JPS61117402A - 渦電流式非接触変位計 - Google Patents
渦電流式非接触変位計Info
- Publication number
- JPS61117402A JPS61117402A JP23889184A JP23889184A JPS61117402A JP S61117402 A JPS61117402 A JP S61117402A JP 23889184 A JP23889184 A JP 23889184A JP 23889184 A JP23889184 A JP 23889184A JP S61117402 A JPS61117402 A JP S61117402A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- displacement
- temperature
- measured
- detector
- current type
- 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
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
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
この発明は、例えば蒸気タービンの主軸を対象にタービ
ンの運転に伴う主軸のたわみ、熱膨張等による変位を非
接触式に測定する等、温度変化を伴う金属製被測定物体
の変位を電気的なインダクタンスの変化量として検出し
て測定するｉｔ流式非接触変位計に関する。
ンの運転に伴う主軸のたわみ、熱膨張等による変位を非
接触式に測定する等、温度変化を伴う金属製被測定物体
の変位を電気的なインダクタンスの変化量として検出し
て測定するｉｔ流式非接触変位計に関する。
頭記したタービン主軸等の金属製被測定物体の変位を電
気信号として検出測定する手段として渦電流式非接触変
位計が周知であり、この渦電流式非接触変位計の原理構
成を示すと第５図の如くである０図において、■は被測
定物体であり、この被測定物体ｌから離して対向位置す
る渦電流式非接触変位計は、その内部に検出コイル２を
装備した変位検出器３、前記検出コイル２を一辺とする
ブリッジ回路４、ブリフジ回路４を励振する発振回路５
、検波回路６、およびリニア回路７等を備えて構成され
ている。またその測定原理は、被測定物体１と変位検出
器３との間の距離Ｘ（ｍ）が変化すると、これに応じて
変位検出器３の出力が変化し、その出力が検波回路６．
リニア回路７を経て測定出力信号Ｙ （ｖｏ口）として
測定される。 第６図は前記した測定出力信号Ｙを横軸に、距離Ｘを縦
軸にとって表した渦電流式非接触変位計の出力特性であ
る。 ところで、被測定物体を含む周囲が高温雰囲気である場
合には、金属の被測定物体の温度変化に −伴ってその
導電率、透磁率が変化するために、被測定物体の変位と
変位計の測定出力信号とが一定の間数にならな（なり、
第５図に示した渦電流式非接触変位計のままでは測定誤
差°を発生する。例えばある鉄系金属で作られた被測定
物体の場合、常温から４００℃の温度変化に対して変位
針の測定誤差は約２５％相当にも達する。 このために従来より各種の測定誤差防止対策が提案され
ている。そのいくつかの例を示すと、（ｌ）：第７図は
、変位検出器３をホルダ８の中に取付け、このホルダ８
へ矢印のように冷却空気９を流して変位検出器３を冷却
し、変位計が周囲の高温雰囲気の影響を受けるおを防止
する。 （２）：第８図は、変位検出器３の内部に被測定物体１
から見て検出コイル２の後方に温度補償用のダミーコイ
ル２ａを設け、コイル相互間で変位計自身の温度変化に
よる測定誤差を相殺させる。 （３）：第９図は、変位検出器３の内部に検出コイル２
とともに発振、横波回路１０も一堵に組み込んで一体型
に構成し、各要素の温度のばらつきを抑え、温度差に依
存して回路内に発生する測定誤差を減少させる。 （４）：第１０図は被測定物体１に対して、その点対称
の位置に２基の変位検出Ｈ３Ａ、 ３Ｂを対向配置し、
両変位検出器の出力信号を差動増幅器１１により差動増
幅して温度変化による測定誤差を相殺させる。 しかして、上記（１）〜（３）の方法は、変位計自身の
温度変化に起因して生じる測定誤差は減少ないし補正す
ることができるが、被測定物体自身の温度変化に伴う導
電率、ｉＦ１ｍ率等の変化に起因する測定誤差は回避す
ることができない、また、（４）の方法は２基の変位検
出器２Ａ、 ２Ｂが同一の温度条件下にあれば、変位計
で発生する測定誤差、および被測定物体自身の温度変化
に起因する測定誤差は補正することができる。しかし実
際の測定に際しては、周囲構造の制約から２基の変位検
出器を被測定物体に対して対称位置に設置することが困
難である場合が多（、かつ２基の変位検出器が全く同−
温度条件の環境に置かれることは殆どない、そのために
変位検出器の相互間に温度差が生じて測定誤差を発生し
、被測定物体の正しい変位を測定することができない。
気信号として検出測定する手段として渦電流式非接触変
位計が周知であり、この渦電流式非接触変位計の原理構
成を示すと第５図の如くである０図において、■は被測
定物体であり、この被測定物体ｌから離して対向位置す
