KR101944132B1 - 진자 가속도계 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동 물체의 가속도를 측정하기 위한 장치(1)에 관한 것으로, 상기 장치(1)는 순간 회전 중심(O)을 중심으로 진동할 수 있는 진자(11); 및 상기 가속에 기인할 수 있는 상기 진자(11)의 진동을 검출할 수 있는 검출 시스템을 포함하고, 진자(11)는 그것이 상기 검출 시스템과 상호작용할 수 있게 하는 기하학적 구성을 가지며, 상기 기하학적 구성은 상기 검출 시스템이 단지 한계 진동 값을 초과하는 상기 진자의 진동을 지시하도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

진자 가속도계{PENDULAR ACCELEROMETER}
본 발명은 특허청구범위 제1항의 전제부에 따른, 시간의 함수로서 이동 물체의 속도의 변화를 측정하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 차량, 특히 예를 들어 철도 분야의 유도 차량과 같은, 그 가속도의 백업 측정(backed-up measurement)을 필요로 하는 유도 차량 분야에 관한 것이다. "유도 차량"은 안전 측면이 매우 중요한 버스, 트롤리버스, 전차, 지하철, 열차 또는 열차 단위 등과 같은 대중 교통 수단을 지칭한다. 일반적으로, 본 발명은 적어도 하나의 가속 안전 기준을 의무적으로 준수하여야 하는 임의의 이동 물체(즉, 예를 들어 자동차와 같은, 이동하거나 이동되는 임의의 물체)에 적용된다. 이러한 안전 기준은 특히 가속 중, 예를 들어 비상 제동 중 상기 이동 물체를 안전하게 할 수 있다. 가속이란 본 발명에 따르면 이동 물체의 양의 가속(시간의 함수로서 속도의 증가)과 음의 가속 또는 감속(시간의 함수로서 속도의 감소)을 지칭한다.
다수의 이동 물체, 특히 예를 들어 철제 기구 또는 타이어로 주행하는 수동 또는 자동 지하철과 같은 승객의 수송을 제공하는 이동 물체에 대해, 이동 물체가 받는 양 또는 음의 가속도가 사전한정된 한계 가속도 값보다 큰지 아닌지를 결정하는 것이 필요하다. 예를 들어, 지하철과 같은 유도 차량의 안전을 보장하기 위해, 비상 제동 중 후자의 가속도가 의무적으로 특히 다음을 비롯한 몇몇 안전 기준을 동시에 엄수하여야 한다:
- 안전 정지 거리의 계산을 위한 추정치로서 취해지는 최소 감속도 값(전형적으로 1.8 m/s2)
- 그것을 넘을 경우 차량에 탑승한 서 있는 승객이 넘어질 위험이 있는 최대 감속도 값(전형적으로 -0.32 g, 즉 표준 ASCE 21에 따르면 3.2 m/s2의 감속도 또는 표준 EN　13452에 따르면 3.5 m/s2의 감속도).
일반적으로, 비상 제동 명령이 하달된 때, 비상 브레이크 솔레노이드 밸브가 개방되며, 상기 개방은 유압 또는 공압의 감소를 허용하여, 비상 브레이크의 작동과 이동 물체의 감속의 증가(상기 이동 물체의 속도가 시간의 함수로서 감소함)를 유발한다. 이어서, 감속도가 사전결정된 한계값에 도달하거나 그것을 초과한 때, 비상 브레이크 제한 솔레노이드 밸브로 알려진 다른 솔레노이드 밸브가 폐쇄되며, 상기 폐쇄는 상기 압력의 일정한 유지와 감속의 인지할 수 있는 정도로 일정한 유지를 유발한다. 마지막으로, 차량이 정지된 때, 감속이 취소되고, 비상 브레이크 제한 솔레노이드 밸브가 개방되며, 압력이 0으로 떨어진다(완전 해제).
