JPH018979Y2 - - Google Patents
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- JPH018979Y2 JPH018979Y2 JP1987121543U JP12154387U JPH018979Y2 JP H018979 Y2 JPH018979 Y2 JP H018979Y2 JP 1987121543 U JP1987121543 U JP 1987121543U JP 12154387 U JP12154387 U JP 12154387U JP H018979 Y2 JPH018979 Y2 JP H018979Y2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H9/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means
- G01H9/004—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means using fibre optic sensors
- G01H9/006—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means using fibre optic sensors the vibrations causing a variation in the relative position of the end of a fibre and another element
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本考案は、励振されるようになつている振動部
材を備え電気機器の動作を監視するのに有用な振
動測定装置に関する。
材を備え電気機器の動作を監視するのに有用な振
動測定装置に関する。
[従来の技術]
振動の発生を検出してその振幅を測定し、測定
の結果を遠隔の場所に伝送することが望ましい場
合が多くあり、大形発電機のような電気機器にお
いては、固定子鉄心又は他の機器部分での異常振
動の存在を検出できると非常に好都合である。光
学繊維製の光ガイドは、高電圧、磁界、高温など
の不利な環境による影響を受けない絶縁材である
ガラス繊維からなるので、この種の情報を伝送す
るのに極めて望ましい手段を提供する。こうした
光ガイドを用いて振動を測定することは従来から
知られている。この目的のために2個の光学繊維
製光ガイドが用いられる。一方の光ガイドは測定
箇所まで光線を伝送する光源として、他方の光ガ
イドは情報を遠隔の場所まで伝送する受光器とし
てそれぞれ用いられる。1つの光ガイドは、光源
からの光線が受光器により受光され、振動部材或
はそれに取付けた羽根が光源と受光器との間の光
路を横切つて延びる所定位置におかれるように配
設される。そのため羽根が運動すると、受光器に
より受光されて遠隔の場所に伝送される光線の量
が変化する。受光した光線の量を測定して振動の
発生及びその振幅を定めることができる。
の結果を遠隔の場所に伝送することが望ましい場
合が多くあり、大形発電機のような電気機器にお
いては、固定子鉄心又は他の機器部分での異常振
動の存在を検出できると非常に好都合である。光
学繊維製の光ガイドは、高電圧、磁界、高温など
の不利な環境による影響を受けない絶縁材である
ガラス繊維からなるので、この種の情報を伝送す
るのに極めて望ましい手段を提供する。こうした
光ガイドを用いて振動を測定することは従来から
知られている。この目的のために2個の光学繊維
製光ガイドが用いられる。一方の光ガイドは測定
箇所まで光線を伝送する光源として、他方の光ガ
イドは情報を遠隔の場所まで伝送する受光器とし
てそれぞれ用いられる。1つの光ガイドは、光源
からの光線が受光器により受光され、振動部材或
はそれに取付けた羽根が光源と受光器との間の光
路を横切つて延びる所定位置におかれるように配
設される。そのため羽根が運動すると、受光器に
より受光されて遠隔の場所に伝送される光線の量
が変化する。受光した光線の量を測定して振動の
発生及びその振幅を定めることができる。
この種の汎用測定装置は、光源から伝送された
光線が運動中の羽根の通路を横切るか又は羽根か
ら受光側の光ガイドへと反射されるように配設さ
れている。いずれの場合にも受光側光ガイドによ
り伝送される光の量即ち強度は通常それを電気的
信号に換えることによつて測定され、その測定値
は羽根の運動の振幅を表わすために使用される。
しかしこうした装置は、光ガイドの直径と比較で
きる大きさの振幅しか測定できないという点で不
都合である。この装置の更に重大な難点は、光線
信号の発生源としての光源の照度が変化したり、
電気的検出手段の感度又は光ガイドの光学的な伝
送特性が変化すると、観測される光量が変化し、
測定誤差が生じることがある。
光線が運動中の羽根の通路を横切るか又は羽根か
ら受光側の光ガイドへと反射されるように配設さ
れている。いずれの場合にも受光側光ガイドによ
り伝送される光の量即ち強度は通常それを電気的
信号に換えることによつて測定され、その測定値
は羽根の運動の振幅を表わすために使用される。
しかしこうした装置は、光ガイドの直径と比較で
きる大きさの振幅しか測定できないという点で不
都合である。この装置の更に重大な難点は、光線
信号の発生源としての光源の照度が変化したり、
電気的検出手段の感度又は光ガイドの光学的な伝
送特性が変化すると、観測される光量が変化し、
測定誤差が生じることがある。
本考案によれば、励振されるようになつている
振動部材と、この振動部材に取付けられてそれと
共に運動するための羽根と、光源手段と、受光手
段と、固定マスクとを備え、前記光源手段と前記
受光手段は前記光源手段から前記受光手段に光線
を伝送するように配設され、前記羽根は前記光源
