JPH11132838A - Vibration detection apparatus and measurement method of ground vibration propagation velocity thereof - Google Patents
Vibration detection apparatus and measurement method of ground vibration propagation velocity thereofInfo
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- JPH11132838A JPH11132838A JP29733197A JP29733197A JPH11132838A JP H11132838 A JPH11132838 A JP H11132838A JP 29733197 A JP29733197 A JP 29733197A JP 29733197 A JP29733197 A JP 29733197A JP H11132838 A JPH11132838 A JP H11132838A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、地盤の振動を検出
する振動検出装置及びそれを用いた地盤の振動波の伝搬
速度の測定方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration detecting device for detecting ground vibration and a method for measuring the propagation speed of ground vibration waves using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、地盤の振動を検出することに
より、地震信号を検知したり、地盤の許容支持力など物
理的性質を測定することが行われている。この場合、必
要な信号は地震信号自身であり、又、加振器から伝搬さ
れる表面波(レイリー波)のみであり、目的とする信号
以外の振動はノイズとなって現れる。2. Description of the Related Art Conventionally, seismic signals have been detected by detecting ground vibrations, and physical properties such as allowable bearing capacity of the ground have been measured. In this case, the necessary signal is the seismic signal itself, and only the surface wave (Rayleigh wave) propagated from the shaker, and vibration other than the intended signal appears as noise.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、現在市販され
ている振動検出装置は、風雨に曝されると、その風雨に
よる振動や風によって舞い上がる小石、砂、塵などが振
動検出装置にあたり、その振動がノイズとなって、測定
誤差につながっていた。特に、加速度を検出する振動検
出センサーの場合、上記のような衝撃は大きな測定誤差
を発生させる原因となっていた。測定が短時間で終わる
場合は測定者が傘などで振動検出装置を保護することも
可能であるが、測定が長時間にわたる場合はそのような
対策も講じられない。However, when a vibration detecting device currently on the market is exposed to wind and rain, pebbles, sand, dust, etc., which fly due to the vibration or the wind due to the wind and rain, hit the vibration detecting device, and the vibration is detected. Became noise, leading to measurement errors. In particular, in the case of a vibration detection sensor that detects acceleration, the above-described impact has caused a large measurement error. When the measurement is completed in a short time, the measurer can protect the vibration detecting device with an umbrella or the like, but when the measurement is performed for a long time, such measures are not taken.
【0004】本発明は上記の課題を解決し、劣悪な環境
下においても外乱の影響を受けることが少ない振動検出
装置及びそれを用いた地盤の振動波の伝搬速度の測定方
法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and to provide a vibration detecting device which is hardly affected by disturbance even in a bad environment, and a method for measuring the propagation velocity of ground vibration waves using the vibration detecting device. Aim.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の振動検出
装置(以下、「本発明1という」)は、地盤の振動を検
知する振動センサーと、振動センサーに非接触に設けら
れ、地盤に設置した際に地盤とともに振動センサーの外
周を覆うことのできるカバーとからなる。A vibration detecting apparatus according to claim 1 (hereinafter referred to as "the present invention 1") is provided with a vibration sensor for detecting vibration of the ground and a non-contact with the vibration sensor. It consists of a cover that can cover the outer periphery of the vibration sensor together with the ground when installed.
【0006】本発明1において使用されるカバーの材質
は特に限定されず、例えば、金属材料、合成樹脂材料な
どが挙げられる。The material of the cover used in the present invention 1 is not particularly limited, and examples thereof include a metal material and a synthetic resin material.
【0007】本発明1において使用されるカバーの形状
も特に限定されず、例えば、半球形、角柱形(直方体、
立方体も含む)、円柱形、角錐形、円錐形などが挙げら
れる。[0007] The shape of the cover used in the present invention 1 is not particularly limited, and may be, for example, a hemisphere, a prism (a rectangular parallelepiped,
Cubic), cylindrical, pyramidal, conical, and the like.
