JPS60111107A - 傾斜感知監視装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は角度変位を感知する装置に関し、よシ詳ａには
傾斜感知装置と、最少のパワー消費量で多数の前記感知
装置の角度変位を遠隔的に表示する監視装置に関するも
のである。

先行技術の説明 従来、角度変位の変化を感知および測定したり、地面の
動きに対して高層建築物の建設におけるように基準しベ
ルを設定し監視したり、道路または橋の応力監視および
液体貯蔵タンクの監視を行なうコンパクトで信頼できる
装置に対する必要性は長年あった。さらに１％に無人動
作で遠隔地域で使用しようとする装置においてはパワー
消費量が極めて低いことが望ましい。

さらに装置は高い精度および安定性を有しており調整無
しで長期間に渡って正確な測定を可能にしなければガら
ない。感知装置は既存の監視と抵触し得る場所の遠隔監
視を行なうことが望ましく、従って感知装置を最も有利
に設置することができる。またさらに、′このような装
置は測定された変位が成る所定角度を越えた際警報信号
を発生して調整または補正測定の必要性に対して注意を
喚起することが望ましい。

先行技術の１つの装置は１９７９年９月１８日発行の　
５　特許第 ４．１６７．８１８号に記載されている電子傾斜ゲージ
である。この装置は数値読取り手段を一体に組込んだ平
衡ブリッジ回路で動作する重力感知電位差計をもたらし
た。しかしながら直流励起回路を使用した結果ドリフト
および直流オフセットによる誤りが生じ角度変位を遠隔
表示する手段は何ら設けられなかった。別の感知装置は
１９８３年３月２９日発行のＡ、　Ａ、　Ｈａｋｈｖｅ
ｒｄｉｎによる米国特許第４，３７１９１２号に記載さ
れている。この発明においては液体誘導体を部分的に充
填した細長い密封チャンバーは、その中に設けた電極の
容量に対応する変化を生じさせることによって傾斜の変
化に応答した。コレクタ同調ベース同調発振器と関連し
て使用した場合これは極めて小さな傾斜の変化に感応す
る装置をもたらした。しかしながらこのようなＬＯ発振
器は本来不安定であシしばしば再較正することかく長期
間に渡って正確な測定をするには不適当である。さらに
この発明は遠隔読取りも閾値警報ももたらさなかった。

Ｔｉ１ｔ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ社　（イギリス、　
ハートフォードシャー）により供給されているＤＩ、Ｆ
３０ＴＲ０−ＬＥＩＬと称する装置は電子信号調整装置
と組合せたバブルレベル電解感知装置を使用して感知ヘ
ッドの傾斜度に比例する出力電圧を発生した。しかしな
がらこの装置は±５度に制限された直線範囲を有してお
り比較的高いパワーを消費し従ってバッテリー寿命は短
い。

１９８１年２月１１日に出願され１９８３年４月５日に
発行されたＥ、　Ｏ，Ｒａｔｃｌｉｆｆｅによる米国特
許第４．５７８．６９５号においては比較されて直流差
電圧を発生する正および負の直流１王を発生する偏向測
定装置−が記載されており、該箱１圧の大きさおよび符
号は各々傾斜の角度および方向に基づいている。しかし
ながらこの装置は励起信号振幅を安定させる手段無しで
交流主凧源′または補助発振器から励起される。さらに
この装置は直流結合増幅器を利用して感知装置を零化し
、この結果ドリフトおよび直流オフセットによる誤りが
生じる。装置に高い利得を与えて小さな角度変位に対す
る感度を実現した場合、固有の回路不安定が増大されま
たｇ報閾値での補助出力の不所望の遷移および振れに対
する感度も増大する。

本発明は遠隔コンソールおよび電源と共動して動作する
迅速な較正が可能であシ再較正せずに長期間安定してい
る敏感で精密なレベル感知装置を提供する。多数の感知
装置の数値読取りを行ないまたいずれかの感知装置での
プリセット闇値を越えた際警報を発生する手段が設けら
れている。０ＭＯ８発振器および高インピーダンス抵抗
スケーリングを有する低パワー演算増幅器を使用する交
流結合の使用によって、パワー消費量はこの用途に対す
る他の報告されている装置よりも大幅に低減され、±４
５度に渡る直線動作が得られる。

発明の要約 本発明装置は、監視しようとする無生物体に結合するこ
とができ変位が可変調整することができる水平面からの
角度変位を越えた際傾斜の角度に比例する第１信号出力
および第２信号出力を発生することによって角度変位に
応答する感知装置と、いずれの時点でも変位の数値読取
−力を行なう回路を備えた感知装置に結合された遠隔指
示装置と、閾値角度変位を越えた際警報を発生する信号
装置と、多数の前記感知装置に結合しいずれかの感知装
置を選択して読取ることを可能にするとともに変位が所
定閾値を越えた感知装置によって信号装置を作動さ、せ
る指示赫１＃）−信号装置の中間に結合した制御装置と
を備えている。

閾値検出装置はフィードバックループを組込んでヒステ
リシスを与えよって閾値レベル付近の信号に対する偽警
報を最小限にする。

装置は内部較正の特徴および外部記録装置を駆動する手
段も組込むことが好ましら。バッテリー電源は選択的に
制御装置内に組込んでもよい。

好適な実施例の説明 本発明の好適な実施例を添付図面を参照して以下説明す
る。

第１図において傾斜感知装置および制御装置の１実施例
の斜視図を示す。感知装置１０は基板１２上に取付けら
れ、該基板は角度変位を監視しようとする構造体（図示
せず）に数句けられる。装置を使用するに先立って感知
装置１０を後述のように較正し垂直または水平基準軸に
対して整列させなければならない。このように整列させ
る装置はＴ、　Ｗ、　Ｎｅ１ｓｏｎおよびＨａｒｏｌｄ
Ｌ、　Ｓｗａｒｔｚによる同時係属出願「傾斜感知装置
の零調整装置（Ｔｉ１ｔ　８ｅｎｓｏｒ　Ｎｕｌｌ　Ａ
ｄｊｕｓｔｉｎｇＡｐｐａｒａｔｕｓ　）　Ｊ　に記載
サレ−ｃ　イル。

