JP6743516B2 - Diaphragm measuring device - Google Patents

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本発明は、振動板の位置測定又は振動測定を行う振動板測定装置に関するものである。 The present invention relates to a diaphragm measuring device that measures the position or vibration of a diaphragm.

振動板を振動させて低周波音を発する低周波音源装置として、例えば水中音源装置がある。水中音源装置は、例えば海洋、湖沼、河川等の水中で振動板を振動させて低周波音を発し、水中での音の伝搬を観測している。 An example of a low-frequency sound source device that vibrates a diaphragm to emit low-frequency sound is an underwater sound source device. The underwater sound source device vibrates a diaphragm in water such as the ocean, lakes and rivers, emits low-frequency sound, and observes sound propagation in water.

水中音源装置では、事前に、或は定期的に振動板の振動を測定し、所望の音波が得られる様振動状態を調整する必要がある。 In the underwater sound source device, it is necessary to measure the vibration of the diaphragm in advance or periodically and adjust the vibration state so that a desired sound wave can be obtained.

水中音源装置は、振動板に油圧シリンダを連結し、油圧シリンダを駆動し、振動板を強制的に振動させて低周波音を発生させている。従来、振動板の振動を測定する場合、予め油圧シリンダに設けられた変位センサや加速度センサの検出値に基づき、振動板の振動状態を測定していた。又、変位センサや加速度センサの検出結果は、水中音源装置とは離れた場所にある制御室等に表示される様になっている。 The underwater sound source device connects a hydraulic cylinder to the diaphragm, drives the hydraulic cylinder, and forcibly vibrates the diaphragm to generate low-frequency sound. Conventionally, when measuring the vibration of the diaphragm, the vibration state of the diaphragm has been measured based on the detection values of a displacement sensor and an acceleration sensor provided in advance on the hydraulic cylinder. Further, the detection results of the displacement sensor and the acceleration sensor are displayed in a control room or the like which is located away from the underwater sound source device.

尚、特許文献1には、撮像部により時系列で順次取得された計測対象領域の画像を基に、x方向及びy方向の振動を計測し、レーザ距離計により時系列で測定された計測対象領域との距離を基にz方向の振動を計測し、計測対象領域に於けるエッジ部の3次元的な振動を計測する振動計測装置及びその計測方法が開示されている。 Note that in Patent Document 1, the vibration in the x direction and the y direction is measured based on the images of the measurement target region sequentially acquired by the imaging unit, and the measurement target measured in time series by the laser range finder. A vibration measuring device and a measuring method for measuring the vibration in the z direction based on the distance to the region and measuring the three-dimensional vibration of the edge portion in the measurement target region are disclosed.

特開2005−283440号公報JP 2005-283440 A

然し乍ら、振動板の振動が高周波になる程、振幅が小さく、波長も短くなる為、油圧シリンダの変化量が小さくなる。従って、変位センサや加速度センサでは、振動の検出精度が低下し、又センサ自体が振動する為に検出値に生じるノイズが増加する。 However, the higher the vibration of the diaphragm, the smaller the amplitude and the shorter the wavelength, so the amount of change in the hydraulic cylinder becomes smaller. Therefore, in the displacement sensor and the acceleration sensor, the accuracy of vibration detection is lowered, and noise generated in the detection value is increased because the sensor itself vibrates.

更に、従来の場合、加速度センサ等の検出結果は水中音源装置と離れた制御室等で表示される様になっており、調整の際には水中音源装置と制御室との間を行き来する必要があり、調整効率が悪かった。 Further, in the conventional case, the detection result of the acceleration sensor or the like is displayed in a control room or the like which is separate from the underwater sound source device, and it is necessary to move back and forth between the underwater sound source device and the control room during adjustment. However, the adjustment efficiency was poor.

本発明は、振動の振幅の大きさや波長の長さに拘わらず、非接触で振動板の位置や振動を測定できる振動板測定装置を提供するものである。 The present invention provides a diaphragm measuring device capable of contactlessly measuring the position and vibration of a diaphragm regardless of the amplitude of vibration and the length of wavelength.

本発明は、振動板の振動を測定する振動板測定装置であって、上下方向に延在する枠部と、該枠部の上端部及び下端部からそれぞれ前記振動板に向って延出し、該振動板の周囲に設けられたフレーム部に対して係合可能な係合部と、前記枠部に該枠部と直交する方向に取付けられた台座と、該台座上に前記振動板と対向して設けられ、測定媒体を照射し、前記振動板から反射される測定媒体を受信して距離を測定する距離計とを具備する振動板測定装置に係るものである。 The present invention is a diaphragm measuring device for measuring vibration of a diaphragm, comprising a frame portion extending in the vertical direction, and extending from the upper end portion and the lower end portion of the frame portion toward the diaphragm, An engaging portion engageable with a frame portion provided around the diaphragm, a pedestal attached to the frame portion in a direction orthogonal to the frame portion, and a pedestal facing the diaphragm on the pedestal. The present invention relates to a diaphragm measuring device, which is provided with a distance meter that irradiates a measuring medium and receives the measuring medium reflected from the diaphragm to measure a distance.

又本発明は、前記距離計は前記振動板の変位を連続的に測定し、前記距離計により測定された前記振動板の変位に基づき該振動板の振動を測定する制御装置を有する振動板測定装置に係るものである。 The present invention also provides a diaphragm measurement method, wherein the rangefinder continuously measures the displacement of the diaphragm, and a control device for measuring the vibration of the diaphragm based on the displacement of the diaphragm measured by the rangefinder. It relates to the device.

