JPH09273960A - Seismoscope and seismic detector using the same - Google Patents

Seismoscope and seismic detector using the same

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JPH09273960A
JPH09273960A JP8124996A JP8124996A JPH09273960A JP H09273960 A JPH09273960 A JP H09273960A JP 8124996 A JP8124996 A JP 8124996A JP 8124996 A JP8124996 A JP 8124996A JP H09273960 A JPH09273960 A JP H09273960A
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JP
Japan
Prior art keywords
vibration
storage container
weight
seismoscope
fixed
Prior art date
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Pending
Application number
JP8124996A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenzo Ochi
謙三 黄地
Yasuhiro Umekage
康裕 梅景
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP8124996A priority Critical patent/JPH09273960A/en
Publication of JPH09273960A publication Critical patent/JPH09273960A/en
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a higher detection accuracy of a seismoscope by precisely detecting characteristics of vibration. SOLUTION: This seismoscope 1 comprises a housing container 3, a weight 2 supported by at least three vibration detectors 4a, 4b and 4c fixed on the bottom surface of the housing container and can precisely detect the characteristics of vibration with a simple construction. This enables detection distinguishing vibration attributed to earthquake or the like from mere vibration by an impact.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、地震などを検知す
る感震器とこれを用いた地震検知器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a seismic detector for detecting an earthquake and the like and an earthquake detector using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の感震器100は、図11
に示すように、収納容器101内のすり鉢状の底部10
2に保持された球状の重り103と、この重りの荷重に
より電気的接点が開閉するスイッチ104からなる構成
であった(特開昭61−160026号公報)。地震な
どの振動が収納容器101に伝達されると、球状の重り
103はすり鉢状の底部102から上下あるいは左右に
移動する。この移動によりスイッチ104の梃子105
を押し下げていた荷重伝達棒106に印加されていた球
状の重り103の荷重が取り除かれる。この結果、スイ
ッチ104が動作し、端子107a、107b間がオ
ン、オフし、振動が発生したことが検知される。
2. Description of the Related Art A conventional seismic sensor 100 of this type is shown in FIG.
As shown in FIG.
The configuration is composed of a spherical weight 103 held by No. 2 and a switch 104 whose electric contact is opened and closed by the load of this weight (Japanese Patent Laid-Open No. 61-160026). When vibration such as an earthquake is transmitted to the storage container 101, the spherical weight 103 moves vertically or horizontally from the mortar-shaped bottom portion 102. By this movement, the lever 105 of the switch 104
The load of the spherical weight 103 applied to the load transmission rod 106 that was pushing down is removed. As a result, the switch 104 operates, the terminals 107a and 107b are turned on and off, and it is detected that vibration is generated.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
感震器では、振動の有無を検知することはできるが、振
動の大きさなど振動の特性を正確に検知できない。ま
た、垂直方向、水平方向の振動を区別して検知できない
などの課題を有していた。振動の特性を正確に検知でき
ないため、地震による振動か、ただ単なる衝撃による振
動かなどを判別することができないなどの課題も有して
いた。
However, although the conventional seismoscope can detect the presence or absence of vibration, it cannot accurately detect the characteristics of vibration such as the magnitude of vibration. In addition, there is a problem that it is impossible to detect the vibration in the vertical direction and the vibration in the horizontal direction separately. Since the characteristics of vibration cannot be accurately detected, there is a problem that it is not possible to determine whether the vibration is due to an earthquake or just due to a shock.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、収納容器と、収納容器に固定された複数の
振動検知素子に支えられた重りとからなる構成としたも
のである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention comprises a storage container and a weight supported by a plurality of vibration detection elements fixed to the storage container.

【0005】上記発明によれば、振動により移動する重
りを、実質的に少なくとも3方向から振動検知素子で支
持しているので、振動の大きさと、水平方向、あるいは
垂直方向の振動成分を分離して検知することができる。
また、この感震器を用いた地震検知器は、振動成分およ
び強度を検知できるので、より高性能な地震検知器とな
る。
According to the above invention, since the weight that moves due to vibration is supported by the vibration detecting element from at least three directions, the magnitude of vibration and the vibration component in the horizontal or vertical direction are separated. Can be detected.
Further, the seismic detector using this seismic detector can detect the vibration component and the intensity, so that it becomes a higher-performance seismic detector.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明は収納容器と、収納容器の
底面に固定されたすくなくとも3本の振動検知素子に支
えられた重りとからなる構成とした。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention comprises a storage container and a weight fixed to the bottom surface of the storage container and supported by at least three vibration detecting elements.

【0007】また、収納容器と、収納容器の天井面に固
定されたすくなくとも3本の振動検知素子に吊り下げら
れた重りとからなる構成とした。
Further, the storage container and the weight fixed to the ceiling surface of the storage container are suspended from at least three vibration detecting elements.

【0008】この構成により、振動により重りが変動し
た場合に、例えば、上下振動であれば3本の振動検知素
子には同相の振動成分が発生する。また、水平方向の振
動であれば、3本の振動検知素子にそれぞれ位相の異な
った振動成分が発生する。このため、振動の大きさだけ
でなく、振動の水平、垂直成分を分離して検知すること
ができる。
With this configuration, when the weight changes due to vibration, for example, in the case of vertical vibration, in-phase vibration components are generated in the three vibration detecting elements. Further, in the case of horizontal vibration, vibration components having different phases are generated in the three vibration detecting elements. Therefore, not only the magnitude of the vibration but also the horizontal and vertical components of the vibration can be detected separately.

