JPS5913906A - 回転体の回転軸方向変位測定装置 - Google Patents
回転体の回転軸方向変位測定装置Info
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- JPS5913906A JPS5913906A JP12363882A JP12363882A JPS5913906A JP S5913906 A JPS5913906 A JP S5913906A JP 12363882 A JP12363882 A JP 12363882A JP 12363882 A JP12363882 A JP 12363882A JP S5913906 A JPS5913906 A JP S5913906A
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- JP
- Japan
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- displacement
- rotating body
- rotor
- pulse signal
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- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/36—Forming the light into pulses
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、回転体の回転速度に対応した２種のパルス信
号から回転体の回転軸方向変位を求める回転体の回転軸
方向変位測定装置に関する。
号から回転体の回転軸方向変位を求める回転体の回転軸
方向変位測定装置に関する。
この種の装置として、従来より、第１図に示すような差
動トランスで回転軸方向変位を測定する装置がある。こ
の装置は、回転体１の回転軸２と差動トランス３の磁性
体のコア４とを結合し、回転体１の回転軸方向変位に対
応して、コア４がリング状の１次コイル５及び２次コイ
ル６の中を変位する構成となっている。このような構成
によれば、１次コイル５に電圧印加状態にて、回転軸方
向変位に対応した信号を２次コイル６から得ることがで
きる。
動トランスで回転軸方向変位を測定する装置がある。こ
の装置は、回転体１の回転軸２と差動トランス３の磁性
体のコア４とを結合し、回転体１の回転軸方向変位に対
応して、コア４がリング状の１次コイル５及び２次コイ
ル６の中を変位する構成となっている。このような構成
によれば、１次コイル５に電圧印加状態にて、回転軸方
向変位に対応した信号を２次コイル６から得ることがで
きる。
しかしながら、上記回転軸方向変位測定装置は、発振器
を含むアナログ回路によって変位信号を取り出す構成で
あり、しかも湿度補償が必要なため、回路構成が複雑に
なると共に高価になるという問題があった。
を含むアナログ回路によって変位信号を取り出す構成で
あり、しかも湿度補償が必要なため、回路構成が複雑に
なると共に高価になるという問題があった。
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、その
目的は、回転体にお【プる回転軸方向変位を簡単な構成
で安価に測定できる回転軸方向変位測定装置を提供する
にある。
目的は、回転体にお【プる回転軸方向変位を簡単な構成
で安価に測定できる回転軸方向変位測定装置を提供する
にある。
以下、図面を参照し本発明の詳細な説明する。
第２図は、本発明の一実施例を示す構成図である。図に
おいて、７は外周面が非反射材から成る円筒状ロータで
あって、回転軸８を中心にし、被測定回転体（図示Ｕず
）と一体になって矢印へ方向に回転しながら、矢印Ｂ方
向に変位するものである。９はロータ７の外周囲に、回
転軸８に平行な方向で形成された反射材から成る直線状
マーク、１０は回転軸８の方向に一定の傾斜を持って巻
かれた反射材から成る螺旋状マークである。螺旋状マー
ク１０のビッヂΩは矢印Ｂ方向の変位の大きさに対応し
て決定され、通常、最大変位量に一致するように選ばれ
る。
おいて、７は外周面が非反射材から成る円筒状ロータで
あって、回転軸８を中心にし、被測定回転体（図示Ｕず
）と一体になって矢印へ方向に回転しながら、矢印Ｂ方
向に変位するものである。９はロータ７の外周囲に、回
転軸８に平行な方向で形成された反射材から成る直線状
マーク、１０は回転軸８の方向に一定の傾斜を持って巻
かれた反射材から成る螺旋状マークである。螺旋状マー
ク１０のビッヂΩは矢印Ｂ方向の変位の大きさに対応し
て決定され、通常、最大変位量に一致するように選ばれ
る。
１１は投・受光器１２及び変換器１３から成り。
日−夕７の直線状マーク９を検出して第１のパルス信号
Ｅ１を出力する第１の検出器である。