又本発明は、前記係合部は、前記枠部の上端部に設けられた上係合部と、前記枠部の下端部に設けられた下係合部とからなり、前記上係合部と前記下係合部の一方は前記フレーム部に2点で係合し、他方は1点で係合する様構成された振動板測定装置に係るものである。 Also, in the present invention, the engagement portion includes an upper engagement portion provided at an upper end portion of the frame portion and a lower engagement portion provided at a lower end portion of the frame portion. And one of the lower engaging portions engages with the frame portion at two points and the other engages at one point.

又本発明は、摺動部が前記台座に前記振動板に対して近接離反方向に摺動可能に設けられ、前記摺動部に前記距離計が直交する2軸で2方向に回転可能なヒンジ部を介して取付けられた振動板測定装置に係るものである。 Further, according to the present invention, a sliding portion is provided on the pedestal so as to be slidable toward and away from the diaphragm, and the hinge is rotatable in two directions with two axes in which the distance meter is orthogonal to the sliding portion. The present invention relates to a diaphragm measuring device attached via a section.

又本発明は、前記枠部は開口部を有し、前記台座は前記枠部に対して回転可能に設けられ、前記台座の回転により該台座が前記開口部に収納される様構成された振動板測定装置に係るものである。 Further, according to the present invention, the frame part has an opening, the pedestal is rotatably provided with respect to the frame part, and the pedestal is accommodated in the opening by the rotation of the pedestal. The present invention relates to a plate measuring device.

又本発明は、前記上係合部と前記下係合部の一方は拡縮可能で前記フレーム部を挾持し、他方は前記フレーム部に当接する様構成された振動板測定装置に係るものである。 Further, the present invention relates to a diaphragm measuring device configured such that one of the upper engaging portion and the lower engaging portion is expandable/contractible and holds the frame portion, and the other is in contact with the frame portion. ..

又本発明は、前記距離計は、前記ヒンジ部に対して着脱可能に設けられた振動板測定装置に係るものである。 The present invention also relates to a diaphragm measuring device, wherein the distance meter is detachably attached to the hinge portion.

更に又本発明は、前記距離計はレーザ距離計である振動板測定装置に係るものである。 Furthermore, the present invention relates to a diaphragm measuring device in which the distance meter is a laser distance meter.

本発明によれば、振動板の振動を測定する振動板測定装置であって、上下方向に延在する枠部と、該枠部の上端部及び下端部からそれぞれ前記振動板に向って延出し、該振動板の周囲に設けられたフレーム部に対して係合可能な係合部と、前記枠部に該枠部と直交する方向に取付けられた台座と、該台座上に前記振動板と対向して設けられ、測定媒体を照射し、前記振動板から反射される測定媒体を受信して距離を測定する距離計とを具備するので、前記振動板の振幅や波長に拘わらず、高精度に前記振動板迄の距離を測定でき、又該振動板に生じるノイズを抑制することができ、測定精度を向上させることができるという優れた効果を発揮する。 According to the present invention, there is provided a diaphragm measuring device for measuring the vibration of a diaphragm, wherein the frame part extends in the vertical direction, and extends from the upper end part and the lower end part of the frame part toward the diaphragm, respectively. An engaging portion engageable with a frame portion provided around the diaphragm, a pedestal attached to the frame portion in a direction orthogonal to the frame portion, and the diaphragm on the pedestal Since it is provided with a distance meter that is provided facing each other and irradiates the measurement medium and receives the measurement medium reflected from the diaphragm to measure the distance, high accuracy is achieved regardless of the amplitude or wavelength of the diaphragm. Moreover, it is possible to measure the distance to the diaphragm, suppress the noise generated in the diaphragm, and improve the measurement accuracy.

振動板測定装置が水中音源装置に取付けられた状態を示す斜視図である。It is a perspective view showing the state where a diaphragm measuring device was attached to an underwater sound source device. 台座が開放された状態を示す振動板測定装置の斜視図である。It is a perspective view of a diaphragm measuring device showing a state in which a pedestal is opened. 台座が開放された状態を示す振動板測定装置の背面斜視図である。It is a rear perspective view of the diaphragm measuring device showing a state in which the pedestal is opened. 台座が収納された状態を示す振動板測定装置の斜視図である。It is a perspective view of a diaphragm measuring device showing a state where a pedestal is stored.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

先ず、図1〜図4に於いて、本発明の実施例に係る振動板測定装置について説明する。 First, referring to FIGS. 1 to 4, a diaphragm measuring device according to an embodiment of the present invention will be described.

図1は、振動板測定装置1が低周波音源装置としての水中音源装置2に適用された場合を示している。 FIG. 1 shows a case where the diaphragm measuring device 1 is applied to an underwater sound source device 2 as a low frequency sound source device.

該水中音源装置2は、両端が開放されている中空筒状のエンクロージャ3と、該エンクロージャ3の両開口部をそれぞれ閉塞する振動板4(図1中では一方のみ図示)と、前記水中音源装置2を支持するフレーム部5とを有している。該フレーム部5は、パイプ材によって構成され、前記水中音源装置2を支持すると共に、障害物から該水中音源装置2を保護する様構成されている。 The underwater sound source device 2 includes a hollow cylindrical enclosure 3 having both open ends, a diaphragm 4 (only one of which is shown in FIG. 1) closing both openings of the enclosure 3, and the underwater sound source device 2. 2 has a frame portion 5 for supporting 2. The frame portion 5 is made of a pipe material, and is configured to support the underwater sound source device 2 and protect the underwater sound source device 2 from obstacles.

