
このような構成とすることにより、任意の位置に引張バネを設置することができるとともに、引張バネの伸縮方向を調整することができる。これにより、引張バネによって移動部を設置面に付勢する位置や、付勢力の大きさを調整することができる。
Further, in the displacement measuring apparatus according to the present invention, the separation preventing means is provided on the second moving plate portion and is capable of locking one end portion of the tension spring at each of a plurality of different positions in the horizontal direction. It is preferable to have one locking portion and a second locking portion that is provided on the fixed plate portion and can lock the other end of the tension spring at each of a plurality of different positions in the horizontal direction.
By setting it as such a structure, while being able to install a tension spring in arbitrary positions, the expansion-contraction direction of a tension spring can be adjusted. Thereby, the position which urges | biases a moving part to an installation surface with a tension | pulling spring, and the magnitude | size of urging | biasing force can be adjusted.
また、本発明に係る変位測定装置では、前記設置面における前記移動部の位置を検出する位置検出手段を有し、前記位置検出手段は、前記移動部に設けられ、前記設置面にある線を検出する第1検出部と、記第1検出部から所定の距離を隔てて前記移動部に設けられ、前記設置面に設けられている指標を検出する第2検出部と、前記第1検出部の検出結果と前記第2検出部の検出結果とに基づいて、前記測定面における位置を算定する演算処理部と、を備え、前記指標の代表点と前記線上の特定の点との距離が、前記所定の距離に応じて定められた距離になっている構成としてもよい。
このような構成とすることにより、変位測定装置の位置精度を高めることができる。
In the displacement measuring apparatus according to the present invention, the displacement measuring device further includes a position detecting unit that detects a position of the moving unit on the installation surface, and the position detecting unit is provided on the moving unit, and a line on the installation surface is detected. A first detection unit for detecting; a second detection unit for detecting an index provided on the installation surface; and the first detection unit provided at a predetermined distance from the first detection unit. And a calculation processing unit that calculates a position on the measurement surface based on the detection result of the second detection unit and the detection result of the second detection unit, and a distance between the representative point of the index and a specific point on the line, The distance may be determined according to the predetermined distance.
By setting it as such a structure, the positional accuracy of a displacement measuring apparatus can be improved.
本発明によれば、構造物の変位量を確実に測定することができる。 According to the present invention, the displacement amount of the structure can be reliably measured.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態による変位測定装置について、図1乃至図6に基づいて説明する。
図1に示すように、第1実施形態による変位測定装置1Aは、免震構造物(構造物)11の免震層12に設置され、免震層12の下部側の床部(第1構造部)13と、上部側の梁部(第2構造部)14との相対変位を測定可能に構成されている。
変位測定装置1Aは、床部13の床面(設置面)15に沿って水平方向に移動可能に設置された移動部2と、梁部14に固定された固定部3と、固定部3に支持されて移動部2が床面15から離間することを防止する離間防止手段4と、移動部2に設置されて床面15に沿った方向(水平方向)の床部13と梁部14との相対変位量をそれぞれ測定可能な3つの第1変位測定部(変位測定手段)5,5,5と、固定部3に設置されて鉛直方向の床部13と梁部14との相対変位量をそれぞれ測定可能な3つの第2変位測定部(変位測定手段)6,6,6と、3つの第1変位測定部5,5,5および3つの第2変位測定部6,6,6の駆動を行うスイッチ部7と、3つの第1変位測定部5,5,5がそれぞれ測定した変位量および3つの第2変位測定部6,6,6がそれぞれ測定した変位量のデータの処理を行う処理部(不図示)と、3つの第1変位測定部5,5,5および3つの第2変位測定部6,6,6に電源を供給可能な電池(不図示)と、を備えている。
(First embodiment)
Hereinafter, a displacement measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the
The
移動部2は、床面15に設けられた照射板9上を移動可能に構成されている。
照射板9は、アルミ複合板、鋼板、アクリル板などの板材で構成されていて、上面が水平面となるように床面15に固定されている。照射板9は、地震の震動などによる移動部2の予測される移動領域よりも広い領域に設けられている。
The moving
The
図1乃至図5に示すように、移動部2は、第1移動板部21(図1乃至3参照)と、第1移動板部21に立設する3つの移動柱部22,22,22(図1および図3乃至5参照)と、3つの移動柱部22,22,22の上部に固定された第2移動板部23(図1および図5参照)と、第1移動板部21に連結され第1移動板部21、3つの移動柱部22,22,22および第2移動板部23を照射板9(図1参照)の上面に沿って移動可能に支持する3つの移動機構24,24,24(図1および図2参照)と、を有している。
As shown in FIGS. 1 to 5, the moving
第1移動板部21は、板面が上下方向を向き平面視において略正三角形状に形成されている。第1移動板部21には、平面視における中央部に上下方向に貫通する平面視略円形状の孔部21aが形成されている。また、第1移動板部21の下部には、3つの第1変位測定部5,5,5および3つの移動機構24,24,24が配置されている。移動機構24,24,24が床面15(図1参照)に当接し、第1移動板部21および第1変位測定部5,5,5は床面15と離間している。
The first moving
3つの移動柱部22,22,22は、それぞれ鉛直方向に延在し水平断面形状が略C字状のチャンネル材で構成されている。3つの移動柱部22,22,22は、第1移動板部21に対して第1移動板部21の平面視における中心21cの周りに周方向に等しく間隔をあけて配置されている。そして、3つの移動柱部22,22,22は、第1移動板部21の平面視における略正三角形の3つの角部21b,21b,21b近傍にそれぞれ配置され、角部21b,21b,21bと第1移動板部21の中心21cとを結ぶ線上に配置されている。