【0009】また、収納容器と、収納容器の底面および
天井面に固定されたすくなくとも2本の振動検知素子に
より上下から支持された重りとからなる構成とした。
Further, the storage container and the weight fixed to the bottom surface and the ceiling surface of the storage container are supported from above and below by at least two vibration detecting elements.

【0010】この構成により、2本の振動検知素子に検
知される振動の大きさ、位相を検知することにより、振
動の大きさだけでなく、振動の水平、垂直成分を分離し
て検知することができる。
With this configuration, by detecting the magnitude and phase of the vibration detected by the two vibration detecting elements, not only the magnitude of the vibration but also the horizontal and vertical components of the vibration can be detected separately. You can

【0011】また、収納容器と、収納容器の底面に固定
されたすくなくとも3分割された電極を有する円筒状の
圧電型振動検知素子に支えられた重りとからなる構成と
した。
The storage container and the weight supported by a cylindrical piezoelectric vibration detecting element having at least three divided electrodes fixed to the bottom surface of the storage container are used.

【0012】また、収納容器と、収納容器の底面に天井
面に固定されたすくなくとも3分割された電極を有する
円筒状の圧電型振動検知素子に吊り下げられた重りとか
らなる構成とした。
Further, the storage container and the weight suspended from a cylindrical piezoelectric vibration sensing element having at least three divided electrodes fixed to the ceiling surface on the bottom surface of the storage container are used.

【0013】この構成により、振動が発生し、重りが移
動すると、この重りの移動に伴って圧電型振動検知素子
に電圧が発生することになる。このため振動が発生した
場合にのみ振動を検知する強度・位相検知手段や、検知
した信号を判別する信号判別手段を駆動する制御が可能
になり、その結果消費電力の少ない感震器を構成するこ
とができる。
With this structure, when vibration occurs and the weight moves, a voltage is generated in the piezoelectric vibration detecting element along with the movement of the weight. Therefore, it becomes possible to control the strength / phase detecting means for detecting the vibration only when the vibration occurs and the signal judging means for judging the detected signal, and as a result, a seismoscope with low power consumption is configured. be able to.

【0014】また、収納容器と、収納容器の底面および
天井面に固定されたすくなくとも3分割された電極を有
する円筒状の圧電型振動検知素子により上下から支持さ
れた重りとからなる構成とした。
Further, the storage container and the weight supported from above and below by a cylindrical piezoelectric vibration detecting element fixed to the bottom surface and the ceiling surface of the storage container and having at least three divided electrodes are adopted.

【0015】この構成により、上下の円筒状の圧電型振
動検知素子により重りを支持するというより簡単な構成
で振動の特性を精度よく検知できる。このため振動検知
性能が向上する。また、消費電力の少ない感震器をも構
成することができる。
With this configuration, it is possible to accurately detect the vibration characteristic with a simpler structure in which the weight is supported by the upper and lower cylindrical piezoelectric type vibration detection elements. Therefore, the vibration detection performance is improved. Further, it is possible to configure a seismic sensor that consumes less power.

【0016】さらに、請求項1〜6のいずれか1項記載
の感震器と、感震器を構成する振動検知器のそれぞれの
信号の強度・位相成分を検知する強度・位相検知手段
と、検知した信号を判別する信号判別手段とからなる構
成とした。
Further, the seismoscope according to any one of claims 1 to 6, and an intensity / phase detecting means for detecting intensity / phase components of respective signals of a vibration detector constituting the seismic detector, It is configured to include a signal discriminating means for discriminating the detected signal.

【0017】この構成により、地震の大きさや、振動の
垂直成分、水平成分まで検知できるため、地震と単なる
衝撃による振動などと判別ができ、誤動作の少ない地震
検知ができる。
With this configuration, since the magnitude of an earthquake and the vertical and horizontal components of vibration can be detected, it is possible to distinguish between an earthquake and vibration due to a simple shock, and it is possible to detect an earthquake with few malfunctions.