Ｅ１を出力する第１の検出器である。
１４は投・受光器１５及び変換器１６から成り、ロータ
７の螺旋状マーク１０を検出して第２のパルス信号Ｅ？
を出力する第２の検出器である。
７の螺旋状マーク１０を検出して第２のパルス信号Ｅ？
を出力する第２の検出器である。
投・受光器１２．１５は反射光量を検出してそれぞれ変
換器１３．１６に出力するものであり、変換器１３．１
６は投・受光器１２．１５の出力信号に基づき上述のパ
ルス信号Ｅ＋ 、Ｅ２を出力するものである。１７は第
１及び第２のパルス信号Ｅ１及びＥ２を入力とし、この
信号Ｆ」とＥ２の時間差を演算すると共に、信号Ｆ１の
周期を求めて矢印Ｂ方向の変位に対応する信号Ｆ３を出
力する演算器、１８はこの信＠Ｅ３を指示する指示計で
ある。
換器１３．１６に出力するものであり、変換器１３．１
６は投・受光器１２．１５の出力信号に基づき上述のパ
ルス信号Ｅ＋ 、Ｅ２を出力するものである。１７は第
１及び第２のパルス信号Ｅ１及びＥ２を入力とし、この
信号Ｆ」とＥ２の時間差を演算すると共に、信号Ｆ１の
周期を求めて矢印Ｂ方向の変位に対応する信号Ｆ３を出
力する演算器、１８はこの信＠Ｅ３を指示する指示計で
ある。
このような構成によれば、被測定対象である回転体の変
位に応じてロータ７が矢印Ａ方向の回転をしながら、矢
印Ｂ方向に変位したとき、検出器１１及び１４から第３
図（ロ）、（ハ）に示すようなパルス信号Ｅ１及びＥ２
が出力される。第１のパルス信号Ｅ１は、ロータ７の矢
印Ｂ方向の変位に関係ない信号となり、第２のパルス信
号Ｅ２はロータ７の矢印Ｂ方向の変位ｙに比例して第１
のパルス信号Ｅ＋との時間差ｔが変わる信号となる（第
３図（イ）参照）。
位に応じてロータ７が矢印Ａ方向の回転をしながら、矢
印Ｂ方向に変位したとき、検出器１１及び１４から第３
図（ロ）、（ハ）に示すようなパルス信号Ｅ１及びＥ２
が出力される。第１のパルス信号Ｅ１は、ロータ７の矢
印Ｂ方向の変位に関係ない信号となり、第２のパルス信
号Ｅ２はロータ７の矢印Ｂ方向の変位ｙに比例して第１
のパルス信号Ｅ＋との時間差ｔが変わる信号となる（第
３図（イ）参照）。
従って、矢印Ｂ方向の変位ｙの起点をｔが零（ｔ ＝Ｏ
）となる位置に定めて（１）式の関係を得ることができ
る。
）となる位置に定めて（１）式の関係を得ることができ
る。
Ｖ−１１ｔ／Ｔ ・・・（１）
但し、Ｔ；ロータ７の回転周期
一３＝
そこで、演算器１７は、第１のパルス信号Ｅ１の周期Ｔ
及び第１のパルス信号Ｅ１と第２のパルス信＠Ｅ２どの
時間差ｔを求めると共に、（１）式に基づく演算をして
、変位ｙに対応する信号Ｅ３を出力し、指示計１８に変
位ｙを指示させる。
及び第１のパルス信号Ｅ１と第２のパルス信＠Ｅ２どの
時間差ｔを求めると共に、（１）式に基づく演算をして
、変位ｙに対応する信号Ｅ３を出力し、指示計１８に変
位ｙを指示させる。
第４図は本発明の応用例を示す構成図である。
これは密度測定装置で、ロータ７は上述の被測定対象で
ある回転体の機能をも有している。第４図において、ロ
ータ７の軸８は、ばね１９を介してモータ２０の回転軸
２１に連結され、液体が導入されるケース２２の中に配
置され、ゆっくりとした回転が与えられるようになって
いる。
ある回転体の機能をも有している。第４図において、ロ
ータ７の軸８は、ばね１９を介してモータ２０の回転軸
２１に連結され、液体が導入されるケース２２の中に配
置され、ゆっくりとした回転が与えられるようになって
いる。
この装置において、ロータ７は、矢印へ方向の回転をし
ながら、ケース２２を満たす液体の密度に対応して矢印
Ｂ方向に変位するため、投・受光器１２による第１のパ
ルス信号Ｅｌ及び投・受光器１５による第２のパルス信
号Ｅ２における時間差（及び周期Ｔを求め、（１）式に
４− 基づく演算をして液体の密度信号Ｅ３を得ることができ
る。これにより、粘度だけでなく密度をも求め得る粘度
測定装置を実現できる。
ながら、ケース２２を満たす液体の密度に対応して矢印
Ｂ方向に変位するため、投・受光器１２による第１のパ
ルス信号Ｅｌ及び投・受光器１５による第２のパルス信
号Ｅ２における時間差（及び周期Ｔを求め、（１）式に
４− 基づく演算をして液体の密度信号Ｅ３を得ることができ
る。これにより、粘度だけでなく密度をも求め得る粘度
測定装置を実現できる。
第５図は本発明の他の応用例であるロータメータ（面積
式流量計）を示すものである。この図において、ロータ
７はテーパ状ケース２３の中に配設される回転体即ちフ
ロート２４（旋回溝２５が形成されている）に連結され
ている。
式流量計）を示すものである。この図において、ロータ
７はテーパ状ケース２３の中に配設される回転体即ちフ
ロート２４（旋回溝２５が形成されている）に連結され
ている。
又、ロータ７の端面２６には中心から半径方向にのびた
直線状の反射マーク２７が形成され、投・受光器１２が