前記エンクロージャ3の内部には、図示しない油圧シリンダが設けられ、該油圧シリンダにより、所定の振幅、所定の加速度で前記振動板4が振動される様になっている。 A hydraulic cylinder (not shown) is provided inside the enclosure 3, and the vibrating plate 4 is vibrated with a predetermined amplitude and a predetermined acceleration by the hydraulic cylinder.

前記振動板測定装置1は、前記振動板4に対向する様前記フレーム部5に上下方向に掛渡って設けられている。前記振動板測定装置1は上下方向に延在し、例えばアルミニウム製の平板状の枠部7を有している。該枠部7は上下方向に長い矩形の開口部8を有し、又前記枠部7の側端面には上下方向に延びる取手部10が設けられている。 The diaphragm measuring device 1 is provided so as to extend vertically on the frame portion 5 so as to face the diaphragm 4. The diaphragm measuring device 1 extends in the vertical direction and has a flat frame portion 7 made of, for example, aluminum. The frame 7 has a rectangular opening 8 which is long in the vertical direction, and a side end face of the frame 7 is provided with a handle 10 extending in the vertical direction.

前記枠部7の上端部には、左右両側部からそれぞれ前記振動板4に向って延出する第1係合部6と、該第1係合部6よりも下方に位置し、該第1係合部6と対向する第2係合部11とが設けられている。尚、前記第1係合部6と前記第2係合部11とにより上係合部が構成される。 At the upper end of the frame part 7, first engaging parts 6 extending from the left and right side parts toward the vibrating plate 4, respectively, and the first engaging parts 6 are positioned below the first engaging parts 6. A second engaging portion 11 that faces the engaging portion 6 is provided. The first engaging portion 6 and the second engaging portion 11 constitute an upper engaging portion.

前記第1係合部6は前記枠部7の上端に固定的に設けられた左右1対の第1係合片9,9を有し、該第1係合片9,9には前記フレーム部5と嵌合可能な半円状の凹部12,12が形成されている。又、前記第2係合部11は左右両端部が前記枠部7と摺動自在に嵌合し、上下方向に変位可能に設けられている。前記第2係合部11は、左右両端部からそれぞれ前記振動板4に向って延出する第2係合片13,13を有している。該第2係合片13,13の上面の前記凹部12,12と対応する位置には、前記フレーム部5と嵌合可能な半円状の凹部14,14が形成されている。 The first engagement portion 6 has a pair of left and right first engagement pieces 9 and 9 fixedly provided on the upper end of the frame portion 7. The first engagement pieces 9 and 9 have the frame. Semicircular recesses 12, 12 that can be fitted to the portion 5 are formed. The left and right ends of the second engaging portion 11 are slidably fitted to the frame portion 7 and are provided so as to be vertically displaceable. The second engagement portion 11 has second engagement pieces 13 and 13 extending from the left and right ends toward the diaphragm 4, respectively. Semicircular recesses 14 and 14 that can be fitted to the frame portion 5 are formed at positions corresponding to the recesses 12 and 12 on the upper surfaces of the second engaging pieces 13 and 13.

前記枠部7の上端の、前記第1係合片9,9間には、変位手段であるハンドル部15が設けられている。該ハンドル部15は下方に突出する螺子16を有し、該螺子16は前記第2係合部11に螺合している。前記ハンドル部15の回転により、前記螺子16が回転され、前記第2係合部11が上下方向に変位し、前記第2係合片13,13が前記第1係合片9,9に対して近接離反する様になっている。即ち、前記ハンドル部15の操作で、前記第1係合片9,9と前記第2係合片13,13は拡縮し、前記フレーム部5に対して係合離脱可能となっている。 A handle portion 15 serving as a displacing means is provided between the first engagement pieces 9, 9 at the upper end of the frame portion 7. The handle portion 15 has a screw 16 protruding downward, and the screw 16 is screwed into the second engaging portion 11. The screw 16 is rotated by the rotation of the handle portion 15, the second engaging portion 11 is displaced in the vertical direction, and the second engaging pieces 13 and 13 are moved relative to the first engaging pieces 9 and 9. It is designed to approach and separate from each other. That is, the first engaging pieces 9, 9 and the second engaging pieces 13, 13 are expanded and contracted by the operation of the handle portion 15 so that they can be engaged with and disengaged from the frame portion 5.

前記枠部7の下端部には、前記振動板4に向って延出する下係合部である第3係合部17が設けられる。該第3係合部17は前記枠部7に対して左右方向の中心又は略中心に位置しており、板片によって構成されている。前記第3係合部17の下面には、前記フレーム部5と嵌合可能な半円状の凹部18が形成されている。尚、前記第1係合部6、前記第2係合部11、前記第3係合部17に設けられる前記凹部12,14,18は前記水中音源装置2の形状に対応する様に形成され、半円状に限られるものではない。 A third engaging portion 17 which is a lower engaging portion extending toward the diaphragm 4 is provided at a lower end portion of the frame portion 7. The third engaging portion 17 is located at the center or substantially the center in the left-right direction with respect to the frame portion 7, and is composed of a plate piece. The lower surface of the third engaging portion 17 is formed with a semicircular recess 18 that can be fitted into the frame portion 5. The recesses 12, 14, 18 provided in the first engaging portion 6, the second engaging portion 11, and the third engaging portion 17 are formed so as to correspond to the shape of the underwater sound source device 2. , But is not limited to a semi-circular shape.