【0018】以下、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。 (実施例1)図1は、本発明の実施例1の感震器1の断
面図である。2は、収納容器3に設置された振動により
変位可能な重りを示す。4a、4b、4cは、収納容器
3内の底面部にほぼ垂直に設置された3本のコイル状の
振動検知素子を示す。この振動検知素子は歪み抵抗線な
どをコイル状にし、容易に弾性変化が生じるようにし
た。なお、重り2は導電性の金属球とし、5は重量が無
視できる程度に小さい、しなやかなリード線を示す。6
および7a、7b、7cは接続端子を示す。このような
構成で、収納容器3に振動が加えられると、弾性的に支
持されている重り2は振動に応じて上下、左右に変位す
ることになる。例えば、上下に振動が加えられた場合、
重り2が上下方向に振動することになり、コイル状の振
動検知素子、4a、4b、4cはそれぞれ同じ周期で上
下に、伸張したり、圧縮したりすることになる。従っ
て、コイル状の振動検知素子、4a、4b、4cはそれ
ぞれ振動と同期して、同相の抵抗変化を示すことにな
る。この抵抗変化を接続端子から検知することにより重
り2の変位を検知でき、振動を検知することができる。
また、収納容器3に左右の振動が加えられると、重り2
は左右に振動することになる。この場合、振動方向にあ
るコイル状の振動検知素子が、重り2の重量の大部分を
負担することになり、圧縮されることになる。逆に、反
対方向にあるコイル状の振動検知素子は、重り2の荷重
が小さくなるために伸張されることになる。従って、コ
イル状の振動検知素子、4a、4b、4cのそれぞれの
抵抗変化は、位相および大きさの異なった抵抗変化を示
すことになる。このようにコイル状の振動検知素子、4
a、4b、4cの抵抗変化の大きさと位相関係とを検知
することにより、振動の大きさばかりでなく、水平方向
の振動か、垂直方向の振動かを区別して検知することが
できる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view of a seismoscope 1 according to a first embodiment of the present invention. Reference numeral 2 denotes a weight installed in the storage container 3 which can be displaced by vibration. Reference numerals 4a, 4b, and 4c denote three coil-shaped vibration detecting elements installed substantially vertically on the bottom surface of the storage container 3. In this vibration detecting element, a strain resistance wire or the like is formed into a coil shape so that the elastic change easily occurs. The weight 2 is a conductive metal ball, and 5 is a flexible lead wire whose weight is negligibly small. 6
And 7a, 7b, and 7c indicate connection terminals. With such a configuration, when the storage container 3 is vibrated, the elastically supported weight 2 is displaced vertically and horizontally according to the vibration. For example, when vibration is applied up and down,
Since the weight 2 vibrates in the vertical direction, the coil-shaped vibration detection elements 4a, 4b, and 4c respectively expand and contract vertically in the same cycle. Therefore, the coil-shaped vibration detecting elements 4a, 4b, and 4c exhibit the same phase resistance change in synchronization with the vibration. By detecting this resistance change from the connection terminal, the displacement of the weight 2 can be detected, and the vibration can be detected.
When left and right vibrations are applied to the storage container 3, the weight 2
Will vibrate left and right. In this case, the coil-shaped vibration sensing element in the vibration direction bears most of the weight of the weight 2 and is compressed. On the contrary, the coil-shaped vibration sensing element in the opposite direction is stretched because the load of the weight 2 is reduced. Therefore, the resistance changes of the coil-shaped vibration sensing elements 4a, 4b, and 4c show resistance changes of different phases and magnitudes. As described above, the coil-shaped vibration detecting element 4
By detecting the magnitude of resistance change and the phase relationship of a, 4b, and 4c, it is possible to detect not only the magnitude of vibration but also the vibration in the horizontal direction and the vibration in the vertical direction.

【0019】(実施例2)図2は、本発明の実施例2の
感震器8の断面図である。9は、収納容器10に設置さ
れた振動により変位可能な重りを示す。11a、11
b、11cは、収納容器10内の天井部にほぼ鉛直に設
置された3本のコイル状の振動検知素子を示す。この振
動検知素子は、実施例1と同様に歪み抵抗線などをコイ
ル状に形成し、容易に弾性変化が生じるようにした。な
お、重り9は導電性の金属球とし、12は重量が無視で
きる程度に小さい、しなやかなリード線を示す。13お
よび14a、14b、14cは接続端子を示す。このよ
うな構成で、収納容器10に振動が加えられると、実施
例1と同様の動作が得られ、同様の効果が得られる。
(Embodiment 2) FIG. 2 is a sectional view of a seismoscope 8 according to a second embodiment of the present invention. Reference numeral 9 denotes a weight that is placed in the storage container 10 and can be displaced by vibration. 11a, 11
Reference numerals b and 11c denote three coil-shaped vibration detection elements installed substantially vertically on the ceiling of the storage container 10. In this vibration detecting element, a strain resistance wire or the like is formed in a coil shape similarly to the first embodiment so that the elastic change can be easily caused. The weight 9 is a conductive metal ball, and the reference numeral 12 is a flexible lead wire whose weight is negligible. Reference numerals 13 and 14a, 14b and 14c denote connection terminals. With such a configuration, when vibration is applied to the storage container 10, the same operation as that of the first embodiment is obtained, and the same effect is obtained.

【0020】しかしながらこの場合、重りを天井部から
吊るしているため、重りを支えることが不要となる、水
平方向の振動に対してより高感度にできる。また、重り
9を簡単に設置することもできる。
However, in this case, since the weight is hung from the ceiling portion, it is not necessary to support the weight, and it is possible to achieve higher sensitivity to horizontal vibration. Also, the weight 9 can be easily installed.

【0021】なお、実施例1、2において、振動検知素
子をほぼ平行に配置したが、カメラの三脚のように三角
錐状に配置しても、同様の作用、効果が得られる。
In the first and second embodiments, the vibration detecting elements are arranged substantially in parallel, but the same action and effect can be obtained by arranging them in a triangular pyramid shape like a tripod of a camera.

