JP2916692B2 - 磁気シールドルームの性能測定法及び測定システム - Google Patents

磁気シールドルームの性能測定法及び測定システム

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力 山本
貴司 湯田
登 石川
允宜 西山
澄夫 向山
敏行 石川
吉治 矢花
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気シールドルームの遮蔽効果を測定する
磁気シールドルームの性能測定法及び測定システムに関
する。
〔従来の技術〕
医療分野において、生体の微弱な磁場を検出する場合
には、外部の磁場を遮蔽した磁気シールドルームが必要
になる。また、物理計測分野において高性能な測定を行
うために外部の磁場による測定への影響を排除する場合
や、電子顕微鏡その他荷電粒子のビームを扱う分野にお
いて外部の磁場によるビームへの影響を排除する場合に
は、磁気シールドルームが必要になる。このように種々
の分野で磁気シールドルームが必要とされるが、実際に
磁気シールドルームを設置する場合には、まず、その磁
気シールドルームが要求されるシールド性能を満足する
ものであるか否かの評価を行うことが必要になる。
磁気シールドルームのシールド性能を評価するための
従来の磁束密度分布等の測定法は、1軸だけの磁気セン
サーを用いて磁気シールドルーム内で地磁気の磁束密度
分布の測定を行い、シールド性能の評価を行っている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、従来の磁気シールドルームの性能測定
法では、磁気シールドルーム内で1軸の磁気センサーを
用いて磁束密度を測定しているため、磁束密度分布を把
握するための正確な磁束密度の測定ができなかった。
また、磁場の発生源を特に用いず、直流(地磁気)に
よる遮蔽性能しか測定していないため、周波数に依存し
た信頼性の高い評価を得ることができなかった。
本発明は、上記の課題を解決するものであって、高精
度で磁気シールドルームの性能評価を行うことができる
磁気シールドルームの性能測定法及び測定システムの提
供を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
そのために本発明の磁気シールドルームの性能測定法
は、磁気シールドルームの設置位置にメッシュ状に測定
位置を設定し磁気シールドルームの外側に磁界発生源を
配置して所定の磁界を発生させ、各測定位置において3
軸磁気センサーにより磁気シールドルームの設置前後の
磁束密度分布を測定すると共に測定位置を検出し、磁束
密度分布の測定値を比較することにより磁気シールドル
ームの性能を評価することを特徴とする。また、性能測
定システムは、磁気シールドルームの外側の位置に配置
される磁気発生源、及び内側に3軸磁気センサーを設置
し磁気シールドルームの設置位置床面にメッシュ状に設
定された測定位置に磁気センサーを移動させる機構を備
えると共に測定値と測定位置のデータを蓄積処理するデ
ータ処理装置を備えた測定手段からなることを特徴とす
る。
〔作用〕
本発明の磁気シールドルームの性能測定法及び測定シ
ステムでは、磁気シールドルームの外側の位置に配置さ
れる磁界発生源と3軸の磁気センサーを設置し磁気セン
サーを移動させ測定位置を検出する機構や磁束密度分布
の測定値と測定位置のデータを蓄積処理するデータ処理
装置を備えた測定手段により磁気シールドルームの設置
前後の磁束密度分布を測定するので、それらの測定値の
比較により磁気シールドルームの性能を評価することが
できる。また、測定位置の検出機構を有するので、磁束
密度分布の正確な位置対応で比較を行うことができる。
〔実施例〕
以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
第1図は本発明に係る磁気シールドルームの性能測定
システムの1実施例を示す図、第2図は性能測定装置の
1実施例を示す図、第3図は本発明に係る磁気シールド
ルームの測定法の1実施例を説明するための図である。
図中、1は励磁コイル、2は調整回路、3は励磁電源、
4は磁気センサー、5は位置検出器、6はデータ処理装
置、11はセンサー受け台、12は台固定用フランジ、13は
支柱、14は移動台車、15は座標読取孔、16は車輪を示
す。
本発明の磁気シールドルームの性能計測システムは、
磁気シールドルームの外側に配置される磁界発生部と内
側に配置される性能計測部からなり、その構成例を示し
たのが第1図である。第1図において、励磁コイル1