제1 안전 기준(최소 감속도 값)을 엄수하지 못하는 것은 표준 EN-50126 면에서 "재해적(catastrophic)"으로 간주되는 그리고 SIL4 제어 논리를 필요로 하는 심각한 사건 Ⅰ이다. 제2 안전 기준(최대 감속도 값)을 엄수하지 못하는 것은 표준 EN-50126 면에서 각각 "임계적(critical)"으로 간주되거나 "한계적(marginal)"으로 간주되어 SIL2 제어 논리를 필요로 하는 심각한 사건 Ⅱ 또는 Ⅲ이다. 다른 안전 기준은 비상 제동 중 상기 이동 물체의 감속도의 급격한 변화이다. 실제로, 상기 이동 물체의 안전을 보장하기 위해 비상 제동 중 대략 3 내지 6 m/s3의 저크(jerk)가 준수되어야 한다.
이러한 저크는 짧은 반응 시간에 의해 특징지어지는 시간의 함수로서 이동 물체의 속도의 변화를 측정하기 위한 방법 및 장치를 수반한다. 따라서, 제동 시스템에 반응할 시간을 주기 위해, 이동 물체의 감속도가 이러한 한계치에 도달하기 전에 감속도의 레벨의 초과가 검출되어야 한다.
이동 물체의 가속도를 측정하기 위한 많은 방법 및 장치가 당업자에게 알려져 있다. 몇몇 가속도계는 이동 물체의 감속도를 측정하기 위해 예를 들어 수은으로 충전된 관을 사용한다. 따라서, GB 2 211 942 A는 "U"자 또는 "O"자 형상의 밀봉된 관 내부에 수용되는 유체, 특히 수은의 움직임의 전기적 또는 광학적 측정에 기초하여 가속도를 측정할 수 있는 장치를 기술한다. 불행하게도, 상기 관은 깨지기 쉽고, 쉽게 손상되며, 따라서 상기 유체를 방출할 수 있고, 이는 특히 수은이 포함된 때 유해한 것으로 밝혀질 수 있다. 또한, 그러한 가속도계는 일반적으로 단지 이동 물체의 속도의 변화를 상기 이동 물체의 단일 이동 방향으로 시간의 함수로서 지시할 수 있다. 따라서, 이동 물체의 각각의 이동 방향이 가속도를 측정하기 위한 그 자체의 장치와 관련되어야 한다. 특히 두 이동 방향, 각각 전방 이동 및 후방 이동에 의해 특징지어지는 유도 차량의 경우에, 상기 두 이동 방향으로의 가속도의 측정을 커버하기 위해 2개의 가속도계가 필요하다.
가속도를 측정하기 위한 다른 장치가 US　4,849,655에 기술된다. 이는 두 요소, 즉 제1 고정 요소 및 상기 제1 요소에 대해 상대 이동하는 제2 요소로 구성되는 장치를 포함한다. 이들 두 요소는 예를 들어 각각 자기장 방출기 및 홀 효과 센서이다. 가속 중, 두 요소 사이의 상대 이동이 자기장의 변화를 생성하며, 이러한 자기장의 변화는 센서에 의해 검출된다. 후자는 이어서 이동 물체의 속도의 변화와 상관되는 신호를 생성한다. 이러한 신호는 이어서 특히 상기 이동 물체의 제동을 제어하기 위해 사용되도록 전자적으로 처리된다.
다른 장치는 그 회전 방향의 함수로서 전압을 변화시키는 센서에 기반하는 가속도의 검출 및 측정(US　5,659,137), 관성 질량으로서 수은을 사용하는 각 가속기(US 3,147,391), 액체 내에 침지된 진자의 부분의 움직임의 측정(US 5,134,883)에 기초한다. 불행하게도, 그 작동 원리가 일반적으로 복잡하여, 예를 들어 신호 분석을 필요로 하고, 또한 높은 제조 비용을 수반한다. 또한, 이들 장치는 장기간의 작동에 걸쳐 신뢰할 만하지 않고, 그 구성 부품 및 가속도의 측정시 상호작용하는 부품의 마모, 특히 기계적 마모를 겪는다.