【0022】(実施例3)図3は、本発明の実施例3の
感震器15の断面図である。16は収納容器17に設置
された振動により変位可能な重りを示す。18、19は
収納容器17の天井部および底面部に固定された上下2
本のコイル状の振動検知素子を示す。この振動検知素子
は、実施例1、2と同様に歪み抵抗線などをコイル状に
形成し、容易に弾性変化が生じるようにした。なお、重
り16は導電性の金属球とし、20は重量が無視できる
程度に小さい、しなやかなリード線を示す。21、2
2、23はそれぞれ振動検知素子18、19およびリー
ド線20の接続端子を示す。このような構成の感震器1
5に振動が加えられると、例えば、上下方向の振動の場
合、重り16は上下に振動する。従って、上の振動検知
素子18が重り16により圧縮されると、下の振動検知
素子19は伸張されることになる。このため、上下の振
動検知素子には、お互いに逆方向の抵抗変化が発生する
ことになる。すなわち、一方は抵抗が増加し、他方は減
少することになる。水平方向の振動の場合、上下の振動
検知素子は重り16の左右の変位とともに、両者とも同
時に伸張される。この時に振動検知素子18、19に発
生する抵抗変化は同じである。すなわち、両者とも抵抗
が増加したり、減少したりする。このように上下の振動
検知素子の抵抗変化を分離して検知することにより、振
動の大きさばかりでなく、振動の水平成分、垂直成分を
分離して検知することができる。実施例1、2に比べ簡
単な構成で、振動の大きさばかりでなく、水平成分、垂
直成分を分離して検知できるため、地震であるか、単な
る衝撃であるかを容易に判別可能となる。
(Embodiment 3) FIG. 3 is a sectional view of a seismoscope 15 according to a third embodiment of the present invention. Reference numeral 16 denotes a weight that is placed in the storage container 17 and can be displaced by vibration. 18 and 19 are upper and lower 2 fixed to the ceiling and bottom of the storage container 17.
2 illustrates a coiled vibration sensing element. In this vibration detecting element, a strain resistance wire or the like is formed in a coil shape in the same manner as in Examples 1 and 2, so that elastic change easily occurs. It should be noted that the weight 16 is a conductive metal ball, and 20 indicates a flexible lead wire whose weight is so small that it can be ignored. 21, 2
Reference numerals 2 and 23 denote connection terminals for the vibration detecting elements 18 and 19 and the lead wire 20, respectively. A seismoscope 1 with such a configuration
When vibration is applied to 5, the weight 16 vibrates up and down, for example, in the case of vertical vibration. Therefore, when the upper vibration detecting element 18 is compressed by the weight 16, the lower vibration detecting element 19 is expanded. For this reason, the upper and lower vibration detecting elements change in resistance in opposite directions. That is, one increases the resistance and the other decreases. In the case of horizontal vibration, the upper and lower vibration sensing elements are simultaneously stretched together with the lateral displacement of the weight 16. At this time, the resistance changes generated in the vibration detecting elements 18 and 19 are the same. That is, in both cases, the resistance increases or decreases. By separately detecting the resistance change of the upper and lower vibration detecting elements in this manner, not only the magnitude of the vibration but also the horizontal and vertical components of the vibration can be separately detected. Since the configuration is simpler than that of the first and second embodiments and not only the magnitude of vibration but also the horizontal component and the vertical component can be detected separately, it is possible to easily determine whether it is an earthquake or a simple impact. .

【0023】(実施例4)図4は、本発明の実施例4の
感震器24の断面図である。25は、収納容器26内に
設置された振動により変位可能な重りを示す。27は重
り25を支える円筒状の圧電型振動検知素子を示し、収
納容器26の底面部に固定されている。この圧電型振動
検知素子は、合成ゴムに圧電体からなる微粒子を分散さ
せて、柔軟性に優れた構成とした。28は、圧電型振動
検知素子27の内部電極、29a、29b、29c(2
9cは図示せず)は軸方向に3分割された外部電極をそ
れぞれ示す。30、31a、31bはそれぞれのリード
線を示し、接続端子32、33a、33bに接続されて
いる。34は内部電極と外部電極との間にある圧電体を
含む合成ゴムの部分を示し、35は円筒状の中空部分を
示す。図5に円筒状の圧電型振動検知素子27の部分拡
大図を示す。28は内部電極であり共通となっている。
また、29a、29bは軸方向に3分割された外部電極
である。合成ゴム部分34に歪みが加えられると、圧電
性のため、内部電極28と外部電極29aあるいは29
bに電圧が発生する。なお、円筒状の圧電型振動検知素
子27の先端部分は、すり鉢状にし、重り25を固着し
た。このような構成で、収納容器26に振動が加えられ
ると、重り25は円筒状の圧電型振動検知素子27に拘
束されながら変位することになる。この重り25の変位
により、円筒状の圧電型振動検知素子27に歪みが加え
られ、内部電極と外部電極との間に電圧が発生すること
になる。例えば、重り25が上下に変位した場合、円筒
状の圧電型振動検知素子27は上下に伸縮、圧縮される
ことになる。従って、27は半径方向に圧縮されたり伸
張されたりすることになる。すなわち厚みが増加した
り、減少したりすることになる。このため、この動作と
同期して内部電極28と外部電極29a、29b、29
c間に、正電圧あるいは負電圧が発生することになる。
この時に発生する電圧は同期して同じ位相で発生する。
発生する電圧は加えられる歪みの大きさ、すなわち振動
の大きさに依存している。また、重り25が左右に変位
した場合、円筒状の圧電型振動検知素子27は左右に変
位することになる。従って、変位方向にある部分は、重
り25により圧縮され、反対方向の部分は伸張される結
果となる。この動作と同期して内部電極28と外部電極
29a、29b、29c間に、正電圧、負電圧が発生す
ることになる。この場合は、発生する電圧は変位方向に
依存するため、同相であったり、逆相であったりする。
このように内部電極28と外部電極29a、29b、2
9c間の、正電圧、負電圧を分離独立して検知すること
により振動の大きさと、垂直成分および水平成分とを区
別して検知できる。
(Embodiment 4) FIG. 4 is a sectional view of a seismoscope 24 according to a fourth embodiment of the present invention. Reference numeral 25 denotes a weight that is placed inside the storage container 26 and can be displaced by vibration. Reference numeral 27 denotes a cylindrical piezoelectric vibration detecting element that supports the weight 25, and is fixed to the bottom surface of the storage container 26. This piezoelectric vibration sensing element has a structure in which fine particles made of a piezoelectric material are dispersed in synthetic rubber to have excellent flexibility. Reference numeral 28 is an internal electrode of the piezoelectric vibration sensing element 27, and 29a, 29b, 29c (2
Reference numeral 9c indicates an external electrode divided into three in the axial direction (not shown). Reference numerals 30, 31a and 31b denote respective lead wires, which are connected to the connection terminals 32, 33a and 33b. Reference numeral 34 designates a synthetic rubber portion containing a piezoelectric material between the internal electrode and the external electrode, and 35 designates a hollow cylindrical portion. FIG. 5 shows a partially enlarged view of the cylindrical piezoelectric vibration detecting element 27. 28 is an internal electrode which is common.
Further, 29a and 29b are external electrodes divided into three in the axial direction. When the synthetic rubber portion 34 is strained, the inner electrode 28 and the outer electrode 29a or 29a are generated due to the piezoelectric property.
A voltage is generated at b. The tip of the cylindrical piezoelectric vibration sensing element 27 was shaped like a mortar and the weight 25 was fixed. With such a configuration, when vibration is applied to the storage container 26, the weight 25 is displaced while being constrained by the cylindrical piezoelectric vibration detection element 27. Due to the displacement of the weight 25, the cylindrical piezoelectric vibration detecting element 27 is distorted, and a voltage is generated between the internal electrode and the external electrode. For example, when the weight 25 is vertically displaced, the cylindrical piezoelectric vibration sensing element 27 is vertically expanded and contracted and compressed. Therefore, 27 will be radially compressed and expanded. That is, the thickness increases or decreases. Therefore, in synchronization with this operation, the inner electrode 28 and the outer electrodes 29a, 29b, 29
A positive voltage or a negative voltage will be generated between c.
The voltages generated at this time are synchronously generated in the same phase.
The generated voltage depends on the magnitude of the applied strain, that is, the magnitude of the vibration. When the weight 25 is displaced left and right, the cylindrical piezoelectric vibration sensing element 27 is displaced left and right. Therefore, the part in the displacement direction is compressed by the weight 25, and the part in the opposite direction is expanded. In synchronization with this operation, positive voltage and negative voltage are generated between the inner electrode 28 and the outer electrodes 29a, 29b, 29c. In this case, since the generated voltage depends on the displacement direction, it may have the same phase or an opposite phase.
Thus, the inner electrode 28 and the outer electrodes 29a, 29b, 2
By separately detecting the positive voltage and the negative voltage between 9c, the magnitude of vibration and the vertical component and the horizontal component can be detected separately.