感知装置１０と関連しているのは、例えばケーブル１６
等の適当な手段によって感知装置に結合することができ
る制御コンソール１４である。感知装置１０の他に多数
の同様の感知装置をコンソール１４に接続して複数の場
所を同時に監視してもよい。これらの感知装置はケーブ
ル１３によって同様に結合することができる。

第１図の概念図は全部で８個の遠隔感知装置を意図して
いる。但し所望によシこれより多いかまたは少ない数を
制御コンソールを適当に適合させて使用してもよい。制
御コンソール１４中には切替装置２２によって選択され
る選択感知装置の角度変位のデジタル表示を行なう数値
読取シ部２０も示す。複数の指示ライト２４は各感知装
置と関連した光を発生し、この光は所定値を越える感知
装置変位の際にトリガされる。

従って数値読取り部が特定の１つの感知装置にセットさ
れても選択されない感知装置が所望の変位値を越えた場
合指示が与えられる。また警報信号装置２６も設けられ
ておシここでは制御コンソール１４の上に取付−けられ
てストローブ光等の可視指示や可聴警報を与える。端子
片またはコネクタ２８はケーブル１６および１３をコン
ソール１４に結合させる。バッテリー３０゜または電源
が利用できる場合は交流電源を使用してコンソール回路
および感知装置にエネルギーを与える。時間の関数とし
て構造的変位を永久記録したい場合ケーブル３４によっ
てコンソール１０に結合された従来の記録装置３２はア
ナログ形式で適当な記録を行なう。多数のチャンネルを
監視したい場合多数のこのような記録装置を使用しても
よい。

第２図は本発明で使用する傾斜感知装置組立体の概略図
である。感知装置１０は重力に応答する感知素子および
コネクタ５Ｂを介して読取り信号を発生する関連した制
御回路をその中に備えているハウジング５６で構成する
ことができる。ハウジング３６は垂直軸に沿って整列さ
せる取付板４０に取付けられている。取付板４０は基板
１２に固定するためのドリル穴４２を備えており、該基
板１２は駿視下にある構造体（図示せず）に対して垂直
に方向付けられ取付けられている。締め具４４を使用し
て取付板４０を基板１２に固定することができる。感知
素子を基板１２および支持構造体と整列させる適当な手
段は前記同時係属出願に記載されているが、正確で堅固
な整列および取付けを行なう他の手段も使用することが
できる。

第３図は本発明の好適ガ実施例のための回路のブロック
図である。感知装置ハウジング内部にあるかあるいは相
互接続ケーブル上で制御コンソールによって与えられる
電源からのバッテリーで構成することができる電源（図
示せず）は装置に直流電圧＋■および一■を与える。好
ましくは電源はアースに対して大きさが等しく極性が反
対の平衡出力を発生する００Ｍ０８発振器５０は電源に
よって付勢され変調器５２に対する制御信号として約４
００ヘルツの矩形波を発生する。発振器５０は復調器５
４にも同期信号を与える。同様に電源によって付勢され
る電圧基準装置５６は極めて安定した出力電圧を発生し
て装置の電子回路を付勢する。１次電圧源および調整電
圧出力は従来の態様でブロック図に示した他の素子にも
与えることができる。

変調器５２の出力は増幅器５８に与えられて変圧器６０
を駆動する。変圧器６０は感知素子６４を付勢する平衡
出力６２および６２金有している。好ましくは変圧器は
バイファイラ２次巻線を使用して対称を確実にする。交
流結合位相反転増幅器等による平衡出力を発生する他の
方法を変圧器６０の代りに使用してもよい。

感知袋［６４は、好ましくは１９８３年４月２０日出願
のＨａｒｏｌｄ　Ｌ、　Ｓｗａｒｔｚ他による出願番号
４８６．６５１号「デジタル数値読取りを有する精密傾
斜計（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　Ｉｎｃｌｉｎｏｍｅｔｅｒ
　ｗｉｔｈＤｉｇｉｔａｌ　Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ｒｅ
ａｄｏｕｔ　）Ｊ　に記載されているタイプの円弧状液
面電解感知装置である。

適当な感知装置は±４５度までの直線範囲および±９０
度までの一定の範囲を与えることができる。感知装置６
４の出力は増幅器６６を駆動し、該増幅器は感知素子６
４の傾斜の角度および方向に比例する可変振幅および位
相の４００ヘルツ矩形波を発生する。前記出願番号４Ｂ
ｔ５，６３１号に記載されているような他の感知素子も
図の円弧状電解感知装置の代りに使用するのに適当であ
る。