본 발명의 목적은 시간의 함수로서 이동 물체의 속도의 변화를 측정하기 위한 장치를 제시하는 것이며, 이는 간단하고 경제적으로 유리하며(특히 상기 장치의 간단한 교체를 통해, 계속되는 검사 외에도 유지 보수를 허용하기 위해) 안전하고 신뢰성 있으며 시간의 함수로서 속도의 상기 변화의 상기 측정을 신속히 확립할 수 있다(즉, 특히 대략 100 내지 200 ms의 짧은 반응 시간을 가짐).
본 발명의 다른 목적은 특히 이동 물체가 겪는 사전한정된 가속도 한계값(허용 한계값)의 초과를 상기 초과를 결정하도록 의도되는 신호 처리와 관계없이 신뢰성 있게 결정하는 것을 제공하는 것이다.
이들 목적에 대해, 특허청구범위 제1항의 내용에 의해 장치가 제시된다. 일단의 종속항이 또한 본 발명의 이점을 제공한다.
본 발명은 이동 물체의 가속도를 측정하기 위한 장치를 제시하며, 상기 측정 장치는 상기 이동 물체에 설치되도록 의도되고,
- 순간 회전 중심(O)(즉, 진자 또는 특히 그 무게 중심이 주어진 순간에 기준 프레임, 예를 들어 상기 이동 물체 또는 상기 진자의 보호 케이싱에 대해 그것을 중심으로 진동할 수 있는 점)을 중심으로 진동할 수 있는 진자
- 상기 가속도에 기인할 수 있는 상기 진자의 진동을 검출할 수 있는 검출 시스템
을 포함하며,
본 발명에 따른 상기 측정 장치는,
- 진자는 그것이 상기 검출 시스템과 상호작용할 수 있게 하는 기하학적 구성을 갖고, 상기 기하학적 구성은 단지 상기 검출 시스템이 한계 진동 값을 초과하거나 특히 위반하는 상기 진자의 진동을 지시하도록 허용하거나, 또는 바꾸어 말하면, 상기 기하학적 구성은 검출 시스템이 단지 상기 진자가 한계 가속도 값을 초과하는 가속을 겪고 있음을 지시할 수 있는 검출 신호를 발생시키도록 허용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 검출 시스템은 특히 상기 진자의 진동면에 수직하게 그리고 우선적으로 또한 휴지시 진자의 무게 중심과 순간 회전 중심(O)을 통과하는 축(상기 축은 예를 들어 중력장에 정렬됨)에 수직하게 배치되는 검출기를 포함할 수 있다.
진동면은 특히 상기 진자가 상기 회전 중심(O)을 중심으로 회전할 때 상기 진자의 무게 중심이 이동하는 평면을 지칭한다. 본 발명에 따른 상기 검출 시스템은 또한 상기 검출기와 상호작용하도록 의도되는 방출기를 포함할 수 있다. 상기 방출기와 상기 검출기는 제동 시스템에 의해 해석되기 위한 어떠한 처리도 필요로 하지 않는 검출 신호를 발생시키기 위해 서로 상호작용하도록 의도되는데, 왜냐하면 그것이 상기 진자의 진동이 상기 한계 진동 값을 초과하는지를 직접 지시할 수 있기 때문이다. 예를 들어, 상기 방출기는 광 빔을 발생시키는 장치이고, 검출기는 광전 검출 장치이거나, 또는 상기 검출 시스템은 상기 진자의 몸체 내에 포함되는 물체, 특히 금속성 또는 자성 물체와 상호작용할 수 있는 자기장 또는 전기장을 방출할 수 있는 방출기와 특히 상기 물체와 상기 자기장 또는 각각 전기장의 상호작용 중 상기 자기장 또는 각각 전기장의 변화를 검출할 수 있는 검출기를 포함하는 정전용량형 또는 유도형 근접 검출기이다. 다른 방출기-검출기 쌍이 본 명세서의 나머지 부분에서 더욱 상세히 제시될 것이다.