手段と前記受光手段との間の光路へ延び出る部分
を含み、この部分は光線を前記光源手段の方に指
し向けるための複数の要素及びこれらの要素と互
い違いに配列された複数の光線吸収要素からな
り、前記光線を指し向けるための要素と前記光線
吸収要素とは前記振動部材の運動方向と直角に延
び出て、前記運動方向に等間隔に配設され、前記
固定マスクは前記受光手段を覆い且つ前記羽根の
前記光線を指し向ける要素と同じ大きさ及び配向
をもつ少なくとも1つの透明要素を有し、前記受
光手段はこの受光手段への最小光量の光伝送の発
生回数を計数するための計数手段を含み、前記光
源手段と前記受光手段とを前記羽根の両側に位置
させ、この羽根が前記光源手段と前記受光手段と
の間の光路を横切つて延び出るマスクを有し、こ
のマスクが透明要素と不透明要素とを交互に有す
るようにした振動測定装置が提供される。
振動部材と、この振動部材に取付けられてそれと
共に運動するための羽根と、光源手段と、受光手
段と、固定マスクとを備え、前記光源手段と前記
受光手段は前記光源手段から前記受光手段に光線
を伝送するように配設され、前記羽根は前記光源
手段と前記受光手段との間の光路へ延び出る部分
を含み、この部分は光線を前記光源手段の方に指
し向けるための複数の要素及びこれらの要素と互
い違いに配列された複数の光線吸収要素からな
り、前記光線を指し向けるための要素と前記光線
吸収要素とは前記振動部材の運動方向と直角に延
び出て、前記運動方向に等間隔に配設され、前記
固定マスクは前記受光手段を覆い且つ前記羽根の
前記光線を指し向ける要素と同じ大きさ及び配向
をもつ少なくとも1つの透明要素を有し、前記受
光手段はこの受光手段への最小光量の光伝送の発
生回数を計数するための計数手段を含み、前記光
源手段と前記受光手段とを前記羽根の両側に位置
させ、この羽根が前記光源手段と前記受光手段と
の間の光路を横切つて延び出るマスクを有し、こ
のマスクが透明要素と不透明要素とを交互に有す
るようにした振動測定装置が提供される。
監視されるべき装置により励振され且つ自由端
に羽根を取付けた振動リード片又は同様の他の部
材が設けられている。光源及び受光器としてそれ
ぞれ用いられる2個の光学繊維形光ガイドが用い
られている。2個の光ガイドは対向位置に設けら
れ、羽根は光源と受光器との間の光路を横切つて
延び出ている。羽根はマスクを備え、このマスク
には中実部分により隔てられた細長いスリツトか
らなることが望ましい透明要素及び不透明要素が
交互に配置される。又、マスクは光路と直角に延
び出ている。スリツトは羽根の運動方向に一定の
間隔に設けられ、第2のマスク即ち固定マスクは
受光側光ガイドの上方に設けられている。固定マ
スクは可動マスクのスリツトに対応する大きさ及
び配向の少なくとも1個のスリツトを有してい
る。振動リード片が振動すると、羽根に設けたマ
スクは光路を直角に横切つて運動し、可動マスク
のスリツトは固定マスクのスリツト及び中実部分
と交互に整列する。従つて、受光される光線が最
大値から実質的に零である最小値まで変化する際
に一連の光パルスが受光器に送られる。受光器の
光ガイドは所望の遠隔場所まで延長していてもよ
く、所定時間内に発生する最小光量の発生回数を
計数する適当な手段もしくは電気的検出装置に結
ばれている。振動の振幅は両方のマスクのスリツ
トの既知の寸法及び間隔から容易に決定できる。
本考案による振動測定装置は、最小光量の発生回
数を計数することのみに基づいているので、受光
される光線の量或は強度の変動と無関係なデジタ
ル出力が得られる。
に羽根を取付けた振動リード片又は同様の他の部
材が設けられている。光源及び受光器としてそれ
ぞれ用いられる2個の光学繊維形光ガイドが用い
られている。2個の光ガイドは対向位置に設けら
れ、羽根は光源と受光器との間の光路を横切つて
延び出ている。羽根はマスクを備え、このマスク
には中実部分により隔てられた細長いスリツトか
らなることが望ましい透明要素及び不透明要素が
交互に配置される。又、マスクは光路と直角に延
び出ている。スリツトは羽根の運動方向に一定の
間隔に設けられ、第2のマスク即ち固定マスクは
受光側光ガイドの上方に設けられている。固定マ
スクは可動マスクのスリツトに対応する大きさ及
び配向の少なくとも1個のスリツトを有してい
る。振動リード片が振動すると、羽根に設けたマ
スクは光路を直角に横切つて運動し、可動マスク
のスリツトは固定マスクのスリツト及び中実部分
と交互に整列する。従つて、受光される光線が最
大値から実質的に零である最小値まで変化する際
に一連の光パルスが受光器に送られる。受光器の
光ガイドは所望の遠隔場所まで延長していてもよ
く、所定時間内に発生する最小光量の発生回数を
計数する適当な手段もしくは電気的検出装置に結
ばれている。振動の振幅は両方のマスクのスリツ
トの既知の寸法及び間隔から容易に決定できる。
本考案による振動測定装置は、最小光量の発生回
数を計数することのみに基づいているので、受光
される光線の量或は強度の変動と無関係なデジタ
ル出力が得られる。
次に図面に示した本考案の好ましい実施例につ
いて具体的に詳述する。
いて具体的に詳述する。
図面に示した振動測定装置10は、ほぼ直方体
の箱体或は囲いを形成する2つの側部材14,1
5からなる容器中に収容した振動部材としての振
動リード片12を備えている。側部材14,15
は例えばアルミニウム製とし、ネジにより合体さ
せる。振動リード片12はリン青銅製であるが他
の材料を用いてもよい。振動リード片12の一端
はネジ16及び締付部材17により容器内で締付
けられている。従つて振動測定装置10を監視さ
れるべき部材に取付けて、発生し得る振動を受け
得るようにすると、振動リード片12は容器を介
して励振され、その自由端は振動リード片12自
身の機械的特性及び共振特性並びに加えられた振
動の周波数によつて定まる振幅及び周波数で振動
する。