復調器５４は増幅器６６によって駆動され発振器５０に
よってトリガされて振幅および極性が入力交流信号に比
例する２方向直流出力を発生する。直流出力は増幅器６
８でバッファおよびブーストされ、該増幅器の出力は直
流出力端子に向けられる。感知回路は閾値検出装置７０
も備えており、該検出装置の機能は直流出力をコンソー
ル１４で遠隔的に設定された制御電圧の所定値と比較す
ることである。検出装置７０の出力は設定閾値レベルを
越えた際切替装置７２を付勢しよってリレー７４および
接点７６を作動するのに使用される。接点７６は遠隔コ
ンソールにも結合されて閾値を越えた際警報信号を作動
する。感知装置信号が閾値レベルに接近する際、遠隔的
に閾値を設定するのに使用される制御コンソール線上の
過渡的現象およびノイズビックアラ／は他の場合ならば
不規則な警報のトリガリングを生じ得るので、新規のヒ
ステリシスループを閾値回路に組込んで時間遅延「デッ
ドゾーン」を設定しよって不所望の短い時間幅のピック
アップに対する応答を回避する。

ここに示した感知装置は後述のように数値指示装置を作
動する各感知装置用の遠隔コンソールに個々の直流出力
を与えるが広帯域伝送またハ単ケーブルを介したマルチ
プレクシングヲ含む他の伝送方法も実現可能である。例
えば光学的カップラは直流出力を光エネルギーに変換す
るのに使用してもよく、同様に閾値検出装置および警報
切替接続に使用してもよい。これらの出力は光フアイバ
ケーブルを介して遠隔コンソールに伝送され次いで適当
な制御信号に再変換することができる。同様に受信装置
および送信装置を放射によってまたは同軸ケーブルによ
って結合させて、直流出力を使用して適当な周波数で動
作する送信装置の無線周波数とコンソールに設けた対応
して同調させた受信装置の周波数を変調することができ
る。当業者には他の伝送結合方法も明らかだろう。同様
にこれまで遠隔装置として述べてきた制御コンソールは
遠隔能力が必要でない場合には感知装置と統合して単一
の装置としてもよい。さらに遠隔的にではなく感知装置
ハウジング内で検出装置の閾値を調整する能力を与える
ことが望゛ましいこともある。従って上述の構成は限定
するものではなく例として解釈されたい。

感知装置と関連して使用するのに適当な制御コンソール
用の回路構成のブロック図を第４図に示す。増幅器８０
は所望の感知装置出力に結合され次いで選択切替装置を
介して読取り装置８２に結合され、該読取り装置は増幅
器８０からのアナログ直流出力をデジタル化し数値読取
りを行なうアナログ／デジタル回路を組込んでもよい。

適当な表示装置は液晶（ＬＯＤ）および発光ダイオード
（ＬＥＤ）タイプのものである。

増幅器８０の出力は選択的に几１−Ｒ８等の外部記録装
置に結合してもよい。通猟８つの感知装置チャンネルを
受けるには２つの４チヤンネル記録装置で十分である。

閾値較正装置８４内にはレベル比較装置にしてもよい閾
値検出装置７０に複数のアナログ制御信号を与える手段
も設けられている。制御信号は所定変位角度、従って警
報を作動１−る対応する基準電圧を設定するのに使用さ
れる。適当な制御信号は一連の分圧器によって発生され
調整電源またはバッテリーに結合され較正されて許容角
度変位に比例する所定振幅を発生することができる。

信号線５ｌ−８８に結合された複数の指示装置８６も設
けられている。これらの指示装置はトランジスタ切替装
置によって作動されコンソールによって駆動される従来
のパイロットランプを備えてもよい。このようなパイロ
ットライトの直接作動も可能であるが、長い信号径路上
で相互接続ケーブルにかかる電圧降下はこのような直接
切替制御を緩和する。言うまでもなく上述のＬＣＤおよ
びＬＦｉＤ装置のような他のデジタル指示装置も適当な
インタフェース回路とともに使用してパワー消費量を最
小限にすることができる。

指示装置８６はリレータイプの装置またはトランジスタ
切替装置にしてもよい駆動装置８８を作動するのに使用
される。駆動装置８Ｂは次いで警報装置９Ｂを作動して
プリセット角度変位限界を越えた際可聴または可視指示
を与える。

コンソールは閾値指示装置８６を含む回路を備えて入力
感知装置のいずれかが手動切替制御の必要無しに警報装
置９Ｂに作動信号を与えることができるようにしてもよ
い。装置は電源９２によって駆動され該電源は一次バッ
テリー・再充電可能バッテリー、または局部交流電源が
利用できる場合には交流電源にしてもよい。遠隔場所に
おいては太陽電池は再充電可能バッテリー電源を充電す
るのに有用である。電源の出力はコンソール回路素子、
および相互接続ケーブルを介して遠隔感知装置の両方に
向けられる。

言うまでもなく光ファイバまたは無線周波数回線を使用
した場合は感知装置でも同様に局部電源を設けなければ
ならない。通常の監視条件の下では平均パワードレイン
は直ケーブル結合にして約３ｍＡである。

装置の動作を引続き第６図および第４図を参照して説明
する。

発振器５０は約４００ヘルツの矩形波を発生して変調器
５２を駆動する。電圧基準装置５６は外部直流電源＋Ｖ
お工び−■から発生される調整電圧を発生し、該電圧は
変調器５２によってそれに応じてチョップされる。直流
増幅器はドリフトおよび直流オフセットの問題に遭遇し
得るので直流信号よりも交流信号を使用するのが望まし
い。交流装置は入力および出力端子間の完全な電気的隔
絶をも可能にし、改良された共通モードリジエクシジン
を促進して低レベル信号の感知に必要不可欠な低ノイズ
特性をもたらす。変調器５２の出力は増幅器５８を駆動
して１１は一定のピーク振幅パルス波形を変圧器６０に
与える。中央タップ変圧器はバブルレベル６４の対応す
る電極ＢおよびＡに接続する出力６２および６２を発生
する。これによってアースに対して反対位相でレベル接
点の付勢が行なわれる。従って感知装置が基準面に対し
て傾斜した際差動信号がアースと接点Ｃの両端に発生さ
れ、該信号の振幅および位相は傾斜角の大きさおよび方
向によって決定される。合成パルス信号は増幅器６６に
与えられ次いで復調器５４に与えられる。復調器５４は
発振器５０によって変調器５２に対する駆動と同期され
て整流直流パルス出力を発生し、該出力は次いでフィル
タリングすることができる。バブルレベル６４の傾斜に
比例する合成２方向アナログ信号は増幅器６８に印加さ
れる。直流出力ＤＯ１は次いで読取り回路によって使用
するため制御コンソール１４に送られる。