The three moving
第2移動板部23は、第1移動板部21と平面視における外形が略同じ外径となるように形成されている。第2移動板部23は、下面に3つの移動柱部22,22,22が固定されている。
第2移動板部23には、平面視における中心部に上下方向に貫通する平面視略円形状の孔部23aが形成されている。この孔部23aには固定部3の固定柱部32が挿通されるように構成されている。
The second moving
The second moving
3つの移動機構24,24,24は、それぞれ照射板9の上面を滑動可能な滑動板部241と、滑動板部241を第1移動板部21の下面に連結する連結部242、とを有している。滑動板部241は、下面が照射板9の上面と面接触した状態で照射板9の上面を滑動するように構成されている。本実施形態では、滑動板部241の下面にはテフロン(登録商標)シートが貼りつけられていて、滑動板部241と照射板9との摩擦力が低減されている。
Each of the three moving
3つの移動機構24,24,24は、第1移動板部21に対して第1移動板部21の中心21cの周りに周方向に等しく間隔をあけて配置されている。そして、3つの移動機構24,24,24は、第1移動板部21の平面視における略正三角形の3つの角部21b,21b,21b近傍にそれぞれ配置され、角部21b,21b,21bと第1移動板部21の中心21cとを結ぶ線上に配置されている。
The three moving
図1、図4および図5に示すように、固定部3は、板面が上下方向を向き平面視において略正三角形状に形成された固定板部31(図1および図4参照)と、固定板部31上に立設し固定板部31を梁部14(図1参照)に連結する固定柱部32と、を有している。
固定板部31は、第1移動板部21と平面視における外形が略同じ外径となるように形成されている。固定板部31は、平面視における略正三角形の3つの角部311b,311b,311bが、第1移動板部21の平面視における略正三角形の3つの角部21b,21b,21bとそれぞれ重なるように第1移動板部21と第2移動板部23との間に配置されている。
As shown in FIGS. 1, 4, and 5, the fixing
The fixed
また、固定板部31には、平面視における中心31cを中心として等間隔をあけた位置に上下方向に貫通する平面視略矩形状の3つの孔部31a,31a,31aが形成されている。これらの孔部31a,31a,31aは、それぞれ固定板部31の平面視の中心31cと角部31bと、を結ぶ線上に形成されている。これらの孔部31a,31a,31aには、移動部2の移動柱部22,22,22が挿通されている。
The fixed
固定板部31の孔部31aの内形は、移動柱部22の外形よりもやや大きく形成されていて、固定板部31と移動柱部22とは固定板部31の孔部31aに移動柱部22が挿通された状態で上下方向に相対移動可能に構成されている。本実施形態では、固定板部31の孔部31aに移動柱部22が挿通されると、固定板部31の孔部31aの縁部と移動柱部22の外周面との間に約0.1mmの隙間が形成されている。
なお、固定板部31の孔部31aに移動柱部22が挿通された状態において、固定板部31と移動柱部22とが上下方向に相対移動可能であれば、固定板部31と移動柱部22とが当接していてもよい。
また、固定板部31の孔部31aに移動柱部22が挿通された状態では、移動柱部22と、固定板部31とは水平方向の相対変位が拘束されている。これにより、移動部2と固定部3とは水平方向の相対変位が拘束されている。
The inner shape of the
In addition, in a state where the
Further, in a state where the moving
固定柱部32は、上下方向に延在する円柱状または円筒状の部材で、移動部2の第2移動板部23の孔部23aに挿通されている。固定柱部32は、上端部が梁部14に固定され、下端部に固定板部31が固定されている。固定柱部32の下端部は、固定板部31の上面の平面視における中心31c近傍に固定されている。
The fixed
固定柱部32は、梁部14に支持された上側固定柱部321と、固定板部31に固定され、第2移動板部23の孔部23aに挿通される下側固定柱部322と、上側固定柱部321と下側固定柱部322とを連結する連結プレート323と、を有している。
下側固定柱部322と固定板部31とは、例えばビスや接着剤などで固定されている。
下側固定柱部322の外径は、第2移動板部23の孔部23aの内径よりもやや小さく形成されていて、第2移動板部23と下側固定柱部322とは、下側固定柱部322が第2移動板部23の孔部23aに挿通された状態で上下方向に相対移動可能に構成されている。本実施形態では、第2移動板部23の孔部23aに下側固定柱部322が挿通されると、第2移動板部23の孔部23aの縁部と下側固定柱部322の外周面との間に約0.1mmの隙間が形成されている。
なお、第2移動板部23の孔部23aに下側固定柱部322が挿通された状態において、第2移動板部23と下側固定柱部322とが上下方向に相対移動可能であれば、第2移動板部23と下側固定柱部322とが当接していてもよい。
The fixed
The lower fixed
The outer diameter of the lower fixed
In addition, in the state where the lower fixed
連結プレート323には、上側固定柱部321に連結プレート323を係止するためのビスが挿通可能で複数の上側長孔323aと、下側固定柱部322に連結プレート323を係止するためのビスが挿通可能な複数の下側長孔323bと、が形成されている。これらの上側長孔323aおよび下側長孔323bは、上下方向に延びるように形成されている。これにより、上側固定柱部321に対する下側固定柱部322の上下方向の位置が調整可能となり、梁部14に対する固定板部31の上下方向の位置が調整可能に構成されている。
Screws for locking the
離間防止手段4は、引張バネ41と、移動部2の第2移動板部23の下面に固定されて引張バネ41の上端部(一方の端部)を係止可能な第1係止部42と、固定部3の固定板部31の上面に固定されて引張バネ41の下端部(他方の端部)を係止可能な第2係止部43と、を有している。
本実施形態では、1つの変位測定装置1Aに対して3つの離間防止手段4,4,4が設けられており、3つの引張バネ41,41,41、3つの第1係止部42,42,42、および3つの第2係止部43,43,43が設けられている。
3つの引張バネ41,41,41は、それぞれ同じバネ定数のコイルバネで構成されている。引張バネ41は、常時引張力が働くように第1係止部42および第2係止部43に係止されている。
The
In the present embodiment, three
The three tension springs 41, 41, 41 are each composed of a coil spring having the same spring constant. The
3つの第1係止部42,42,42は、第2移動板部23の平面視における略三角形状の3つの辺の近傍に配置されている。3つの第1係止部42,42,42は、それぞれの近傍の辺の延びる方向に延在し板面が水平方向を向く板状に形成されている。3つの第1係止部42,42,42は、それぞれ第2移動板部23の下面から下方に突出している。
3つの第1係止部42,42,42には、それぞれ延在方向に所定の間隔をあけて複数の孔部42a,42a…が形成されている。これらの孔部42a,42a…(図1参照)には、それぞれ引張バネ41の上端部を引っ掛けることが可能となっている。
The three
A plurality of
3つの第2係止部43,43,43は、固定板部31の平面視における略三角形状の3つの辺の近傍に配置されている。3つの第2係止部43,43,43は、それぞれの近傍の辺の延びる方向に延在し板面が水平方向を向く板状に形成されている。3つの第2係止部43,43,43は、それぞれ固定板部31の上面から上方に突出している。
3つの第2係止部43,43,43には、それぞれ延在方向に所定の間隔をあけて複数の孔部43a,43a…(図1参照)が形成されている。これらの孔部43a,43a…には、それぞれ引張バネ41の下端部を引っ掛けることが可能となっている。
The three
A plurality of
これらの第1係止部42,42,42と第2係止部43,43,43とは、上下方向に重なる位置に配置され、第1係止部42,42,42と第2係止部43,43,43との間には、引張バネ41,41,41による張力が作用している。
このため、引張バネ41の上端部が引っ掛けられる第1係止部42の孔部42aと、引張バネ41の下端部が引っ掛けられる第2係止部43の孔部43aとが上下方向に重なる位置に配置されていると、第1係止部42と第2係止部43との間には、引張バネ41,41,41による上下方向の張力が作用することになる。
