JPS59178321A - 重量計とした光学変換器 - Google Patents
重量計とした光学変換器Info
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- JPS59178321A JPS59178321A JP59048965A JP4896584A JPS59178321A JP S59178321 A JPS59178321 A JP S59178321A JP 59048965 A JP59048965 A JP 59048965A JP 4896584 A JP4896584 A JP 4896584A JP S59178321 A JPS59178321 A JP S59178321A
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/24—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
- G01L1/241—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet by photoelastic stress analysis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G3/00—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
- G01G3/12—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G9/00—Methods of, or apparatus for, the determination of weight, not provided for in groups G01G1/00 - G01G7/00
- G01G9/005—Methods of, or apparatus for, the determination of weight, not provided for in groups G01G1/00 - G01G7/00 using radiations, e.g. radioactive
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S177/00—Weighing scales
- Y10S177/06—Photoelectric
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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】
重計計の分野での要件は広い囲で信頼性があり、耐久性
があり、製造修理が安価であることである。各種の重鞭
計が使用され、ばね秤、娠動糸の秤、圧電装置等がある
。これらの秤は蘭有の利点と欠点がある。はね秤は小さ
な重晴に対して旧確でない。振動糸を使用する秤はワイ
ヤを制欲する材料の特注による影響が極めて大きい。千
亀装置は特定の電歇範囲のみのための設計となる。比較
的広い婦叩の重Ｉを定めることができ、信頼性１耐久性
の大きな秤が要求される。
があり、製造修理が安価であることである。各種の重鞭
計が使用され、ばね秤、娠動糸の秤、圧電装置等がある
。これらの秤は蘭有の利点と欠点がある。はね秤は小さ
な重晴に対して旧確でない。振動糸を使用する秤はワイ
ヤを制欲する材料の特注による影響が極めて大きい。千
亀装置は特定の電歇範囲のみのための設計となる。比較
的広い婦叩の重Ｉを定めることができ、信頼性１耐久性
の大きな秤が要求される。
本発明による重瞬計はフレスネルの式とスネルの法則の
原理を利用した変換器を有する。この変換器は更に、光
学材料製のプリズムを有し、プリズムに負荷が作用した
時に屈折率が変化し、既知の複屈折を生ずる原理によっ
て作動する。
原理を利用した変換器を有する。この変換器は更に、光
学材料製のプリズムを有し、プリズムに負荷が作用した
時に屈折率が変化し、既知の複屈折を生ずる原理によっ
て作動する。
」二連の原”ｆ４ ｔ Ａｌ１合せてこのプリズムを使
用してプリズムに作用する負荷を定め、物体の重晴を定
める信Ｖｉ性のある方法が得られる。特にこの光学重欧
計は全体として広節囲の重景内で小さな電歇変化を測定
し、小さな推ｊ−Ｊに応答して大きな信号が得られる利
点がある。
用してプリズムに作用する負荷を定め、物体の重晴を定
める信Ｖｉ性のある方法が得られる。特にこの光学重欧
計は全体として広節囲の重景内で小さな電歇変化を測定
し、小さな推ｊ−Ｊに応答して大きな信号が得られる利
点がある。
本発明を例示とした実施例並びに図面について説明する
。
。
本発明は光学変向器を使用して推力ｆｆ：Ｉｉ！１１定
する（」的であり、明細書では重敏計として記載する。
する（」的であり、明細書では重敏計として記載する。
しかし、空気圧を富む各種推力を測定可能である。本発
明光学重駄計１０には支持部材１４Ｊ：に敗けけたプＩ
Ｊズム１２を有する。光源１６、好適な列では白色光を
開口１８に近接させ、コリメータレンズ２０は開口をア
ドレスする。プリズム１２とレンズ２０との間に偏光板
２２′ｆ：置く。図示の列では入射面に平行の方向に光
を偏光させるが、直角方向に偏光させることもできる。
明光学重駄計１０には支持部材１４Ｊ：に敗けけたプＩ
Ｊズム１２を有する。光源１６、好適な列では白色光を
開口１８に近接させ、コリメータレンズ２０は開口をア
ドレスする。プリズム１２とレンズ２０との間に偏光板
