JPS61165613A - 回転軸の傾き検出方法 - Google Patents
回転軸の傾き検出方法Info
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- JPS61165613A JPS61165613A JP585585A JP585585A JPS61165613A JP S61165613 A JPS61165613 A JP S61165613A JP 585585 A JP585585 A JP 585585A JP 585585 A JP585585 A JP 585585A JP S61165613 A JPS61165613 A JP S61165613A
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- rotating
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 9
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-
- 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
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
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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】
産業上の利用分野
本発明はタービン、ブロア、その他の回転軸全般に利用
するものである。
するものである。
従来の技術
軸受に支持されて回転する回転軸は、回転軸系に作用す
るトルク（負荷の大きさ）や熱的変形等のため静止時と
は異なる位置へ移動する性質がある。
るトルク（負荷の大きさ）や熱的変形等のため静止時と
は異なる位置へ移動する性質がある。
回転時における回転軸の移動量を測定ｑモニターするこ
とは、回転軸の動的挙動を把握し、軸系を含む回転軸系
の安全性を確保する上で必要である。
とは、回転軸の動的挙動を把握し、軸系を含む回転軸系
の安全性を確保する上で必要である。
移動量のうち、回転軸の軸方向、あるいは半径方向への
平行移動量のうち、回転軸の軸方向、あるいは半径方向
への平行移動量の測定は従来から各種の方法があり容易
であるが、第７図で示すように基準となる平面０２（例
えば地平面）に対して回転軸０１が傾いて移動した時、
その傾き角θ（ｒａｄ ）を測定する手段がなく、測定
しモニターすることができなかった。
平行移動量のうち、回転軸の軸方向、あるいは半径方向
への平行移動量の測定は従来から各種の方法があり容易
であるが、第７図で示すように基準となる平面０２（例
えば地平面）に対して回転軸０１が傾いて移動した時、
その傾き角θ（ｒａｄ ）を測定する手段がなく、測定
しモニターすることができなかった。
発明が解決しようとする問題点
本発明が解決しようとする問題点は、回転時における回
転軸の傾きを非接触で測定することである。
転軸の傾きを非接触で測定することである。
問題点を解決するための手段
本発明は、同心円上に等間隔に設けられた貫通孔を有す
る回転板を、計測対象の回転体へ同軸に取り付け、該回
転板を挾んで対向配置した発光素子と受光素子との間で
上記貫通孔を介して光の授受を行い、光が上記回転板の
貫通孔を通り抜けている時間と上記回転板で遮られてい
る時間との関係から上記回転体の傾きを検出することに
よって上記問題点を解決する。
る回転板を、計測対象の回転体へ同軸に取り付け、該回
転板を挾んで対向配置した発光素子と受光素子との間で
上記貫通孔を介して光の授受を行い、光が上記回転板の
貫通孔を通り抜けている時間と上記回転板で遮られてい
る時間との関係から上記回転体の傾きを検出することに
よって上記問題点を解決する。
実施例
本発明を添付図面の第１図〜第５図、第７図の実施例に
より説明する。円周上に等ピッチの貫通孔３′を設けた
回転板３（第２ａ図参照）を回転軸１に取付け、この回
転板の貫通孔をはさみ第１図に示すように対向するよう
な位置に発光素子５と受光素子６とを規準面２（例えば
回転軸系が据え付けられている床面）に支持装置４によ
り固定する。電源装置７からの出力電圧（又は信号）を
伝送線８により発光素子５へ伝送する。受光素子６で電
気信号に変換された光信号を伝送線９で測定演算する装
置１０へ伝送する。