また閾値検出装置７０も出力ＤＯ１と関連している。コ
ンソール中の較正抵抗および感知装置中の調整電源から
発生され較正基準電圧は所定警報閾値を設定する。増幅
器６６は各感知装置の出力Ｄ０１〜ＤＯ８および線Ｌ１
〜Ｌ８上の較正電圧間で互換性のあるスケールファクタ
を確実にする較正利得を有していることに注意されたい
。閾値検出装置７０の出力は切替装置７２に与えられて
リレー７４を駆動し該リレーはコンノール中の警報装置
９８な付勢するように接続された接点７６を制御する。

接点７６からの出力は閾値指示装置８６に与えられ従っ
て、コンソール中の閾値較正設定によって決定される任
意の感知装置のプリセット閾値を越えた際関連した指示
装置はどの感知装置が付勢されたかを指示する。この信
号は次いで駆動装置８Ｂに与えられて警報装置９８を付
勢する。

第５図は閾値検出装置の好適な実施例を示しその動作は
下記の通りである。精密電圧基準ダイオードＯＲ１は基
準電位ｖ府を設定するのに使用される。Ｕｌは電圧フォ
ロアーとして接続されて基準源をバッファする。Ｕｌの
端子１からの出力は分圧回路比２−几６に与えられ、該
回路はＲ２およびＲ４の結節点で適当な制御電位、例え
ば直流１２５ボルトを発生するように比例している。抵
抗Ｒ５は好ましくは遠隔コンソール中に収容するが感知
装置ハウジング内に設けてもよく、抵抗値を変化させる
ことによって閾値応答レベルは対応して調整される。

Ｕ２Ａは反転器として配線された演算増幅器である。抵
抗Ｒ４およびＲ５は単位利得を与えるように選択する。

抵抗几６は増幅器をバイアスするのに使用され好ましく
はＲ５の値の％になるように選択する。

Ｕ２ＢおよびＵ３Ｏは補完閾値検出装置であり、各々開
ループで動作する高利得差動増幅器を備えている。Ｕ２
Ｂのピン２での基準電圧はＶＲｇＦ源およびＲ２−Ｒ４
分圧器から発生される所定闇値である。Ｕ３Ｏのピン１
２での基準筒、圧けＵ２Ａによる反転の結果値が等しく
極性が反対のものである。この組合せによって正負の両
方の可変直流出力を感知して対応する制御電位レベルと
比較゛する能力が−与えられる。

従って０２Ｂのピン３での直流可変レベルが基準レベル
をわずかに上回った際０２Ｂは駆動されて飽和状態にな
りＯＲ２のアノードを高くバイアスしよってＱｌを導通
させ警報装置に対するリレーに１および接点ＨおよびＪ
を作動する。０２０は負に駆動されるのでＯＲ３はＱｌ
のベースの直流レベルから隔絶する。Ｒ７およびＲ８は
Ｑｌをバイアスして飽和状態で動作するように選択すＺ
）。ＱｌはＮＰＮ切替トランジスタとして示した。但し
ＰＮＰ等の他のタイプも適当なバイアスおよび電源変更
で使用してもよい。

感知装置がその零位置から傾斜してＵ３Ｏのピン１３お
よび０２Ｂのピン３で闇値制御レベルを上回る負の直流
レベルを発生した際、０２Ｂは負に駆動されＵ３Ｏは正
の飽和状態に駆動されて前述のようにに１を作動する。

０ＵＬ２はＱｌのベースから隔絶する。従って回路はプ
リセット基準閾値を越えた際直流可変出力電圧の正また
は負の値に応答することがわかる。

Ｑｌの応答にヒステリシスを付加しよって閾値応答点で
のＱ１切替装置の振動を防止することが望ましい。先行
技術においては０２Ｂのピン１および３またはＵ３Ｏの
ピン１２および１４の間に抵抗を設けることなどによっ
て比較装置に正のフィードバックを与えるのが通例であ
った。しかしながらこの方法は、整合しなければならず
従って感知装置の減衰特性に適合するように特定の動作
条件に対してヒステリシスの値を変化させる際融通性を
低下させる２つの別個の比較装置を必要とする欠点があ
る。第５図の回路は開ループ差動増幅器Ｕ２Ｄと共動す
る１つの抵抗Ｒ９によりヒステリシスを与える。

Ｕ２Ｄのピン６での直流電圧の値がＶＲ，ＥＦより小さ
いとき（Ｑｌは非導通）、Ｕ２Ｄは駆動されて正の飽和
状態になりＲ５−Ｒ９分圧器によって決定される増分値
だけ結節点Ｒ２−４Ｌ４で印加される電圧をブーストす
る。Ｕ２ＢまたはＵ３Ｏが可変直流電圧によって駆動さ
れて導通した際（Ｑｌは導通）Ｕ２Ｄのピン６は正に振
れて■ＲＦｔＦを上回る値になり増幅器は負の出力電圧
を発生しよってＲ２−Ｒ４での基準レベルを漸減する。

