JP3130012U

JP3130012U - 磁気センサ

Info

Publication number: JP3130012U
Application number: JP2006010571U
Authority: JP
Inventors: 直喜西村
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2016-12-27

Abstract

【課題】磁気センサが収集したデータを高速で長距離伝送することができ、磁気センサが納められる非磁性金属製気密容器の気密や耐圧性を長期間保持できる装置を供給する。
【解決手段】磁界検出部１１と信号処理部１２で測定されるＸ軸Ｙ軸Ｚ軸の三次元地磁気デジタルデータなどのデータは、伝送回路１３と、メタルケーブルで構成される通信線１４と、コネクタ１５を介して気密容器１０の外に取り出され、光通信デバイス２で光ファイバ２４に導入され、陸上に設置されるデータ通信器に入力する。逆に、ソフトウェアの変更や校正データの書き換え等のデータは、データ通信器より光ファイバ２４により送信され、光通信デバイス２で通信線１４に導入され、コネクタ１５を介して気密容器１０に入り伝送回路１３を介して信号処理部１２入力する。
【選択図】図１

Description

本考案は、磁気センサに関し、特には気密容器に格納された磁気センサのデータの通信に関する。

磁界検出センサとして、高透磁率磁性コアのＢ−Ｈ特性が入力磁界によりシフトすることを利用したフラックスゲート型磁気センサが使用されている。これは、ホール素子や磁気抵抗素子を用いた磁気センサに比べて分解能が高く、また温度安定性が優れているという特徴を持つ。

一般に、地磁気等の磁界を測定する場合、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３つの検出コイルを有するフラックスゲート型の３軸磁気センサが使用される。この３軸磁気センサについて、リングコアを１個用いるだけで、構造簡単で、小形化、低価格を実現し得る装置が提供されている（例えば特許文献１参照）。

水中で地磁気の測定をする場合、磁界検出部と、その信号処理部と、測定データを伝送する伝送回路を気密容器に格納し水中に設置し、気密容器内で測定したＸ軸Ｙ軸Ｚ軸の三次元地磁気デジタルデータを陸上に設置したデータ通信器で受け取り地磁気変動を波形表示する。また、データ通信器から気密容器内の信号処理部へソフトウェアの変更、校正データの書き換え等のためにデータ送信をする。

従来、前記気密容器は、地磁気の測定に影響を与えない非磁性金属（例えばチタン）で構成され、前記気密容器内への給電と、陸上に設置されるデータ通信器との通信にはメタルケーブルを気密封止したものが使用されている。

通常、海底等の水中に設置した長期観測システム等が納められている気密容器内への給電あるいは通信用のケーブルの貫通部には、水中コネクタ（例えば特許文献２参照）やフィードスルー（例えば特許文献３参照）等が使われる。
特開２００６−１９４６０２号公報特開平９−３０６５８６号公報特開２００２−１４２３５１号公報

磁気センサが収集した大容量のデータを高速で長距離伝送する場合、メタルケーブルで構成される通信線では限界があリ、光ファイバで構成される通信線を使用することが望まれる。しかし、チタン筐体から直接光ケーブルを取り出す場合は、チタンと光ファイバとの膨張係数の違いから気密や耐圧性を保持するのが困難である。

通信線を備え、磁界検出部で検出したデータ等をこの通信線を介して通信する気密容器に納められた磁気センサにおいて、前記通信線は前記気密容器を貫通するときはメタルケーブルで取り出し、該取り出した通信線は、前記気密容器外の近傍で光通信デバイスに接続され、前記光通信デバイスに接続される光ファイバを介して外部装置と通信する。

磁気センサが収集した大容量のデータを高速で長距離伝送することができ、磁気センサが納められた気密容器は非磁性を有しかつ気密や耐圧性を長期間保持でき、信頼性の高い装置の供給が可能である。

光通信デバイスは気密封止され、２種の通信線が接続される。その内の一つはメタルケーブルで構成される通信線で他端は磁気センサ本体が納められる気密容器に接続され、他の一つは光ファイバで構成される通信線で他端は陸上に設置されるデータ通信器に接続される。

光通信デバイスは、メタルケーブルからの電気信号を光信号に変換し、光ファイバに導入してデータの伝送をするとともに、光ファイバからの光信号を電気信号に変換してメタルケーブルでデータの伝送する双方向通信機能を有する。

以下、本考案の実施例について図１を参照して説明する。図１は、本考案の磁気センサの構成を示すブロック図である。図１において、本考案の磁気センサは磁気センサ本体１と、光通信デバイス２と、給電分岐部３で構成され、海底に設置される。樹脂モールド３２で保護される給電線３１の一端と光ファイバ２４の一端は、それぞれ陸上に設置される給電部とデータ通信器に接続される。

