JP2784246B2 - 振動計 - Google Patents
振動計Info
- Publication number
- JP2784246B2 JP2784246B2 JP12486990A JP12486990A JP2784246B2 JP 2784246 B2 JP2784246 B2 JP 2784246B2 JP 12486990 A JP12486990 A JP 12486990A JP 12486990 A JP12486990 A JP 12486990A JP 2784246 B2 JP2784246 B2 JP 2784246B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- superconductor
- cylindrical
- cylindrical superconductor
- permanent magnet
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は非接触浮上構造を用いた振動計に関するもの
である。
である。
（従来の技術） 振動計を検出及び拡大方法によって分類すると機械
式、光学式、電気式に分類され、最近では電気式が多く
利用されてきている。電気式では機械振動を電気量とし
て取出し、その後の操作をすべて電気的方法で行なうも
ので、小型で高感度のものを得やすい特徴がある。従来
型ピックアップの例を第５図および第６図に示す。
式、光学式、電気式に分類され、最近では電気式が多く
利用されてきている。電気式では機械振動を電気量とし
て取出し、その後の操作をすべて電気的方法で行なうも
ので、小型で高感度のものを得やすい特徴がある。従来
型ピックアップの例を第５図および第６図に示す。
（発明が解決しようとする問題点） 上記の従来の振動計では、一般にはバネなどの弾性体
で支持された重錘を振動検出の基準点として利用してい
る。しかし、この場合には弾性体の設定位置、材質、バ
ネ定数、減衰特性等を詳細に考慮する必要がある。ま
た、周波数レベルによって振動検出用のピックアップを
変える必要があり、かつ、一般には一ヶ所にセットされ
たピックアップからは一方向の振動しか測定できないこ
となどの問題がある。
で支持された重錘を振動検出の基準点として利用してい
る。しかし、この場合には弾性体の設定位置、材質、バ
ネ定数、減衰特性等を詳細に考慮する必要がある。ま
た、周波数レベルによって振動検出用のピックアップを
変える必要があり、かつ、一般には一ヶ所にセットされ
たピックアップからは一方向の振動しか測定できないこ
となどの問題がある。
本発明は非接触で浮上する構造を用いることにより、
重錘を支持する弾性体を全く不要とした振動計を得て、
測定精度の向上、装置の単純化、測定位置の自由度拡大
をはかることを目的とする。
重錘を支持する弾性体を全く不要とした振動計を得て、
測定精度の向上、装置の単純化、測定位置の自由度拡大
をはかることを目的とする。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決するために、軸方向にピ
ークを持つ残留磁場を形成した円筒状超電導体内に、永
久磁石や磁性体などの磁性を有する部材を非接触浮上さ
せ、円筒状超電導体内部の磁場の強さおよび又は磁場分
布の変化量・速度・加速度の測定手段を備え、振動物体
の上に載置して測定する振動計である。
ークを持つ残留磁場を形成した円筒状超電導体内に、永
久磁石や磁性体などの磁性を有する部材を非接触浮上さ
せ、円筒状超電導体内部の磁場の強さおよび又は磁場分
布の変化量・速度・加速度の測定手段を備え、振動物体
の上に載置して測定する振動計である。
（作用） 本発明の装置を図面に基づいて説明する。本発明の装
置で使用する円筒状超電導体における超電導材料として
は、臨界電流密度が大きく、ピン止め効果の大きいもの
が望ましく、たとえば第７図に製法を示すようなビスマ
ス系超電導材料などが用いられる。もちろん、このほか
の超電導材料でも要求される性能を満たせば用いること
ができる。超電導体を円筒状に形成する方法としては粉
末焼結法、厚膜法、薄膜法ほかの公知の手段があるが、
中間加圧することで臨界電流密度、ピン止め能力などの
性能向上がはかれる材料については、冷間静水圧プレス
などで適宜に加圧処理する。
置で使用する円筒状超電導体における超電導材料として
は、臨界電流密度が大きく、ピン止め効果の大きいもの
が望ましく、たとえば第７図に製法を示すようなビスマ
ス系超電導材料などが用いられる。もちろん、このほか
の超電導材料でも要求される性能を満たせば用いること
ができる。超電導体を円筒状に形成する方法としては粉
末焼結法、厚膜法、薄膜法ほかの公知の手段があるが、
