JPH0534510U - 非接触変位測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シールに使用されるＯリング等の摩擦抵抗を
なくして始動性がよく、正確な測定ができる。 【構成】 被測定面６に対して略垂直な軸芯方向に移動
自在に支持されたロッド７の被測定面６に対向する一端
にエアマイクロ式ノズル１を取付け、このノズル１の背
圧と基準圧力との差圧を検出する差圧計22を設け、前記
ロッド７の他端に、内部の空気圧によりロッド７を昇降
可能なベロース10を設け、差圧計22の出力に応じてベロ
ース10内の空気圧を制御するコントロールバルブ26を設
け、前記ロッド７の移動量を検出する作動変圧器11を設
けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エアマイクロ式変位測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来のエアマイクロ式変位測定装置は、図３に示すように、エア・アクチュエ ータのシリンダー４１から下方に出退自在に設けられたロッド４２の下端にマイ クロ式ノズル４３を設け、このノズル４３からの噴き出し背圧を、シリンダー４ １の収縮室４１ａ内に導入することによって、ノズル４３先端の隙間を一定に調 整するように構成されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のようにエア・アクチュエータを用いた構成では、ロッド ４２に設けたピストン４４とシリンダー４１とのシールにＯリングを使用してい るため、ピストン４４の始動性が悪く、非線形効果を生ずるという問題があった 。

【０００４】 本考案は上記問題を解決するもので、Ｏリング等によるシールを無くしてノズ ル先端の隙間を一定に調整できる非接触変位測定装置を提供することを目的とす るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記問題を解決するために本考案は、被測定面に対して略垂直な軸芯方向に移 動自在に支持されたロッドの被測定面に対向する一端にエアマイクロ式ノズルを 取付け、このノズルの背圧と基準圧力との差圧を検出する差圧計を設け、前記ロ ッドの他端に、内部の流体圧によりロッドを昇降可能なベロースを設け、差圧計 の出力に応じてベロース内の流体圧を制御するコントロールバルブを設け、前記 ロッドの移動量を検出する作動変圧器を設けたものである。

【０００６】

【作用】

上記構成により、ノズル先端の隙間が変化して背圧が変動すると、これを差圧 計にて検出し、その差圧に応じてコントロールバルブを制御することにより、ベ ローズ内の流体圧を調整してロッドを移動させ、ノズル先端の隙間を一定に保持 し、この時のロッドの変位を作動変圧器により検出するので、従来のようなＯリ ングによる誤差はなくなり、またベローズの伸縮量に応じて作動変圧器により測 定範囲も広くでき、高精度な測定が可能となる。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図１および図２に基づいて説明する。 図１において、１は２段絞りのエアマイクロ式ノズルであり、上段室２の下部 にオリフィス３を介して下端面に開口５を有する空気溜まり４が形成され、その 下端面が隙間Ｃを介して被測定面６と対向するように構成されている。このノズ ル１は軸芯が垂直なロッド７の下端７ａに取付けられ、ロッド７は箱体８の貫通 孔９を通って箱体８内に延び、上端７ｂは箱体８内に配置されたベローズ１０の 下部可動体１０ａに取付けられている。

【０００８】 前記箱体８の貫通孔９には、ロッド７の昇降移動を検出する作動変圧器１１が 設けられている。この作動変圧器１１は、ロッド７に設けられた磁気コア１２と 、貫通孔９に設けられた差動コイル１３（１次コイル１３ａとその上下に配置さ れた２次コイル１３ｂ）からなり、発振器１４により１次コイル１３ａに一定周 波数の電圧を加えて励磁すると、磁束が２次コイル１３ｂと交差し、磁気コア１ ２が差動コイル１３の中心にあるため、２次コイル１３ｂに誘起される出力電圧 は磁気コア１２の変位で変化することになり、この２次コイル１３ｂの出力電圧 をリニアライザ１５で増幅して記録計１６に出力することにより、ロッド７の変 位を検出するように構成されている。したがって、この作動変圧器１１は摩耗部 分や摩擦抵抗もなく、正確にロッド７の変位を検出できる。

