JPS60500347A - ２つの測点間の相対的距離変化を側定する装置及びそれの使用方法 - 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】 ２つの測点間の相対的距離変化を測定する装置及びそれの使用方法。

本発明は、独立の特許請求の範囲第１項の上位概念に従った２つの測点間の相対 的距離変化を測定する装置並びに、独立の特許請求の範囲第８項に従ったこの装 置の使用方法に関する。

ＣＨ−’Ａ２７８６３２から、たとえば塔あるいはダムのような地上構築物につ いては、構築物の１点が水平に移動する可能性がある、ということが知られてい る。この水平移動は重要とみなされている２つの相互に垂直に位置している構築 要素を解体してしまうであろう。鉛直表面に直角に立っているもの、構築物の縁 を表示するものなどが、これらの重要な構築要素の１つである。それ故、いわゆ る垂直表面に振子をぶら下げて、構築物と糸との間の距離の変化を測定しようと いう提案がなされる。

他方で、たとえばスタジアロッドのような二重線図により距離を測定することが 、ＣＨ−Ａ３６６　９８２により知られている。

しかしそれは鉱業において示されているように、鉱山の坑道の壁においては、い つ話−山が落着くかを測定できるために、継続的な監視か必要である。それ故、 １つの方向の移動が測定できるだけでは不十分で、空間内の３軸の方向が空間の 地図テーブルの座標システム内で観察−ｒ′−きなければならず、そうすること で、生じ得るすべての移動、ふくらみ、断層などを測定できる。

それ故、そのような構築物の動きを把握できる装置を創作することが本発明の課 題である。その場合、特に構築物の１つの点だけでなく、それと関連する点も動 く可能性があるということを考慮しなければならない。

本発明に従えば、これは、独立の特許請求の範囲第１項の特徴的な部分に示され た特徴に従った装置により達成される。この装置の利得の多い使用法は、独立の 特許請求の範囲第８項に定義されている。

本発明の実施例は図面に基づき以下に示される。

第１図、本発明の詳細な説明のための幾何学的配列。

第２図、第一の簡単な実施形態の図式的な配列。

第３図、第二の万能的に使用可能な実施形態の図式的な配列。

創作の主たる課題は、使用可能な測距結果を簡単にもたらすために、非常に小さ な変動を十分大きな触れに変換することにある。高層構築物であれ、坑道構造物 であれ構築物は、冒頭に説明したように、あらゆる方向に変動する。それ故、測 定システムは構築物の構築要素の変動を自動的に測定しなければならない。構築 要素は測定に適していなければならない。

第１図にあるように、２つの相互に向き合った壁Ｗ１、Ｗ２の表面にある点とし て、２つの測点工、ＩＩが定義される。測点工から、光線Ｓが壁に垂直に放射さ れ、壁Ｗ２の測点ＩＩに垂直に突き当る。

測点ＩＩには、平らな鏡Ｅがある。この鏡Ｅから光線Ｓは反射光Ｒ１として、反 射される０反射光Ｒ１は再び測点工のある壁Ｗ１の上に戻り、受光点Ｐに突き当 る。壁Ｗ１が変動しない限り、壁Ｗ２の変動が数値ΔＬとして測定される。なぜ なら、反射光Ｒ２に対する受光点は変動するからである。更に正確に言えば、数 値Ｂだけ点Ｐ′へ移動する。

入射光線Ｓと反射光線Ｒ１との間の角が鏡Ｅにおいて２αを示すと、壁Ｗ■の表 面とΔＬだけ移動した鏡Ｅの表面の延長線との間の頂点Ｑにある角はαで示され ることは、一対の垂直に向かい合う辺の原理から簡単に推論することができる。

これで、数値Ａの変動はΔＬ　／　ｔ　ａ　ｎα値に対応し、淘定された変動Ｂ はそれによって、ΔＬｍ　ｔ　ａｎ２ｄに対応する０両壁１及び壁２の間にある 任意の変動を測定できるため、測点■にある測定の基礎は変動してはならない、 ということにだけ注意すべきである。

本発明に従えばこれはカルダン継手によりつるされた振子により達成される。こ れによれば、光源は懸垂部にあり、受光機は振子の重りのところにある。それに より、測定の基礎は常に地球の中心に向けられているので、変動しない。

第２図にある実施例においては、壁ｗ１及びｗ２は、２つめ坑道構築物の平行に 向かい合う岩壁である。壁Ｗ１には振子ｌがカルダン継手により測点工にぶらさ げられている。振子の重り２には移動可能な受光機３があり、移動があるとその 変動を数値に従い把握できるようになっている。