中間加圧することで臨界電流密度、ピン止め能力などの
性能向上がはかれる材料については、冷間静水圧プレス
などで適宜に加圧処理する。
このようにして円筒状に形成された超電導体は、超電
導体内に磁束が侵入するほどに強力な永久磁石と組み合
わせて用いるか、または、円筒状超電導体に残留磁場を
形成させて用いる。超電導体に残留磁場を形成させるに
は、外部から磁場を印加する必要がある。外部磁場の印
加の方法としては、円筒状超電導体を冷却して超電導状
態にし、超電導体内部に侵入するほどの強い外部磁場を
印加した後に外部磁場を取り除くことにより超電導体内
に磁場をトラップさせて残留磁場を形成する方法、常電
導状態で外部磁場を印加しながら冷却することにより超
電導状態とした後に外部磁場を取り除いて残留磁場を形
成させる方法などがある。
導体内に磁束が侵入するほどに強力な永久磁石と組み合
わせて用いるか、または、円筒状超電導体に残留磁場を
形成させて用いる。超電導体に残留磁場を形成させるに
は、外部から磁場を印加する必要がある。外部磁場の印
加の方法としては、円筒状超電導体を冷却して超電導状
態にし、超電導体内部に侵入するほどの強い外部磁場を
印加した後に外部磁場を取り除くことにより超電導体内
に磁場をトラップさせて残留磁場を形成する方法、常電
導状態で外部磁場を印加しながら冷却することにより超
電導状態とした後に外部磁場を取り除いて残留磁場を形
成させる方法などがある。
外部磁場としては電磁石と永久磁石のいずれを用いて
も、目的とする強さの磁場を印加できればよい。また、
外部磁場の印加は目的にあえば円筒体の内、外いずれか
らでも構わない。このようにして超電導体に外部磁場を
印加することによって超電導体に残留磁場を形成する。
も、目的とする強さの磁場を印加できればよい。また、
外部磁場の印加は目的にあえば円筒体の内、外いずれか
らでも構わない。このようにして超電導体に外部磁場を
印加することによって超電導体に残留磁場を形成する。
第２図は残留磁場が形成された円筒状超電導体を示
す。第２図（ｃ）は円筒状超電導体11の軸の中心部AA′
の磁場の強さを示す。第２図（ａ）は第２図（ｃ）に示
された磁場分布をピーク位置の直径方向の磁場の強さを
示すグラフである。
す。第２図（ｃ）は円筒状超電導体11の軸の中心部AA′
の磁場の強さを示す。第２図（ａ）は第２図（ｃ）に示
された磁場分布をピーク位置の直径方向の磁場の強さを
示すグラフである。
このような残留磁場が形成されている円筒状超電導体
の中に永久磁石12を入れた場合を第３図に示す。永久磁
石12は残留磁場のピークの位置において非接触で浮上す
る。第３図（ａ），（ｃ）はこのときのCC′、DD′部分
における磁場の強さの測定例である。この測定された円
筒状超電導体11の内部磁場分布は、円筒状超電導体11と
永久磁石12が各々に有する磁場の組合せで生じたもので
ある。円筒状超電導体11と永久磁石12の位置が変われ
ば、円筒状超電導体11の内部磁場分布は当然変化する。
の中に永久磁石12を入れた場合を第３図に示す。永久磁
石12は残留磁場のピークの位置において非接触で浮上す
る。第３図（ａ），（ｃ）はこのときのCC′、DD′部分
における磁場の強さの測定例である。この測定された円
筒状超電導体11の内部磁場分布は、円筒状超電導体11と
永久磁石12が各々に有する磁場の組合せで生じたもので
ある。円筒状超電導体11と永久磁石12の位置が変われ
ば、円筒状超電導体11の内部磁場分布は当然変化する。
従って永久磁石12を内部に浮上させた円筒状超電導体
11を振動している物体13の上に載置すると、円筒状超電
導体11に振動が伝わり、内部磁場分布が変化する。
11を振動している物体13の上に載置すると、円筒状超電
導体11に振動が伝わり、内部磁場分布が変化する。
また、低周波で永久磁石12と円筒状超電導体11が同期
する場合でも、同一位置での磁場の強さは変化する。こ
の磁場分布および、又は磁場の強さの変化量・速度・加
速度を図示されていないセンサーでとらえれば、振動計
としての役割を果たすことができる。
する場合でも、同一位置での磁場の強さは変化する。こ
の磁場分布および、又は磁場の強さの変化量・速度・加
速度を図示されていないセンサーでとらえれば、振動計
としての役割を果たすことができる。
以上の説明では円筒状超電導体の内部に浮上させるも
のとして永久磁石を用いたが、適当な磁性を有するもの
であれば浮上可能であり、使用することができる。
のとして永久磁石を用いたが、適当な磁性を有するもの
であれば浮上可能であり、使用することができる。
（実施例） 第１図は本発明の装置の基本構成を示す図である。残
留磁場が形成された円筒状超電導体１の中に、永久磁石