は、磁気シールドルームの外側の位置において交番磁界
を発生するものであり、調整回路2は、交流の励磁電源
3から励磁コイル1に供給する電流を調整し、発生する
磁界の強さを調整するものである。したがって、これら
により外側から磁気シールドルームに対する磁界発生部
を構成する。他方、磁気センサー4は、磁束密度を計測
するものであり、XYZの3軸で同時に計測することがで
きる例えばフラックスゲートタイプや倍周波共振型、ホ
ール素子型の磁気センサーを用いたものである。位置検
出器5は、その計測位置を検出するものであり、データ
処理装置(CPU)6は、記憶手段を有し磁気センサー4
と位置検出器5のデータを蓄積、処理するものである。
したがって、これらにより性能測定部を構成する。
磁気センサー、位置検出器を含む性能測定装置は、例
えば第2図に示すものであり、センサー受け台11は、台
固定用フランジ12で支柱13に昇降自在に軸支され、座標
読取孔15の真上で磁気センサー4を受けるものである。
移動台車14は、底部に車輪16が、上面に支柱13がそれぞ
れ取り付けられている。したがって、移動台車14を移動
することによりXY平面(床面)の位置決めを行い、台固
定用フランジ12を支柱13に沿って昇降させることにより
Z(高さ)方向の位置決めを行い、3次元空間での磁束
測定を行うことができる。そして、XY平面の位置は、例
えば第3図に示すように磁気シールドルームの床面に一
定間隔で目盛りを書いておき、その目盛りを座標読取孔
15から読み取り、また、高さ方向の位置は、支柱3にお
ける台固定用フランジ12の移動長さを測定し、その位置
での磁気センサーによる磁束の測定を行う。目盛りの読
取は、目盛り線を検知してカウントし、そのカウント値
から位置を求めればよいが、計測者が目読してキー入力
するように構成してもよい。
また、XY平面での移動台車14の移動は、その底部に爪
(図示省略)を設けると共に、床面に爪が噛み合うガイ
ドレール(図示省略)を敷き、このガイドレールと平行
に移動台車14を移動させると、床面の目盛りに位置決め
する精度を高めることができる。また、パソコンに用い
られるマウスのように回転方向及び回転量を計測できる
車輪を移動台車14の底部に取り付けると、基準位置を決
めて初期設定した後、回転方向及び回転量を計測するこ
とにより床面での位置を求めることができる。また、こ
れにガイドレールを組み合わせ、回転量だけで位置を求
めるようにしてもよい。したがって、これらの場合に
は、座標読取孔15が不要になることはいうまでもない。
本発明の磁気計測システムは、上記計測装置の他、コ
イル、励磁電源等からなる磁束発生手段を組み合わせて
磁気シールドルームの性能計測を行うものである。
次に性能計測法について説明する。
まず、第3図に示すように磁気シールドルームの設
置位置の外側に励磁コイルを配置して磁界を発生させ、
磁気シールドルームの設置前に各位置でのレファレンス
データを測定する。
つまり、磁気シールドルームの遮蔽効果の測定のた
め、予め磁気シールドルームのない環境での磁束密度分
布の測定を行う。
次に磁気シールドルームを設置してと同様に各位
置での磁束密度分布の測定を行う。
第4図は励磁コイルの位置を変えて測定した磁束密度
分布グラフの例を示す図である。X軸の図示上の方を出
入口扉のある位置とし、同図(a)は出入口扉のある方
と反対側に励磁コイルを配置した場合の測定例であり、
同図(b)は出入口扉のある方に励磁コイルを配置した
場合の測定例である。これらの例から扉の有無によって
磁束密度の分布が偏っていることがわかる。
このようにして測定した磁束密度分布から、遮蔽性能
の評価では、例えば遮蔽効果を測定したい対象(磁気シ
ールドルーム)があるときとないときの信号レベルの比
を用いて行う。その信号レベルとしては、例えば最大値
或いは最大値から所定点数の平均値、最小値或いは最小
値から所定点数の平均値、全体の平均値等を採用するこ
とができる。まず、遮蔽対象がないときの磁束密度をB0
としてその測定を行い、次に遮蔽対象があるときの遮蔽
密度をB1としてその測定を行ったとすると、この場合の
遮蔽効果Sは、 となる。このように低周波磁界の遮蔽効果の測定で
は、磁気シールドルームの形状などのファクターが影響
を及ぼすことが多いため、予め測定しておいた磁束密度
分布(レファレンスデータ)との比較が必要になる。
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものでは
なく、種々の変形が可能である。例えば上記の実施例で
は、交流の励磁電源と調整回路とを組み合わせた構成を
示したが、調整回路として周波数を変換、調整できる直