る渦電流式非接触変位計は、その内部に検出コイル２を
装備した変位検出器３、前記検出コイル２を一辺とする
ブリッジ回路４、ブリフジ回路４を励振する発振回路５
、検波回路６、およびリニア回路７等を備えて構成され
ている。またその測定原理は、被測定物体１と変位検出
器３との間の距離Ｘ（ｍ）が変化すると、これに応じて
変位検出器３の出力が変化し、その出力が検波回路６．
リニア回路７を経て測定出力信号Ｙ （ｖｏ口）として
測定される。 第６図は前記した測定出力信号Ｙを横軸に、距離Ｘを縦
軸にとって表した渦電流式非接触変位計の出力特性であ
る。 ところで、被測定物体を含む周囲が高温雰囲気である場
合には、金属の被測定物体の温度変化に −伴ってその
導電率、透磁率が変化するために、被測定物体の変位と
変位計の測定出力信号とが一定の間数にならな（なり、
第５図に示した渦電流式非接触変位計のままでは測定誤
差°を発生する。例えばある鉄系金属で作られた被測定
物体の場合、常温から４００℃の温度変化に対して変位
針の測定誤差は約２５％相当にも達する。 このために従来より各種の測定誤差防止対策が提案され
ている。そのいくつかの例を示すと、（ｌ）：第７図は
、変位検出器３をホルダ８の中に取付け、このホルダ８
へ矢印のように冷却空気９を流して変位検出器３を冷却
し、変位計が周囲の高温雰囲気の影響を受けるおを防止
する。 （２）：第８図は、変位検出器３の内部に被測定物体１
から見て検出コイル２の後方に温度補償用のダミーコイ
ル２ａを設け、コイル相互間で変位計自身の温度変化に
よる測定誤差を相殺させる。 （３）：第９図は、変位検出器３の内部に検出コイル２
とともに発振、横波回路１０も一堵に組み込んで一体型
に構成し、各要素の温度のばらつきを抑え、温度差に依
存して回路内に発生する測定誤差を減少させる。 （４）：第１０図は被測定物体１に対して、その点対称
の位置に２基の変位検出Ｈ３Ａ、 ３Ｂを対向配置し、
両変位検出器の出力信号を差動増幅器１１により差動増
幅して温度変化による測定誤差を相殺させる。 しかして、上記（１）〜（３）の方法は、変位計自身の
温度変化に起因して生じる測定誤差は減少ないし補正す
ることができるが、被測定物体自身の温度変化に伴う導
電率、ｉＦ１ｍ率等の変化に起因する測定誤差は回避す
ることができない、また、（４）の方法は２基の変位検
出器２Ａ、 ２Ｂが同一の温度条件下にあれば、変位計
で発生する測定誤差、および被測定物体自身の温度変化
に起因する測定誤差は補正することができる。しかし実
際の測定に際しては、周囲構造の制約から２基の変位検
出器を被測定物体に対して対称位置に設置することが困
難である場合が多（、かつ２基の変位検出器が全く同−
温度条件の環境に置かれることは殆どない、そのために
変位検出器の相互間に温度差が生じて測定誤差を発生し
、被測定物体の正しい変位を測定することができない。
上記目的を達成するために、この発明は被測定物体に間
隔を隔てて対向配置される検出コイル装備の変位検出器
と、被測定物体の温度を非接触式に測定する温度検出器
と、変位測定値の補正を行 “う較正処理部とを有
し、あらかじめ被測定物体と同じ材質の試料を対象に該
試料の温度変化に対する前記変位検出器の出力変化との
関係から求めた温度−変位特性の収集データと、被測定
物体の変位測定に際して前記変位検出器、温度検出器で
得た変位測定値、温度測定値とを較正処理部にて対比さ
せ、これにより変位検出器の変位測定値を補正して被測
定物体の真の変位を求めるようにしたものである。
隔を隔てて対向配置される検出コイル装備の変位検出器
と、被測定物体の温度を非接触式に測定する温度検出器
と、変位測定値の補正を行 “う較正処理部とを有
し、あらかじめ被測定物体と同じ材質の試料を対象に該
試料の温度変化に対する前記変位検出器の出力変化との
関係から求めた温度−変位特性の収集データと、被測定
物体の変位測定に際して前記変位検出器、温度検出器で
得た変位測定値、温度測定値とを較正処理部にて対比さ
せ、これにより変位検出器の変位測定値を補正して被測
定物体の真の変位を求めるようにしたものである。
第１図はこの発明による渦電流式非接触変位計のブロッ
ク図であり、その構成は第６ｇの変位検出器と同様に検
出コイルを内蔵し、被測定物体ｌに間隔Ｘを隔てて対向
配置された変位検出器３と、変位検出器に並べて被測定
物体ｌの温度を非接触式に測定する例えば赤外線放射温
度計としての温度検出ｎ ］、 ２と、変位検出器３．
温度検出器１２の後段に接続された変位増幅器】３．温
度増幅器１４と、詳細を後述するようにあらかじめ試料
を対象に別な測定で収集した変位計の温度−変位特性の
データを記憶して変位測定値の較正演真を行うコンピュ
ータとしての較正処理部１５と、測定値の記録部１６と
からなる。なお１７が前記の温度−変位特性の収集デー
タを書き込んだ記憶部である。またその変位検出部の具
体的構成は第２図の如くであり、その前面周域部に検出
コイル２を装備した変位検出器３のケース内中心部には
温度検出器１２が一緒に阻み込まれており、変位検出ｎ
３から引き出したコイル接続ケーブル１日、光ケーブル
としての温度測定ケーブル１９がそれぞれ後段の変位増
ＩＩＨ１３゜温度増幅器１４に接続されている。この梼
遣により温度検出器１２は変位測定部に対応した部分の