の箱体或は囲いを形成する2つの側部材14,1
5からなる容器中に収容した振動部材としての振
動リード片12を備えている。側部材14,15
は例えばアルミニウム製とし、ネジにより合体さ
せる。振動リード片12はリン青銅製であるが他
の材料を用いてもよい。振動リード片12の一端
はネジ16及び締付部材17により容器内で締付
けられている。従つて振動測定装置10を監視さ
れるべき部材に取付けて、発生し得る振動を受け
得るようにすると、振動リード片12は容器を介
して励振され、その自由端は振動リード片12自
身の機械的特性及び共振特性並びに加えられた振
動の周波数によつて定まる振幅及び周波数で振動
する。
その振動を測定し、得られた情報を遠く離れた
所に伝送するために、光学繊維の光伝送手段が用
いられる。光ガイド20は振動測定装置10の光
線としての、又、同種の光ガイド21は受光器と
しての役目をしている。光ガイド20,21は無
視できる損失で光を伝送するようにした適当な大
きさの1本又は複数本のガラス繊維からなる周知
の光フアイバー部材である。光ガイド20,21
はそれぞれ側部材15,14の貫通孔22中に収
容され、止めネジ23により所定位置に保持され
る。側部材14,15の端部は締付部材17に対
向する先端に凹所を有し、その間に狭いスロツト
24を形成している。貫通孔22は側部材14,
15の端部を通つてスロツト24まで延長し、光
ガイド20,21はそれにより少なくともスロツ
ト24の幅だけその端部が隔離された状態におい
て整列位置に保持される。
所に伝送するために、光学繊維の光伝送手段が用
いられる。光ガイド20は振動測定装置10の光
線としての、又、同種の光ガイド21は受光器と
しての役目をしている。光ガイド20,21は無
視できる損失で光を伝送するようにした適当な大
きさの1本又は複数本のガラス繊維からなる周知
の光フアイバー部材である。光ガイド20,21
はそれぞれ側部材15,14の貫通孔22中に収
容され、止めネジ23により所定位置に保持され
る。側部材14,15の端部は締付部材17に対
向する先端に凹所を有し、その間に狭いスロツト
24を形成している。貫通孔22は側部材14,
15の端部を通つてスロツト24まで延長し、光
ガイド20,21はそれにより少なくともスロツ
ト24の幅だけその端部が隔離された状態におい
て整列位置に保持される。
羽根26はネジ27又は他の適当な手段によつ
て振動リード片12の先端に固着され、光ガイド
20,21の間の光路を横切つてスロツト24中
に延長している。羽根26はアルミニウム又は他
の適当な材料で作られ、振動リード片12とほぼ
直角に延長しているので、リード片12が振動す
ると羽根26はスロツト24中で垂直方向にに上
下運動する。羽根26は本実施例では羽根26自
身と一体にしたマスク28を備えている。このマ
スク28は、第3図から理解されるように、振動
リード片12の運動方向と直角に延長する交互配
置の複数の透明要素及び不透明要素を備えてい
る。本実施例において透明要素は羽根26の運動
方向と直角に光ガイド20,21の間の光路を横
切つて延長しているマスク28の複数の細長いス
リツト30により形成される。不透明要素はスリ
ツト30の間の羽根26の中実部分32により形
成される。スリツト30と中実部分32との幅は
ほぼ等しいので、多数のスリツト30が上下方向
に等間隔に隔てられて羽根26の上端から下端に
かけて形成される。
て振動リード片12の先端に固着され、光ガイド
20,21の間の光路を横切つてスロツト24中
に延長している。羽根26はアルミニウム又は他
の適当な材料で作られ、振動リード片12とほぼ
直角に延長しているので、リード片12が振動す
ると羽根26はスロツト24中で垂直方向にに上
下運動する。羽根26は本実施例では羽根26自
身と一体にしたマスク28を備えている。このマ
スク28は、第3図から理解されるように、振動
リード片12の運動方向と直角に延長する交互配
置の複数の透明要素及び不透明要素を備えてい
る。本実施例において透明要素は羽根26の運動
方向と直角に光ガイド20,21の間の光路を横
切つて延長しているマスク28の複数の細長いス
リツト30により形成される。不透明要素はスリ
ツト30の間の羽根26の中実部分32により形
成される。スリツト30と中実部分32との幅は
ほぼ等しいので、多数のスリツト30が上下方向
に等間隔に隔てられて羽根26の上端から下端に
かけて形成される。
固定マスク34は光ガイド21の先端を横切つ
て延長し、スロツト24の一側の凹部35に収容
され、ネジ36により所定位置に固定されてい
る。固定マスク34は第4図に示すように、不透
明部分により隔てられた3個のスリツト38を備
えている。スリツト38はスリツト30と同じ大
きさ及び間隔を持ち、スリツト30と同じ方向に
配向されている。図には固定マスク34に3個の
スリツト38を設けた場合の実施例が示してある
が、スリツト38の大きさ及び光ガイド21の直
径に従つてそれより多数又は少数のスリツト38
を用いてもよい。固定マスク34は第2図に示す
ように、スリツト38が光ガイド21の先端を横
切つて延長し、光線が光ガイド21に到達するに
はスリツト38を通過しなければならないような
位置において、光ガイド21の上方に配設してあ
る。固定マスク34はスリツト38がマスク28
のスリツト30と整列しスリツト30と平行にな
るように位置されている。従つて、振動リード片
12が静止してマスク28、固定マスク34のス
リツト30,38が整列した状態にあると、光ガ
イド20を貫通した光線はマスク28、固定マス
ク34の両方を通つて光ガイド21に到達する。
しかし振動リード片12が励振されると、マスク
28は振動リード片12と共に上下運動し、固定
マスク34のスリツト38はマスク28のスリツ
ト30及び中実部分32と交互に整列する。従つ
て、光ガイド21に到達する光量は、スリツト3