反射マーク２７に向けて配設されている。
直線状の反射マーク２７が形成され、投・受光器１２が
反射マーク２７に向けて配設されている。
このような構成によれば、ケース２４の下方から上方に
向けて導入される流体によってフロート２４が矢印へ方
向に回転しながら矢印Ｂ方向に流量に比例して変位する
。従って、投・受光器１２及び１５による第１のパルス
信号Ｅ１及び第２のパルス信＠Ｅ２から流量を求めるこ
とができる。
向けて導入される流体によってフロート２４が矢印へ方
向に回転しながら矢印Ｂ方向に流量に比例して変位する
。従って、投・受光器１２及び１５による第１のパルス
信号Ｅ１及び第２のパルス信＠Ｅ２から流量を求めるこ
とができる。
尚、Ｊ−記実施例において、各検出器は光学方式どなっ
ているが、本発明はこれに限定するものではな（、磁気
方式、渦電流方式等であってもＪ：い。又、第１の検出
器どしてはロータ上の直線状マークを検出するものでな
くてもよい。
ているが、本発明はこれに限定するものではな（、磁気
方式、渦電流方式等であってもＪ：い。又、第１の検出
器どしてはロータ上の直線状マークを検出するものでな
くてもよい。
例えば、回転体を駆動するモータからその信号を得るよ
うにしてもよい。
うにしてもよい。
以」二説明したように、本発明では、２種のパルス信号
の時間差及び周期から回転体の軸方向変位を求めるよう
になっているため、ディジタル回路での処理が容易であ
り、しかも、計数時間（ｔ、Ｔ）の割算であるため温度
補償が不要になる。従って、簡単な構成でありながら、
精度の良い測定信号を得ることができ、又、装置を安価
に構成することもできる。
の時間差及び周期から回転体の軸方向変位を求めるよう
になっているため、ディジタル回路での処理が容易であ
り、しかも、計数時間（ｔ、Ｔ）の割算であるため温度
補償が不要になる。従って、簡単な構成でありながら、
精度の良い測定信号を得ることができ、又、装置を安価
に構成することもできる。
楯１図は従来の変位測定装置の構成説明図、第２図は本
発明の一実施例を示１−構成説明図、第３図は第２図の
実施例の動作説明図、第４図及び第５図は本発明の応用
例を示す構成説明図である。 １・・・回転体 ２・・・回転軸３・・・差動
Ｉ〜ランス ４・・・コア５・・・１次コイル
６・・・２次コイル７・・・円筒状ロータ ８・・・
回転軸９・・・直線状マーク １０・・・螺旋状マーク
１１．１４・・・検出器 １２．１５・・・投・受光器 １３．１６・・・変換器 １７・・・演算器１８・・・
指示計 １９・・・ばね２０・・・モータ
２１・・・回転軸２２．２３・・・ケース ２４・・
・フロート２５・・・旋回溝 ２６・・・端面２
７・・・マーク 特許出願人 三井東圧化学株式会社 代 理 人 弁理士 井 島 藤 治
７− Ｃへ 第２図 ２ １７８ ６ １ ．７ ＼ ８− 篤５図
発明の一実施例を示１−構成説明図、第３図は第２図の
実施例の動作説明図、第４図及び第５図は本発明の応用
例を示す構成説明図である。 １・・・回転体 ２・・・回転軸３・・・差動
Ｉ〜ランス ４・・・コア５・・・１次コイル
６・・・２次コイル７・・・円筒状ロータ ８・・・
回転軸９・・・直線状マーク １０・・・螺旋状マーク
１１．１４・・・検出器 １２．１５・・・投・受光器 １３．１６・・・変換器 １７・・・演算器１８・・・
指示計 １９・・・ばね２０・・・モータ
２１・・・回転軸２２．２３・・・ケース ２４・・
・フロート２５・・・旋回溝 ２６・・・端面２
７・・・マーク 特許出願人 三井東圧化学株式会社 代 理 人 弁理士 井 島 藤 治
７− Ｃへ 第２図 ２ １７８ ６ １ ．７ ＼ ８− 篤５図
Claims (1)
- 回転体の回転に同期したパルス信号を出力する第１の検
出手段と、前記回転体と一体となって回転し、前記回転
体の回転軸と中心軸が略一致する螺旋状マークと、該マ
ークを検出するごとにパルス信号を出力する第２の検出
手段とを有し、前記二つのパルス信号における時間差を
、前記第１の検出手段の出力信号の周期で割算し、前記
回転体の回転軸方向変位を求めることを特徴とする回転
体の回転軸方向変位測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12363882A JPS5913906A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 回転体の回転軸方向変位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12363882A JPS5913906A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 回転体の回転軸方向変位測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5913906A true JPS5913906A (ja) | 1984-01-24 |