【0024】(実施例5)図6は、本発明の実施例5の
感震器35の断面図である。36は、収納容器37内に
設置された振動により変位可能な重りを示す。38は重
り36を吊り下げる円筒状の圧電型振動検知素子を示
し、収納容器37の天井面部にほぼ鉛直に固定されてい
る。この構成により、収納容器37に振動が加えられる
と、実施例4と同様に、内部電極39と外部電極40
a、40bに電圧が発生する。発生した電圧はリード線
41、42a、42bを介して、接続端子43、44
a、44bから検知される。実施例4と同様に、それぞ
れの電極に発生する電圧の大きさとそれらの位相関係を
検知することにより、振動の大きさばかりでなく、その
垂直成分および水平成分をも区別して検知できる。
(Embodiment 5) FIG. 6 is a sectional view of a seismoscope 35 according to a fifth embodiment of the present invention. Reference numeral 36 denotes a weight that is placed in the storage container 37 and can be displaced by vibration. Reference numeral 38 denotes a cylindrical piezoelectric vibration detecting element for suspending the weight 36, which is fixed to the ceiling surface of the storage container 37 almost vertically. With this configuration, when vibration is applied to the storage container 37, the internal electrode 39 and the external electrode 40 are generated as in the fourth embodiment.
A voltage is generated at a and 40b. The generated voltage is supplied to the connecting terminals 43, 44 via the lead wires 41, 42a, 42b.
It is detected from a and 44b. Similar to the fourth embodiment, by detecting the magnitude of the voltage generated in each electrode and the phase relationship between them, not only the magnitude of the vibration but also the vertical component and the horizontal component thereof can be detected separately.

【0025】(実施例6)図7は、本発明の実施例6の
感震器45の断面図である。46は、収納容器47内に
設置された振動により変位可能な重りを示す。48およ
び49は重り46を上下から支持する上下の円筒状の圧
電型振動検知素子を示し、収納容器47の天井面部およ
び底面部にほぼ鉛直に固定されている。この構成によ
り、収納容器47に振動が加えられると、実施例4、5
と同様に、上下の円筒状の圧電型振動検知素子48、4
9の内部電極と外部電極との間の電圧が発生する。これ
らの電圧は収納容器47の天井面あるいは底面に設置さ
れた接続端子から取り出され検知される。従って、それ
らの電圧の大きさおよび位相関係から、振動の大きさば
かりでなく、その垂直成分および水平成分をも区別して
検知できる。
(Embodiment 6) FIG. 7 is a sectional view of a seismoscope 45 according to a sixth embodiment of the present invention. Reference numeral 46 denotes a weight installed in the storage container 47 and capable of being displaced by vibration. Reference numerals 48 and 49 denote upper and lower cylindrical piezoelectric vibration detecting elements that support the weight 46 from above and below, and are fixed substantially vertically to the ceiling surface portion and the bottom surface portion of the storage container 47. With this configuration, when vibration is applied to the storage container 47, the fourth and fifth embodiments are performed.
Similarly, the upper and lower cylindrical piezoelectric vibration sensing elements 48, 4
A voltage is generated between the inner electrode and the outer electrode of No. 9. These voltages are taken out and detected from the connection terminals installed on the ceiling surface or the bottom surface of the storage container 47. Therefore, not only the magnitude of the vibration but also the vertical component and the horizontal component thereof can be distinguished and detected from the magnitude and phase relationship of the voltages.