ヒステリシスループの効果は警報を発したり停止したシ
する前に広い範囲に渡って変化させるのに閾値入力電圧
を必要とすることであることがわかるだろう。回路Ｒ３
−Ｒ，ｑによってデッドゾーン領域を所望値に調整する
ことが可能になる。１実施例においてはＲｑ　／　Ｒ３
の比を５０：１として２ｏｏｍＶの差が良好であること
がわかった。ヒステリシスループに制御電圧と同じ電圧
源から発生された電圧基準を与えることによってループ
は精密基準源のドリフトを自動的に追尾し補償する。

角度変位を表わすアナログ電圧はブロック８０中の個々
の増幅器に与えられそこで所望出力は回転スイッチによ
って選択されて内部読取り装置８２上に表示される。個
々の記録装置チヤンネルＲ１〜Ｒ８は各感知装置の連続
監視のために利用可能にすることができる。また回転選
択スイッチおよび読取り装置は装置に関連したバッテリ
ーの状態を表示するようになっている。

ここで述べた装置は８つの感知装置と８つの出力を備え
て示したが、回路はただ１つの感知装置および８つ以上
の多数の感知装置にも適合可能であることに注意された
い。しかしながら出願人の経験から言えば８つの感知装
置を設けるととはこの装置の可能な用途の大多数におい
ては十分であろう。

本発明の傾斜感知装置および監視装置は下記のように先
行技術より優れた多くの利点を有している。

１　安定性が高く周囲の環境による変化および長時間使
用に渡るバッテリードレインが無い精密デジタル読取り
を行なう。

２、　構成要素は０Ｍ０８装置および低パワー演算増幅
器を使用するととなどによってパワー消費量が極めて低
くなるように選択することができる。

＆　利得および闇値に対する初期の較正調整の後長期間
に渡ってそれ以上の較正または動作調整は通常必要がな
い。

４、　新規の交流増幅装置は直流ドリフトおよびオフセ
ットによる誤シを低減する。

５８　装置は直接接続、光フアイバーケーブルまたは無
線周波数伝送によって長距離を介した遠隔監視に適合可
能である。

＆　装置は直読式で容易に較正でき動作させるのに特殊
技能を必要としないＯ ７精密電圧基準を使用してバッテリー劣化およびパイフ
ァイ２巻結合変圧器からの独立を達成してバブルレベル
感知素子に対して正確に平衡した同相および位相ずれ励
起電圧を発生することによって高い精度が達成される。