温度を適確に測定できる。 ここで前記した変位計の温度−出力特性データの収集方
法を第３図に示した測定ブロック図を基に説明する。第
３図において、１ａは第１図に示した被測定物体１と同
一材質で作られた被測定物体の試料であり、この試料１
ａにはその温度を様々に変えるための加熱ヒータが装備
されており、この試料１ａに対向して既知の所定距ＭＸ
ｏを隔てて第１図に示した変位検出器４、および温度検
出器１２が配置されている。この状態で試料１ａの温度
を様々、に変えながら、その時の温度測定（＋ＩＥＴｔ
および変位検出器３から出力する変位指示（！ Ｘ １
を読み取り、第４図に示す変位計の温度−出力特性を得
る。すなわち第４図は縦軸を試料温度Ｔ℃、横軸を麹位
検出部３の変位指示値Ｘ１ｆｌとして、既知の距Ｍｘ。 を測定した際の変位検出器から出力する変位指示値ｘ１
が試料の温度上昇に伴ってどのように変化するの関係を
表した特性図であり、４ＩＣが変位計の温度−変位特性
を示す、かかる温度−変位特性はあらかじめ第３図のよ
うに試料を対象に行った測定試験から収集データを求め
て第１図における記憶部１７に書き込まれている。 ここで、第１図に示した変位計で被測定物体の変位測定
を行うことにより、変位検出器３．温度検出器１２で得
られた変位測定値Ｘ１ｍｍ＋ および温度測定値Ｔ℃が
それぞれ較正処理部１５に入力され、ここで記憶部１７
から読み出した温度−変位特性の収集データと前記の変
位測定値、温度測定値とを対比させて真の被測定物体の
変位Ｘを演真して求め、その測定値Ｙを温度等の測定条
件とともに記録部１６へ出力して記録する。 【発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、被測定物体に間隔
を隔てて対向配置される検出コイル装備の変位検出器と
、被測定物体の温度を非接触式に測定する温度検出器と
、変位測定値の補正を行う較正処理部とを有し、あらか
じめ被測定物体と同し材質の試料を対象に該試料の温度
変化に対する前記変位検出器の出力変化との関係から求
めた温度−変位特性の収集データと、被測定物体の変位
測定に際して前記変位検出器、温度検出器で得た変位ｒ
１定値、温度測定値とを較正処理部に−で対比さゼ、こ
れにより変位検出器の変位測定値を補正して被測定物体
の真の変位を求めるようにしたことにより、被測定物体
の温度変化に起因して発生する変位計の測定誤差を補正
して真の変位を求めることができる。
ク図であり、その構成は第６ｇの変位検出器と同様に検
出コイルを内蔵し、被測定物体ｌに間隔Ｘを隔てて対向
配置された変位検出器３と、変位検出器に並べて被測定
物体ｌの温度を非接触式に測定する例えば赤外線放射温
度計としての温度検出ｎ ］、 ２と、変位検出器３．
温度検出器１２の後段に接続された変位増幅器】３．温
度増幅器１４と、詳細を後述するようにあらかじめ試料
を対象に別な測定で収集した変位計の温度−変位特性の
データを記憶して変位測定値の較正演真を行うコンピュ
ータとしての較正処理部１５と、測定値の記録部１６と
からなる。なお１７が前記の温度−変位特性の収集デー
タを書き込んだ記憶部である。またその変位検出部の具
体的構成は第２図の如くであり、その前面周域部に検出
コイル２を装備した変位検出器３のケース内中心部には
温度検出器１２が一緒に阻み込まれており、変位検出ｎ
３から引き出したコイル接続ケーブル１日、光ケーブル
としての温度測定ケーブル１９がそれぞれ後段の変位増
ＩＩＨ１３゜温度増幅器１４に接続されている。この梼
遣により温度検出器１２は変位測定部に対応した部分の
温度を適確に測定できる。 ここで前記した変位計の温度−出力特性データの収集方
法を第３図に示した測定ブロック図を基に説明する。第
３図において、１ａは第１図に示した被測定物体１と同
一材質で作られた被測定物体の試料であり、この試料１
ａにはその温度を様々に変えるための加熱ヒータが装備
されており、この試料１ａに対向して既知の所定距ＭＸ
ｏを隔てて第１図に示した変位検出器４、および温度検
出器１２が配置されている。この状態で試料１ａの温度
を様々、に変えながら、その時の温度測定（＋ＩＥＴｔ
および変位検出器３から出力する変位指示（！ Ｘ １
を読み取り、第４図に示す変位計の温度−出力特性を得
る。すなわち第４図は縦軸を試料温度Ｔ℃、横軸を麹位
検出部３の変位指示値Ｘ１ｆｌとして、既知の距Ｍｘ。 を測定した際の変位検出器から出力する変位指示値ｘ１
が試料の温度上昇に伴ってどのように変化するの関係を
表した特性図であり、４ＩＣが変位計の温度−変位特性
を示す、かかる温度−変位特性はあらかじめ第３図のよ
うに試料を対象に行った測定試験から収集データを求め
て第１図における記憶部１７に書き込まれている。 ここで、第１図に示した変位計で被測定物体の変位測定
を行うことにより、変位検出器３．温度検出器１２で得
られた変位測定値Ｘ１ｍｍ＋ および温度測定値Ｔ℃が
それぞれ較正処理部１５に入力され、ここで記憶部１７
から読み出した温度−変位特性の収集データと前記の変
位測定値、温度測定値とを対比させて真の被測定物体の
変位Ｘを演真して求め、その測定値Ｙを温度等の測定条
件とともに記録部１６へ出力して記録する。 【発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、被測定物体に間隔