0,38が整列状態になつたり非整列状態になつ
たりする間に最大値と実質的に零である最小値と
の間において変化する。従つて、振動リード片1
2の先端の1行程の間に生じる最小光量の発生回
数はその行程の振幅の目安になる。
て延長し、スロツト24の一側の凹部35に収容
され、ネジ36により所定位置に固定されてい
る。固定マスク34は第4図に示すように、不透
明部分により隔てられた3個のスリツト38を備
えている。スリツト38はスリツト30と同じ大
きさ及び間隔を持ち、スリツト30と同じ方向に
配向されている。図には固定マスク34に3個の
スリツト38を設けた場合の実施例が示してある
が、スリツト38の大きさ及び光ガイド21の直
径に従つてそれより多数又は少数のスリツト38
を用いてもよい。固定マスク34は第2図に示す
ように、スリツト38が光ガイド21の先端を横
切つて延長し、光線が光ガイド21に到達するに
はスリツト38を通過しなければならないような
位置において、光ガイド21の上方に配設してあ
る。固定マスク34はスリツト38がマスク28
のスリツト30と整列しスリツト30と平行にな
るように位置されている。従つて、振動リード片
12が静止してマスク28、固定マスク34のス
リツト30,38が整列した状態にあると、光ガ
イド20を貫通した光線はマスク28、固定マス
ク34の両方を通つて光ガイド21に到達する。
しかし振動リード片12が励振されると、マスク
28は振動リード片12と共に上下運動し、固定
マスク34のスリツト38はマスク28のスリツ
ト30及び中実部分32と交互に整列する。従つ
て、光ガイド21に到達する光量は、スリツト3
0,38が整列状態になつたり非整列状態になつ
たりする間に最大値と実質的に零である最小値と
の間において変化する。従つて、振動リード片1
2の先端の1行程の間に生じる最小光量の発生回
数はその行程の振幅の目安になる。
第5図には本考案による振動測定装置が示され
ている。図示のように、適当な種類の光源40は
遠く離れた所に配設してあり、この光源40から
の光線は光ガイド20を通つて振動測定装置10
に伝送される。光ガイド20,21は前述したよ
うにその端部が整列され且つ相互に隔置された状
態において向い合いに配設されている。可動のマ
スク28と固定マスク34とは、光ガイド20,
21の間のスペースを横切つて延長しているの
で、光線となる光ガイド20からの光線は光ガイ
ド21にスリツト30,38を経て到達し、それ
から遠く離れた所に伝送される。
ている。図示のように、適当な種類の光源40は
遠く離れた所に配設してあり、この光源40から
の光線は光ガイド20を通つて振動測定装置10
に伝送される。光ガイド20,21は前述したよ
うにその端部が整列され且つ相互に隔置された状
態において向い合いに配設されている。可動のマ
スク28と固定マスク34とは、光ガイド20,
21の間のスペースを横切つて延長しているの
で、光線となる光ガイド20からの光線は光ガイ
ド21にスリツト30,38を経て到達し、それ
から遠く離れた所に伝送される。
マスク28、固定マスク34のスリツト30,
38の幅は振動リード片12の期待される振動の
振幅に比べて比較的小さいので、振動リード片1
2が振動してスリツト30,38が整列しなくな
つたりすると、光線は光ガイド20から光ガイド
21にスリツト30,38を通つて一連のパルス
として伝送され、しかもその強度が最大値から最
小値までの範囲内で変わり、振動リード片12の
各行程の間にかなりの数のパルスが発生する。最
小光量の発生回数はその行程の振幅に正比例する
ので、振動周期に対応する時間内に光ガイド20
から光ガイド21にスリツト30,38を経て通
過する光線の最小伝送の発生回数を計数すること
によつて振動の振幅を測定することができる。
38の幅は振動リード片12の期待される振動の
振幅に比べて比較的小さいので、振動リード片1
2が振動してスリツト30,38が整列しなくな
つたりすると、光線は光ガイド20から光ガイド
21にスリツト30,38を通つて一連のパルス
として伝送され、しかもその強度が最大値から最
小値までの範囲内で変わり、振動リード片12の
各行程の間にかなりの数のパルスが発生する。最
小光量の発生回数はその行程の振幅に正比例する
ので、振動周期に対応する時間内に光ガイド20
から光ガイド21にスリツト30,38を経て通
過する光線の最小伝送の発生回数を計数すること
によつて振動の振幅を測定することができる。
この計数動作は好ましくは遠く離れた所で、適
当な方法で行う。第5図にはそのための簡単な電
気的な装置が図示されている。光ガイド21を通
過した光パルスは、PINダイオードのような検出
器41に印加され、対応する電気信号に変換さ
れ、増幅器42によつて増幅された後、クリツプ
回路43に供給される。このクリツプ回路43の
出力は光ガイド21を通過した光パルスに対応す
る電気パルスからなる一定振幅の方形波であり、
パルスを計数するカウンタ44に供給される。カ
ウンタ44は好ましくは方形波の零交差数を計数
することによつてパルスの数を計数する。プリセ
ツトした時間の間カウンタ44をオンにしておく
ために時限信号46もカウンタ44に印加される
ので、カウンタ44はプリセツト時間内に生じる
最小光量の発生回数を置数することになる。
当な方法で行う。第5図にはそのための簡単な電
気的な装置が図示されている。光ガイド21を通
過した光パルスは、PINダイオードのような検出
器41に印加され、対応する電気信号に変換さ
れ、増幅器42によつて増幅された後、クリツプ
回路43に供給される。このクリツプ回路43の
出力は光ガイド21を通過した光パルスに対応す
る電気パルスからなる一定振幅の方形波であり、
パルスを計数するカウンタ44に供給される。カ
ウンタ44は好ましくは方形波の零交差数を計数
することによつてパルスの数を計数する。プリセ