Family
ID=14865534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12363882A Pending JPS5913906A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 回転体の回転軸方向変位測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5913906A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63313007A (ja) * | 1987-06-16 | 1988-12-21 | Natl Aerospace Lab | 回転体の軸方向延び量計測装置 |
| US5456123A (en) * | 1994-01-26 | 1995-10-10 | Simmonds Precision Products, Inc. | Static torque measurement for rotatable shaft |
| US5508609A (en) * | 1993-06-30 | 1996-04-16 | Simmonds Precision Product Inc. | Monitoring apparatus for detecting axial position and axial alignment of a rotating shaft |
| US5514952A (en) * | 1993-06-30 | 1996-05-07 | Simmonds Precision Products Inc. | Monitoring apparatus for rotating equipment dynamics for slow checking of alignment using plural angled elements |
| EP1189015A1 (en) * | 2000-09-18 | 2002-03-20 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Rotary shaft axial elongation measuring method and device |
-
1982
- 1982-07-14 JP JP12363882A patent/JPS5913906A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63313007A (ja) * | 1987-06-16 | 1988-12-21 | Natl Aerospace Lab | 回転体の軸方向延び量計測装置 |
| US5508609A (en) * | 1993-06-30 | 1996-04-16 | Simmonds Precision Product Inc. | Monitoring apparatus for detecting axial position and axial alignment of a rotating shaft |
| US5514952A (en) * | 1993-06-30 | 1996-05-07 | Simmonds Precision Products Inc. | Monitoring apparatus for rotating equipment dynamics for slow checking of alignment using plural angled elements |
| US5456123A (en) * | 1994-01-26 | 1995-10-10 | Simmonds Precision Products, Inc. | Static torque measurement for rotatable shaft |
| EP1189015A1 (en) * | 2000-09-18 | 2002-03-20 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Rotary shaft axial elongation measuring method and device |
| US6807870B2 (en) | 2000-09-18 | 2004-10-26 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Rotary shaft axial elongation measuring method and device |
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