５ 反対側にある壁Ｗ２には、鏡４があり、その鏡面は鉛直面に対して角αだけ傾け である。光源５から水平に発射された光線Ｅ１は鏡４の鏡面に反射して、反射光 Ｅ２として、受光機３に反射される。発射された光線Ｅ１と反射光Ｅ２の間の角 は２αとなる。

ＴｘＸ方向おける鏡４の変動は、受光機３においてＴ２方向へのずれとなって現 れる。そして同一・のずれがＴｚの方向における変動があっても得られる。この ２つの種類のずれは１つの全反射鏡によっては区別されない。

鏡４が半透過式の場合、鏡４の背後に第二の受光機６を配置することができる。

その結果そこで鏡４を透過した部分光を検知し、Ｚ方向に生じた変動による情報 Ｔｚを作り出す。

最後に、２つの振子軸により固定された測定面にお６ｓで、それの構築要素のＸ 方向及び２方向における状態変化を把握するための発明の詳細な説明されてＱ′ する。

そのために、第３図の左側にある壁Ｗ１にカルダン懸６　特ｖ８６０〜５００３ ４７　（３）垂により第一振子１０が支えられている。カルダン懸垂部１１には 投光機１２が、組み立てられている。振子の重り１３には受光機１４がある。投 光機１２はその光の平面をＺ軸に対して垂直に形成する装置がある。

これにより平面Ｅ１が決定され、これは反対側の壁Ｗ２にある反射機２１が移動 するときに、Ｘ′方向及びＹ′方向に反射光を発生させうる。反則機２１もまた 壁Ｗ２にあるカルタン懸垂部２２により支えられ、単に振子重り２３である重量 物を装備した第二振子２０の軸部を構成している。反射機２１は光平面Ｅ１にお いて反射機に送られてくる光を反射する。それにより平面Ｅ１において突き当る 光線は反射光により第二の平面Ｅ２を発生鳴させる。

このような配列は両側に向かい合う状態の壁Ｗ１及びＷ２の距離変化の測定を可 能にする。距離変化の測定のため受光機に例えばフォトセルを網目状に配列する ことができる。これにより受光機１４に突き当る反射光の状態から変化の量につ いての情報を引き出すことができる。

投光機１２をＺ軸の回りに補助的に回転できるようにすれば、壁Ｗ２の上の平面 Ｅ１にある複数の反射機を照射することができ、これにより壁のより長い距離の 変化の監視をすることができる。

第１図の原理に戻れば明白なことであるが、測点工においてＩからＰへの方向の 光線が発生する。点■においてこの方向に対し４５°下向きに半透過式の鏡があ り、点Ｐにおいて全反射式の鏡がこの方向に対して４５°＋２α下向きに振子に 固定されている。測点ｎでは同様の方法で光線Ｒ１、Ｒ２の移動の結果生ずる変 化か測定可能である。

ｔａ１図 第３図 国９調査報告

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも第一の測点においてカルダン懸垂の振子があり、その懸垂部に は投光機があり、かつ振子の自由端には受光機あるいは反射機が装備されていて 、第一測点から光を送り、第二測点で光を反射させ、生じ得る変化を測定するこ とにより、２つの測点の間の距離変化を測定する装置。
2. （２）投光機の光の軸に斜め角に反射機の鏡の平面が装置されている、請求の範 囲第１項に基く装置。
3. （３）反射機が半透過式鏡として形成され、いわゆる鏡の平面の背後に少なくと も近似的に光の軸に対して垂直に第二の焦点面がある、請求の範囲第２項に基〈 装置。
4. （４）第二測点にもカルダン懸垂の振子があり、懸垂部と振子の重りの間の点に 反射機の装備された、請求の範囲第１項に基〈装置。
5. （５）カルダン懸垂部の測定側の反射機が軸受台に装備された、請求の範囲第４ 項に基く装置。
6. （６）投光機側に発射された光も、反射機側に発射された光も光線面を特徴する 請求の範囲第５項に基く装置。
7. （７）光線面が光源及び反射機の移動により垂直軸の周りに発生する、請求の範 囲第６項に基く装置。
8. （８）鉱山における坑道の壁の移動を測定するための、請求の範囲第１項に基く 装置の使用方法。
9. （９）振子により決定された垂直軸の周りに投光機を回転させて水平面を決定し 、複数の、互いに距離をおいたカルダン懸垂による振子に配列された、光線を反 射するだめの反射機も装備され、同時により長い区間にわたってａ染物の特性を 監視できるための、請求の範囲第８項に基く使用方法。