ツトした時間の間カウンタ44をオンにしておく
ために時限信号46もカウンタ44に印加される
ので、カウンタ44はプリセツト時間内に生じる
最小光量の発生回数を置数することになる。
振動測定装置10の大部分の用途において、測
定すべき振動の周波数は正確に又は近似的に知ら
れる。従つて、振動測定装置10を例えば大形の
発電機又は変圧器の鉄心又は導体の振動を監視す
る目的に使用する場合には、振動周波数は120Hz
に極めて近いので、時限信号をそれに即応して設
定できる。この場合には最小光量の発生回数は振
動の完全な1サイクルの周期である1/120秒の間
計数され、振動の振幅に正比例している。マスク
28、固定マスク34のスリツト30,38の間
隔及び幅は既知であるから振幅は正確に測定でき
る。振動測定装置10の代表的な較正曲線は第6
図に示してある。第6図において、カウンタ44
の読みは、0.025mm(約1ミル)単位で表わした
羽根26の対応する変位に対して描かれている。
第6図の曲線の直線からの変化は振幅の関数とし
ての振動リード片12の機械的増幅特性のわずか
な変化に起因する。このような較正曲線において
は、カウンタ44の読みを直接解釈して振動リー
ド片12の振動振幅を示し、振動測定装置10を
取付けた部材の振動の大きさ或は振動の変化を表
示することができる。振動の周波数は時間の関数
としてのクリツプ回路43の出力から定められて
いるので、振動周波数を知ることは実際には不必
要である。即ち、パルスの時間間隔は振動の1周
期の間に変化するので、半周期の時間或は周波数
は容易に定めることができる。従つて、大形の発
電機その他監視しようとする装置に発生している
振動を遠く離れた場所で監視することは容易に可
能となる。振動測定装置10はそれ自身金属材料
又は非金属材料から製造でき、そして光ガイド2
0,21は電界又は磁界その他の有害な環境の影
響を受けない絶縁材料であるガラス繊維から作ら
れているため、電気装置の監視用として特に有用
である。
定すべき振動の周波数は正確に又は近似的に知ら
れる。従つて、振動測定装置10を例えば大形の
発電機又は変圧器の鉄心又は導体の振動を監視す
る目的に使用する場合には、振動周波数は120Hz
に極めて近いので、時限信号をそれに即応して設
定できる。この場合には最小光量の発生回数は振
動の完全な1サイクルの周期である1/120秒の間
計数され、振動の振幅に正比例している。マスク
28、固定マスク34のスリツト30,38の間
隔及び幅は既知であるから振幅は正確に測定でき
る。振動測定装置10の代表的な較正曲線は第6
図に示してある。第6図において、カウンタ44
の読みは、0.025mm(約1ミル)単位で表わした
羽根26の対応する変位に対して描かれている。
第6図の曲線の直線からの変化は振幅の関数とし
ての振動リード片12の機械的増幅特性のわずか
な変化に起因する。このような較正曲線において
は、カウンタ44の読みを直接解釈して振動リー
ド片12の振動振幅を示し、振動測定装置10を
取付けた部材の振動の大きさ或は振動の変化を表
示することができる。振動の周波数は時間の関数
としてのクリツプ回路43の出力から定められて
いるので、振動周波数を知ることは実際には不必
要である。即ち、パルスの時間間隔は振動の1周
期の間に変化するので、半周期の時間或は周波数
は容易に定めることができる。従つて、大形の発
電機その他監視しようとする装置に発生している
振動を遠く離れた場所で監視することは容易に可
能となる。振動測定装置10はそれ自身金属材料
又は非金属材料から製造でき、そして光ガイド2
0,21は電界又は磁界その他の有害な環境の影
響を受けない絶縁材料であるガラス繊維から作ら
れているため、電気装置の監視用として特に有用
である。
振動測定装置10の感度は振動リード片12の
共振特性によつて影響され、振動リード片12の
共振特性はリン青銅又は非導電性材料例えば溶解
シリカ又はアルミナとしてよい振動リード片12
の材料によつて影響される。振動測定装置10の
感度は振動リード片12の寸法及びその材料の機
械的特性によつて左右され、非常に小さくできる
マスク28、固定マスク34のスリツト30,3
8の間隔にも関連する。感度が特定の用途にとつ
て必要以上に大きいならば、羽根26が導電性材
料例えばアルミニウム製の場合、振動測定装置1
0の内部にそして羽根26の両側に永久磁石48
を配設して振動を減衰させることができる。永久
磁石48は羽根26に電流を誘起し、その電流が
磁界に作用して所要の減衰力を生じさせる。別の
方法で減衰されることも可能である。即ち、振動
測定装置10に磁界を存在させることが望ましく
ないか、又は羽根26が何らかの理由により導電
性材料で作られていない場合には、側部材14,
15からなる容器に適当な液体を満たすことによ
つて粘性減衰を行わせることもできる。更に、別
の方法として、所望の程度に振動振幅を減衰させ
るのに十分な程度印加周波数と異なつている固有
共振周波数に振動リード片12を同調させること
もできる。
共振特性によつて影響され、振動リード片12の
共振特性はリン青銅又は非導電性材料例えば溶解
シリカ又はアルミナとしてよい振動リード片12
の材料によつて影響される。振動測定装置10の
感度は振動リード片12の寸法及びその材料の機
械的特性によつて左右され、非常に小さくできる
マスク28、固定マスク34のスリツト30,3
8の間隔にも関連する。感度が特定の用途にとつ
て必要以上に大きいならば、羽根26が導電性材
料例えばアルミニウム製の場合、振動測定装置1
0の内部にそして羽根26の両側に永久磁石48
を配設して振動を減衰させることができる。永久
磁石48は羽根26に電流を誘起し、その電流が
磁界に作用して所要の減衰力を生じさせる。別の
方法で減衰されることも可能である。即ち、振動
測定装置10に磁界を存在させることが望ましく
ないか、又は羽根26が何らかの理由により導電