【0026】なお、実施例4〜6において、圧電型振動
検知素子を円筒状にして用いたが、これは構成を簡単に
するためであり、すくなくとも3本柱で構成しておけば
本発明と同様の効果が得られる。
In Examples 4 to 6, the piezoelectric vibration detecting element was used in the form of a cylinder, but this is for the purpose of simplifying the structure, and if it is composed of at least three columns, the present invention will be obtained. The same effect can be obtained.

【0027】(実施例7)図8は、本発明の実施例7の
地震検知器のブロック図を示す。前述の実施例1〜6内
のいずれかの感震器45からでた信号は強度・位相検知
手段としての強度・位相検知器46に入力される。感震
器45の振動検知素子が実施例1〜3で示した歪み抵抗
線で構成されている場合、強度・位相検知器46の入力
部は図9に示す構成となる。また、感震器45の振動検
知素子が実施例4〜6で示した円筒状の圧電型振動検知
器で構成されている場合、強度・位相検知器46の入力
部は図10に示す構成となる。強度・位相検知器46か
らでた信号は、地震などの振動なのか、あるいはただ単
なる衝撃による振動なのかを判別するために、信号判別
器47に伝送される。
(Seventh Embodiment) FIG. 8 is a block diagram of an earthquake detector according to a seventh embodiment of the present invention. The signal from any one of the seismic sensors 45 in the above-described first to sixth embodiments is input to the intensity / phase detector 46 as the intensity / phase detector. When the vibration detecting element of the seismic sensor 45 is composed of the strain resistance wire shown in Examples 1 to 3, the input portion of the intensity / phase detector 46 has the structure shown in FIG. Further, when the vibration detecting element of the seismic sensor 45 is composed of the cylindrical piezoelectric vibration detector shown in Examples 4 to 6, the input portion of the intensity / phase detector 46 has the configuration shown in FIG. Become. The signal output from the intensity / phase detector 46 is transmitted to the signal discriminator 47 in order to discriminate whether it is vibration such as an earthquake or vibration due to a simple impact.

【0028】図9において、例えば実施例3で示した感
震器15を用いた場合、48は電源電圧(電圧Vb)、
49は固定抵抗器(抵抗Rc)、21は接続端子を、1
8(抵抗Ru)、19(抵抗Rd)は上下の振動検知器
を、23は導電性の重り16に接続される接続端子を示
す。50は接地部を示す。18、19の特性が例えば伸
張されたときの抵抗変化をdRu、dRdとする。この時、
重り16が上に振動したとすると、18の抵抗は、Ru
+dRu、19の抵抗はRd−dRdとなる。この時18と
19の特性が同じであれば、18と19の抵抗変化はお
互い相殺するので、接続端子21の発生する電圧は変化
しないことになる。一方、接続端子18に発生する電圧
は、18の抵抗が増加し、19の抵抗が減少するため、
感度が2倍となって下がることになる。また、重り16
が水平方向の移動した場合、18と19はそれぞれ同時
に伸張されるため、それぞれの抵抗は、Ru−dRu、Rd
−dRdと減少することになる。この場合には、接続端子
21に発生する電圧は2倍の感度で下がることになる。
この発生する電圧の変化を信号判別器47で、判別する
ことにより、重り16の変動を、大きさおよび水平方向
あるいは垂直方向の区別をして検知することができる。
このように振動の特性を詳細に検知できるので、地震に
よる振動か、あるいはただ単なる衝撃による振動かを判
別することができる。
In FIG. 9, for example, when the seismoscope 15 shown in the third embodiment is used, 48 is a power supply voltage (voltage Vb),
49 is a fixed resistor (resistor Rc), 21 is a connection terminal,
Reference numerals 8 (resistors Ru) and 19 (resistors Rd) denote upper and lower vibration detectors, and 23 denotes a connection terminal connected to the conductive weight 16. Reference numeral 50 indicates a grounding portion. The resistance changes when the characteristics of 18 and 19 are extended are dRu and dRd, for example. This time,
If the weight 16 vibrates up, the resistance of 18 is Ru
The resistance of + dRu, 19 becomes Rd-dRd. At this time, if the characteristics of 18 and 19 are the same, the resistance changes of 18 and 19 cancel each other out, so that the voltage generated at the connection terminal 21 does not change. On the other hand, in the voltage generated at the connection terminal 18, the resistance of 18 increases and the resistance of 19 decreases,
The sensitivity will be doubled and lowered. Also, the weight 16
When 18 moves in the horizontal direction, 18 and 19 are stretched at the same time, so that the respective resistances are Ru-dRu and Rd.
-DRd. In this case, the voltage generated at the connection terminal 21 decreases with double the sensitivity.
By discriminating the change of the generated voltage by the signal discriminator 47, the variation of the weight 16 can be detected by distinguishing the size and the horizontal direction or the vertical direction.
Since the vibration characteristics can be detected in detail in this way, it is possible to determine whether the vibration is due to an earthquake or just due to a shock.