尚、前記第1係合部6、前記第2係合部11、前記第3係合部17により、前記振動板測定装置1を前記フレーム部5に取付ける為の係合部が構成される。更に、該係合部と前記枠部7とによって、測定部取付け用のアタッチメントが構成される。 The first engaging portion 6, the second engaging portion 11, and the third engaging portion 17 constitute an engaging portion for attaching the diaphragm measuring device 1 to the frame portion 5. Further, the engaging portion and the frame portion 7 constitute an attachment for attaching the measuring portion.

前記開口部8には矩形形状の台座19が設けられ、該台座19は前記開口部8に収納可能な形状となっており、前記台座19は軸21を介して前記枠部7に取付けられている。又、前記台座19は前記軸21を中心に回転自在であり、例えば図2中では、自重により時計回り方向に付勢されている。 A rectangular pedestal 19 is provided in the opening 8, and the pedestal 19 has a shape that can be stored in the opening 8. The pedestal 19 is attached to the frame 7 via a shaft 21. There is. The pedestal 19 is rotatable about the shaft 21, and is biased clockwise by its own weight in FIG. 2, for example.

前記台座19の基部には、前記台座19よりも広幅で該台座19と直交する方向に突出する回止め片22,22が設けられている。該回止め片22,22の先端部には前記台座19と平行な方向に突出するクランパ部24,24(図2参照)が設けられている。該クランパ部24,24が前記枠部7に設けられたクランパ受け(図示せず)に嵌合することで、前記台座19の水平状態での位置が固定される様になっている。尚、前記クランパ部24,24は、所定の力で嵌脱可能となっている。 The base of the pedestal 19 is provided with detent pieces 22, 22 that are wider than the pedestal 19 and project in a direction orthogonal to the pedestal 19. Clampers 24, 24 (see FIG. 2) are provided at the tips of the rotation stopping pieces 22, 22 so as to project in a direction parallel to the pedestal 19. By fitting the clamper parts 24, 24 into a clamper receiver (not shown) provided on the frame part 7, the position of the pedestal 19 in a horizontal state is fixed. The clampers 24, 24 can be fitted and removed with a predetermined force.

前記クランパ部24,24が前記枠部7に接触した際には、前記台座19は前記枠部7に対して直交又は略直交した状態で支持される。該枠部7の前記回止め片22,22と対向する位置には、調整螺子25,25が設けられている。該調整螺子25,25を前記回止め片22,22に突き当てた状態で、前記調整螺子25,25の突出量を調整することで、前記台座19の固定位置の微調整が可能となっている。 When the clamper portions 24, 24 contact the frame portion 7, the pedestal 19 is supported in a state of being orthogonal or substantially orthogonal to the frame portion 7. Adjustment screws 25, 25 are provided on the frame portion 7 at positions facing the rotation stopping pieces 22, 22. Fine adjustment of the fixing position of the pedestal 19 is possible by adjusting the protrusion amount of the adjusting screws 25, 25 with the adjusting screws 25, 25 abutting against the rotation stopping pieces 22, 22. There is.

又、該台座19の先端部の裏面(図2参照)には、該台座19よりも広幅の回止め板26が設けられている。前記台座19を図2に於いて反時計回りに回転させた際には、前記回止め板26が前記枠部7に当接する様になっている。前記回止め板26が前記枠部7に当接した際には、前記台座19は、前記開口部8に収納され、前記枠部7と平行又は略平行となる。 On the back surface of the tip of the pedestal 19 (see FIG. 2), a rotation stop plate 26 having a width wider than that of the pedestal 19 is provided. When the pedestal 19 is rotated counterclockwise in FIG. 2, the rotation stopping plate 26 comes into contact with the frame portion 7. When the rotation stopper plate 26 abuts on the frame portion 7, the pedestal 19 is housed in the opening 8 and is parallel or substantially parallel to the frame portion 7.

更に、該枠部7には、前記開口部8の中心方向に向って突出する固定螺子27が螺合されている。前記回止め板26を前記枠部7に接触させた状態で、前記固定螺子27を回転し、先端を前記台座19に押付けることで、該台座19が前記開口部8に収納された状態で固定される様になっている。 Further, a fixing screw 27 projecting toward the center of the opening 8 is screwed into the frame 7. With the rotation stopper plate 26 in contact with the frame portion 7, the fixing screw 27 is rotated and the tip end is pressed against the pedestal 19, so that the pedestal 19 is stored in the opening 8. It is supposed to be fixed.

前記台座19には、該台座19の長手方向と平行なガイド溝28(図2参照)が刻設され、更に該ガイド溝28の中心に該ガイド溝28と平行な長孔28aが穿設されている。該ガイド溝28に摺動部29が摺動自在に設けられている。該摺動部29には、前記長孔28aを通して固定用のローレット螺子30が螺合されている。従って、該ローレット螺子30を緩めることで、前記摺動部29が前記ガイド溝28に沿って摺動可能となる。即ち、前記振動板4に対して近接離反方向に摺動可能となっている。又、前記ローレット螺子30を締込むことで、前記ガイド溝28内の任意の位置で前記摺動部29を固定可能となっている。 A guide groove 28 (see FIG. 2) parallel to the longitudinal direction of the pedestal 19 is formed in the pedestal 19, and a long hole 28a parallel to the guide groove 28 is formed at the center of the guide groove 28. ing. A sliding portion 29 is slidably provided in the guide groove 28. A knurled screw 30 for fixing is screwed into the sliding portion 29 through the elongated hole 28a. Therefore, by loosening the knurled screw 30, the sliding portion 29 can slide along the guide groove 28. That is, the diaphragm 4 can be slid in the approaching and separating directions. Further, by tightening the knurled screw 30, the sliding portion 29 can be fixed at an arbitrary position in the guide groove 28.