【0008】本発明1において使用されるカバーは、地
盤とともに振動センサーの外周全体を覆うのが好ましい
が、風雨の影響が無い範囲においてはこの限りではな
い。又、地盤の凹凸が大きく、振動センサーの外周全体
を覆うことが困難な場合においてもこの限りでない。The cover used in the first aspect of the present invention preferably covers the entire outer periphery of the vibration sensor together with the ground, but this is not limited as long as it is not affected by wind and rain. Further, this is not the case even when the unevenness of the ground is large and it is difficult to cover the entire outer periphery of the vibration sensor.
【0009】本発明1において、一つのカバーに覆われ
る振動センサーは、一つであってもよいし、複数であっ
てもよい。さらに上記振動センサーは、その一部が地盤
に埋め込まれていてもよい。この場合、カバーは振動セ
ンサーの地面から露出した部分の外周全体を覆えばよ
い。In the present invention 1, the number of vibration sensors covered by one cover may be one or more. Further, the vibration sensor may be partially embedded in the ground. In this case, the cover may cover the entire outer periphery of the portion of the vibration sensor exposed from the ground.
【0010】請求項2記載の振動検出装置(以下、「本
発明2という」)は、本発明1において、上記カバーの
少なくとも一部が、制振材により形成されているもので
ある。According to a second aspect of the present invention, in the vibration detecting apparatus according to the first aspect of the present invention, at least a part of the cover is formed of a damping material.
【0011】本発明2において使用される制振材として
は、例えば、ゴム、合成樹脂発泡体などが挙げられる。
上記制振材は、金属材料や、合成樹脂材料に積層されて
いてもよい。Examples of the vibration damping material used in the present invention 2 include rubber and synthetic resin foam.
The vibration damping material may be laminated on a metal material or a synthetic resin material.
【0012】本発明2において、カバーの少なくとも一
部が、制振材により形成されているが、カバー全体が制
振材により形成されててもよい。特に、振動センサーか
らの信号を受信器に伝達する配線部は、カバーと接触す
る可能性が高いので、制振材により形成されるのが有効
である。但し、配線が予めゴムなどの制振材により十分
保護されている場合は特に必要としない。In the second aspect of the present invention, at least a part of the cover is formed of the damping material, but the entire cover may be formed of the damping material. In particular, the wiring section for transmitting the signal from the vibration sensor to the receiver has a high possibility of contact with the cover, and therefore, it is effective to form the wiring section with a vibration damping material. However, this is not particularly necessary when the wiring is sufficiently protected in advance by a damping material such as rubber.
【0013】本発明2において、さらにカバーと地盤と
の接触部分が制振材により形成されていてもよい。この
ようにすることで、カバーへの衝撃が、地盤を介して振
動センサーへ伝達するのを防ぐとともに、地盤の凹凸が
大きい場合にも、制振材の持つ弾性により、振動センサ
ーの外周全体を覆うことができる。[0013] In the second aspect of the present invention, the contact portion between the cover and the ground may be formed of a damping material. In this way, the impact on the cover is prevented from being transmitted to the vibration sensor via the ground, and even when the ground is uneven, the elasticity of the damping material allows the entire outer periphery of the vibration sensor to be covered. Can be covered.
【0014】請求項3記載の地盤の振動波の伝搬速度の
測定方法は、(以下、「本発明3という」)は、本発明
1又は2の振動検出装置を測定すべき地盤に取り付け、
地盤を振動させて伝搬した振動波を、該振動検出装置に
より検出し、その振動波から該地盤の振動波の伝搬速度
を算出するものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for measuring the propagation velocity of a ground vibration wave, wherein the vibration detecting device according to the first or second aspect of the present invention is attached to the ground to be measured.
A vibration wave propagated by vibrating the ground is detected by the vibration detection device, and a propagation speed of the vibration wave of the ground is calculated from the vibration wave.