【0029】次に、図10において、例えば実施例4で
示した感震器24を用いた場合、51は電源電圧(電圧
Vb)、52は固定抵抗器(抵抗Rc)、53は出力端子
を54はインピーダンスの高いFETなどの信号変換器
を、入力55は円筒状の圧電型振動検知素子27の外部
電極の一つに接続される.56は接地部を示す。振動に
より円筒状の圧電型振動検知素子27に電圧が発生して
54が初めて導通状態となり、固定抵抗52に電流が流
れることになる。従って、出力端子53に大きな電圧変
化となって現れる。この電圧を、次の信号判別器で、そ
の大きさ、あるいは、その位相を検知することにより振
動の特性を詳細に検知することができる。
Next, referring to FIG. 10, for example, when the seismoscope 24 shown in the fourth embodiment is used, 51 is a power supply voltage (voltage Vb), 52 is a fixed resistor (resistor Rc), and 53 is an output terminal. Reference numeral 54 is a signal converter such as a high impedance FET, and input 55 is connected to one of the external electrodes of the cylindrical piezoelectric vibration sensing element 27. Reference numeral 56 is a grounding portion. As a result of the vibration, a voltage is generated in the cylindrical piezoelectric vibration detecting element 27, and 54 is rendered conductive for the first time, so that a current flows through the fixed resistor 52. Therefore, a large voltage change appears at the output terminal 53. By detecting the magnitude or the phase of this voltage with the following signal discriminator, the vibration characteristic can be detected in detail.

【0030】この場合、振動が生じ、55に電圧が加え
られるまで、抵抗52を流れる電流は無視できる程度に
小さい。このため、電池駆動で用いる地震検知機には最
適な構成となる。すなわち、振動が発生した場合にだけ
電力を消費して詳細に振動の特性を検知すればよく、振
動のない場合は殆ど電力を消費することがない。
In this case, the current flowing through the resistor 52 is negligibly small until vibration occurs and a voltage is applied to 55. For this reason, the configuration is optimal for a battery-powered earthquake detector. That is, it suffices to consume electric power only when vibration occurs to detect the characteristics of the vibration in detail, and hardly consume electric power when there is no vibration.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
感震器によれば次の効果が得られる。
As is clear from the above description, the seismoscope of the present invention has the following effects.

【0032】(1)収納容器と、収納容器の底面に固定
されたすくなくとも3本の振動検知素子に支えられた重
りとからなる構成および収納容器と、収納容器の天井面
に固定されたすくなくとも3本の振動検知素子に吊り下
げられた重りとからなる構成であるため、振動の大きさ
と、その水平方向および垂直方向の成分を分離して検知
できる。
(1) A structure comprising a storage container and a weight fixed to the bottom of the storage container and supported by at least three vibration detecting elements, and the storage container, and at least 3 fixed to the ceiling surface of the storage container. Since the weight is suspended from the vibration detecting element of the book, the magnitude of vibration and its horizontal and vertical components can be detected separately.

【0033】(2)収納容器と、収納容器の底面および
天井面に固定されたすくなくとも2本の振動検知素子に
より上下から支持された重りとからなる構成であるた
め、簡単な構成で感度よく振動を検知できる。また、上
下から重りを支持する構成であるため、設置が容易とな
る。
(2) Since the storage container and the weight fixed to the bottom surface and the ceiling surface of the storage container are supported by at least two vibration detecting elements from above and below, the vibration is simple and sensitive. Can be detected. Further, since the weight is supported from above and below, the installation becomes easy.

【0034】(3)収納容器と、収納容器の底面に固定
されたすくなくとも3分割された電極を有する円筒状の
圧電型振動検知素子に支えられた重りとからなる構成お
よび収納容器と、収納容器の底面に天井面に固定された
すくなくとも3分割された電極を有する円筒状の圧電型
振動検知素子に吊り下げられた重りとからなる構成およ
び収納容器と、収納容器の底面および天井面に固定され
たすくなくとも3分割された電極を有する円筒状の圧電
型振動検知素子により上下から支持された重りとからな
る構成であるため、振動の大きさと、その水平方向およ
び垂直方向の成分を分離して検知できる。また、構成が
簡単で、設置が容易であり、消費電力の小さい感震器を
構成できる。
(3) A storage container and a storage container, and a storage container and a weight supported by a cylindrical piezoelectric vibration sensing element having at least three-divided electrodes fixed to the bottom surface of the storage container. And a storage container fixed to the ceiling surface on the bottom surface of the storage container, and a storage container including a weight suspended from a cylindrical piezoelectric vibration sensing element having at least three-divided electrodes and fixed to the bottom surface and the ceiling surface of the storage container. Since it is composed of a weight supported from above and below by a cylindrical piezoelectric type vibration detection element having at least three divided electrodes, the magnitude of vibration and its horizontal and vertical components are detected separately. it can. In addition, it is possible to construct a seismoscope that has a simple configuration, is easy to install, and consumes less power.