前記摺動部29には、前記振動板4に向って延出するヒンジ部31が固着されている。該ヒンジ部31は、直交する2つの回転軸を有し、上下方向及び左右方向の直交する2方向に回転可能となっている。該ヒンジ部31の先端に設けられたフランジ31aには距離計32が着脱可能に設けられている。該距離計32は被測定物に対して測定媒体を照射し、被測定物で反射された測定媒体を受信することで、被測定物迄の距離を測定する非接触距離計となっている。前記距離計32は、例えばレーザ距離計、超音波距離計となっている。尚、本実施例では、光を測定媒体とするレーザ距離計を使用している。 A hinge portion 31 extending toward the diaphragm 4 is fixed to the sliding portion 29. The hinge portion 31 has two orthogonal rotation axes, and is rotatable in two orthogonal directions of the vertical direction and the horizontal direction. A distance meter 32 is detachably attached to a flange 31a provided at the tip of the hinge portion 31. The distance meter 32 is a non-contact distance meter that measures the distance to the object to be measured by irradiating the object to be measured with the measuring medium and receiving the measuring medium reflected by the object to be measured. The range finder 32 is, for example, a laser range finder or an ultrasonic range finder. In this embodiment, a laser rangefinder using light as a measuring medium is used.

前記距離計32は、前記振動板4に対して近接離反方向、上下回転方向、左右回転方向に位置調整が可能となっている。 The position of the distance meter 32 can be adjusted with respect to the vibrating plate 4 in the approaching/separating direction, the vertical rotation direction, and the horizontal rotation direction.

前記距離計32は、PC等の制御装置33(図2参照)に接続され、前記距離計32の測定結果は前記制御装置33に入力される。該制御装置33にはモニタ等の表示部34(図2参照)が接続され、該表示部34に前記距離計32の測定結果等が表示される様になっている。尚、前記制御装置33と前記表示部34は、前記距離計32に近接して設けられている。 The distance meter 32 is connected to a control device 33 (see FIG. 2) such as a PC, and the measurement result of the distance meter 32 is input to the control device 33. A display unit 34 (see FIG. 2) such as a monitor is connected to the control device 33, and the measurement result of the distance meter 32 and the like are displayed on the display unit 34. The control device 33 and the display unit 34 are provided close to the distance meter 32.

又、前記制御装置33は半導体メモリやHDD等の記憶部35(図2参照)を有している。該記憶部35には、前記距離計32の駆動や測定間隔等の制御を行う制御プログラム、前記距離計32で測定した前記振動板4迄の距離の変位から該振動板4の振幅や周波数を演算する演算プログラム、演算結果を前記表示部34に表示する表示プログラム等のプログラムが格納されると共に、測定結果や演算結果等のデータが格納される。 Further, the control device 33 has a storage unit 35 (see FIG. 2) such as a semiconductor memory or an HDD. In the storage unit 35, a control program for driving the distance meter 32 and controlling the measurement interval, and the amplitude and frequency of the diaphragm 4 from the displacement of the distance to the diaphragm 4 measured by the distance meter 32. A calculation program for calculation and a program such as a display program for displaying the calculation result on the display unit 34 are stored, and data such as measurement results and calculation results are also stored.

次に、前記振動板測定装置1の前記水中音源装置2への取付け、及び前記振動板測定装置1による前記振動板4の測定について説明する。尚、前記振動板測定装置1は、2つの前記振動板4に対してそれぞれ設けられるが、以下の説明では一方の前記振動板4に対して前記振動板測定装置1を設ける場合について説明する。 Next, attachment of the diaphragm measuring device 1 to the underwater sound source device 2 and measurement of the diaphragm 4 by the diaphragm measuring device 1 will be described. Although the diaphragm measuring device 1 is provided for each of the two diaphragms 4, the case where the diaphragm measuring device 1 is provided for one of the diaphragms 4 will be described below.

前記振動板測定装置1を前記水中音源装置2に取付ける際には、先ず前記ハンドル部15を回転させ、前記第2係合部11を下方に変位させる。前記第3係合部17の前記凹部18と前記フレーム部5とを嵌合させ、前記第1係合片9,9と前記第2係合片13,13間に前記フレーム部5を通し、前記第1係合片9,9の前記凹部12,12と前記フレーム部5とを嵌合させる。 When the diaphragm measuring device 1 is attached to the underwater sound source device 2, first, the handle portion 15 is rotated to displace the second engaging portion 11 downward. The concave portion 18 of the third engaging portion 17 and the frame portion 5 are fitted to each other, and the frame portion 5 is passed between the first engaging pieces 9, 9 and the second engaging pieces 13, 13. The recesses 12, 12 of the first engagement pieces 9, 9 are fitted to the frame portion 5.

次に、前記ハンドル部15を逆方向に回転し、前記第2係合部11を上方に変位させ、前記凹部12,12と前記凹部14,14との間に前記フレーム部5を嵌合させる。この時、前記振動板測定装置1は前記第1係合部6と前記第2係合部11と前記第3係合部17の3点で前記フレーム部5に支持され、該フレーム部5は前記第1係合片9,9と前記第2係合片13,13とで挾持される。 Next, the handle portion 15 is rotated in the opposite direction to displace the second engaging portion 11 upward, and the frame portion 5 is fitted between the concave portions 12 and 12 and the concave portions 14 and 14. .. At this time, the diaphragm measuring device 1 is supported by the frame portion 5 at three points of the first engaging portion 6, the second engaging portion 11 and the third engaging portion 17, and the frame portion 5 is The first engaging pieces 9 and 9 are held by the second engaging pieces 13 and 13.