본 발명에 따른 상기 기하학적 구성은 특히 단지 한계 진동 값을 초과하는 진동만이 상기 검출 시스템에 의해 검출될 수 있는 것을 보장하기 위해, 진자의 질량, 순간 회전 중심에 대한 그 무게 중심의 위치, 그 진동면, 상기 진자에 대한 검출 시스템의 위치의 함수로서 한정될 수 있다. 우선적으로, 상기 기하학적 구성은 상기 진자가 상기 진동이 상기 한계 진동 값과 동일할 때 상기 검출 시스템에 대향하도록(특히, 상기 검출기에 대향하도록) 의도되는 상기 진자의 위치에서 두 매질, 각각 제1 매질과 제2 매질 사이의 계면을 포함하도록 하는 것이며, 이때 한계 진동 값의 상기 초과 또는 위반을 지시하기 위해 두 매질 중 하나만이 상기 검출 시스템과 상호작용할 수 있다. 따라서, 상기 검출 시스템은 상기 제1 매질로부터 상기 제2 매질로의 전이와 그 역을 지시할 수 있어, 한계 진동 값과 따라서 상기 한계 진동 값에 해당하는 한계 가속도 값의 임의의 초과 또는 위반을 지시할 수 있다.
계면은 고체, 액체 또는 기체일 수 있는 두 매질을 분리시키는 표면이다. 매질은 검출 시스템과 상호작용하거나 각각 상호작용하지 않을 수 있는 몸체(고체, 액체, 기체)를 구성할 수 있는 일단의 물리적 요소를 지칭한다. 예를 들어, 제1 매질과 제2 매질은 각각 고체일 수 있거나, 또는 제1 매질은 고체일 수 있는 반면, 제2 매질은 기체이다.
우선적으로, 특정 실시예에 따르면, 제1 매질은 상기 진자의 비-금속성 부분으로 구성되고, 제2 매질은 방출기의 역할을 수행할 수 있는 금속성 부분으로 구성된다. 그렇지 않으면, 다른 특정 실시예에 따르면, 제1 매질은 상기 진자의 몸체를 형성하도록 의도되는 고체 재료일 수 있고, 제2 매질은 상기 진자 내의 중공부, 예를 들어 상기 진자의 몸체 내에 형성되는 구멍 또는 윈도우 내에 포함되거나 그것을 점유하는(예를 들어 일시적으로) 기체일 수 있다. 유리하게는, 상기 검출기는 특히 상기 진동이 상기 한계값보다 크거나 그것과 동일할 때 상기 제1 매질로부터 상기 제2 매질로의 전이를 검출할 수 있으며, 따라서 이때 상기 전이는 한계 진동 값의 초과를 상기 검출기에 의해 신호로 알리는 것을 직접적으로 또는 간접적으로 유발할 수 있다. 검출기에 의해 발생될 수 있는 상기 검출 신호는 특히 두 상태, 즉 검출 신호의 제1 값에 의해 특징지어질 수 있는 그리고 상기 한계 진동 값의 비-초과와 관련되는 제1 상태 및 검출 신호의 제2 값에 의해 특징지어질 수 있는 그리고 상기 한계 진동 값의 초과와 관련되는 제2 상태에 의해 특징지어진다. 이러한 경우에, 제동 시스템은 특히 상기 검출 신호의 임의의 처리 없이, 검출기에 의해 발생되는 검출 신호의 상태(또는 바꾸어 말하면, 상기 검출 신호의 값)의 함수로서 직접 작동될 수 있다. 이어서 상기 신호로 알리는 것은 간단히 상기 검출 신호의 상태의 변화에 해당하며, 이는 특히 제동 시스템 또는 예를 들어 비상 브레이크 제한 솔레노이드 밸브를 작동시키거나 정지시키는 것을 가능하게 한다.
우선적으로, 본 발명에 따른 상기 기하학적 구성은 상기 진자가 상기 진동이 다른 한계값과 동일할 때 상기 검출 시스템에 대향하도록 의도되는 상기 진자의 다른 위치에서 상기 두 매질 사이의 상기 계면을 포함하도록 하는 것이다. 유리하게는, 상기 위치와 상기 다른 위치는 각각 예를 들어 각각 이동 물체의 하나의 이동 방향 및 상기 이동 물체의 다른 이동 방향에 대해, 상기 한계값 또는 상기 다른 한계 진동 값의 초과를 상기 검출기에 의해 신호로 알리는 것을 개시할 수 있는 두 한계 진동 값을 한정하는 것을 가능하게 한다.