を隔てて対向配置される検出コイル装備の変位検出器と
、被測定物体の温度を非接触式に測定する温度検出器と
、変位測定値の補正を行う較正処理部とを有し、あらか
じめ被測定物体と同し材質の試料を対象に該試料の温度
変化に対する前記変位検出器の出力変化との関係から求
めた温度−変位特性の収集データと、被測定物体の変位
測定に際して前記変位検出器、温度検出器で得た変位ｒ
１定値、温度測定値とを較正処理部に−で対比さゼ、こ
れにより変位検出器の変位測定値を補正して被測定物体
の真の変位を求めるようにしたことにより、被測定物体
の温度変化に起因して発生する変位計の測定誤差を補正
して真の変位を求めることができる。
第１図はこの発明の実施例に係る渦電流式非接触変位計
のブロック図、第２図は第１図における要部の具体的な
組立構成の断面図、第３図はｌＡ度−変位特性を収集す
る測定ブロック図、第４図は第３図で求めた温度−変位
特性図、第５図は渦電流式非接触変位計の基本的な構成
原理図、第６図は第５図の出力特性図、第７図、第８図
、第９図および第１０図はそれぞれ従来における７則定
誤差防止対策の原理図である０図において、 ｌ：被測定物体、２二検出コイル、３：変位検出器、１
２：温度検出器、１５：較正処理部、１７；温度−変位
特性のデータ記憶部、Ｘ：被測定物体と変位検出器との
間の距離、ｘＯ：既知の距離、Ｘｌ：変位検出器の変位
指示値、Ｔ：被測定物体の温度測定値、Ｙ；変位計の測
定値。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第８図 第１０５Ａ
のブロック図、第２図は第１図における要部の具体的な
組立構成の断面図、第３図はｌＡ度−変位特性を収集す
る測定ブロック図、第４図は第３図で求めた温度−変位
特性図、第５図は渦電流式非接触変位計の基本的な構成
原理図、第６図は第５図の出力特性図、第７図、第８図
、第９図および第１０図はそれぞれ従来における７則定
誤差防止対策の原理図である０図において、 ｌ：被測定物体、２二検出コイル、３：変位検出器、１
２：温度検出器、１５：較正処理部、１７；温度−変位
特性のデータ記憶部、Ｘ：被測定物体と変位検出器との
間の距離、ｘＯ：既知の距離、Ｘｌ：変位検出器の変位
指示値、Ｔ：被測定物体の温度測定値、Ｙ；変位計の測
定値。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第８図 第１０５Ａ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）被測定物体の変位をインダクタンスの変化量として
検出して測定する渦電流式非接触変位計であって、被測
定物体に間隔を隔てて対向配置される検出コイル装備の
変位検出器と、被測定物体の温度を非接触式に測定する
温度検出器と、変位測定値の補正を行う較正処理部とを
有し、あらかじめ被測定物体と同じ材質の試料を対象に
該試料の温度変化に対する前記変位検出器の出力変化と
の関係から求めた温度−変位特性の収集データと、被測
定物体の変位測定に際して前記変位検出器、温度検出器
で得た変位測定値、温度測定値とを較正処理部にて対比
させ、これにより変位検出器の変位測定値を補正して被
測定物体の真の変位を求めるようにしたことを特徴とす
る渦電流式非接触変位計。 ２）特許請求の範囲第１項に記載の渦電流式非接触変位
計において、検出コイルとともに温度検出器の測温素子
が検出器の同一ケース内に並べて装備されていることを
特徴とする渦電流式非接触変位計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23889184A JPS61117402A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 渦電流式非接触変位計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23889184A JPS61117402A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 渦電流式非接触変位計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61117402A true JPS61117402A (ja) | 1986-06-04 |
Family
ID=17036800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23889184A Pending JPS61117402A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 渦電流式非接触変位計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61117402A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6019506A (en) * | 1997-08-19 | 2000-02-01 | Okuma Corporation | Method for estimating thermal displacement in a machine tool |