【0015】上記地盤の振動波の伝搬速度を算出するに
は、例えば、2つの振動検出装置で検出された振動波の
位相差Δtを求め、上記振動検出装置の距離を位相差Δ
tで除することによって求めることができる。上記位相
差Δtを求めるには、2つの振動検出距離で検出された
振動波の相互相関係数が最大値となる時間差を、例えば
高速フーリエ変換(FFT)や周波数─波数スペクトル
解析によって求めることができる。In order to calculate the propagation speed of the vibration wave on the ground, for example, the phase difference Δt between the vibration waves detected by the two vibration detection devices is obtained, and the distance between the vibration detection devices is determined by the phase difference Δ
It can be obtained by dividing by t. In order to obtain the phase difference Δt, the time difference at which the cross-correlation coefficient between the vibration waves detected at the two vibration detection distances becomes the maximum value is obtained by, for example, fast Fourier transform (FFT) or frequency / wave number spectrum analysis. it can.
【0016】この場合において、上記振動波の鉛直線方
向成分(レイリー波)のみを検出することによると、地
盤の許容支持力や、剪断弾性係数を求めることができ
る。In this case, by detecting only the vertical component (Rayleigh wave) of the vibration wave, the allowable supporting force of the ground and the shear modulus can be obtained.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ説明する。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0018】図1は、本発明1の振動検出装置の一例を
示す斜視図である。図1において、1は振動センサー、
2はカバー、3は配線である。図1に示したように、振
動検出装置は、地盤の振動を検知する振動センサー1
と、振動センサー1に非接触に設けられ、地盤とともに
振動センサー1の外周全体を覆う半球形のカバー2とか
らなる。カバー2は、透明アクリル板により形成されて
おり、また、振動センサー1からは、振動センサー1か
らの信号を伝達する配線3が、振動センサー1から、カ
バー2に設けられた穴2aから図示しない受信器に接続
されている。上記配線3は、カバー2から振動センサー
1へ振動が伝達しないように、十分に弛ませてある。FIG. 1 is a perspective view showing an example of the vibration detecting device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a vibration sensor,
2 is a cover, 3 is wiring. As shown in FIG. 1, a vibration detection device includes a vibration sensor 1 for detecting ground vibration.
And a hemispherical cover 2 that is provided in non-contact with the vibration sensor 1 and covers the entire outer periphery of the vibration sensor 1 together with the ground. The cover 2 is formed of a transparent acrylic plate, and a wiring 3 for transmitting a signal from the vibration sensor 1 is not shown from the vibration sensor 1 through a hole 2 a provided in the cover 2. Connected to receiver. The wiring 3 is sufficiently slackened so that no vibration is transmitted from the cover 2 to the vibration sensor 1.
【0019】図2は、本発明1の振動検出装置の別の例
を示す断面図である。図2において、1は振動センサ
ー、2はカバー、3は配線、5は地盤への差し込み部で
ある。図2に示したように、振動検出装置は、地盤の振
動を検知する振動センサー1と、振動センサー1に非接
触に設けられ、地盤とともに振動センサー1の外周全体
を覆う半球形のカバー2、及び地盤への差し込み部5と
からなる。カバー2は、透明アクリル板により形成され
ており、また、振動センサー1からは、振動センサー1
からの信号を伝達する配線3が、振動センサー1から、
カバー2に設けられた穴2aから図示しない受信器に接
続されている。上記配線3は、カバー2から振動センサ
ー1へ振動が伝達しないように、十分に弛ませてある。
振動センサー1からは、地盤への差し込み部5が突出
し、測定すべき地盤に取り付ける際に、地盤への差し込
まれる。FIG. 2 is a sectional view showing another example of the vibration detecting device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, 1 is a vibration sensor, 2 is a cover, 3 is a wiring, and 5 is an insertion part to the ground. As shown in FIG. 2, the vibration detecting device includes a vibration sensor 1 that detects vibration of the ground, a hemispherical cover 2 that is provided in non-contact with the vibration sensor 1, and covers the entire outer periphery of the vibration sensor 1 together with the ground. And an insertion portion 5 for insertion into the ground. The cover 2 is formed of a transparent acrylic plate, and the vibration sensor 1
From the vibration sensor 1 to transmit the signal from
A hole 2a provided in the cover 2 is connected to a receiver (not shown). The wiring 3 is sufficiently slackened so that no vibration is transmitted from the cover 2 to the vibration sensor 1.