また、引張バネ41の上端部が引っ掛けられる第1係止部42の孔部42aと、引張バネ41の下端部が引っ掛けられる第2係止部43の孔部43aとが上下方向に重ならない位置に配置されていると、第1係止部42と第2係止部43との間には、引張バネ41,41,41による上下方向に対して斜め方向となる張力が作用することになる。
このように、引張バネ41の上端部が引っ掛けられる第1係止部42の孔部42aと、引張バネ41の下端部が引っ掛けられる第2係止部43の孔部43aとを選択することで、引張バネ41の位置や向きを調整することができる。これにより、引張バネ41によって第2移動板部23と固定板部31との間に作用する張力の方向を調整することができる。
These 1st latching | locking
For this reason, the position where the
The position where the
In this way, by selecting the
3つの第1変位測定部5,5,5は、床面15に沿った面内(略水平面内)における移動部2と床面15(照射板9)との相対変位量(以下水平方向の変位量とする)を測定可能な変位センサで構成されている。例えば、3つの第1変位測定部5,5,5は、バーコードリーダーや、光学式マウスなどを利用した光学式の変位センサや、アノトペンを利用した変位センサ、差動トランス式の変位センサなどで構成されている。
また、本実施形態では、3つの第1変位測定部5,5,5は、第1移動板部21に対して第1移動板部21の中心21cの周りに周方向に等しく間隔をあけて配置されている。そして、3つの第1変位測定部5,5,5は、3つの移動機構24,24,24と第1移動板部21の中心21cとの間にそれぞれ配置されている。なお、3つの第1変位測定部5,5,5は、隣り合う移動機構24,24間の中央部にそれぞれ配置されていてもよい。
The three first
In the present embodiment, the three first
3つの第2変位測定部6,6,6は、それぞれ固定板部31と移動柱部22との上下方向の相対変位量を測定可能に構成されている。これにより、第2変位測定部6,6,6は、それぞれ梁部14と、床部13との上下方向の相対変位量(以下、上下方向の変位量とする)を測定可能に構成されている。
このような第2変位測定部6,6,6は、例えば、バーコードリーダーや、光学式マウスなどを利用した光学式の変位センサや、アノトペンを利用した変位センサ、差動トランス式の変位センサなどで構成されている。
また、本実施形態では、3つの第2変位測定部6,6,6は、固定板部31に対して固定板部31の中心31cの周りに周方向に等しく間隔をあけて配置されている。そして、3つの第2変位測定部6,6,6は、固定板部31に形成された3つの孔部91,91,91と固定板部31の中心31cとの間にそれぞれ配置されている。
The three second
Such second
Further, in the present embodiment, the three second
そして、本実施形態では、3つの第1変位測定部5,5,5がそれぞれ測定した水平方向の変位量のデータと、3つの第2変位測定部6,6,6がそれぞれ測定した鉛直方向の変位量のデータと、が処理部(不図示)へ通信され、処理部がこれらのデータをもとにより正確な水平方向の変位量および鉛直方向の変位量を算出するように構成されている。なお、変位測定装置1Aには、これらのデータを3つの第1変位測定部5,5,5および3つの第2変位測定部6,6,6から処理部へ通信するための通信装置や、3つの第1変位測定部5,5,5および3つの第2変位測定部6,6,6がそれぞれ測定した変位量のデータや処理部が処理した変位量のデータなどを記憶するための記憶部などが適宜設置されている。
In this embodiment, the horizontal displacement data measured by the three first
次に、3つの第1変位測定部5,5,5がそれぞれ測定した変位量のデータ(以下データとする)の処理部による処理方法について図6に示すフローチャートを基に説明する。
なお、3つの第2変位測定部6,6,6がそれぞれ測定した変位量のデータの処理部による処理方法は、3つの第1変位測定部5,5,5がそれぞれ測定した変位量のデータ(以下データとする)の処理部による処理方法と同様に行うものとし、説明を省略する。
Next, a method of processing displacement data (hereinafter referred to as data) measured by the three first
Note that the processing method of the displacement data measured by the three second
(測定ステップ)
上述した変位測定装置1Aの3つの第1変位測定部5,5,5によって、移動部2と床面15との相対変位量をそれぞれ測定する(S−1)。
(Measurement step)
The relative displacement amounts of the moving
(補正ステップ)
測定ステップ(S−1)において3つの第1変位測定部5,5,5が測定した移動部2と床面15との相対変位量のデータ(以下データとする)を軸補正し、基準となる1つのデータ以外の2つのデータの時刻歴を基準となる1つのデータに合せる(S−2)。
(Correction step)
In the measurement step (S-1), the relative displacement data (hereinafter referred to as data) between the moving
(選出ステップ)
補正ステップ(S−2)において軸補正された3つのデータのうち、後の平均値算出ステップを行うデータを選出する(S−3)。
まず、3つのデータに欠落がないかどうかを判定する(S−4)。
この判断(S−3)においてデータの欠落がないと判断された場合は、3つのデータから標準偏差を算出する(S−5)。
そして、データの中にこの標準偏差の範囲外の異常値がないかどうかを判定する(S−6)。
この判断(S−6)においてデータに標準偏差の範囲外の異常値がないと判断された場合は、3つのデータを選出する(S−7)。
(Selection step)
Of the three data whose axes have been corrected in the correction step (S-2), data for the subsequent average value calculation step is selected (S-3).
First, it is determined whether or not the three data are missing (S-4).
If it is determined in this determination (S-3) that there is no missing data, a standard deviation is calculated from the three data (S-5).
Then, it is determined whether or not there is an abnormal value outside the standard deviation range in the data (S-6).
If it is determined in this determination (S-6) that there is no abnormal value outside the standard deviation range, three data are selected (S-7).
また、この判断(S−6)においてデータに標準偏差の範囲外の異常値があると判断された場合は、測定ステップ(S−1)において標準偏差の範囲外のデータを測定した第1変位測定部5によって標準偏差の範囲外のデータが測定される直前に測定されたデータを基準とし、標準偏差の範囲内のデータを測定した第1変位測定部5によって測定されたデータの変化を適用させて補正データを算出する(S−8)。
そして、この補正データおよび標準偏差の範囲内のデータを選出する(S−9)。
If it is determined in this determination (S-6) that the data has an abnormal value outside the standard deviation range, the first displacement obtained by measuring the data outside the standard deviation range in the measurement step (S-1). Changes in data measured by the first
Then, the correction data and data within the standard deviation are selected (S-9).
