JPS6179117A - 傾斜角検出器 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、同時に三方向の傾斜を電気的に測定する傾
斜角検出器に関する。

〔従来技術とその問題点〕

ワ 従来の傾斜角検出器は、第を図に示すような液泡１０の
移動を用いたもの、第鬼図（特開昭４８−４２５１１１
　に示すようなおもり１１で機械的つりあいを用いたも
の（特開昭５４−６６８７０）等があるが、これらはい
ずれも一方向の傾斜を検出するもので、同時に直交する
三方向の傾斜を測定できない。強いて測定しよつとする
と同様の装置を三つ必要とし、部品数が多くなり、大型
化、コスト高になるという欠点がある。

〔発明の目的〕

この発明は、ヒ記の欠点を除くもので、導電性流体を封
入した傾斜角検出容器に液面検知線を取り付け、液面の
変化を液面検知線間の抵抗の変化として検出し、これを
もとに直交する三方向の傾斜を電気的に測定可能にする
傾斜角検出器を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は導電性流体を封入し、被測定物の傾斜に対応し
て傾斜する容器と、前記導電性流体の液面を検知するた
めの液面検知線を少なくとも三本備えた傾斜角検出器で
ある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、簡単な構造で同時に直交する三方向の
傾斜を測定でき、部品点数を少なく、小型化、低コスト
とすることができる０ 〔発明の実施例〕 この発明の実施例を第１図〜第６図を用いて説明する。

第１図は、１頃斜角慣出器を示しており、ケース１をこ
け、液面検出線２が、埋めこまれ、中に導電性流体内が
封入されている。ただしケースｌは、不導体であるか、
液面検出線と完全に絶縁されなけｎばならない。

液面検出線の単位長さめたりの抵抗は導電性流体に比較
し、十分大きいものｔ−使用し、本実施例においてはコ
イル状のものを使用した。配置は、立方体ケース１の辺
、つまり直交する三軸方向とし、また封入した導電性流
体の量は液面検出線三本が同時に液面を検出できる程度
である。

第２図から第５図は、本実施例の傾斜角検出器を用いた
傾斜角測定方法を説明する図で、第２図は、測定原理を
説明する図、第３図は基準位置の場合、第４図は、基準
位置から傾いた場合である。

第２図に２いて、三本の液面検出線が導電性流体Ｆに終
点Ｏから、／、　ｂＺ　ｃ／の距離で液面に接している
。第３図のように基準点にある場合は、ｌ’ａｂ’ｍＣ
’でめり、第４図のように基準点から傾いた場合は、ａ
′卿ｂり＃ｃ’　　である。

第２図の状態を考えると、液面りは、それぞれ終端Ｏか
ら、ａ′、ｂ′、ｃ′位置にある。この部分つまり液面
検出線Ｍが導′を性流体に浸っている部分は、電流を流
すと液面検出線より抵抗の低い導電性流体内を流れ液面
検出線部分には、電流はながれない。このことを利用し
終端０から液面までの長さを電気的に検出し、これによ
り、直交する三方向の傾斜角を測定する。

液面検出線の単位長さあたりの抵抗をρとし、また簡単
のため導電性流体の抵抗を０と仮定すると、液面検出線
間、　ＯＡ、　ＯＢ、　００間の抵抗ＫＡ、　ＲＢ。

ＲＣは、式（ｉ）〜（３）で表わされる。

几Ａ　＝　（ａ−暑′）ρ　　　　（１）几Ｂ＝（ｂ−
ｂ’）ρ　　　　　　　（２）ＲＣ＝（ｃ−ｃ’）ρ　
　　　（３） これより１．ｂＺ、　ｃ　／の長さが式（４）　、　（
５）、　（６）より求まる。

ＲＣ（６）・ ρ ”ｌ　ｌ　ｂｌ’ｌ　Ｃ′　　の長さが求まれば、傾斜
角検出器に固定された座標系Ｘ′−Ｙ′−３′に対する
液面の法線方向が求まり、空間に固定された座標Ｘ−Ｙ
−Ｚに対する傾斜角検出器の傾きを求めることができる
。

第５図に示した三方向の傾きと、”Ａ　１　ｂ’Ａ　Ｃ
’Ａの関係は、式（７）　、　（８）　、　（９）の関
係がるり、”　、４（ｙφｓｉｎθＣＯｓＦ＋ｓ　ｉ　
ｎφ５ｔｎＦ　　（７）ｃ ヱ、二山φ、ｉθＣ０８Ｆ−ＣＯ８φ５ｉｎＦ　　（８
）ａ　　　　　　Ｑ これより、φ、θ、グを求めることができる。

第６図は、液面検出線の抵抗値の変化を電圧に変換し、
計算機に入力するための回路である。各々三本の液面検
出線には、一定電圧がかかっており、液面検出線の抵抗
値の変化より、液面検出線て、ル勺変換器に入力し、こ
れをもとに計算機で三方向の傾斜角を計算する。

なお本発明ルよ、上記実施例に限定さルるものではない
。例えば、前記実施例では、ケース１の形状は、立方体
であったが、球体でも、その他どんな形状でもかまわ：
’ｇ　を八っさら、こ液面検出線の形状は、コイル状に
限らず種々の形状をとることができる。また液面検出線
の取り付は方向１（ついても互いに直交する三方向に限
らず、−次従属でない任意の三方向であればよい。

【図面の簡単な説明】 第１図は、傾斜角検出器の破砕断面図、ｖＪ２図から第
５図は、傾斜角の測定方法を説明する図、 第６図は、本発明に用いる液面検出回路、第７図および
第８図は従来の検出器を示す断面図である０ ■・・・ケース　２・・・液面検出線　３・・・水銀４
・・・リード線　５・・・スイッチ　６・・・Ａ／Ｄ変
換器７・・・ＣＰＵ　（計算機）。 第１図 第２図 第８図 第４図 ２′ ａ’羊ｂり羊ｃ” 第５図 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性流体を封入し、被測定物の傾斜に対応して
   、傾斜する容器と、前記導電性流体の液面を検知するた
   めの液面検知線を少なくとも三本備えたことを特徴とす
   る傾斜角検出器。
2. （２）導電性流体を水銀としたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の傾斜角検出器。