８、　装置は連続監視および連続記録の能力を有してい
る。

９　閾値警報レベルは傾斜感知装置または制御コンソー
ルのいずれかで選択および変更可能にすることができる
。

１０、感知素子は多様な角度測定範囲に特に適合させま
た選択した減衰特性を与えて振動または他の同期運動の
フィルタリングを与えることができる。

１ｔ　閾値検出装置に広範囲ヒステリシスループを与え
てスプリアストリガリングおよび偽警報を低減する。

本発明の好適な実施例を説明したが使用した用語は説明
のためで限定するものではなく、広い見地から本発明の
真の範囲と精神から逸脱することなく特許請求の範囲内
で変更例が可能であることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で使用されるような傾斜感知制御装置を
示す斜視図、第２図は本発明で使用する傾斜感知装置を
示す側視図、第３図は好適な実施例のための感知装置励
起回路および検出回路を示す概略図、第４図は制御コン
ソール用の回路を示す概略図、第５図はヒステリシスフ
ィードバックループを示す闇値検出装置の回路図である
。 図中、１０・・・感知装置、１２・・・基板、１４・・
制御コンソール、１３，１６．３４・・・ケーブル、２
０・・・数値読取り部、３０・・・バッテリー、３６・
・・ハウジング、５０・・・発振器、５２・・・変調器
、５４・・・復調器、５６・・・電圧基準装置、６４・
・・感知装置、７０・・・閾値検出装置、７２・・・切
替装置。 特許出願人 スベリ−コーポレイション 第１頁の続き ０発　明　者　ハロルド　リー　スワ ーツ アメリカ合衆国アリシナ用８５３０１．グレン　ディル
、ノースφシツクステイース・アベニュー・７８２６手
続補正書（自発） 昭和５９年１１月１６日 特許庁長官　志　賀　学殿 １、事件の表示 特願昭５９−１２８３７２号 ２、発明の名称 傾斜感知監視装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許用、願・人 名称　スベリ−コーポレイション ４、代　理　人 住所　〒１００東京都千代田区丸の内２丁目４番１号丸
ノ内ビルヂング　７５２区 つ簡 単な説明の欄及び図面（第一図、第三図及び第四図）６
　補正の内容 別紙のと′おり 補正の内容 １、　本願の特許請求の範囲を下記のように補正する。 「１．　無性物体の角度変位を感知し表示手段全付勢す
る傾斜感知監視装置において、電源からエネルギーを受
ける手段と、上記エネルギーを受ける手段に結合されて
上記電源から安定した電気エネルギー源を発生する電圧
調整手段と、上記安定した電気エネルギー源から所定値
の第１パルス信号を発生し感知手段全励起する手段と、
地球の重力の影響および上記第１パルス信号に応答して
基準軸からの上記感知装置の傾斜に応答する第２パルス
信号を発生する感知手段と、上記第１および第２パルス
信号に応答して上記第２パルス信号を等価の２方向電流
に変換し上記表示手段に極性および振幅が上記基準軸か
らの上記感知装置の傾斜に比例する可変直流信号を発生
する周期復調手段とを備えていること全特徴とする上記
装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の装置において、さら
に、上記直流信号を受けるように結合されて上記傾斜が
上記基準軸からの所定角度変位を越えた際信号出力を発
生する閾値検出手段を備えていることを特徴とする上記
装置。 ６、特許請求の範囲第２項に記載の装置にお結合されて
上記角度変位の数値読取９を行なうデジタル表示手段金
偏えていることを特徴とする上記装置。 ４、　特許請求の範囲第２項に記載の装置において、さ
らに、上記表示手段および上記閾値検出手段の上記信号
出力に結合されて複数の上記感知手段の少なくとも１つ
を選択し上記１つ全上記光示手段に結合し、電源からの
エネルギー全感知装置組立体手段、上記表示手段、およ
び上記閾値検出手段に分配する制御手段を備えているこ
とを特徴とする上記装置。 ５、特許請求の範囲第２項に記載の装置において、上記
感知装置組立体手段は上記所定角度変位を設定する分圧
手段を備えていることを特徴とする上記装置。 ６　％許請求の範囲第２項に記載の装置において、上記
制御手段は上興所定角度変位を設定する分圧手段を備え
ていることを特徴とする上記装置。 ７、％許請求の範囲第１項に記載の装置において、さら
に、上記制御手段を付勢する電源手段を備えていること
を特徴とする上記装置。 ８、％許請求の範囲第１項に記載の装置において、さら
に、上記感知装置組立体手段全上記制御手段に結合する
結合手段を備えていることを特徴とする上記装置。 ９　特許請求の範囲第８項に記載の装置において、上記
結合手段はさらに少なくとも１対の４線を備えているこ
とを特徴とする上記装置。 １０　％許請求の範囲第８ＪＪに記載の装置において、
上記結合手段はさらに少なくとも１つの光ファイバ伝送
線全備えていることを特徴とする上記装置。 １１、特許請求の範囲第１０項に記載の装置において、
さらに上記感知装置組立体手段からの上記信号出力に応
答して上記伝送線を介して上記制御手段に光信号を伝送
する光フアイバ励起手段を備えており、さらに上記光信
号に応答しることを特徴とする上記装置。 １２、特許請求の範囲第８項に記載の装置において、上
記結合手段はさらに無線周波数伝送手段を備えているこ
とを特徴とする上記装置。 １３　特許請求の範囲第１２項に記載の装置において、
さらに上記感知装置組立体手段からの上記信号出力を変