From the vibration sensor 1, an insertion portion 5 into the ground protrudes, and is inserted into the ground when it is mounted on the ground to be measured.
【0020】図3は、本発明2の振動検出装置の一例を
示す斜視図である。図3において、1は振動センサー、
2はカバー、3は配線、4は制振材である。図3に示し
たように、振動検出装置は、地盤の振動を検知する振動
センサー1と、振動センサー1に非接触に設けられ、地
盤とともに振動センサー1の外周全体を覆う半球形のカ
バー2とからなる。カバー2は、透明アクリル板により
形成されており、また、振動センサー1からは、振動セ
ンサー1からの信号を伝達する配線3が、振動センサー
1から、カバー2に設けられた穴2aから図示しない受
信器に接続されている。上記配線3は、カバー2から振
動センサー1へ振動が伝達しないように、十分に弛ませ
てある。又、カバー2と地盤との間にはゴム製の制振材
からなるリング4が挿入されている。FIG. 3 is a perspective view showing an example of the vibration detecting device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, 1 is a vibration sensor,
2 is a cover, 3 is a wiring, and 4 is a damping material. As shown in FIG. 3, the vibration detection device includes a vibration sensor 1 that detects vibration of the ground, a hemispherical cover 2 that is provided in non-contact with the vibration sensor 1 and covers the entire outer periphery of the vibration sensor 1 together with the ground. Consists of The cover 2 is formed of a transparent acrylic plate, and a wiring 3 for transmitting a signal from the vibration sensor 1 is not shown from the vibration sensor 1 through a hole 2 a provided in the cover 2. Connected to receiver. The wiring 3 is sufficiently slackened so that no vibration is transmitted from the cover 2 to the vibration sensor 1. A ring 4 made of a rubber damping material is inserted between the cover 2 and the ground.
【0021】図4は、本発明2の振動検出装置を別の例
を示す斜視図である。図4において、1は振動センサ
ー、21はカバー、3は配線である。図2に示したよう
に、本発明2の振動検出装置は、地盤の振動を検知する
振動センサー1と、振動センサー1に非接触に設けら
れ、地盤とともに振動センサー11の外周全体を覆う立
方体のカバー21とからなる。カバー21は、鋼材の表
面にゴムが接着剤により積層された材料により形成され
ている。また、振動センサー1からは、振動センサー1
からの信号を伝達する配線3が、振動センサー1から、
カバー21に設けられた穴21aから図示しない受信器
に接続されている。上記配線3は、カバー21から振動
センサー1へ振動が伝達しないように、十分に弛ませて
ある。FIG. 4 is a perspective view showing another example of the vibration detecting device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, 1 is a vibration sensor, 21 is a cover, and 3 is a wiring. As shown in FIG. 2, the vibration detecting device according to the second aspect of the present invention includes a vibration sensor 1 for detecting vibration of the ground, and a And a cover 21. The cover 21 is formed of a material in which rubber is laminated on a surface of a steel material with an adhesive. Also, from the vibration sensor 1, the vibration sensor 1
From the vibration sensor 1 to transmit the signal from
A hole 21a provided in the cover 21 is connected to a receiver (not shown). The wiring 3 is sufficiently slackened so that no vibration is transmitted from the cover 21 to the vibration sensor 1.