| JP2007078558A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Toshiba Corp | 移動距離計測装置および移動距離計測方法 |
| JP2010112792A (ja) * | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Nippon Soken Inc | 衝突検出装置 |
-
1984
- 1984-11-13 JP JP23889184A patent/JPS61117402A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6019506A (en) * | 1997-08-19 | 2000-02-01 | Okuma Corporation | Method for estimating thermal displacement in a machine tool |
| JP2007078558A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Toshiba Corp | 移動距離計測装置および移動距離計測方法 |
| JP4542973B2 (ja) * | 2005-09-15 | 2010-09-15 | 株式会社東芝 | 移動距離計測装置および移動距離計測方法 |
| JP2010112792A (ja) * | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Nippon Soken Inc | 衝突検出装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2338036B1 (en) | Mass flow controller and method of operating the same | |
| CN103471641A (zh) | 一种电涡流传感器的温度漂移自动校正方法 | |
| US3366873A (en) | Linear responsive molten metal level detector | |
| JPH02171647A (ja) | ガス或は蒸気の相対濃度を測定する為の測定方法及びセンサー | |
| Wei et al. | An assessment of AC and DC potential systems for monitoring fatigue crack growth | |
| JP2929158B2 (ja) | 面積式流量計 | |
| CN111238672B (zh) | 一种基于磁显微法的超导带材动态温度测量方法 | |
| US4380924A (en) | Method for monitoring flow condition of liquid metal | |
| US11175353B2 (en) | Position sensor with compensation for magnet movement and related position sensing method | |
| JP2947904B2 (ja) | 酸素感知方法およびその装置 | |
| JPS61117402A (ja) | 渦電流式非接触変位計 | |
| CN104076180A (zh) | 一种基于双探头免定标的光学电流传感器及方法 | |
| US6962077B2 (en) | System and method of measuring convection induced impedance gradients to determine liquid flow rates | |
| US6840671B2 (en) | System and method for non-contact temperature sensing | |
| CN107024190B (zh) | 一种用于高温环境下的非接触式位移传感器标定设备 | |
| JP2001056203A (ja) | 非接触変位測定器 | |
| US4893495A (en) | Oxygen sensing method and apparatus | |
| JP3054778B2 (ja) | Ｓｑｕｉｄによる非破壊検査装置 | |
| JP3207310B2 (ja) | 放射線測定器 | |
| JP2979769B2 (ja) | シリコンウェ−ハの厚み選別方法 | |
| US3691833A (en) | Device for detecting velocity of gas thermoelectrically | |
| JPH05157603A (ja) | 流量計の流量補正方法 | |
| WO1998015809A1 (fr) | Capteur a semi-conducteur presentant une fonction de diagnostic et procede de diagnostic pour capteur a semi-conducteur | |
| JPH0225721A (ja) | 極低温用温度計 | |
| JPH0522857B2 (ja) |