また、3つのデータに欠落がないかどうかの判定(S−4)において、データの欠落がある場合は、欠落していないデータを選出する(S−10)。 Further, in the determination of whether or not the three data are missing (S-4), if there is a missing data, the data that is not missing is selected (S-10).
(平均値算出ステップ)
選出ステップ(S−3)の選出処理(S7,S9,S10)選出されたデータの平均値を算出し、この平均値を移動部2と床面15との相対変位量(代表値)とする(S−11)。
(Average value calculation step)
Selection process (S7, S9, S10) of the selection step (S-3) The average value of the selected data is calculated, and this average value is used as the relative displacement (representative value) between the moving
図1乃至図3に戻り、スイッチ部7は、移動部2の第1移動板部21の孔部21aに挿入された状態で床面15に沿って回転しながら移動可能なスイッチ用球体71と、スイッチ用球体71が当接すると3つの3つの第1変位測定部5,5,5および3つの第2変位測定部6,6,6を駆動させる4つの機械式スイッチ72,72,…と、を有している。
スイッチ用球体71は、その径が第1移動板部21の孔部21aの内径よりもやや小さい径に形成されていて、第1移動板部21の孔部21aに挿入されると、第1移動板部21の孔部21aの内部で移動可能に構成されている。
Returning to FIG. 1 to FIG. 3, the
The
このようなスイッチ用球体71は、免震構造物11と比べて質量が非常に小さく、免震構造物11が変位(変形)しないような微振動でも変位可能に構成されている。このため、スイッチ用球体71は、移動部2が変位しないような微振動でも変位可能となり、微振動によって移動部2とスイッチ用球体71とが異なる挙動をするように構成されている。
なお、スイッチ用球体71は、床面15との間の摩擦係数が、移動機構24の移動用球体24bと床面15との間の摩擦係数よりも小さく、地震などの震動が生じてもほとんど震動せずに略一点に留まるように構成されていてもよい。そして、床面15と移動部2とが相対変位すると、移動部2とスイッチ用球体71とが異なる挙動をするように構成されていてもよい。
Such a
Note that the friction coefficient between the
機械式スイッチ72,72,…は、第1移動板部21の孔部21aの縁部に沿って等間隔に配置されている。
このようなスイッチ部7は、地震の振動などが生じていない通常時には、移動部2および移動部2の第1移動板部21の孔部21aに挿入されたスイッチ用球体71が静止して、スイッチ用球体71と第1移動板部21の孔部21aの縁部に設けられた機械式スイッチ72,72,…とが離間している。そして、スイッチ部7は、地震の震動などが生じると、スイッチ用球体71が移動部2と異なる挙動をして、4つの機械式スイッチ72,72,…のうちのいずれか1つ以上と当接する。
The mechanical switches 72, 72,... Are arranged at equal intervals along the edge of the
In such a
そして、本実施形態では、スイッチ用球体71が4つの機械式スイッチ72,72,…のうちのいずれか1つ以上と当接すると、電池から3つの第1変位測定部5,5,5および3つの第2変位測定部6,6,6に電源が供給されて、3つの第1変位測定部5,5,5および3つの第2変位測定部6,6,6が駆動するように構成されている。このとき、スイッチ用球体71が微振動によって変位可能に構成されていると、微振動によってスイッチ用球体71が4つの機械式スイッチ72,72,…のうちのいずれか1つ以上と当接可能なため、微振動の状態から移動部2と床面15との相対変位量を測定することができる。
そして、駆動している3つの第1変位測定部5,5,5および3つの第2変位測定部6,6,6は、所定の値以上の変位量を測定しない状態が設定された一定期間経過すると、電池からの電源の供給が停止されて測定が停止されるように構成されている。
In the present embodiment, when the
The three first
本実施形態では、駆動している3つの第1変位測定部5,5,5および3つの第2変位測定部6,6,6は、測定している変位量が0mmである状態が連続して10秒経過すると、電池からの電源の供給が停止されて測定が停止されるように構成されている。
なお、本実施形態には、スイッチ部7からの信号や3つの第1変位測定部5,5,5および3つの第2変位測定部6,6,6が測定している測定量の値によって電池から3つの第1変位測定部5,5,5および3つの第2変位測定部6,6,6への電源の供給を制御し、3つの第1変位測定部5,5,5および3つの第2変位測定部6,6,6の駆動および停止を制御する制御部(不図示)が設けられている。
In the present embodiment, the three first
In this embodiment, the signal from the
電池は、例えば、移動部2の第1移動板部21と固定板部31との間や、固定板部31の上部などに配置されている。なお、電池が固定板部31の上部に配置されていると、電池の交換などが行いやすい。
The battery is disposed, for example, between the first moving
次に、上述した第1実施形態による変位測定装置1Aの作用・効果について図面を用いて説明する。
上述した第1実施形態による変位測定装置1Aでは、移動部2と固定部3とは、床面15に沿った水平方向の相対移動が拘束されていることにより、移動部2が固定部3とともに床面15に沿って水平方向に移動することになる。このため、第1変位測定部5で移動部2と床面15との水平方向の相対変位を測定することで、床部13と梁部14との水平方向の相対変位を測定することができる。
また、移動部2と固定部3とは、鉛直方向の相対移動が許容されていることにより、第2変位測定部6で移動部2と固定部3との鉛直方向の相対変位量を測定することで、床部13と梁部14との床面15に交差する方向の相対変位を測定することができる。
そして、変位測定装置1Aは、離間防止手段4を有することにより、移動部2が床面15から離れることが防止されるため、移動部2が床面15から離れることによって床部13と梁部14との相対変位量が測定できないことがなく、床部13と梁部14との相対変位量を確実に測定することができる。
Next, operations and effects of the
In the
In addition, since the moving
Since the
また、移動柱部22が固定板部31の孔部31aに挿通された状態で固定板部31と鉛直方向に相対移動可能であるとともに、固定柱部32が第2移動板部23の孔部23aに挿通された状態で第2移動板部23と鉛直方向に相対移動可能であることにより、移動部2と固定部3との水平方向の相対変位を拘束しつつ移動部2と固定部3との鉛直方向の相対変位を許容することができる。これにより、移動部2と床面15との水平方向の相対変位量を測定することで床部13と梁部14との水平方向の相対変位量を測定できるとともに、移動部2と固定部3との鉛直方向の鉛直方向の相対変位量を測定することで床部13と梁部14との相対変位量を測定することができる。
そして、離間防止手段は、第2移動板部23と固定板部31とを連結する引張バネであることにより、移動部2が振動などによって床面15と離間して上方に移動しようとすると、引張バネの復元力によって下方に戻されるため、移動部2が床面15から離れることを防止できる。
In addition, the
And the separation preventing means is a tension spring that connects the second moving
また、移動柱部22が複数配置されていて、それぞれ固定板部31の孔部31aに挿入されていることにより、移動部2と固定部3との水平方向の相対変位を複数の箇所において拘束することができる。また、引張バネ41は、周方向に隣り合う移動柱部22の間隔にそれぞれ配置されていることにより、各引張バネ41の復元力によって移動部2が床面15から離れることを確実に防止できる。
In addition, since a plurality of moving
また、離間防止手段4は、第2移動板部23に設けられて水平方向の異なる複数の位置それぞれにおいて引張バネ41の一方の端部を係止可能な第1係止部42と、固定板部31に設けられて水平方向の異なる複数の位置それぞれにおいて引張バネ41の他方の端部を係止可能な第2係止部43と、を有することにより、任意の位置に引張バネ41を設置することができるとともに、引張バネ41の伸縮方向を調整することができる。これにより、引張バネ41によって移動部2を床面15に付勢する位置や、付勢力の大きさを調整することができる。
The
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について、図7乃至図13に基づいて説明するが、上述の第1実施形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第1実施形態と異なる構成について説明する。
図7および図8に示すように、第2実施形態による変位測定装置1Bは、第1実施形態による変位測定装置1Aと比べてスイッチ部7(図1参照)を有しておらず、床面15に対する移動部2の位置を検出する位置検出手段8を有している。
第2実施形態による変位測定装置1Bでは、第1移動板部21にスイッチ用球体71が挿通される孔部71aが形成されていない。
図8では、第1移動板部21の外形を実線で示している。
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment will be described with reference to FIGS. 7 to 13, but the same or similar members and parts as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. A configuration different from the embodiment will be described.