磁気センサ本体１は、磁界検出部１１と、信号処理部１２と、伝送回路１３と、それらを格納する非磁性金属（例えばチタン）製の気密容器１０で構成される。磁界検出部１１と信号処理部１２は、内蔵するソフトウェアにより制御されＸ軸Ｙ軸Ｚ軸の三次元地磁気などのデータを測定する。信号処理部１２とデータの授受をする伝送回路１３に接続される通信線１４は、メタルケーブルで構成され、コネクタ１５を介して気密容器１０の外に取り出される。通信線１４は気密容器１０の外では樹脂モールド１６で保護される。樹脂モールド１８で保護される給電線３１は、コネクタ１７を介して気密容器１０内へ給電する。コネクタ１５、１７は、気密容器１０の貫通部に配設され、気密を保持する機能を有する例えば水中コネクタで構成される。

磁気センサ本体１の近傍に設置される光通信デバイス２は、変換器２１とこれを格納する例えばベリリウム銅製の気密容器２０で構成される。樹脂モールド１６で保護される通信線１４はコネクタ２２を介して気密容器２０に入り変換器２１に接続される。樹脂モールド２５で保護される光ファイバ２４はファイバ貫通部２３を介して気密容器２０に入り変換器２１に接続される。変換器２１は、通信線１４の電気信号を光信号に変換し光ファイバ２４に導入する機能と、光ファイバ２４の光信号を電気信号に変換し通信線１４に導入する機能を有する。樹脂モールド２７で保護される給電線３１は、コネクタ２６を介して気密容器２０内へ給電する。コネクタ２２、２６は、気密容器２０の貫通部に配設され、気密を保持する機能を有する例えば水中コネクタで構成される。ファイバ貫通部２３は、気密容器２０の貫通部に配設され、気密を保持する機能を有する例えばフィードスルーで構成される。

給電分岐部３は磁気センサ本体１の近傍に設置される。樹脂モールド３２で保護される給電線３１は、コネクタ３３を介して給電分岐部３を構成する例えばベリリウム銅製の気密容器３０に入り、二つに分岐され、一つはコネクタ３５を介して磁気センサ本体１のコネクタ１７に接続され、他の一つはコネクタ３４を介して光通信デバイス２のコネクタ２６に接続される。コネクタ３３、３４、３５は、気密容器３０の貫通部に配設され、気密を保持する機能を有する例えば水中コネクタで構成される。

本考案は以上の構成であるから、磁界検出部１１と信号処理部１２で測定されるＸ軸Ｙ軸Ｚ軸の三次元地磁気デジタルデータなどのデータは、伝送回路１３と、メタルケーブルで構成される通信線１４と、コネクタ１５を介して気密容器１０の外に取り出され、光通信デバイス２で光ファイバ２４に導入され、陸上に設置されるデータ通信器に入力し、データ解析される。逆に、ソフトウェアの変更や校正データの書き換え等のデータは、データ通信器より光ファイバ２４により送信され、光通信デバイス２で通信線１４に導入され、コネクタ１５を介して気密容器１０に入り伝送回路１３を介して信号処理部１２入力し、ソフトウェアの変更や校正データの書き換え等が実行される。一端が陸上設置の給電部に接続される給電線３１は、給電分岐部３で二つに分岐され、一つは磁気センサ本体１へ給電し、他の一つは光通信デバイス２へ給電する。

図１における実施例においては、給電線３１は、給電分岐部３で二つに分岐されるが、給電分岐部３を削除して気密容器１０内で二つに分岐し、気密容器１０にコネクタを追加しこのコネクタを介して光通信デバイス２へ給電しても本考案は適用可能であり磁気センサは図示例に限定されない。

また、光ファイバ２４の一端は、陸上のデータ通信器に接続されているが、陸上のデータ通信器ではなく海底の光海底中継器または、海中ハブ装置に接続しても本考案は適用可能である。

図１では、通信線１４と給電線３１あるいは、光ファイバ２４と給電線３１がそれぞれ別の２本のケーブルで構成されているが、これを１本のケーブルとしても本考案は適用可能である。このように磁気センサは種々の構成とすることができ、本考案はこれら変形例を包含する。

本考案の磁気センサの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１磁気センサ本体
２光通信デバイス
３給電分岐部
１０気密容器
１１磁界検出部
１２信号処理部
１３伝送回路
１４通信線
１５コネクタ
１６樹脂モールド
１７コネクタ
１８樹脂モールド
２０気密容器
２１変換器
２２コネクタ
２３ファイバ貫通部
２４光ファイバ
２５樹脂モールド
２６コネクタ
２７樹脂モールド
３０気密容器
３１給電線
３２樹脂モールド
３３コネクタ
３４コネクタ
３５コネクタ

Claims

通信線を備え、磁界検出部で検出したデータ等をこの通信線を介して通信する気密容器に納められた磁気センサにおいて、前記通信線は前記気密容器を貫通するときはメタルケーブルで取り出し、該取り出した通信線は、前記気密容器外の近傍で光通信デバイスに接続され、前記光通信デバイスに接続される光ファイバを介して外部装置と通信することを特徴とする磁気センサ。