２２′ｆ：置く。図示の列では入射面に平行の方向に光
を偏光させるが、直角方向に偏光させることもできる。
支持部月１４．１−．のブ１１ズム１２は偏ＷＳ毘２６
の入射ビームを一方の面に入射させる。光２６はプリズ
ムの斜辺で反射されプリズムの他の面から出射する。プ
ラットホーム２６を支持する柱２４はプリズム１２七に
置く。第１図は展開図であり、柱２４はプリズム１２に
接触し、プリズム１２は支持部材１４に接触する。プリ
ズム１２は柱２４とプラットホーム２６との推ｊＥを受
けるが、この状ａｔプリズムの無負荷条件とする。光ビ
ーム２６がグ１ノズム１２から出射する位置に光センサ
２８を置き。
の入射ビームを一方の面に入射させる。光２６はプリズ
ムの斜辺で反射されプリズムの他の面から出射する。プ
ラットホーム２６を支持する柱２４はプリズム１２七に
置く。第１図は展開図であり、柱２４はプリズム１２に
接触し、プリズム１２は支持部材１４に接触する。プリ
ズム１２は柱２４とプラットホーム２６との推ｊＥを受
けるが、この状ａｔプリズムの無負荷条件とする。光ビ
ーム２６がグ１ノズム１２から出射する位置に光センサ
２８を置き。
Ｒ１器３０に１は気的に接続する。利器３０は入射光ビ
ーム２３によって光センサ２８内に生ずる市川を測定し
、プリズム１２の斜辺から反射する光の強さを表示する
。
ーム２３によって光センサ２８内に生ずる市川を測定し
、プリズム１２の斜辺から反射する光の強さを表示する
。
プリズム１２けポリカーボネート樹脂又はガラス等の材
料製とする。第５図において、ポリカーボネート樹脂製
のプリズム１２の臨界角ハロ９°である。この材料の屈
折率（ｎｌ は無応力１１ の時に１．５８６である。式Ｐｃ＝Ｓｉｎ（−１から臨
界角６９° を計算できる。プリズム１２に応力が作用
すれば屈軒率は新しい値０ｓとなる。
料製とする。第５図において、ポリカーボネート樹脂製
のプリズム１２の臨界角ハロ９°である。この材料の屈
折率（ｎｌ は無応力１１ の時に１．５８６である。式Ｐｃ＝Ｓｉｎ（−１から臨
界角６９° を計算できる。プリズム１２に応力が作用
すれば屈軒率は新しい値０ｓとなる。
従って第２図に示す通り、プリズム１２の斜辺の而から
の反射率は、プリズムに推力が作用せず入射用一定の時
とプリズムに推力が作用した１寺とは畳なるｆ直となる
。入射角り１臨界角よりも僅に小さい時は大きな影響が
ある。屈折率の変化は測定瞳囲が臨界角の僅に下の場合
に、臨界角より著しく下の場合よりも大きな変化を生ず
るため、臨界角より僅に下の部分で作動させるのが好適
である。しかし、第２図の曲線のどの部分も使用可能で
らる。屈折率変化は光センサ２８によって検出し、計器
６０は強さの変化を電圧値として示す。この強さは次の
式で示される と５にｒ、は入射角に平行に振動する光の反射率、 Ｐは斜辺との内部入射角、 Ｑけ屈折率の瞬間値。
の反射率は、プリズムに推力が作用せず入射用一定の時
とプリズムに推力が作用した１寺とは畳なるｆ直となる
。入射角り１臨界角よりも僅に小さい時は大きな影響が
ある。屈折率の変化は測定瞳囲が臨界角の僅に下の場合
に、臨界角より著しく下の場合よりも大きな変化を生ず
るため、臨界角より僅に下の部分で作動させるのが好適
である。しかし、第２図の曲線のどの部分も使用可能で
らる。屈折率変化は光センサ２８によって検出し、計器
６０は強さの変化を電圧値として示す。この強さは次の
式で示される と５にｒ、は入射角に平行に振動する光の反射率、 Ｐは斜辺との内部入射角、 Ｑけ屈折率の瞬間値。
第２図に示すグラフはプリズム１２の斜辺から反射した
偏光光の光の強さの効果を示す。爪針がプラントホーム
２６上に置かれた時は、負荷は柱２４を経て伝達され、
プリズム１２に応力が作用する。この応力は異なる屈折
率と異なる臨界角Ｐ。とを生ずる。この結果光センサ２
８の受ける光の強さは変化する。即ち、光センサはプリ
ズム１２かも反射した最大の光を受けない。即ち、斜面
から少ない光が友射し、大きな割合が屈折する。第２図
に示す通り、曲線に従って光の強さの変ずヒによって１
ラントポーノ、２６ ）： ＶＣ１％：いた重唱″の１
直を４川定することができる。尤センザ２８ｆ：置く位
置を入射角が臨界角である！ＩＭ’に斜辺から反射する
光を受ける位置とすれば、光強度は入射光の強さの約９
２係となる。負荷を首、いた時は曲線はその物置の屈折
率変化に対する効宋に応じて左又は右に動き、光の強さ
の変化が生ずる。この１由は、プリズムの角度は一定で
あるが、プリズムに負荷が作用した時は同じ臨界角では
ないためである。光の強さの変化とプラントホーム上に
４いた軍歌との関係は実験的に求められる。
偏光光の光の強さの効果を示す。爪針がプラントホーム
２６上に置かれた時は、負荷は柱２４を経て伝達され、
プリズム１２に応力が作用する。この応力は異なる屈折
率と異なる臨界角Ｐ。とを生ずる。この結果光センサ２
８の受ける光の強さは変化する。即ち、光センサはプリ
ズム１２かも反射した最大の光を受けない。即ち、斜面
から少ない光が友射し、大きな割合が屈折する。第２図
に示す通り、曲線に従って光の強さの変ずヒによって１
ラントポーノ、２６ ）： ＶＣ１％：いた重唱″の１
直を４川定することができる。尤センザ２８ｆ：置く位
置を入射角が臨界角である！ＩＭ’に斜辺から反射する
光を受ける位置とすれば、光強度は入射光の強さの約９
２係となる。負荷を首、いた時は曲線はその物置の屈折
率変化に対する効宋に応じて左又は右に動き、光の強さ
の変化が生ずる。この１由は、プリズムの角度は一定で
あるが、プリズムに負荷が作用した時は同じ臨界角では