As shown in FIGS. 7 and 8, the
In the
In FIG. 8, the external shape of the 1st
図8に示すように、位置検出手段8は、移動部2に設けられたホール素子(第1位置検出部)81と、移動部2に設けられた3つのフォトリフレクター(第2位置検出部)82,82,82と、ホール素子81と、および3つのフォトリフレクター82,82,82の検出を処理する演算処理部(不図示)と、を有している。そして、図9に示すように、照射板9には、ホール素子81が検知可能な永久磁石(指標)91が埋め込まれているとともに、3つのフォトリフレクター82,82,82がそれぞれ検知可能な4本の線92,92,…が描かれている。
As shown in FIG. 8, the position detection means 8 includes a hall element (first position detection unit) 81 provided in the moving
ホール素子81は、移動部2の第1移動板部21の下面に照射板9と対向するように取り付けられていて、移動部2とともに移動するように構成されている。
永久磁石91は、移動部2が原点(初期位置)に配置された状態におけるホール素子81の直下に配置されている。このため、移動部2は、ホール素子81が照射板の永久磁石91の鉛直上に配置されて永久磁石91を検知すると、移動部2が原点に配置されたと判断されるように構成されている。本実施形態では、ホール素子81が永久磁石91を検知すると移動部2の水平方向の変位量が0にリセットされるように構成されている。
The
The
3つのフォトリフレクター82,82,82は、移動部2の第1移動板部21の下面にホール素子81を囲むように取り付けられていて、移動部2とともに移動するように構成されている。
本実施形態では、照射板9が黒色で4本の線92,92,…が白色となっており、3つのフォトリフレクター82,82,82は、それぞれ照射板9に照射した光の反射率から4本の線92,92,…を検知可能に構成されている。
The three
In the present embodiment, the
ここで、照射板9の上面に沿った互いに直交する2方向をX方向およびY方向とし、4本の線92,92,…を第1線92A、第2線92B、第3線92C、第4線92Dとする。
第1線92Aおよび第2線92BはX方向に延在し、第3線92Cおよび第4線92DはY方向に延在している。第1線92Aと第2線92BとはY方向に間隔D1をあけて配置され、第3線92Cと第4線92DとはX方向に間隔D2をあけて配置されている。間隔D1と間隔D2とは異なる寸法に設定されている。
Here, two orthogonal directions along the upper surface of the
The
図8に戻り、3つのフォトリフレクター82,82,82を第1フォトリフレクター82A、第2フォトリフレクター82B、第3フォトリフレクター82Cとする。
第1フォトリフレクター82Aと第2フォトリフレクター82Bとは、X方向に間隔D2(第3線92Cと第4線92Dとの間隔)をあけて配置されている。なお、第1フォトリフレクター82Aと第2フォトリフレクター82Bとは、互いにX方向に重ならないとともに、Y方向の間隔が間隔D1(第1線92Aと第2線92Bとの間隔)とならないように配置されている。
第2フォトリフレクター82Bと第3フォトリフレクター82Cとは、Y方向に間隔D1をあけて配置されている。なお、第2フォトリフレクター82Bと第3フォトリフレクター82Cとは、互いにY方向に重ならないとともに、X方向の間隔が間隔D2とならないように配置されている。
第1フォトリフレクター82Aと第3フォトリフレクター82Cとは、X方向およびY方向それぞれに重ならないとともに、X方向の間隔が間隔D2とならないように、さらにY方向の間隔が間隔D1とならないように配置されている。
Returning to FIG. 8, the three
The
The
The
そして、図10に示すように、移動部2が原点(初期位置)に配置されると、第1フォトリフレクター82Aが第4線92Dの直上に配置され、第2フォトリフレクター82Bが第1線92Aと第3線92Cとの交点の直上に配置され、第3フォトリフレクター82Cが第2線92Bの直上に配置される。
なお、移動部2は、鉛直の軸回りに回転しないように不図示のガイドなどにより支持されている。また、第1〜第3フォトリフレクター82A〜82Cは、移動部2とともに移動して第1〜第4線92A〜92Dの上部を横切った際にX方向に延びる線(第1線91Aおよび第2線91B)の上部を横切ったか、Y方向に延びる線(第3線91Cおよび第4線91D)の上部を横切ったかを判別可能に構成されている。
As shown in FIG. 10, when the moving
The moving
続いて、位置検出手段8による検出状態について説明する。
図10に示すように、移動部2が移動し、第1フォトリフレクター82Aが第4線92Dの直上に配置され、第2フォトリフレクター82Bが第1線92Aと第3線92Cとの交点の直上に配置され、第3フォトリフレクター82Cが第2線92Bの直上に配置されて、ホール素子81が永久磁石91の直上に配置された状態となり、第1〜第3フォトリフレクター82A〜82Cがそれぞれ線を検出し、ホール素子81が永久磁石91を検出すると、演算処理部は、移動部2がX方向およびY方向ともに正位置(原点)に配置されていると出力する。これにより、移動部2のX方向の変位量およびY方向の変位量がともに0にリセットされる。
Next, a detection state by the
As shown in FIG. 10, the moving
図11(a)、(b)に示すように、移動部2が移動し、第1フォトリフレクター82Aが第4線92Dの直上に配置され、第2フォトリフレクター82Bが第3線92Cの直上に配置され、第1フォトリフレクター82Aおよび第2フォトリフレクター82Bがそれぞれ線を検出し、第3フォトリフレクター82Cが線を検出せず、さらにホール素子81が永久磁石91を検出しないと、演算処理部は、移動部2がX方向に正位置に配置されていると出力する。これにより、移動部2のX方向の変位量が0にリセットされる。
As shown in FIGS. 11A and 11B, the moving
図12(a)、(b)に示すように、移動部2が移動し、第2フォトリフレクター82Bが第1線92Aの直上に配置され、第3フォトリフレクター82Cが第2線92Bの直上に配置され、第2フォトリフレクター82Bおよび第3フォトリフレクター82Cがそれぞれ線を検出し、第1フォトリフレクター82Aが線を検出せず、さらにホール素子81が永久磁石91を検出しないと、演算処理部は、移動部2がY方向に正位置に配置されていると出力する。これにより、移動部2のY方向の変位量が0にリセットされる。
As shown in FIGS. 12A and 12B, the moving
なお、上記以外の場合は、演算処理部は、移動部2がX方向およびY方向ともに正位置に配置されているとは判断しないように構成されている。
また、図13に示すように、移動部2が移動して第1フォトリフレクター82Aが第3線92Cの直上に配置され、第2フォトリフレクター82Bが第1線92Aの直上に配置され、第3フォトリフレクター82Cが第2線92Bの直上に配置されて、第1〜第3フォトリフレクター82A〜82Cがそれぞれ線を検出しても、ホール素子81が永久磁石91を検出しないと、演算処理部は、移動部2がX方向およびY方向ともに正位置(原点)に配置されているとは判断しないように構成されている。
In cases other than the above, the arithmetic processing unit is configured not to determine that the moving
In addition, as shown in FIG. 13, the moving
第2実施形態による変位測定装置1Bは、第1実施形態と同様の効果を奏するとともに、位置検出手段8を有することにより、変位測定装置1Bの位置精度を高めることができる。
The
以上、本発明による変位測定装置の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、免震構造物11の免震層12に変位測定装置1A,1Bを設置しているが、免震層12以外に設置されてもよいし、免震構造物11以外の構造物に設置されてもよい。また、上記の実施形態では、移動部2は床面15に沿って移動可能に構成され、固定部3は梁部14に固定されているが、移動部2が移動する設置面や固定部3が固定される構造物の構造部分は適宜設定されてよい。
As mentioned above, although the embodiment of the displacement measuring apparatus by this invention was described, this invention is not limited to said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably.
For example, in the above-described embodiment, the