性材料で作られていない場合には、側部材14,
15からなる容器に適当な液体を満たすことによ
つて粘性減衰を行わせることもできる。更に、別
の方法として、所望の程度に振動振幅を減衰させ
るのに十分な程度印加周波数と異なつている固有
共振周波数に振動リード片12を同調させること
もできる。
本考案は上述した実施例に限定されない。即
ち、光ガイド20,21は羽根26の両側に対設
する必要はなく、羽根26の一側のみに配設する
こともでき、マスク28にスリツト30の代わり
に交互に反射性及び非反射性の部分を形成するこ
ともできる。一方の光ガイドから他方の光ガイド
に反射される光はその場合最大値から最小値に変
化するので、最小光量となる回数を計数して上述
したように振動振幅を定めることができる。
ち、光ガイド20,21は羽根26の両側に対設
する必要はなく、羽根26の一側のみに配設する
こともでき、マスク28にスリツト30の代わり
に交互に反射性及び非反射性の部分を形成するこ
ともできる。一方の光ガイドから他方の光ガイド
に反射される光はその場合最大値から最小値に変
化するので、最小光量となる回数を計数して上述
したように振動振幅を定めることができる。
第1図は振動測定装置の上面図、第2図は第1
図の振動測定装置の端面図、第3図は側部材の一
方を除去して示した第1図の振動測定装置の内部
の斜視図、第4図は第2図の−線の方向から
みた断面図、第5図は本考案による振動測定装置
を示す概略図、第6図は第5図の振動測定装置に
よる代表的な較正曲線を示すグラフである。 10……振動測定装置、12……振動部材、2
0……光ガイド(光源)、21……光ガイド(受
光器)、26……羽根、30,38……スリツト、
32……中実部分(光線吸収要素)、34……固
定マスク、44……カウンタ、尚、図中、同一符
号は同一又は相当部分を示す。
図の振動測定装置の端面図、第3図は側部材の一
方を除去して示した第1図の振動測定装置の内部
の斜視図、第4図は第2図の−線の方向から
みた断面図、第5図は本考案による振動測定装置
を示す概略図、第6図は第5図の振動測定装置に
よる代表的な較正曲線を示すグラフである。 10……振動測定装置、12……振動部材、2
0……光ガイド(光源)、21……光ガイド(受
光器)、26……羽根、30,38……スリツト、
32……中実部分(光線吸収要素)、34……固
定マスク、44……カウンタ、尚、図中、同一符
号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 励振されるようになつている振動部材と、こ
の振動部材に取付けられてそれと共に運動する
ための羽根と、光源手段と、受光手段と、固定
マスクとを備え、前記光源手段と前記受光手段
は前記光源手段から前記受光手段に光線を伝送
するように配設され、前記羽根は前記光源手段
と前記受光手段との間の光路へ延び出る部分を
含み、この部分は光線を前記受光手段の方に指
し向けるための複数の要素及びこれらの要素と
互い違いに配列された複数の光線吸収要素から
なり、前記光線を指し向けるための要素と前記
光線吸収要素とは前記振動部材の運動方向と直
角に延び出て、前記運動方向に等間隔に配設さ
れ、前記固定マスクは前記受光手段を覆い且つ
前記羽根の前記光線を指し向ける要素と同じ大
きさ及び配向をもつ少なくとも1つの透明要素
を有し、前記受光手段はこの受光手段への最小
光量の光伝送の発生回数を計数するための計数
手段を含み、前記光源手段と前記受光手段とを
前記羽根の両側に位置させ、この羽根が前記光
源手段と前記受光手段との間の光路を横切つて
延び出るマスクを有し、このマスクが透明要素
と不透明要素とを交互に有するようにした振動
測定装置。 (2) 両方のマスクを不透明とし、光線を指し向け
る要素及び透明要素は前記マスクの中実部分に
より隔てられたスリツトであり、これらのスリ
ツトと中実部分とは幅が同じである実用新案登
録請求の範囲第1項記載の振動測定装置。 (3) 振動部材の振動の最大振幅を制限するための
減衰手段を有する実用新案登録請求の範囲第2
項記載の振動測定装置。 (4) 羽根を金属製とし、減衰手段は前記羽根に渦
電流を生ずるように位置させた少なくとも1個
の永久磁石を有する実用新案登録請求の範囲第
1項乃至第3項のいずれかに記載の振動測定装
置。 (5) 受光手段が光信号を電気パルスに変換するた
めの検出手段及び前記受光手段への最小光量光
伝送の発生回数を定めるための前記電気パルス
を計数するカウンタ手段を含む実用新案登録請
求の範囲第1項乃至第4項のいずれかに記載の
振動測定装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/913,774 US4218614A (en) | 1978-06-08 | 1978-06-08 | Device for measuring vibration amplitude |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63163425U JPS63163425U (ja) | 1988-10-25 |
JPH018979Y2 true JPH018979Y2 (ja) | 1989-03-10 |
Family
ID=25433558
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7214379A Pending JPS54162584A (en) | 1978-06-08 | 1979-06-08 | Method of measuring vibration |