ないためである。光の強さの変化とプラントホーム上に
４いた軍歌との関係は実験的に求められる。
既知の１ｍす、グ１ノズム１２の屈（斤率は推力が作用
した時に噌υＯ又は減少する。これは、プリズムが屈折
率の正又は負の変化を゛示すためである。」二１ボの列
では正の屈折率変化を示す嚇合であるが、同じ原理を負
の変化を示すプリズムにも適用できる。適用に際して、
負の屈折率変化を有するプリズムを使用して第２図に示
す曲線の低い値の節回で容枯に実験できる。
した時に噌υＯ又は減少する。これは、プリズムが屈折
率の正又は負の変化を゛示すためである。」二１ボの列
では正の屈折率変化を示す嚇合であるが、同じ原理を負
の変化を示すプリズムにも適用できる。適用に際して、
負の屈折率変化を有するプリズムを使用して第２図に示
す曲線の低い値の節回で容枯に実験できる。
第１図は本発明による光学重歌計の展開図とした斜視図
、第２図は入射角とプリズムの反射した光の強さとの関
係を示すグラフ、第６図は第１図に使用するプリズムの
列を示す図である。 １２・・・プリズム １４・・・支持部材 １６・・光源 ２０・・・フリメータレンズ ２２・・・偏光板 ２６・・・光ビーム ２６・・・ブラットホーム ２８・・・光センサー ３０・・・計器。 特許出願人 ピノトネイ・ボウズ・インコーボレーテ
ソド（外４名）
、第２図は入射角とプリズムの反射した光の強さとの関
係を示すグラフ、第６図は第１図に使用するプリズムの
列を示す図である。 １２・・・プリズム １４・・・支持部材 １６・・光源 ２０・・・フリメータレンズ ２２・・・偏光板 ２６・・・光ビーム ２６・・・ブラットホーム ２８・・・光センサー ３０・・・計器。 特許出願人 ピノトネイ・ボウズ・インコーボレーテ
ソド（外４名）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 光学変換器であって、光学プリズムと、ブ１１ズ
ム全支持する装置と、プリズムに選択的に負性を作用す
る倭直、と、プリズｌ、に光を導く装置と、プリズムか
ら内部反射した光の強さを測定する装置とを備えること
を特徴とする光学変換器。 ２、 ｒｉｉＩ記プリズムを三角形とし斜辺を含む角
をプリズムのはＶ臨界角とする特許請求の範囲第１項記
載の変Ｆ＠器。 ６、顔Ｊ記光を導く装置は光をプリズムの一方の而に導
き、斜辺から反射して三角形の第６の辺から出射させる
特許請求の範囲第２項記載の変換器。 ４、前記光の強さを測定する装置はプリズムが全負性の
時又は今年負荷の１痔に斜辺に入射する光のはソ最大強
さを受ける位置とする特許請求の範囲第３項記載の変換
器。 ５、前記光の強さを測定する装置はプリズムが全負性又
は全無負荷の晴に斜辺に入射する光のはソ中ｊ鉗の強さ
を受ける位置とする特許請求の範囲第３ｒｊｌ記載の変
換器。 ６、＾″ｌｌｌｌ記光装置とプリズムとの間にイ扁光装
匝を備える特許請求の範囲第１項記載の変換器。 Ｚ プリズムとの推力を定める方法であって、プリズム
を支持し、プリズム上に選択的に負荷を作用して推力を
生じさせプリズムの一方の面に光を導き、プリズムから
内部反射した光の強さを測定することを特徴とするプリ
ズムＬの推力を定める方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/474,852 US4536651A (en) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | Optical weighing scale utilizing a prism |
| US474852 | 1983-03-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59178321A true JPS59178321A (ja) | 1984-10-09 |
Family
ID=23885201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59048965A Pending JPS59178321A (ja) | 1983-03-14 | 1984-03-14 | 重量計とした光学変換器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4536651A (ja) |
| EP (1) | EP0119592B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59178321A (ja) |
| CA (1) | CA1214346A (ja) |
| DE (1) | DE3477606D1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4645337A (en) * | 1984-10-31 | 1987-02-24 | Ppg Industries, Inc. | System for detecting variations in surface composition of an article |
| GB2223094A (en) * | 1988-09-24 | 1990-03-28 | Dobson Park Ind | Pressure transducer |
| GB2225850B (en) * | 1988-12-09 | 1992-12-23 | Emi Plc Thorn | Pressure sensing device |