특히, 상기 진자는 그 무게 중심과 순간 회전 중심(O)을 통과하는 대칭면에 대해 대칭인 형상을 가지며, 이때 상기 대칭면은 상기 진자의 진동면에 수직하고, 상기 위치와 상기 다른 위치는 상기 대칭면으로부터 등거리에 있으며, 동일한 매질이 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치까지 연장된다. 상기 진자는 예를 들어 평평한 진자 또는 3차원 진자일 수 있다. 특히, 상기 진자는 평평한 물체이고, 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치까지 연장되는 상기 동일한 매질은 평평한 몸체 내에 윈도우를 형성한다.
우선적으로, 상기 검출 시스템은 단일 검출기와 단일 방출기를 포함하며, 이때 상기 기하학적 구성은 유리하게는 상기 검출 시스템이 상기 한계 진동 값(예를 들어 양의 가속도를 특징짓도록 의도되는) 및 상기 다른 한계 진동 값(예를 들어 음의 가속도를 특징짓도록 의도되는)의 초과를 신호로 알리도록 허용한다.
또한, 본 발명에 따른 측정 장치는 특히 그것이 진동이 상기 한계값을 초과할 때 진자를 감쇠시키도록 의도되는 브레이크를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 브레이크는 예를 들어 상기 진자의 표면 또는 적어도 하나의 영구 자석과 상호작용하도록 의도되는 마찰 트랙을 포함한다.
다음의 도면을 사용하여 제시되는 실시예의 예 및 응용이 본 발명의 더욱 명확한 이해를 제공하는 데 도움을 줄 것이다. 하나의 도면에 사용되는 도면 부호가 다른 도면에 상응하게 사용된다.
도 1은 차량에 결합될 수 있는 가속도를 측정하기 위한 장치의 본 발명에 따른 실시예의 예를 도시한다(1A 정면도; 1B 평면도).
도 2는 본 발명에 따른 진자의 제1 기하학적 구성의 실시예의 예를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 장치의 브레이크의 본 발명에 따른 실시예의 예를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 검출 시스템의 작동의 예시를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 진자의 다른 기하학적 구성의 실시예의 예를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 진자의 상기 다른 기하학적 구성에 대한 진동 한계값의 초과의 검출의 예시를 도시한다.
도 7은 영구 자석을 포함하는 브레이크와 휴지시 진자와 상기 브레이크의 상호작용의 본 발명에 따른 실시예의 예를 도시한다.
도 8은 영구 자석을 포함하는 브레이크와 이동 중인 진자와 상기 브레이크의 상호작용의 본 발명에 따른 실시예의 예를 도시한다.
도 9는 본 발명에 따른 장치에 의해 검출되도록 의도되는 가속도 한계값의 조절을 제공하는 본 발명에 따른 장치의 실시예의 예를 도시한다.
도 10은 여분의 검출 시스템을 포함하는 가속도를 측정하기 위한 장치의 본 발명에 따른 실시예의 예를 도시한다.
일례로서, 도 1은 가속도를 측정하기 위한 장치(1)를 도시하며, 상기 장치(1)는 상기 이동 물체의 가속도가 적어도 하나의 한계 가속도 값을 초과하는지를 결정하기 위해 이동 물체에 설치되도록 의도된다. 도 1A는 상기 장치(1)의 정면도를 나타내는 반면, 도 1B는 단면 P를 따른 상기 장치(1)의 평면도를 나타낸다. 본 발명에 따른 상기 측정 장치(1)는:
- 순간 회전 중심(O)을 중심으로 진동할 수 있는 진자(11) - 상기 진자(11)는 특히 상기 순간 회전 중심(O)을 포함할 수 있는 볼 조인트(12)를 중심으로 선회할 수 있음 -
- 특히 방출기(131) 및 검출기(132)를 포함하는 검출 시스템 - 상기 검출 시스템은 상기 가속도에 기인할 수 있는 상기 진자(11)의 진동을 검출할 수 있음 -
을 포함하고,
- 진자(11)는 그것이 상기 검출 시스템과 상호작용하도록 허용하는 기하학적 구성을 갖고, 상기 기하학적 구성은 상기 검출 시스템, 특히 상기 검출기(132)가 오로지 한계값을 초과하거나 위반하는 상기 진자(11)의 진동을 또는 바꾸어 말하면 상기 진자(11)가 한계 가속도 값을 초과하는 가속을 겪고 있음을 신호로 알릴 수 있는 검출 신호를 발생시키도록 허용하는 것을 특징으로 한다.