２が非接触で浮上している。円筒状超電導体内部には磁
場及び磁場の変化をとり出すためのセンサーが取り付け
られている。ここではセンサーとしてホール素子３を用
いており、三軸方向で任意の位置にセットされている。
ホール素子３の取り付け部は円筒状超電導体に直接セッ
トするケース、自由空間にセットするケース、磁石３に
セットするケース又は非磁性体のガイド４を用いて位置
調整するケースがある。
留磁場が形成された円筒状超電導体１の中に、永久磁石
２が非接触で浮上している。円筒状超電導体内部には磁
場及び磁場の変化をとり出すためのセンサーが取り付け
られている。ここではセンサーとしてホール素子３を用
いており、三軸方向で任意の位置にセットされている。
ホール素子３の取り付け部は円筒状超電導体に直接セッ
トするケース、自由空間にセットするケース、磁石３に
セットするケース又は非磁性体のガイド４を用いて位置
調整するケースがある。
なお、ガイド４は円筒状超電導体１に取り付け、そこ
にホール素子３をつけるケースもある。センサーは目的
に応じて位置及び数が決定される。
にホール素子３をつけるケースもある。センサーは目的
に応じて位置及び数が決定される。
上記のピックアップを振動を測定する対象物である振
動物体５の上にセットする。この場合、磁気センサーと
してホール素子を用いているが、他の磁気センサー例え
ば、ガウスメータ、ピックアップマイル等を利用するこ
とも可能である。
動物体５の上にセットする。この場合、磁気センサーと
してホール素子を用いているが、他の磁気センサー例え
ば、ガウスメータ、ピックアップマイル等を利用するこ
とも可能である。
（応用） 本発明の振動計は、地震計、重力計、はかり、位置検
出器など種々の分野への応用が可能である。
出器など種々の分野への応用が可能である。
［発明の効果］ 本発明の振動計によれば、重錘を支持する弾性体が不
要なので構造が簡単になる。また、永久磁石ないしは磁
性体を入れ替えるだけで測定周波数レベルを容易にかえ
られる。さらに、３軸方向の振動が、１つのピックアッ
プで測定できるなどの顕著な効果が認められる。
要なので構造が簡単になる。また、永久磁石ないしは磁
性体を入れ替えるだけで測定周波数レベルを容易にかえ
られる。さらに、３軸方向の振動が、１つのピックアッ
プで測定できるなどの顕著な効果が認められる。
第１図は本発明の一実施例の装置の説明図、第２図は残
留磁場が形成されている円筒状超電導体とその内部磁場
を示す図、第３図は第２図に示す状態にある円筒状超電
導体の内部に永久磁石を浮上させたときの円筒状超電導
体とその内部磁場を示す図、第４図は振動物体の上に円
筒状超電導体を載置したときの説明図、第５図および第
６図は従来の振動計の説明図、第７図はビスマス系超電
導材料の製法の一例を示す図である。 1,11……円筒状超電導体、2,12……永久磁石、３……ホ
ール素子、４……ガイド、5,13……振動物体、21,25…
…重錘、22……ばね、23……コイル、24……永久磁石、
26……圧電素子（ばね）。
留磁場が形成されている円筒状超電導体とその内部磁場
を示す図、第３図は第２図に示す状態にある円筒状超電
導体の内部に永久磁石を浮上させたときの円筒状超電導
体とその内部磁場を示す図、第４図は振動物体の上に円
筒状超電導体を載置したときの説明図、第５図および第
６図は従来の振動計の説明図、第７図はビスマス系超電
導材料の製法の一例を示す図である。 1,11……円筒状超電導体、2,12……永久磁石、３……ホ
ール素子、４……ガイド、5,13……振動物体、21,25…
…重錘、22……ばね、23……コイル、24……永久磁石、
26……圧電素子（ばね）。
Claims (1)
- 【請求項１】軸方向にピークを持つ残留磁場を形成した
円筒状超電導体内に磁性を有する部材を非接触浮上さ
せ、前記円筒状超電導体内部の磁場の強さおよび又は磁
場分布の変化量・速度・加速度の測定手段を備えたこと
を特徴とする振動計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12486990A JP2784246B2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 振動計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12486990A JP2784246B2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 振動計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0420819A JPH0420819A (ja) | 1992-01-24 |