前記振動板測定装置1が前記フレーム部5に取付けられると、前記距離計32を水平姿勢とし、前記ヒンジ部31を固定して前記振動板4に正対させる。前記距離計32の水平出しは、該距離計32自体が有する気泡管等の水平検知手段等を基に行われる。尚、前記距離計32の位置は、該距離計32の光軸が前記振動板4の中心又は略中心となる位置とするのが望ましい。 When the diaphragm measuring device 1 is attached to the frame portion 5, the distance meter 32 is placed in a horizontal posture, the hinge portion 31 is fixed, and the diaphragm 4 is directly faced. The leveling of the distance meter 32 is carried out based on a horizontal detecting means such as a bubble tube which the distance meter 32 itself has. The position of the distance meter 32 is preferably set such that the optical axis of the distance meter 32 is at the center or substantially the center of the diaphragm 4.

最後に、前記摺動部29を摺動させ、前記振動板4と前記距離計32との距離を調整し、前記ローレット螺子30でロックすることで、前記振動板測定装置1の前記水中音源装置2への取付けが完了する。 Finally, the sliding portion 29 is slid to adjust the distance between the diaphragm 4 and the distance meter 32, and the knurled screw 30 is locked to lock the underwater sound source device of the diaphragm measuring device 1. Installation to 2 is completed.

前記振動板測定装置1の取付け完了後、図示しない油圧シリンダにより所定の出力で前記振動板4を振動させる。前記制御装置33は、前記距離計32に所定時間間隔、例えば作動周期に応じたサンプリング周期で連続して前記振動板4との距離を設定した取得時間測定させる。 After the installation of the diaphragm measuring device 1 is completed, the diaphragm 4 is vibrated with a predetermined output by a hydraulic cylinder (not shown). The control device 33 causes the distance meter 32 to measure the acquisition time in which the distance to the diaphragm 4 is set continuously at a predetermined time interval, for example, a sampling cycle corresponding to the operation cycle.

前記距離計32の測定結果は、順次前記制御装置33に入力され、取得時間と関連付けられて前記記憶部35に格納される。 The measurement result of the distance meter 32 is sequentially input to the control device 33, stored in the storage unit 35 in association with the acquisition time.

前記制御装置33は、時系列毎の前記振動板4との距離、即ち該振動板4間の変位を基に、該振動板4の速度、加速度を演算し、振幅、周波数を演算する。これにより、前記距離計32に対する前記振動板4の振動(近接離反方向の変位)が、波形データとして取得され、前記振動板4の振動状態が測定される。 The control device 33 calculates the velocity and acceleration of the diaphragm 4 and the amplitude and frequency based on the distance to the diaphragm 4 in time series, that is, the displacement between the diaphragms 4. Thereby, the vibration of the diaphragm 4 with respect to the distance meter 32 (displacement in the approaching/separating direction) is acquired as waveform data, and the vibration state of the diaphragm 4 is measured.

この時、前記制御装置33により演算された前記振動板4の速度、加速度、振幅、周波数等のデータや波形データは、前記表示部34に表示され、作業者が前記振動板4の振動状態を確認できる様になっている。 At this time, data such as speed, acceleration, amplitude, and frequency of the diaphragm 4 calculated by the control device 33 and waveform data are displayed on the display unit 34, so that the operator can see the vibration state of the diaphragm 4. You can check it.

作業者は、前記表示部34に表示されたデータを基に、前記振動板4が所望の振動を得られているかどうか、即ち前記水中音源装置2が所望の低周波音を発しているかどうかを検査し、所望の低周波音が得られていないと判断した場合には、油圧シリンダ(図示せず)の駆動状態を調整し、前記振動板4の振動状態を調整する。 Based on the data displayed on the display unit 34, the operator determines whether the diaphragm 4 obtains a desired vibration, that is, whether the underwater sound source device 2 emits a desired low frequency sound. If it is determined that the desired low frequency sound is not obtained, the drive state of the hydraulic cylinder (not shown) is adjusted, and the vibration state of the diaphragm 4 is adjusted.

尚、油圧シリンダ(図示せず)の駆動状態と前記振動板4の振動状態、前記水中音源装置2から発せられる低周波音の関係を予めデータベース化し、前記記憶部35に格納しておいてもよい。この場合、前記制御装置33は、測定により得られた前記振動板4の振動状態と前記データベースとを比較し、所望の振動が得られているかどうかを前記表示部34に表示する様にしてもよい。 It should be noted that the relationship between the drive state of the hydraulic cylinder (not shown), the vibration state of the diaphragm 4, and the low-frequency sound emitted from the underwater sound source device 2 may be stored in the storage unit 35 in advance as a database. Good. In this case, the control device 33 compares the vibration state of the diaphragm 4 obtained by measurement with the database, and displays on the display unit 34 whether or not a desired vibration is obtained. Good.

上述の様に、本実施例では、非振動部位である前記フレーム部5に取付けられた前記振動板測定装置1により、前記振動板4の振動を非接触で測定しているので、前記振動板測定装置1自体を振動させることなく、振動部位である前記振動板4の振動を測定することができる。 As described above, in the present embodiment, the vibration of the diaphragm 4 is measured in a non-contact manner by the diaphragm measuring device 1 attached to the frame portion 5 which is a non-vibrating portion. The vibration of the vibrating plate 4, which is the vibrating portion, can be measured without vibrating the measuring device 1 itself.