JP1987121543U Expired JPH018979Y2 (ja) | 1978-06-08 | 1987-08-10 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7214379A Pending JPS54162584A (en) | 1978-06-08 | 1979-06-08 | Method of measuring vibration |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4218614A (ja) |
JP (2) | JPS54162584A (ja) |
BE (1) | BE876877A (ja) |
CA (1) | CA1104368A (ja) |
DE (1) | DE2923361A1 (ja) |
ES (1) | ES481318A1 (ja) |
FR (1) | FR2428246A1 (ja) |
IT (1) | IT1120791B (ja) |
YU (1) | YU129979A (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4321464A (en) * | 1978-06-08 | 1982-03-23 | Westinghouse Electric Corp. | Device for measuring vibration phase and amplitude |
US4403144A (en) * | 1978-07-26 | 1983-09-06 | Rockwell International Corporation | Fiber optic accelerometer |
DE3203935A1 (de) * | 1982-02-05 | 1983-08-18 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Anordnung zum messen mechanischer schwingungen, insbesondere eines unter elektrischer hochspannung stehenden leiterseiles |
US4567771A (en) * | 1983-06-10 | 1986-02-04 | Adc Fiber Optics Corporation | Optical accelerometer |
DE3704209A1 (de) * | 1986-04-11 | 1987-10-15 | Bosch Gmbh Robert | Beschleunigungssensor |
US4875373A (en) * | 1988-07-25 | 1989-10-24 | Westinghouse Electric Corp. | Temperature compensated fiber optic vibration sensor |
US4955236A (en) * | 1988-11-22 | 1990-09-11 | Nec Environment Engineering Ltd. | Method for observation of vibration mode |
DE4312692C2 (de) * | 1993-04-20 | 1998-07-02 | Richter Thomas | Meßvorrichtung zur Erfassung von Schwingungen, Impulsen, Stößen, Beschleunigungen oder seismischen Erregungen und Verwendungen dieser Meßvorrichtung |
US5469745A (en) * | 1993-06-01 | 1995-11-28 | Westinghouse Electric Corporation | System for determining FOVM sensor beat frequency |
US5684718A (en) * | 1996-02-12 | 1997-11-04 | Westinghouse Electric Corporation | Method and apparatus for monitoring the operation of an electric generator |
US6895131B1 (en) * | 2003-12-05 | 2005-05-17 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Hermetic seal for use in converting optical signals to electrical signals |
WO2007136060A1 (ja) * | 2006-05-24 | 2007-11-29 | Panasonic Corporation | 色温度補正装置及びディスプレイ装置 |
ITMI20130122A1 (it) * | 2013-01-28 | 2014-07-29 | Luceat S P A | Sensore ottico-vibrazionale |
CN106289498B (zh) * | 2015-05-12 | 2023-09-05 | 内蒙航天动力机械测试所 | 一种在线测量固体发动机振动的系统及其方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US2351955A (en) * | 1939-12-30 | 1944-06-20 | Graf Anton | Gravity meter |
US2447863A (en) * | 1944-05-09 | 1948-08-24 | Conn Ltd C G | Vibration indicating apparatus |
DE836105C (de) * | 1950-03-17 | 1952-04-07 | Losenhausenwerk Duesseldorfer | Schwingungsanzeige, besonders fuer Auswuchtmaschinen |