より説明する。円周上に等ピッチの貫通孔３′を設けた
回転板３（第２ａ図参照）を回転軸１に取付け、この回
転板の貫通孔をはさみ第１図に示すように対向するよう
な位置に発光素子５と受光素子６とを規準面２（例えば
回転軸系が据え付けられている床面）に支持装置４によ
り固定する。電源装置７からの出力電圧（又は信号）を
伝送線８により発光素子５へ伝送する。受光素子６で電
気信号に変換された光信号を伝送線９で測定演算する装
置１０へ伝送する。
作用
１４）発光・受光素子５．６を、その光路が回転板３０
貫通孔３／によって断続されるような位置へ設置し、発
光素子から発せられる光を受光素子６で受光するように
する。上記回転板３、受光素子５、受光素子６の関係を
分り易くするため２゜円周上に配列された貫通孔３／を
直線上に展開して示した動作原理図を第３図に示す。
貫通孔３／によって断続されるような位置へ設置し、発
光素子から発せられる光を受光素子６で受光するように
する。上記回転板３、受光素子５、受光素子６の関係を
分り易くするため２゜円周上に配列された貫通孔３／を
直線上に展開して示した動作原理図を第３図に示す。
（ロ） 第３図で貫通孔３Ｉはピッチ６（＋ｕ）、遮光
部分の長さｒ （ｘｘ ）、板厚ｔｃｙｔｘ）であり、
発光・受光素子５．６の光学系は貫通孔の回転板３０面
に対して角θ（ｒａｄ ）の傾きを持って設置されてい
るものとし、貫通孔３′は周速ｖｌｌＩＩＩ／！ｉｅｃ
で矢印の方向へ移動する。
部分の長さｒ （ｘｘ ）、板厚ｔｃｙｔｘ）であり、
発光・受光素子５．６の光学系は貫通孔の回転板３０面
に対して角θ（ｒａｄ ）の傾きを持って設置されてい
るものとし、貫通孔３′は周速ｖｌｌＩＩＩ／！ｉｅｃ
で矢印の方向へ移動する。
（ハ） 第３図の状態で受光素子６で受光される光信号
は第４図で示すように周期Ｔ。ｓｅｃのパルス波となる
。
は第４図で示すように周期Ｔ。ｓｅｃのパルス波となる
。
第４図の波形例において、上に凸な部分は光が受光素子
６に到達している状態を示し、その時間隔はＴ １ｓｅ
ｃである。
６に到達している状態を示し、その時間隔はＴ １ｓｅ
ｃである。
（判ハルス波の周期Ｔ。と時間幅Ｔ工は第３図で示す幾
何学的形状、寸法より下式で与えられる。
何学的形状、寸法より下式で与えられる。
Ｔｏ ” ６／Ｖ （ｓｅｃ）
Ｔ□＝ （（１−ｒ−ｔＸｔａｎ（ｌθｌ ） ） Ｖ
（ｓｅｃ ）但し１θ１は角θの絶対値を表わす。
（ｓｅｃ ）但し１θ１は角θの絶対値を表わす。
ここで、上部２つの時間の比Ｔ１／ＴＯは周期的パルス
波のデユーティ（Ｄｕ）を表わすが、上式右辺を代入す
ると Ｄｕ ＝ （１３−ｒ −ｔ Ｘ ｔａｎ （ｌθｌ）
）／Ｊとなり、回転板の周速によらず、回転板の幾何学
的形状と光学系の取りつけ角にのみ依存することが分る
。
波のデユーティ（Ｄｕ）を表わすが、上式右辺を代入す
ると Ｄｕ ＝ （１３−ｒ −ｔ Ｘ ｔａｎ （ｌθｌ）
）／Ｊとなり、回転板の周速によらず、回転板の幾何学
的形状と光学系の取りつけ角にのみ依存することが分る
。
（利 デユーティＤｕの右辺の結果を図式的に表わすと
第５図（横軸は取りつけ角、縦軸はデユーティ）で示す
通り、取りつけ角θがゼロ度（回転板に対して直ｆ４＞
な状態で最大となる左右対称なカーブとなる。
第５図（横軸は取りつけ角、縦軸はデユーティ）で示す
通り、取りつけ角θがゼロ度（回転板に対して直ｆ４＞
な状態で最大となる左右対称なカーブとなる。
このことを利用して、受光パルス波のデユーティを測定
し、その値が最大となるように光軸な調整すれば、回転
板と光軸とを正確に直角にすることが可能であり、光軸
を回転させた量を傾斜針等で測定すれば回転軸の傾き角
の変化を測定することが可能である。
し、その値が最大となるように光軸な調整すれば、回転
板と光軸とを正確に直角にすることが可能であり、光軸
を回転させた量を傾斜針等で測定すれば回転軸の傾き角
の変化を測定することが可能である。
他の実施例
第１図、第３図では発光・受光素子を直接回転板の近く
へ設置する例を示したが、本発明の他の実施例では第６
図に示すように光ファイバーを用いて光信号の送受を行
なうことも可能である。
へ設置する例を示したが、本発明の他の実施例では第６
図に示すように光ファイバーを用いて光信号の送受を行
なうことも可能である。
第６図においても、３は回転板、３′は貫通孔、１１は
ＬＥＤを用いた発光装置、１２は光フアイバーケーブル
、１３は光フアイバーケーブル１２の先端を保持し易い
ように端末処理した部分、１４はホトダイオード等を用