従って、振動の振幅の大きさや波長の長さに拘わらず、高精度に前記振動板4の振動を測定でき、所望の音波が得られるかを測定することができる。又、測定結果にノイズが生じるのを抑制することができ、測定精度を向上させることができる。 Therefore, the vibration of the diaphragm 4 can be measured with high accuracy regardless of the amplitude of the vibration and the length of the wavelength, and whether or not a desired sound wave can be obtained can be measured. In addition, it is possible to suppress the generation of noise in the measurement result, and improve the measurement accuracy.

又、前記水中音源装置2を支持する前記フレーム部5に前記振動板測定装置1を取付け、前記距離計32の測定結果を基に演算された速度、加速度、振幅、周波数等のデータや波形データを、前記振動板測定装置1に隣接して設けられた前記表示部34に表示させている。 Further, the diaphragm measuring device 1 is attached to the frame portion 5 supporting the underwater sound source device 2, and data such as velocity, acceleration, amplitude, frequency, etc. and waveform data calculated based on the measurement result of the distance meter 32. Is displayed on the display unit 34 provided adjacent to the diaphragm measuring device 1.

従って、前記振動板4の振動状態をその場で確認することができる。更に、該振動板4と前記振動板測定装置1は分離した状態となっており、前記水中音源装置2を単独で調整することができるので、前記振動板測定装置1側の制約を受けることがなく、前記振動板4の振動状態の調整を容易に行うことができる。 Therefore, the vibration state of the diaphragm 4 can be confirmed on the spot. Further, since the diaphragm 4 and the diaphragm measuring device 1 are in a separated state, and the underwater sound source device 2 can be independently adjusted, there is a restriction on the diaphragm measuring device 1 side. Therefore, the vibration state of the diaphragm 4 can be easily adjusted.

又、前記振動板測定装置1は、前記第1係合部6、前記第2係合部11及び前記第3係合部17の3点で前記フレーム部5に支持される構成となっているので、該フレーム部5と前記第1係合片9,9及び前記第2係合片13,13とを嵌合させる部分と、前記フレーム部5と前記第3係合部17とを嵌合させる部分とが平行でなくても、即ち一方が傾いていた場合であっても、安定して前記振動板測定装置1を支持することができる。尚、前記第1係合部6を1点支持、前記第3係合部17を2点支持としてもよい。 Further, the diaphragm measuring device 1 is configured to be supported by the frame portion 5 at three points of the first engaging portion 6, the second engaging portion 11 and the third engaging portion 17. Therefore, a portion where the frame portion 5 is fitted to the first engaging pieces 9 and 9 and the second engaging piece 13 and 13 is fitted to the frame portion 5 and the third engaging portion 17. Even if the portion to be made is not parallel, that is, if one is inclined, the diaphragm measuring device 1 can be stably supported. The first engaging portion 6 may be supported at one point and the third engaging portion 17 may be supported at two points.

又、前記台座19は前記軸21を介して回転可能であり、前記台座19は前記開口部8に収納可能となっており、更に前記距離計32が着脱できるので、前記振動板測定装置1を容易に運搬することができる。 Further, the pedestal 19 is rotatable via the shaft 21, the pedestal 19 can be stored in the opening 8, and the distance meter 32 can be attached and detached. It can be easily transported.

尚、本実施例では、前記振動板4迄の距離を測定する距離計として、前記距離計32(レーザ距離計)を用いているが、他の距離計、例えば超音波距離計を用いてもよい。超音波距離計で使用される超音波の波長は、前記振動板4の振動の波長とは大きく異なる為、音波同士の干渉の影響は小さく、精度よく前記振動板4の振動を測定することができる。 In the present embodiment, the range finder 32 (laser range finder) is used as the range finder for measuring the distance to the diaphragm 4, but other range finder such as an ultrasonic range finder may be used. Good. Since the wavelength of the ultrasonic wave used in the ultrasonic range finder is significantly different from the wavelength of the vibration of the vibration plate 4, the influence of the interference between the sound waves is small, and the vibration of the vibration plate 4 can be accurately measured. it can.

又、前記距離計32は着脱可能となっているので、前記振動板4迄の距離や振動状態に応じて、適切な距離計に容易に交換することができる。 Further, since the distance meter 32 is removable, it can be easily replaced with an appropriate distance meter according to the distance to the diaphragm 4 and the vibration state.

又、本実施例では、前記ハンドル部15を回転させ、前記第2係合部11を上下方向に変位可能としているが、前記第1係合部6と前記第3係合部17についても上下方向に変位可能としてもよい。これにより、前記フレーム部5の大きさが異なる他の低周波音源装置等にも本実施例の前記振動板測定装置1を適用可能となり、該振動板測定装置1の汎用性を高めることができる。又、本実施例では、前記フレーム部5に前記振動板測定装置1を取付けているが、振動部位を非接触で測定可能な位置であれば他の位置であってもよい。 Further, in the present embodiment, the handle portion 15 is rotated to displace the second engaging portion 11 in the vertical direction, but the first engaging portion 6 and the third engaging portion 17 are also vertically moved. It may be displaceable in any direction. As a result, the diaphragm measuring device 1 of this embodiment can be applied to other low frequency sound source devices or the like having different sizes of the frame portion 5, and the versatility of the diaphragm measuring device 1 can be improved. .. Further, in the present embodiment, the diaphragm measuring device 1 is attached to the frame portion 5, but it may be at another position as long as it can measure the vibrating portion in a non-contact manner.