US2666650A (en) * | 1951-02-07 | 1954-01-19 | Macdonell John | Sound pickup and reproducing apparatus |
DE1013881B (de) * | 1953-04-11 | 1957-08-14 | Durag Appbau G M B H | Anordnung zur Ausloesung von Schaltvorgaengen durch ein schwingendes mechanisches Organ bei einem vorbestimmten Schwingungszustand |
US2728220A (en) * | 1953-07-09 | 1955-12-27 | Monroe J Willner | Vibration measuring apparatus |
US2873103A (en) * | 1953-10-07 | 1959-02-10 | W F Sprengnether Instr Company | Seismological instruments |
US3093743A (en) * | 1960-11-16 | 1963-06-11 | J B T Instr Inc | Resonant reed frequency sensitive control apparatus |
US3224279A (en) * | 1962-06-28 | 1965-12-21 | Giannini Controls Corp | Accelerometer |
US3394976A (en) * | 1963-05-31 | 1968-07-30 | Sperry Rand Corp | Frequency responsive apparatus |
US3364813A (en) * | 1963-09-06 | 1968-01-23 | Nasa Usa | Self-calibrating displacement transducer |
DE1548558A1 (de) * | 1966-09-30 | 1970-04-23 | Wenczler & Heidenhain | Einrichtung zur Ermittlung des Abstandes des Schwingungsmittelpunktes eines Pendels von einem vorgegebenen Referenzort |
JPS5211351B2 (ja) * | 1972-09-11 | 1977-03-30 | ||
US3789674A (en) * | 1972-10-27 | 1974-02-05 | Us Navy | Optical accelerometer |
US3961185A (en) * | 1974-11-11 | 1976-06-01 | The Detroit Edison Company | Fiber optic displacement transducer |
-
1978
- 1978-06-08 US US05/913,774 patent/US4218614A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-10-31 CA CA315,340A patent/CA1104368A/en not_active Expired
-
1979
- 1979-06-04 YU YU01299/79A patent/YU129979A/xx unknown
- 1979-06-06 FR FR7914457A patent/FR2428246A1/fr active Granted
- 1979-06-06 ES ES481318A patent/ES481318A1/es not_active Expired
- 1979-06-07 IT IT23338/79A patent/IT1120791B/it active
- 1979-06-08 JP JP7214379A patent/JPS54162584A/ja active Pending
- 1979-06-08 DE DE19792923361 patent/DE2923361A1/de active Granted
- 1979-06-08 BE BE0/195658A patent/BE876877A/xx not_active IP Right Cessation
-
1987
- 1987-08-10 JP JP1987121543U patent/JPH018979Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS54162584A (en) | 1979-12-24 |
FR2428246A1 (fr) | 1980-01-04 |
BE876877A (fr) | 1979-12-10 |
DE2923361A1 (de) | 1979-12-13 |
IT7923338A0 (it) | 1979-06-07 |
FR2428246B1 (ja) | 1983-10-14 |
CA1104368A (en) | 1981-07-07 |
US4218614A (en) | 1980-08-19 |
IT1120791B (it) | 1986-03-26 |
YU129979A (en) | 1982-06-30 |
ES481318A1 (es) | 1980-08-16 |
DE2923361C2 (ja) | 1992-03-05 |
JPS63163425U (ja) | 1988-10-25 |
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