| JP2784246B2 true JP2784246B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=14896113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12486990A Expired - Lifetime JP2784246B2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 振動計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2784246B2 (ja) |
-
1990
- 1990-05-15 JP JP12486990A patent/JP2784246B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0420819A (ja) | 1992-01-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3493275A (en) | Vertical suspension system | |
| JP2717231B2 (ja) | 地中聴音システム | |
| US3175405A (en) | Superconducting apparatus | |
| US5485748A (en) | Magnetically levitated force/weight measurement system | |
| EP2175284A1 (en) | Micro electro-mechanical systems (MEMS) force balance accelerometer | |
| US10018686B1 (en) | Ultra-low noise sensor for magnetic fields | |
| CN106443069B (zh) | 一种基于各向异性磁电阻效应的差分式单轴mems加速度计 | |
| JP2784246B2 (ja) | 振動計 | |
| Acevedo-Mijangos et al. | Design and modeling of a novel microsensor to detect magnetic fields in two orthogonal directions | |
| Hussien et al. | Application of the repulsive-type magnetic bearing for manufacturing micromass measurement balance equipment | |
| GB2270386A (en) | Acceleration transducer using SQUID detector | |
| JPS58108422A (ja) | 全方位振動センサ− | |
| Granath | Instrumentation applications of inverse-Wiedemann effect | |
| JP2000502442A (ja) | 電磁加速度計 | |
| JPH0228563A (ja) | 振動センサ | |
| Andò et al. | A friction less accelerometer exploiting a magnetic levitating mechanism and an inductive readout strategy | |
| Che et al. | Development of force-balance accelerometer with high accuracy for precision motion measurement | |
| JP3190978B2 (ja) | 加速度センサー | |
| CN117471563B (zh) | 悬浮摆隔振装置、万有引力常数的测量装置及其测量方法 | |
| SU1767443A1 (ru) | Способ измерени ускорени | |
| JPS6042340Y2 (ja) | 振動検出装置 | |
| Mickael | A Near Field, Non-Contact Vibration Detector Using Giant Magnetoresistance Sensors | |
| CN106706959A (zh) | 一种基于各向异性磁电阻效应的单轴mems加速度计 | |
| RU2063047C1 (ru) | Акселерометр | |
| JPH11183514A (ja) | 加速度検出装置 |