【0022】図5は、本発明2の振動検出装置のさらに
を別の例を示す断面図である。図5において、1は振動
センサー、2はカバー、3は配線、41は制振材、5は
地盤への差し込み部である。である。図2に示したよう
に、本発明2の振動検出装置は、地盤の振動を検知する
振動センサー1と、振動センサー1に非接触に設けら
れ、地盤とともに振動センサー11の外周全体を覆う立
方体のカバー21とからなる。カバー21は、鋼材の表
面にゴムが接着剤により積層された材料により形成され
ている。また、振動センサー1からは、振動センサー1
からの信号を伝達する配線3が、振動センサー1から、
カバー21に設けられた穴21aから図示しない受信器
に接続されている。上記配線3は、カバー21から振動
センサー1へ振動が伝達しないように、十分に弛ませて
ある。又、カバー2と地盤との間にはゴム製の制振材か
らなるリング41が挿入されている。さらに振動センサ
ー1からは、地盤への差し込み部5が突出し、測定すべ
き地盤に取り付ける際に、地盤への差し込まれる。FIG. 5 is a sectional view showing still another example of the vibration detecting device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 5, 1 is a vibration sensor, 2 is a cover, 3 is a wiring, 41 is a vibration damping material, and 5 is a part to be inserted into the ground. It is. As shown in FIG. 2, the vibration detecting device according to the second aspect of the present invention includes a vibration sensor 1 for detecting vibration of the ground, and a And a cover 21. The cover 21 is formed of a material in which rubber is laminated on a surface of a steel material with an adhesive. Also, from the vibration sensor 1, the vibration sensor 1
From the vibration sensor 1 to transmit the signal from
A hole 21a provided in the cover 21 is connected to a receiver (not shown). The wiring 3 is sufficiently slackened so that no vibration is transmitted from the cover 21 to the vibration sensor 1. A ring 41 made of a rubber damping material is inserted between the cover 2 and the ground. Further, from the vibration sensor 1, an insertion portion 5 into the ground protrudes, and is inserted into the ground when it is attached to the ground to be measured.
【0023】上記のようにして得られた地盤の振動波か
らその伝搬速度を算出するには、例えば、本発明1又は
2の2つ以上の振動検出装置で検出された振動波の相互
相関係数を、高速フーリエ変換(FFT)等によってを
求め、その値が最大になるときの位相差Δtで上記振動
検出装置間の距離を除することによって求めることがで
きる。In order to calculate the propagation velocity from the ground vibration wave obtained as described above, for example, the mutual phase relationship between the vibration waves detected by two or more vibration detection devices of the present invention 1 or 2 can be used. The number can be obtained by obtaining the number by a fast Fourier transform (FFT) or the like, and dividing the distance between the vibration detecting devices by the phase difference Δt at which the value is maximized.
【0024】[0024]
【発明の効果】本発明1の振動検出装置は、地盤の振動
を検知する振動センサーと、振動センサーに非接触に設
けられ、地盤とともに振動センサーの外周を覆うカバー
とからなるから、風雨、小石などが直接振動センサーに
当たることがないので、劣悪な環境下においても外乱の
影響を受けることが少ないものとなる。The vibration detecting device according to the first aspect of the present invention includes a vibration sensor for detecting ground vibration and a cover provided in non-contact with the vibration sensor and covering the outer periphery of the vibration sensor together with the ground. Since the sensor does not directly hit the vibration sensor, the device is less affected by disturbance even in a poor environment.
【0025】本発明2の振動検出装置は、本発明1にお
いて、上記カバーの少なくとも一部が、制振材により形
成されているものであるから、カバーが受けた衝撃が、
配線や地盤を介して振動センサーに伝達することがない
ので、劣悪な環境下においても外乱の影響を受けること
がさらに少ないものとなる。According to the vibration detecting device of the second aspect of the present invention, at least a part of the cover is formed of a damping material in the first aspect of the present invention,
Since the vibration is not transmitted to the vibration sensor via the wiring or the ground, the influence of the disturbance is further reduced even in a bad environment.