また、上記の実施形態では、3つの第1変位測定部5,5,5および3つの第2変位測定部6,6,6を備えているが、設置される第1変位測定部5の数および第2変位測定部6の数は、1や2、あるいは4以上として適宜設定されてよい。また、第1変位測定部5が設置される位置や第2変位測定部6が設置される位置についても適宜設定されてよい。また、複数の第1変位測定部5,5…によって測定された変位量のデータの処理方法および複数の第2変位測定部6,6…によって測定された変位量のデータの処理方法についても上記以外の処理方法に適宜設定されてよい。また、第1変位測定部5および第2変位測定部6のうちのいずれか1つが設けられていてもよい。
In the above embodiment, the three first
また、上記の第1実施形態では、スイッチ部7が設けられているが、スイッチ部7が設けられておらず、第1変位測定部5および第2変位測定部6が常に変位量を測定するように構成されていてもよい。また、スイッチ部7の配置される位置や数、形態は適宜設定されてよい。
また、上記の実施形態では、変位測定装置1A,1Bには、第1変位測定部5および第2変位測定部6へ電源を供給可能な電池が設けられているが、このような電池が設けられておらず、例えば、免震構造物11に設けられた電源装置から第1変位測定部5および第2変位測定部6に電源が供給されるように構成されていてもよい。
Moreover, in said 1st Embodiment, although the
In the above embodiment, the
また、上記の実施形態では、移動部2は、平面視において略正三角形状や略十字形状に形成された第1移動板部21および固定板部31を有しているが、第1移動板部21および固定板部31の形状は上記以外の形状でもよい。
また、上記の実施形態では、スイッチ用球体71が床面15と当接して床面15上を転がって移動するように構成されているが、板面が上下方向を向く板材が設けられて、この板材の上をスイッチ用球体71が移動するように構成されていてもよい。なお、この板材は、床部13や梁部14に支持されていてもよいし、移動部2に支持されていてもよい。
In the above-described embodiment, the moving
In the above embodiment, the
また、上記の実施形態では、移動機構24は、照射板9の上面を滑動可能な滑動板部241と、滑動板部241を第1移動板部21の下面に連結する連結部242、とを有しているが、第1移動板部21の下側に設けられえ第1移動板部21と連結されたベアリングや車輪などとしてもよい。また、上記の実施形態では、滑動板部241の下面に貼りつけられて滑動板部241と照射板9との摩擦力を低減させる部材としてテフロン(登録商標)シートを採用しているが、テフロン(登録商標)シート以外を採用してもよい。
In the above embodiment, the moving
また、上記の実施形態では、固定柱部32は、梁部14に支持された上側固定柱部321と、固定板部31に固定され、第2移動板部23の孔部23aに挿通される下側固定柱部322と、上側固定柱部321と下側固定柱部322とを連結する連結プレート323と、を有しているが、固定柱部32は、1つの柱状部材から形成されていてもよい。また固定柱部32は、複数の柱状部材から形成されている場合にそれぞれの柱状部材が連結される形態は適宜設定されてよい。例えば、上記のような連結プレート323を設けずに、上側固定柱部321および下側固定柱部322の一方に上下方向に延びるネジ部が形成され、他方にこのネジ部が螺合可能なネジ孔が形成されていて、ネジ部とネジ孔とを螺合させる量を調整することで上側固定柱部321に対する下側固定柱部322の上下方向の位置が調整可能に構成されていてもよい。
Further, in the above embodiment, the fixed
また、上記の第2実施形態において、ホール素子81および永久磁石91の数や位置は適宜設定されてよい。
また、上記の第2実施形態において、フォトリフレクター82の数や照射板9に描かれた線92の数や形状は適宜設定されてよい。例えば、照射板9に描かれた線92は、曲線状や円を描く線であってもよい。また線92の延びる方向は、Y方向およびX方向以外であってもよい。
また、位置検出手段8は、フォトリフレクター82のみを有していてもよいし、ホール素子81のみを有していてもよい。
また、上記の第2実施形態において、第1実施形態のようなスイッチ部7が設けられていてもよい。
In the second embodiment, the numbers and positions of the
In the second embodiment, the number of
Further, the position detection means 8 may have only the
Moreover, in said 2nd Embodiment, the
1A,1B 変位測定装置
2 移動部
3 固定部
4 離間防止手段
5 第1変位測定部(変位測定手段)
6 第2変位測定部(変位測定手段)
8 位置検出手段
9 照射板
11 免震構造物
12 免震層
13 床部(第1構造部)
14 梁部(第2構造部)
15 床面(設置面)
21 第1移動板部
22 移動柱部
23 第2移動板部
23a 孔部
31 固定板部
31a 孔部
32 固定柱部
41 引張バネ
42 第1係止部
43 第2係止部
81 ホール素子(第1位置検出部)
82 フォトリフレクター(第2位置検出部)
91 永久磁石(指標)
92 線
1A, 1B
6 Second displacement measuring unit (displacement measuring means)
8 Position detection means 9
14 Beam (second structure)
15 Floor (installation surface)
21 first moving
82 Photo reflector (second position detector)
91 Permanent magnet (index)
92 lines
上記目的を達成するため、本発明に係る変位測定装置は、第1構造部と第2構造部とを有する構造物の前記第1構造部と前記第2構造部との相対変位量を測定する変位測定装置において、前記第1構造部に設けられた設置面に沿って移動可能に設置された移動部と、前記第2構造部に固定された固定部と、前記移動部および前記固定部の少なくとも一方に設置され前記第1構造部と前記第2構造部との相対変位量を測定可能な変位測定手段と、を有し、前記移動部と前記固定部とは、前記設置面に沿った方向の相対移動が拘束されているとともに前記設置面に交差する方向の相対移動が許容されていて、前記固定部に支持されて前記移動部と前記設置面との離間を防止する離間防止手段を更に有し、前記第1構造部は、前記第2構造部よりも下方に配置され、前記設置面は、前記第2構造部に対向する水平面であり、前記移動部は、第1移動板部と、該第1移動板部の上方に間隔をあけて配置された第2移動板部と、前記第1移動板部と前記第2移動板部とを連結する鉛直方向に延在する移動柱部と、を有し、前記固定部は、前記第1移動板部と前記第2移動板部との間に配置された固定板部と、該固定板部と前記第2構造部とを連結する鉛直方向に延在する固定柱部と、を有し、前記移動柱部は、前記固定板部に形成された孔部に挿通された状態で前記固定板部と鉛直方向に相対移動可能であり、前記固定柱部は、前記第2移動板部に形成された孔部に挿通された状態で前記第2移動板部と鉛直方向に相対移動可能であり、 前記離間防止手段は、前記第2移動板部と前記固定板部とを連結する引張バネを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a displacement measuring apparatus according to the present invention measures a relative displacement amount between a first structure portion and a second structure portion of a structure having a first structure portion and a second structure portion. In the displacement measuring device, a moving unit installed movably along an installation surface provided in the first structure unit, a fixed unit fixed to the second structure unit, and the moving unit and the fixed unit Displacement measuring means installed at least on one side and capable of measuring a relative displacement amount between the first structure part and the second structure part, wherein the moving part and the fixed part are along the installation surface. A separation preventing