流−交流、或いは交流−交流変換回路を用いてもよい。
また、上記のような励磁コイルによる交流磁界の測定で
はシールド性能が評価できない場合、例えばシールド性
能が高く励磁コイルに大電流を流しても磁気シールドル
ーム内での磁束密度分布の測定ができない場合には、信
号源を地磁気として同様の測定を行うようにしてもよい
ことはいうまでもない。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、磁
界発生手段により磁気シールドルームの外側から磁界を
発生させ、予め設定した各測定位置での磁気シールドル
ームがある場合とない場合の磁束密度分布を測定するの
で、それらの比較により高い精度で外部磁場の遮蔽性能
を評価することができる。しかも、測定手段に位置検出
できる移動機構を設けるので、測定値の比較精度を上げ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る磁気シールドルームの性能測定シ
ステムの1実施例を示す図、第2図は性能測定装置の1
実施例を示す図、第3図は本発明に係る磁気シールドル
ームの測定法の1実施例を説明するための図、第4図は
励磁コイルの位置を変えて測定した磁束密度分布グラフ
の例を示す図である。 1……励磁コイル、2……調整回路、3……励磁電源、
4……磁気センサー、5……位置検出器、6……データ
処理装置、11……センサー受け台、12……台固定用フラ
ンジ、13……支柱、14……移動台車、15……座標読取
孔、16……車輪。
フロントページの続き (72)発明者 石川 登 東京都中央区京橋2丁目16番1号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 西山 允宜 東京都中央区京橋2丁目16番1号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 向山 澄夫 東京都中央区京橋2丁目16番1号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 石川 敏行 東京都中央区京橋2丁目16番1号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 矢花 吉治 東京都中央区京橋2丁目16番1号 清水 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−200075(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01R 33/00 G12B 17/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁気シールドルームの設置位置にメッシュ
    状に測定位置を設定し磁気シールドルームの外側に磁界
    発生源を配置して所定の磁界を発生させ、各測定位置に
    おいて3軸磁気センサーを用いた磁気測定手段により磁
    気シールドルームの設置前後の磁束密度分布を測定する
    と共に測定位置を検出し、磁束密度分布の測定値を比較
    することにより磁気シールドルームの性能を評価するこ
    とを特徴とする磁気シールドルームの性能測定法。
  2. 【請求項2】磁気シールドルームの外側の位置に配置さ
    れる磁気発生源、及び3軸磁気センサーを搭載し磁気シ
    ールドルーム内にメッシュ状に設定された測定位置に磁
    気センサーを移動させ測定位置を検出する機構を備える
    と共に磁気センサーによる磁束密度分布の測定値と測定
    位置の検出データを蓄積処理するデータ処理装置を備え
    た測定手段からなることを特徴とする磁気シールドルー
    ムの性能測定システム。
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EP3761044A4 (en) * 2018-03-01 2022-03-16 Yokogawa Electric Corporation ELECTRIC CURRENT MEASUREMENT DEVICE, ELECTRIC CURRENT MEASUREMENT METHOD AND COMPUTER READABLE NON-TRANSITORY RECORDING MEDIA
CN113009242B (zh) * 2021-02-25 2022-10-04 西安理工大学 一种阵列式磁通门表面电势分布及衰减的测量装置及方法

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