【０００９】 上段室２には調圧弁２１を介して高圧空気が供給され、空気溜まり４の圧力は 差圧計１７の一方の口に導入されいる。又、差圧計２２の他方の口には調圧弁２ １と減圧弁２３を通した一定の基準圧力が導入されている。差圧計２２の出力は 調節器２４を介して増幅器２５に入力され、差圧に応じた出力信号（電流）をコ ントロールバルブ２６に出力してベローズ１０内の空気圧を制御し、これにより 、ロッド７に加える下向きのスラスト力を制御するように構成されている。

【００１０】 コントロールバルブ２６は、たとえば図２に示すように、バルブ本体３１に先 窄まりで外部に開放されたテーパー孔３２を形成し、このテーパー孔３２に係合 して開閉可能なコーン体３３をピエゾアクチュエーター３４により接近離間可能 に設けたもので、ピエゾアクチュエーター３４を作動することにより、バルブ本 体３１内の圧力すなわち連通管２７を介して連通されたベローズ１０内の圧力を 調整することができる。

【００１１】 以上の構成において、ノズル１の上段室２に高圧空気を供給すると、オリフィ ス３で絞られて下段の空気溜まり４に流れ込み、下端の開口５を介して被測定面 ６との隙間Ｃで再び絞られて大気中に放出される。この時の隙間Ｃは空気溜まり ４の圧力によって一意的に決まり、この圧力を一定に保つように制御することに よって隙間Ｃを一定に保つことができる。

【００１２】 そこで、空気溜まり４の圧力が差圧計２２に導入され、一定の基準圧力との差 圧が検出され、その偏差信号が調節器２４及び増幅器２５を介して差圧に応じた 出力信号に変換されてコントロールバルブ２６のピエゾアクチュエーター３４に 出力される。すると、この信号に基づいてピエゾアクチュエーター３４が作動さ れてコーン体３３が駆動され、バルブ本体３１内の圧力すなわちベローズ１０内 の圧力が調整され、その結果、ベローズ８にてロッド７に加えられるスラスト力 が制御され、隙間Ｃが一定に保持される。例えば、隙間Ｃが大きくなると、空気 溜まり４の圧力が低下し、差圧が大きくなるため、コントロールバルブ２６のピ エゾアクチュエーター３４が収縮されてコーン体２４がテーパー孔２３から離さ れてバルブ本体３１内の空気を外部に逃がし、ベローズ８内の圧力を低化させて ロッド７を下方に変位させ隙間Ｃが小さくして、隙間Ｃを一定に保持することが できる。

【００１３】 そして、作動変圧器１１によりロッド８およびノズル１の変位、即ち被測定面 の変位を高精度で検出することができる。また、ロッド７は中間部をペローズ８ にのみ支持されるとともに、その変位は作動変圧器１１により検出するため、摩 擦力は小さく、線形性の高い、高精度の制御が可能である。

【００１４】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、ノズル先端の隙間が変化して背圧が変動する と、これを差圧計にて検出し、その差圧に応じてコントロールバルブを制御する ことにより、ベローズ内の流体圧を調整してロッドを移動させ、ノズル先端の隙 間を一定に保持し、この時のロッドの変位を作動変圧器により検出するので、従 来のようなＯリングによる誤差はなくなり、またベローズの伸縮量に応じて作動 変圧器により測定範囲も広くでき、高精度な測定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る非接触変位測定装置の一実施例を
示す構成図である。

【図２】同コントロールバルブの断面図である。

【図３】従来の非接触変位測定装置を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１ ノズル ２ 上段室 ３ オリフィス ４ 空気溜まり ５ 開口 ６ 被測定面 ７ ロッド ８ 箱体 ９ 貫通孔 10 ベローズ 11 差動変圧器 12 磁気コア 13 差動コイル 22 差圧計 26 コントロールバルブ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定面に対して略垂直な軸芯方向に移
   動自在に支持されたロッドの被測定面に対向する一端に
   エアマイクロ式ノズルを取付け、このノズルの背圧と基
   準圧力との差圧を検出する差圧計を設け、前記ロッドの
   他端に、内部の流体圧によりロッドを昇降可能なベロー
   スを設け、差圧計の出力に応じてベロース内の流体圧を
   制御するコントロールバルブを設け、前記ロッドの移動
   量を検出する作動変圧器を設けたことを特徴とする非接
   触変位測定装置。