【0035】また、本発明の地震検知器は次の効果があ
る。 (4)請求項1〜6のいずれか1項記載の感震器と、感
震器を構成する振動検知素子のそれぞれの信号の強度・
位相成分を検知する強度・位相検知器と、検知した信号
を判別する信号判別器とからなる構成であるため、振動
の大きさばかりでなく、その水平成分、垂直成分を区別
して高感度に検知できるので、地震と単なる衝撃による
振動とを区別して検知できる。また、請求項4〜6のい
ずれか1項記載の感震器を用いた場合には、省電力性に
すぐれた地震検知器を構成することができる。従って、
電池駆動で長寿命の地震検知器を実現できる。
Further, the earthquake detector of the present invention has the following effects. (4) The intensity of each signal of the seismoscope according to any one of claims 1 to 6 and the vibration detection element that constitutes the seismoscope.
Since it consists of an intensity / phase detector that detects the phase component and a signal discriminator that discriminates the detected signal, not only the magnitude of the vibration but also the horizontal component and the vertical component are detected with high sensitivity. Therefore, it is possible to distinguish between an earthquake and a vibration caused by a simple impact. Further, when the seismoscope according to any one of claims 4 to 6 is used, an earthquake detector excellent in power saving can be configured. Therefore,
It is possible to realize a long-life earthquake detector driven by batteries.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例1の感震器の断面図FIG. 1 is a sectional view of a seismoscope according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例2の感震器の断面図FIG. 2 is a sectional view of a seismoscope according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例3の感震器の断面図FIG. 3 is a sectional view of a seismoscope according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例4の感震器の断面図FIG. 4 is a sectional view of a seismoscope according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】同感震器の部分拡大図[Figure 5] Partial enlarged view of the same seismic device

【図6】本発明の実施例5の感震器の断面図FIG. 6 is a sectional view of a seismoscope according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例6の感震器の断面図FIG. 7 is a sectional view of a seismoscope according to a sixth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例7の地震検知器のブロック図FIG. 8 is a block diagram of an earthquake detector according to a seventh embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施例7の地震検知器の強度・位相検
知部の入力部構成図
FIG. 9 is a configuration diagram of an input unit of an intensity / phase detector of an earthquake detector according to a seventh embodiment of the present invention.

【図10】同強度・位相検知部の他の入力部構成図FIG. 10 is a block diagram of another input unit of the same intensity / phase detector.

【図11】従来の感震器の断面図FIG. 11 is a sectional view of a conventional seismic sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,8,15,24,35,45 感震器 2,9,16,25,36,46 重り 3,10,17,26,37,47 収納容器 4a,4b,4c,11a,11b,11c,18,1
9 振動検知素子 27,38,48,49 圧電型振動検知素子 46 強度・位相検知器 47 信号判別器
1,8,15,24,35,45 Seismic sensor 2,9,16,25,36,46 Weight 3,10,17,26,37,47 Storage container 4a, 4b, 4c, 11a, 11b, 11c , 18, 1
9 Vibration detection element 27, 38, 48, 49 Piezoelectric vibration detection element 46 Strength / phase detector 47 Signal discriminator

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】収納容器と、収納容器の底面に固定された
すくなくとも3本の振動検知素子に支えられた重りとか
らなる感震器。
1. A seismoscope comprising a storage container and a weight fixed to the bottom surface of the storage container and supported by at least three vibration detecting elements.
【請求項2】収納容器と、収納容器の天井面に固定され
たすくなくとも3本の振動検知素子に吊り下げられた重
りとからなる感震器。
2. A seismic sensor comprising a storage container and a weight suspended from at least three vibration detecting elements fixed to the ceiling surface of the storage container.
【請求項3】収納容器と、収納容器の底面および天井面
に固定されたすくなくとも2本の振動検知素子により上
下から支持された重りとからなる感震器。
3. A seismic sensor comprising a storage container and a weight fixed to the bottom surface and the ceiling surface of the storage container and supported from above and below by at least two vibration detecting elements.
【請求項4】収納容器と、収納容器の底面に固定された
すくなくとも3分割された電極を有する円筒状の圧電型
振動検知素子に支えられた重りとからなる感震器。
4. A seismoscope comprising a storage container and a weight supported by a cylindrical piezoelectric vibration sensing element having at least three divided electrodes fixed to the bottom surface of the storage container.
【請求項5】収納容器と、収納容器の底面に天井面に固
定されたすくなくとも3分割された電極を有する円筒状
の圧電型振動検知素子に吊り下げられた重りとからなる
感震器。
5. A seismoscope comprising a storage container and a weight suspended from a cylindrical piezoelectric vibration detecting element having at least three divided electrodes fixed to the ceiling surface on the bottom surface of the storage container.
【請求項6】収納容器と、収納容器の底面および天井面
に固定されたすくなくとも3分割された電極を有する円
筒状の圧電型振動検知素子により上下から支持された重
りとからなる感震器。
6. A seismoscope comprising a storage container, and a weight supported from above and below by a cylindrical piezoelectric vibration detecting element having at least three divided electrodes fixed to the bottom surface and ceiling surface of the storage container.
【請求項7】請求項1〜6のいずれか1項記載の感震器
と、感震器を構成する振動検知素子のそれぞれの信号の
強度・位相成分を検知する強度・位相検知器と、検知し
た信号を判別する信号判別器とからなる地震検知器。
7. A seismic detector according to claim 1, and an intensity / phase detector for detecting intensity / phase components of respective signals of a vibration detecting element constituting the seismic detector, An earthquake detector consisting of a signal discriminator that discriminates the detected signal.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10206221A (en) * 1997-01-24 1998-08-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Quake-sensing apparatus
KR100473842B1 (en) * 2001-10-11 2005-03-07 주식회사 나이콤 Vibration sensor
JP2010019748A (en) * 2008-07-11 2010-01-28 Ntt Facilities Inc Displacement measuring apparatus

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