調無線周波数信号に変換する変調手段を備えており、さ
らに上記無線周波数信号を受けて復調し上記表示手段を
付勢する手段を備えていることを特徴とする上記装置。 １４、％許請求の範囲第１１項に記載の装置において、
上記感知装置組立体手段はさらに上記感知手段および上
記光フアイバ伝送手段を付勢する電源手段を備えている
ことを特徴とする上記装置。 １５、特許請求の範囲第１６項に記載の装置において、
上記感知装置組立体手段はさらに上記感知手段および上
記無線周波数伝送手段全付勢する電源手段を備えている
こと’ｔ−％徴とする上記装置。 １６、特許請求の範囲第２Ｍに記載の装置において、さ
らに、上記所定角度変位に対応する上と、上記制御電圧
を上記閾値検出手段に与える度変位に対応する所定値を
越えた際信号を与えて警報手段全付勢する手段と全備え
ていることを特徴とする上記装置。 １Ｚ　特許請求の範囲第１６項に記載の装置において、
さらに、上記警報信号に応答して上記直流信号が上記所
定値を越えた状態の存在を登録する閾値指示手段と、上
記付勢信号に応答しる警報手段とを備えていることを特
徴とする特記装置。 １Ｂ　特許請求の範囲第１７項に記載の装置において、
さらに、複数の上記感知装置組立体手段の少なくとも１
つを選択しそれからの出方を上記表示手段に与える切替
手段と、上記制御電圧を上記閾値検出手段に与える手段
と、上記直流信号を受けるように結合された記録手段と
を備えていることを特徴とする上記装置。 １９　特許請求の範囲第１項に記載の装置において、上
記基準軸は垂直または水平軸から成ることｔ％徴とする
上記装置。 ２０　特許請求の範囲第１６項に２戦の装置において、
上記閾値検出手段は上記直流信号および上記制御電圧に
対する上記閾値検出手段の応答？遅延するヒステリシス
ルーズ手段ヲ備えていることを特徴とする上記装置。 ２１、特許請求の範囲第２０項に記載の装置において、
上記ヒステリシスルーズ手段は、第１および第２市圧入
力を有しており上記第１および第２人力に応答する電圧
出力・音発生する差動増幅器と、上記電圧調整手段によ
って上記第１および第２人力の一方全励起する手段と、
上記警報付勢信号によって上記第１および第２人力の上
記一方塊外の１つを励起する手段と、上記差動増幅器電
圧出力および上記制御電圧を加算して上記警報手段に遅
延付勢信号を与える手段警報付勢信号の値によって励起
された際上記安定した電気エネルギー源金増強する出力
を発生し、上記基準電位より大きな上記警報付勢信号の
値によって励起された際上記源と反対の出力全発生する
ことを特徴とする上記装置。 ２２、基準軸からの無生物体の角度変位を感知する傾斜
感知監視装置において、上記装置を上記無生物体に固定
する取付板と、上記取付板に固定された感知装置組立体
とを備えており、上記感知装置組立体は所定値のパルス
励起信号を発生する手段と、上記信号で電解バブルレベ
ル感知装＠を差動的に励起しよって大きさおよび極性が
上記基準軸からの上記レベル感知装置の傾斜に基づくパ
ルス出力信号を発生する手段と；上記パルス出力信号は
上記レベル感知装置が上記基準軸と整列しているとき零
の値を有しており、上記励起信号および上記出力信号に
応答して上記パルス出力信号′ｔ−２方向直流出力信号
に上記感知装置組立体を上記制御手段に結合する手段と
、上記２方向出力信号に応答する数値読取り手段と、同
様に上記２方向出力信号に応答する記録手段と、上記指
示信号に応答して上記角度変位が上記所定値を越えた状
態を登録する指示手段と、上記指示手段に応答して上記
状態の存在を信号化する警報手段と金備えていること全
特徴とする上記装置。 ２３、　ｌ■ｉ詐　、ｆＮ　唄ンの　節　曲角１９９　
狛　ηｒ　貢−山す　θ）占と　暑Ｉｆｒおいて、上記
基準軸は垂直まｆｃは水平軸から成ることを特徴とする
上記装置。」 ２、　本願の明細書の該当箇所を下記のように補正する
。 （イ）　１９頁１６行「端子」の後にｌｒＤ、　Ｃ１１
」を挿入する。 （ロ）　２２頁９行「信号」の後にｒＬｔ〜Ｌ８ｊを挿
入する。 （ハ）　２４頁２行「ケーブル」の後に「１６．１５お
よび１６Ｊを挿入する。 に）　２５頁２０行「コンソール１４」の後にｒ中の増
幅器８０１を挿入する。 （ホ）２６頁１８行「第５図は・・・・・・示し［４第
３図２の素子全第５図の回路概略図に示し」に補正する
。 （へ）　２８頁６行［ＣＲ２Ｊの前に「ダイオード」を
挿入する。 （））２８頁７行「Ｑｌ」の前に１トランジスタスイツ
チ」を挿入する。 ←）　２８頁７行「警報装置に対する」を「線Ｓ１〜Ｓ
８の１つに対して回路を完成し作動感知装置に対応する
閾値指示装置８６中の指示ランプを作動しまた警報装置
も作動する」に補正する。 （す）　２８頁９行［’（ＪＬ３Ｊの前に「ダイオード
」を挿入する。 （Ｘ）３０頁１９行「スイッチ」の後に「２２」を挿入
する。 に）　３３頁１８行「励起回路」の後にＦ（、，１）ｊ
を挿入する。 五　本願提出図面のうち、第１図を別紙添付図面朱書の
如く符号を補正する。第３図および第４図を添付図面の
ように補正する。 手続補正書 昭和５９年１２月２５日 特許庁長官　志　賀　学　殿 ２　発明の名称 傾斜（Ｇ知監視装置 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　スベリ−コーポレイシヲン ４代理人 住所　〒１００東京都千代田区丸の内２丁目４番１号丸
）内ビルヂング　７５２区 （発送日　昭和５９年１２月１８日） ６　補正の対象