【0026】本発明3の振動検出装置は、本発明1又は
2の振動検出装置を測定すべき地盤に取り付け、地盤を
振動させて伝搬した振動波を、該振動検出装置により検
出し、その振動波から該地盤の振動波の伝搬速度を算出
するものであるから、外乱の影響を受けることなしに地
盤の振動波の伝搬速度を正確に測定することができ、地
盤の許容支持力や剪断弾性係数等の物理的性質を正確に
測定することができる。According to a third aspect of the present invention, there is provided a vibration detecting apparatus, wherein the vibration detecting apparatus according to the first or second aspect of the present invention is mounted on a ground to be measured, and a vibration wave propagated by vibrating the ground is detected by the vibration detecting apparatus. Since the propagation velocity of the vibration wave of the ground is calculated from the wave, the propagation velocity of the vibration wave of the ground can be accurately measured without being affected by disturbance, and the allowable bearing force and shear elasticity of the ground can be measured. Physical properties such as coefficients can be accurately measured.
【図1】本発明1の振動検出装置の一例を示す斜視図で
ある。FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of a vibration detection device according to the first embodiment of the present invention.
【図2】本発明1の振動検出装置の別の例を示す断面図
である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example of the vibration detecting device according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明2の振動検出装置の一例を示す斜視図で
ある。FIG. 3 is a perspective view illustrating an example of a vibration detection device according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明2の振動検出装置の別の例を示す斜視図
である。FIG. 4 is a perspective view showing another example of the vibration detection device according to the second embodiment of the present invention.
【図5】本発明2の振動検出装置のさらに別の例を示す
断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating still another example of the vibration detection device according to the second embodiment of the present invention.
1 振動センサー 2、21 カバー 4、41 制振材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vibration sensor 2, 21 Cover 4, 41 Damping material
Claims (3)
振動センサーに非接触に設けられ、地盤に設置した際に
地盤とともに振動センサーの外周を覆うことのできるカ
バーとからなることを特徴とする振動検出装置。1. A vibration sensor for detecting ground vibration,
A vibration detection device, comprising: a cover provided in a non-contact manner with the vibration sensor, the cover being capable of covering the outer periphery of the vibration sensor together with the ground when installed on the ground.
により形成されていることを特徴とする請求項1記載の
振動検出装置。2. The vibration detecting device according to claim 1, wherein at least a part of the cover is formed of a damping material.
定すべき地盤に取り付け、地盤を振動させて伝搬した振
動波を、該振動検出装置により検出し、その振動波から
該地盤の振動波の伝搬速度を算出することを特徴とする
地盤の振動波の伝搬速度の測定方法。3. The vibration detecting device according to claim 1 or 2 is attached to a ground to be measured, and a vibration wave propagated by vibrating the ground is detected by the vibration detecting device, and the vibration of the ground is detected from the vibration wave. A method for measuring the propagation velocity of a ground vibration wave, comprising calculating a propagation velocity of a wave.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29733197A JPH11132838A (en) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | Vibration detection apparatus and measurement method of ground vibration propagation velocity thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29733197A JPH11132838A (en) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | Vibration detection apparatus and measurement method of ground vibration propagation velocity thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11132838A true JPH11132838A (en) | 1999-05-21 |
Family
ID=17845142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29733197A Pending JPH11132838A (en) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | Vibration detection apparatus and measurement method of ground vibration propagation velocity thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11132838A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017009457A (en) * | 2015-06-23 | 2017-01-12 | 国立研究開発法人土木研究所 | Method and device for ground structure survey |
JP2020176863A (en) * | 2019-04-16 | 2020-10-29 | ミサワホーム株式会社 | Installation structure of measurement device |
-
1997
- 1997-10-29 JP JP29733197A patent/JPH11132838A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017009457A (en) * | 2015-06-23 | 2017-01-12 | 国立研究開発法人土木研究所 | Method and device for ground structure survey |
JP2020176863A (en) * | 2019-04-16 | 2020-10-29 | ミサワホーム株式会社 | Installation structure of measurement device |
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