means for restraining the separation between the moving portion and the installation surface supported by the fixed portion, the relative movement in the direction being restricted and the relative movement in the direction intersecting the installation surface is allowed; Furthermore possess, the first structure portion, than the second structure section The installation surface is a horizontal surface facing the second structure part, and the moving part is arranged above the first moving plate part and the first moving plate part with a space therebetween. A second moving plate portion; and a moving column portion extending in a vertical direction connecting the first moving plate portion and the second moving plate portion, wherein the fixed portion is the first moving plate portion. And a fixed column portion extending between the fixed plate portion arranged between the fixed plate portion and the second structure portion, and the fixed column portion extending between the fixed plate portion and the second structure portion. The column portion is movable in the vertical direction relative to the fixed plate portion while being inserted into a hole formed in the fixed plate portion, and the fixed column portion is formed in the second moving plate portion. The second moving plate portion can be moved relative to the second moving plate portion in a vertical direction while being inserted into the hole portion, and the separation preventing means includes the second moving plate portion and the fixed plate portion. And having a tension spring connecting.
また、本発明に係る変位測定装置では、前記移動柱部は、前記固定柱部の軸を中心として周方向に所定の間隔をあけて複数配置され、前記固定板部には複数の前記移動柱部がそれぞれ挿通される前記孔部が複数形成されていて、前記引張バネは、周方向に隣り合う前記移動柱部の間にそれぞれ配置されていることが好ましい。
このような構成とすることにより、移動部と固定部との水平方向の相対変位を複数の箇所において拘束することができる。また、引張バネは、周方向に隣り合う移動柱部の間隔にそれぞれ配置されていることにより、各引張バネの復元力によって移動部が設置面から離れることを確実に防止できる。
In the displacement measuring apparatus according to the present invention, a plurality of the movable column portions are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction around the axis of the fixed column portion, and a plurality of the movable columns are disposed on the fixed plate portion. It is preferable that a plurality of the hole portions through which the respective portions are inserted are formed, and the tension springs are respectively disposed between the movable column portions adjacent in the circumferential direction.
By setting it as such a structure, the horizontal relative displacement of a moving part and a fixing | fixed part can be restrained in several places. Further, since the tension springs are arranged at intervals between the moving column portions adjacent in the circumferential direction, it is possible to reliably prevent the moving portions from being separated from the installation surface by the restoring force of each tension spring.
また、本発明に係る変位測定装置では、前記設置面には、初期状態において前記移動部が配置される初期位置が設定されていて、前記移動部が前記初期位置に配置されているか否かを検出する位置検出手段を有し、前記位置検出手段は、前記移動部に設けられ、前記設置面にある線を検出する第1検出部と、記第1検出部から所定の距離を隔てて前記移動部に設けられ、前記設置面に設けられている指標を検出する第2検出部と、前記第1検出部の検出結果と前記第2検出部の検出結果とに基づいて、前記測定面における位置を算定する演算処理部と、を備え、前記指標の代表点と前記線上の特定の点との距離が、前記所定の距離に応じて定められた距離になっている構成としてもよい。
このような構成とすることにより、変位測定装置の位置精度を高めることができる。
Further, in the displacement measuring apparatus according to the present invention, an initial position where the moving unit is arranged in an initial state is set on the installation surface, and whether or not the moving unit is arranged at the initial position is determined. A position detecting means for detecting, wherein the position detecting means is provided in the moving part, and a first detecting part for detecting a line on the installation surface and a predetermined distance from the first detecting part; Based on the second detection unit that is provided in the moving unit and detects an index provided on the installation surface, the detection result of the first detection unit, and the detection result of the second detection unit, A calculation processing unit that calculates a position, and the distance between the representative point of the index and a specific point on the line may be a distance determined according to the predetermined distance.