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　無生物体の角度変位を感知し表示手段を付勢する傾
   斜感知監視装置において、電源からエネルギーを受ける
   手段と、上記エネルギーを受ける手段に結合されて上記
   電源から安定した電気エネルギー源を発生する電圧調整
   手段と、上記安定した電気エネルギー源から所定値の第
   １パルス信号を発生し感知手段を励起する手段と、地球
   の重力の影響および上記第１パルス信号に応答して基準
   軸からの上記感知装置の傾斜に応答する第２パルス信号
   を発生する感知手段と。 上記第１および第２パルス信号に応答して上記第２パル
   ス信号を等価の２方向電流に変換し上記指示手段に極性
   および撮幅が上記基準軸からの上記感知装置の傾斜に比
   例する可変直流を発生する同期復調手段とを備えている
   ことを特徴とする上記装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の装置において、さら
   に、上記傾斜が上記基準軸からの所定角度変位を越えた
   際信号出力を発生する閾値検出手段を備えていることを
   特徴とする上記装置。 ３、　特許請求の範囲第２項に記載の装置において、さ
   らに、上記復調手段に結合されて上記角度変位の数値読
   取シを行なうデジタル表示手段を備えていることを特徴
   とする上記装置。 ４、　特許請求の範囲第２項に記載の装置において、さ
   らに、上記指示手段および上記閾値検出装置の上記信号
   出力に結合されて複数の上記感知手段の少なくとも１つ
   を選択し上記１つを上記指示手段に結合し、電源からの
   エネルギーを上記感知手段、上記表示手段、上記閾値検
   出手段および上記閾値信号出力に分配する制御手段を備
   えていることを特徴とする上記装置。 ５、特許請求の範囲第２項に記載の装置において、上記
   感知手段はさらに上記所定角度変位を設定する分圧手段
   を備えていることを特徴とする上記装置。 ６、　特許請求の範囲第２項に記載の装置において、上
   記制御手段はさらに上記所定角度変位を設定する分圧手
   段を備えていることを特徴とする上記装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の装置において、さら
   に、上記制御手段を付勢する電源手段を備えていること
   を特徴とする上記装置。 ８、％許請求の範囲第１項に記載の装置において、さら
   に上記感知手段を上記表示手段に結合する結合手段を備
   えていることを特徴とする上記装置。 ９　特許請求の範囲第８項に記載の装置において、上記
   結合手段はさらに少なくとも１対の導線を備えているこ
   とを特徴とする上記装置。 １０、特許請求の範囲第８項に記載の装置において、上
   記結合手段はさらに少なくとも１つの光フアイバ伝送線
   を備えていることを特徴とする上記装置。 １ｔ　特許請求の範囲第１０項に記載の装置において、
   さらに、上記感知手段からの上記信号出力に応答して上
   記伝送線を介して上記指示手段に光信号を伝送する光フ
   アイバ励起手段を備えており、さらに上記光信号に応答
   して上記デジタル表示手段を付勢す−る手段を備えてい
   ることを特徴とする上記装置。 １２、特許請求の範囲第８項に記載の装置において、上
   記結合手段はさらに無線周波数伝送手段を備えているこ
   とを特徴とする上記装置。 １五特許請求の範囲第１２項に記載の装置において、さ
   らに上記感知手段からの上記信号出力を変調無線周波数
   信号に変換する変調手段を備えており、さらに上記無線
   周波数信号を受けて復調し上記デジタル表示手段を付勢
   する手段を備えていることを特徴とする上記装置。 １４、特許請求の範囲第１１項に記載の装置において、
   上記感知手段はさらに上記感知手段および上記光フアイ
   バ伝送手段を付勢する電源手段を備えていることを特徴
   とする上記装置。 １５、％許請求の範囲第１５項に記載の装置において、
   上記感知手段はさらに上記感知手段および上記無線周波
   数伝送手段を付勢する電源手段を備えていることを特徴
   とする上記装置。 １６特許請求の範囲第２項に記載の装置において、さら
   に、上記可変直流に結合する手段と、基準電位源から上
   記所定角度変位に対応する制御電圧を発生する手段と、
   上記可変直流および上記制御電圧を上記閾値検出手段に
   与える手段と、上記可変電流が上記所定角度変位に対応
   する所定値を越えた際信号を与えて警報手段を付勢する
   手段とｆ：備えていることを特徴とする上記装置。 １ｚ　特許請求の範囲第１６項に記載の装置において、
   さらに、上記警報信号に応答して上記可変電流が上記所
   定値を越えた状態の存在を登録する状態指示手段と、上
   記付勢信号に応答して上記角度変位金越えた際警報信号
   を発生する警報手段とを備えていることを特徴とする上
   記装置０ １８、特許請求の範囲第１７項に記載の装置において、
   さらに、複数の上記感知手段の少なくと家　１　つ−Ａ
   ｓ　仁　Ｉ−電２　石ｆ４ト　言　鼎　媚−コ隠　嘲〒
   　１　μ　■２１１４　ゴ１　メー　μ記デジタル表示
   手段に与える手段と、上記可変直流の上記所定値に対応
   する上記制御電圧を複数の上記閾値検出手段の少なくと
   も１つに与える手段と、上記可変直流に結合された記録
   手段とを備えていることを特徴とする上記装置。 １９　特許請求の範囲第１項に記載の装置において、上
   記基準軸は垂直または水平軸から成ることを特徴とする
   上記装置。 ２、特許請求の範囲第１６項に記載の装置において、上
   記閾値検出手段は上記可変直流および上記制御電圧に対
   する上記検出手段の応答を遅延するヒステリシスループ
   手段を備えていることを特徴とする上記装置。 ２、特許請求の範囲第２０項に記載の装置において、上
   記ヒステリシスル−プは、第１および第２電圧入力を有
   しており上記第１および第２人力に応答する電圧出力を
   発生する差動増幅８％と、上記基準電位源によって上記
   第１および第２人力の一方を励起する手段と、上記警報
   付勢信号によって上記第１および第２人力の上言己−方
   以外の１つを励起する手段と、上記増幅器電圧出力およ
   び上記発生された制御電圧を加算して上記闇値検出手段
   に遅延制御電圧を与える手段とを備えており、上記増幅
   器は上記基準電位よシ小さい上記指示装置付勢信号の値
   によって励起された際上記基準電圧源を増強する出力を
   発生し、上記基準電位より大きな上記警報付勢信号の値
   によって励起された際上記基準電圧源と反対の出力を発
   生し５、よって上記ヒステリシスループは上記警報付勢
   信号が上記基準電位よシ小さい値を有するときは減衰制
   御信号を発生し上記警報付勢信号が上記基準電位より大
   きな値を有するときは増大制御信号を発生することを特
   徴とする上記装置。 ２２、基準軸からの無生物体の角度変位を感知する傾斜
   感知監視装置において、上記装置を上記無生物体に固定
   する取付板と、上記取付板に固定された少なくとも１つ
   の感知装置とを備えており、上記感知装置は所定値のパ
   ルス励起信号を発生する手段と、上記信号で電解バブル
   レベルを差動的に励起しよって大きさおよび極性が上記
   基準軸からの上記レベルの傾斜に基づくパルス出力信号
   を発生する手段と；上記パルス出力信号は上記レベルが
   上記基準軸と整列しているとき零の値を有しており、上
   記励起および上記出力信号に応答して上記パルス出力信
   号を２方向直流出力信号に変換する復調手段と、上記基
   準軸からの上記レベルの所定角度変位に対応する制御信
   号を発生する手段と、上記制御イサ号を上記２方向出力
   信号と比較しよって上記所定角度変位を越えた際指示信
   号を発生する手段とを備えており、制御手段はさらに上
   記２方向出力信号に応答して上記感知装置を上記制御手
   段および数値読取シ手段に結合する手段と、同様に上記
   ２方向出力信号に応答する記録手段と、上記指示信号に
   応答して上記角度変位が上記所定値を越えた状態を登録
   する指示手段と、上記指示手段に応答して上記状態の存
   在を信号化する警報手段と、エネルギーを上記感知手段
   および上記制御手段に分配する電源手段とを備えている
   ことを特徴とする上記装置。 ２、特許請求の範囲第２２項に記載の装置において、上
   記基準軸は垂直または水平軸から成ることを特徴とする
   上記装置。