いた受光装置、１５は光電変換されたパルス波よりデユ
ーティを測定する演算部である。これらの設置方法、測
定原理は第１図１．第３図の場合と全く同様である。
ＬＥＤを用いた発光装置、１２は光フアイバーケーブル
、１３は光フアイバーケーブル１２の先端を保持し易い
ように端末処理した部分、１４はホトダイオード等を用
いた受光装置、１５は光電変換されたパルス波よりデユ
ーティを測定する演算部である。これらの設置方法、測
定原理は第１図１．第３図の場合と全く同様である。
発明の効果
本発明のセンサと既存の傾斜針等、回転角を測定する装
置とを組み合わせて用いることにより、回転軸の回転中
における傾斜角を非接触で測定することが可能となり、
回転軸のアライメントをモニタするセンサ（角度アライ
メントモニタ）として利用できる。
置とを組み合わせて用いることにより、回転軸の回転中
における傾斜角を非接触で測定することが可能となり、
回転軸のアライメントをモニタするセンサ（角度アライ
メントモニタ）として利用できる。
第１図は本発明の実施に使用する装置の正面図、第２ａ
図は同回転板の正面図、第２ｂ図は同側面図、第３図は
回転板の貫通孔を直線軸上に展開して示した動作原理図
、第４図は受光した光信号のパルス波の展開図、第５図
はデユーティの説明図、第６図は本発明の他の実施例の
説明図、第７図は従来例の傾斜角を示す正面図である。 １・・回転軸、３・・回転板、３１・・貫通孔、第２α
図 第２ｂ図 第４図 第５図 第６ＷＡ 第７図
図は同回転板の正面図、第２ｂ図は同側面図、第３図は
回転板の貫通孔を直線軸上に展開して示した動作原理図
、第４図は受光した光信号のパルス波の展開図、第５図
はデユーティの説明図、第６図は本発明の他の実施例の
説明図、第７図は従来例の傾斜角を示す正面図である。 １・・回転軸、３・・回転板、３１・・貫通孔、第２α
図 第２ｂ図 第４図 第５図 第６ＷＡ 第７図
Claims (1)
- 同心円上に等間隔に設けられた貫通孔を有する回転板
を、計測対象の回転体へ同軸に取り付け、該回転板を挾
んで対向配置した発光素子と受光素子との間で上記貫通
孔を介して光の授受を行い、光が上記回転板の貫通孔を
通り抜けている時間と上記回転板で遮られている時間と
の間係から上記回転体の回転軸の傾きを検出することを
特徴とする回転軸の傾き検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP585585A JPS61165613A (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | 回転軸の傾き検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP585585A JPS61165613A (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | 回転軸の傾き検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61165613A true JPS61165613A (ja) | 1986-07-26 |
Family
ID=11622592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP585585A Pending JPS61165613A (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | 回転軸の傾き検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61165613A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100434306B1 (ko) * | 2001-08-28 | 2004-06-05 | 한창수 | 회전모듈의 축 처짐량 측정 장치 및 방법 |
-
1985
- 1985-01-18 JP JP585585A patent/JPS61165613A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100434306B1 (ko) * | 2001-08-28 | 2004-06-05 | 한창수 | 회전모듈의 축 처짐량 측정 장치 및 방법 |
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