By setting it as such a structure, the positional accuracy of a displacement measuring apparatus can be improved.
また、本発明に係る変位測定装置では、前記設置面には、初期状態において前記移動部が配置される初期位置が設定されていて、前記移動部が前記初期位置に配置されているか否かを検出する位置検出手段を有し、前記位置検出手段は、前記移動部に設けられ、前記設置面にある線を検出する第1検出部と、記第1検出部から所定の距離を隔てて前記移動部に設けられ、前記設置面に設けられている指標を検出する第2検出部と、前記第1検出部の検出結果と前記第2検出部の検出結果とに基づいて、前記設置面における位置を算定する演算処理部と、を備え、前記指標の代表点と前記線上の特定の点との距離が、前記所定の距離に応じて定められた距離になっている構成としてもよい。
このような構成とすることにより、変位測定装置の位置精度を高めることができる。
Further, in the displacement measuring apparatus according to the present invention, an initial position where the moving unit is arranged in an initial state is set on the installation surface, and whether or not the moving unit is arranged at the initial position is determined. A position detecting means for detecting, wherein the position detecting means is provided in the moving part, and a first detecting part for detecting a line on the installation surface and a predetermined distance from the first detecting part; provided in the mobile unit, and a second detector for detecting an index provided on the installation surface, on the basis of the detection result of the detection result and the second detection portion of the first detecting unit, in said installation surface A calculation processing unit that calculates a position, and the distance between the representative point of the index and a specific point on the line may be a distance determined according to the predetermined distance.
By setting it as such a structure, the positional accuracy of a displacement measuring apparatus can be improved.
Claims (5)
前記第1構造部に設けられた設置面に沿って移動可能に設置された移動部と、
前記第2構造部に固定された固定部と、
前記移動部および前記固定部の少なくとも一方に設置され前記第1構造部と前記第2構造部との相対変位量を測定可能な変位測定手段と、を有し、
前記移動部と前記固定部とは、前記設置面に沿った方向の相対移動が拘束されているとともに前記設置面に直交する方向の相対移動が許容されていて、
前記固定部に支持されて前記移動部と前記設置面との離間を防止する離間防止手段を更に有することを特徴とする変位測定装置。 In a displacement measuring apparatus for measuring a relative displacement amount between the first structure portion and the second structure portion of a structure having a first structure portion and a second structure portion,
A moving part installed movably along an installation surface provided in the first structure part;
A fixing part fixed to the second structure part;
Displacement measuring means installed on at least one of the moving part and the fixed part and capable of measuring a relative displacement amount between the first structure part and the second structure part,
The moving part and the fixed part are allowed to move in a direction perpendicular to the installation surface while being restricted in relative movement in the direction along the installation surface,
The displacement measuring device further comprising a separation preventing means supported by the fixed portion and preventing separation between the moving portion and the installation surface.
前記移動部は、第1移動板部と該第1移動板部の上方に間隔をあけて配置された第2移動板部と、前記第1移動板部と前記第2移動板部とを連結する鉛直方向に延在する移動柱部と、を有し、
前記固定部は、前記第1移動板部と第2移動板部との間に配置された固定板部と、該固定板部と前記第2構造部とを連結する鉛直方向に延在する固定柱部と、を有し、
前記移動柱部は、前記固定板部に形成された孔部に挿通された状態で前記固定板部と鉛直方向に相対移動可能であり、
前記固定柱部は、前記第2移動板部に形成された孔部に挿通された状態で前記第2移動板部と鉛直方向に相対移動可能であり、
前記離間防止手段は、前記第2移動板部と前記固定板部とを連結する引張バネを有することを特徴とする請求項1に記載の変位測定装置。 The first structure part is disposed below the second structure part, and the installation surface is a horizontal surface facing the second structure part,
The moving unit connects the first moving plate unit, the second moving plate unit disposed above the first moving plate unit with a space therebetween, and the first moving plate unit and the second moving plate unit. A moving column portion extending in the vertical direction,
The fixed portion includes a fixed plate portion disposed between the first movable plate portion and the second movable plate portion, and a fixed portion extending in a vertical direction connecting the fixed plate portion and the second structure portion. And a pillar portion,
The movable column portion is movable relative to the fixed plate portion in a vertical direction in a state of being inserted into a hole formed in the fixed plate portion,
The fixed column part is movable relative to the second moving plate part in a vertical direction in a state of being inserted through a hole formed in the second moving plate part,
The displacement measuring apparatus according to claim 1, wherein the separation preventing unit includes a tension spring that connects the second moving plate portion and the fixed plate portion.
前記引張バネは、周方向に隣り合う前記移動柱部の間隔にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項2に記載の変位測定装置。 A plurality of the movable column portions are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction around the axis of the fixed column portion, and a plurality of the hole portions through which the plurality of movable column portions are respectively inserted are fixed to the fixed plate portion. Formed,
The displacement measuring device according to claim 2, wherein the tension springs are arranged at intervals between the moving column portions adjacent in the circumferential direction.
前記位置検出手段は、前記移動部に設けられ、前記設置面にある線を検出する第1検出部と、
前記第1検出部から所定の距離を隔てて前記移動部に設けられ、前記設置面に設けられている指標を検出する第2検出部と、
前記第1検出部の検出結果と前記第2検出部の検出結果とに基づいて、前記測定面における位置を算定する演算処理部と、を備え、
前記指標の代表点と前記線上の特定の点との距離が、前記所定の距離に応じて定められた距離になっていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の変位測定装置。 Having a position detecting means for detecting the position of the moving part on the installation surface;
The position detection means is provided in the moving unit and detects a line on the installation surface;
A second detection unit that is provided in the moving unit at a predetermined distance from the first detection unit and detects an index provided on the installation surface;
An arithmetic processing unit that calculates a position on the measurement surface based on the detection result of the first detection unit and the detection result of the second detection unit;
The distance between a representative point of the index and a specific point on the line is a distance determined according to the predetermined distance. Displacement measuring device.
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KR102242273B1 (en) * | 2020-08-11 | 2021-04-19 | 정해욱 | DEVICE BASED IoT FOR TRACKING VEHAVIOR OF BRIDGE AND BRIDGE VEHAVIOR MONITORING SYSTEM |
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2015
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