又、本実施例では、前記台座19が固定的に設けられた前記軸21を介して回転可能となっているが、該軸21を上下方向に変位可能としてもよい。該軸21を上下方向に変位させることで、前記台座19が上下に変位し、前記距離計32の光軸の上下方向の調整が可能となるので、前記振動板測定装置1の汎用性をより高めることができる。 Further, in this embodiment, the pedestal 19 is rotatable via the shaft 21 fixedly provided, but the shaft 21 may be vertically displaceable. By displacing the shaft 21 in the vertical direction, the pedestal 19 is displaced in the vertical direction, and it becomes possible to adjust the optical axis of the range finder 32 in the vertical direction. Therefore, the versatility of the diaphragm measuring device 1 is improved. Can be increased.

更に、本実施例では、時系列毎の前記振動板4の変位を基に、該振動板4の振動を測定しているが、測定対象物迄の距離を測定し、振動について測定しない場合には、前記制御装置33は省略することができる。 Further, in this embodiment, the vibration of the diaphragm 4 is measured based on the displacement of the diaphragm 4 for each time series. However, when the distance to the measurement object is measured and the vibration is not measured, The control device 33 can be omitted.

1 振動板測定装置 2 水中音源装置
4 振動板 5 フレーム部
7 枠部 6 第1係合部
11 第2係合部 17 第3係合部
19 台座 22 回止め片
26 回止め板 28 ガイド溝
29 摺動部 32 距離計
33 制御装置 34 表示部
35 記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vibrating plate measuring device 2 Underwater sound source device 4 Vibrating plate 5 Frame part 7 Frame part 6 First engaging part 11 Second engaging part 17 Third engaging part 19 Pedestal 22 Rotation stop piece 26 Rotation stop plate 28 Guide groove 29 Sliding part 32 Distance meter 33 Control device 34 Display part 35 Storage part

Claims (8)

振動板の振動を測定する振動板測定装置であって、上下方向に延在する枠部と、該枠部の上端部及び下端部からそれぞれ前記振動板に向って延出し、該振動板の周囲に設けられたフレーム部に対して係合可能な係合部と、前記枠部に該枠部と直交する方向に取付けられた台座と、該台座上に前記振動板と対向して設けられ、測定媒体を照射し、前記振動板から反射される測定媒体を受信して距離を測定する距離計とを具備する振動板測定装置。 A vibrating plate measuring device for measuring vibration of a vibrating plate, comprising: a frame part extending in a vertical direction; and a frame part extending from the upper end part and the lower end part of the frame part toward the vibrating plate. An engaging portion engageable with a frame portion provided on the base portion, a pedestal attached to the frame portion in a direction orthogonal to the frame portion, and provided on the pedestal so as to face the diaphragm. A vibrating plate measuring device, comprising: a distance meter that irradiates a measuring medium and receives the measuring medium reflected from the vibrating plate to measure a distance. 前記距離計は前記振動板の変位を連続的に測定し、前記距離計により測定された前記振動板の変位に基づき該振動板の振動を測定する制御装置を有する請求項1に記載の振動板測定装置。 The diaphragm according to claim 1, wherein the distance meter has a control device that continuously measures the displacement of the diaphragm and measures the vibration of the diaphragm based on the displacement of the diaphragm measured by the distance meter. measuring device. 前記係合部は、前記枠部の上端部に設けられた上係合部と、前記枠部の下端部に設けられた下係合部とからなり、前記上係合部と前記下係合部の一方は前記フレーム部に2点で係合し、他方は1点で係合する様構成された請求項1又は請求項2に記載の振動板測定装置。 The engaging portion includes an upper engaging portion provided at an upper end portion of the frame portion and a lower engaging portion provided at a lower end portion of the frame portion, and the upper engaging portion and the lower engaging portion. The diaphragm measuring device according to claim 1 or 2, wherein one of the portions is engaged with the frame portion at two points and the other is engaged at one point. 摺動部が前記台座に前記振動板に対して近接離反方向に摺動可能に設けられ、前記摺動部に前記距離計が直交する2軸で2方向に回転可能なヒンジ部を介して取付けられた請求項1〜請求項3のうちいずれか1項に記載の振動板測定装置。 A sliding portion is provided on the pedestal so as to be slidable toward and away from the vibrating plate, and is attached to the sliding portion via a hinge portion that is rotatable in two directions with two axes orthogonal to the distance meter. The diaphragm measuring device according to any one of claims 1 to 3. 前記枠部は開口部を有し、前記台座は前記枠部に対して回転可能に設けられ、前記台座の回転により該台座が前記開口部に収納される様構成された請求項1〜請求項4のうちいずれか1項に記載の振動板測定装置。 The frame part has an opening, the pedestal is rotatably provided with respect to the frame part, and the pedestal is configured to be housed in the opening by rotation of the pedestal. 4. The diaphragm measuring device according to any one of 4. 前記上係合部と前記下係合部の一方は拡縮可能で前記フレーム部を挾持し、他方は前記フレーム部に当接する様構成された請求項3に記載の振動板測定装置。 The diaphragm measuring device according to claim 3, wherein one of the upper engaging portion and the lower engaging portion is configured to be expandable/contractible so as to hold the frame portion, and the other abuts on the frame portion. 前記距離計は、前記ヒンジ部に対して着脱可能に設けられた請求項4に記載の振動板測定装置。 The diaphragm measuring device according to claim 4, wherein the range finder is detachably attached to the hinge portion. 前記距離計はレーザ距離計である請求項1〜請求項7のうちいずれか1項に記載の振動板測定装置。 The diaphragm measuring device according to claim 1, wherein the range finder is a laser range finder.
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