| US7802214B2 (en) * | 2006-12-07 | 2010-09-21 | Infineon Technologies Ag | Methods and apparatuses for timing analysis of electronics circuits |
| KR102075191B1 (ko) * | 2013-06-05 | 2020-02-07 | 에베 그룹 에. 탈너 게엠베하 | 압력 맵을 결정하기 위한 측정 장치 및 방법 |
| US20230190579A1 (en) * | 2021-12-17 | 2023-06-22 | Evernorth Strategic Development, Inc. | Smart container |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5744827A (en) * | 1980-08-29 | 1982-03-13 | Shimadzu Corp | Polarization plane type light pressure sensor |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2995060A (en) * | 1954-11-27 | 1961-08-08 | Saint Gobain | Apparatus for the optical determination of stresses |
| US3510222A (en) * | 1966-12-08 | 1970-05-05 | Ppg Industries Inc | Method and apparatus for measuring optical properties in the surface of materials |
| US3971934A (en) * | 1975-08-04 | 1976-07-27 | Joseph Coatta | Photoelastic load measurement alarm device |
| DE2937484A1 (de) * | 1979-09-17 | 1981-05-14 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Optische vorrichtung zum messen von druckdifferenzen mittels lichtintensitaetsaenderung |
| GB2077422B (en) * | 1980-06-05 | 1984-03-28 | Diffracto Ltd | Optical weighing |
| US4321831A (en) * | 1980-09-26 | 1982-03-30 | United Technologies Corporation | Digitally compatible optical pressure measurement |
| US4408123A (en) * | 1981-02-02 | 1983-10-04 | Siemens Corporation | Fiber optical sensor device for measuring a physical parameter |
| DE3129847A1 (de) * | 1981-07-29 | 1983-02-17 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | "verfahren und anordnung zur messung mechanischer groessen" |
-
1983
- 1983-03-14 US US06/474,852 patent/US4536651A/en not_active Expired - Fee Related
-
1984
- 1984-03-06 CA CA000448979A patent/CA1214346A/en not_active Expired
- 1984-03-14 JP JP59048965A patent/JPS59178321A/ja active Pending
- 1984-03-14 EP EP84102776A patent/EP0119592B1/en not_active Expired
- 1984-03-14 DE DE8484102776T patent/DE3477606D1/de not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5744827A (en) * | 1980-08-29 | 1982-03-13 | Shimadzu Corp | Polarization plane type light pressure sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0119592B1 (en) | 1989-04-05 |
| DE3477606D1 (en) | 1989-05-11 |
| US4536651A (en) | 1985-08-20 |
| EP0119592A2 (en) | 1984-09-26 |
| CA1214346A (en) | 1986-11-25 |
| EP0119592A3 (en) | 1985-12-04 |
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