특히, 장치(1)는 예를 들어 차량의 수평 바닥부에 고정되고 상기 차량의 제동 시스템(2)에 연결됨으로써 차량에 결합될 수 있다. 우선적으로, 검출 시스템의 검출기(132)는 상기 제동 시스템(2)에 직접 연결될 수 있다. 유리하게는, 본 발명에 따른 장치(1)는 상기 차량이 철제 또는 공압 휠을 갖춘 철도 차량, 지하철/전차 중 어떤 것이든 간에, 상기 차량의 가속도에 대한 한계값, 특히 사전한정된 한계값의 초과를 신속하게, 안전하게 그리고 신뢰성 있게 식별하는 것과, 상기 검출 신호를 상기 제동 시스템(2)에 전송함으로써 상기 가속도를 제한하는 것을 가능하게 한다. 상기 검출 신호는 예를 들어 직접 차량의 공압, 유압 또는 전기 네트워크 내로 또는 중앙 제동 제어 유닛으로 또는 일반 차량 제어 유닛, 예를 들어 상기 제동 시스템을 관리할 수 있는 자동 열차 제어 유닛으로 전송될 수 있다.
우선적으로, 상기 진자(11)의 상기 기하학적 구성은 상기 진자(11)가 상기 진동이 상기 한계 진동 값과 동일할 때 상기 검출기(132)에 대향하도록 의도되는 위치(111)에서 두 매질, 각각 제1 매질과 제2 매질 사이의 계면을 포함하도록 하는 것이며, 이때 상기 검출 신호가 단지 진동에 대한 또는 바꾸어 말하면 가속도에 대한 한계값의 위반을 신호로 알리기 위해 두 매질 중 하나만이 상기 검출 시스템과 상호작용할 수 있다. 특히, 상기 진자는 상기 진동이 다른 한계값과 동일할 때 상기 검출기(132)에 대향하도록 의도되는 다른 위치(112)에서 상기 두 매질 사이의 상기 계면을 포함한다. 예를 들어, 상기 제1 매질은 진자(2)의 몸체를 구성하는 그리고 상기 진자(11)의 상기 몸체 내에 형성되는 윈도우(13)를 둘러싸는 불투명체에 의해 형성되고, 제2 매질(2)은 상기 윈도우(13)를 점유할 수 있는 그리고 상기 진자(11)의 몸체를 둘러싸는 가스, 예를 들어 상기 진자의 상기 밀봉된 보호 케이싱(3)을 충전하는 질소이다. 상기 윈도우(13)는 특히 상기 제1 위치(111)로부터 상기 다른 위치(112)까지 연장된다. 이러한 경우에, 상기 방출기(131)는 우선적으로 상기 진자의 진동이 상기 한계 진동 값 미만일 때 상기 검출기(132)에 의해 검출될 상기 윈도우를 통과할 수 있는 광 빔(14)을 방출할 수 있는 장치이며, 이때 상기 불투명체는 상기 진자의 상기 진동이 상기 한계 진동 값보다 크거나 그것과 동일할 때 상기 광 빔(14)을 차단할 수 있다. 따라서, 상기 진자의 진동이 적어도 하나의 한계 진동 값을 초과할 때 상기 제2 매질로부터 상기 제1 매질로의 전이가 단지 상기 검출기(132)에 의해 검출될 수 있다.
상기 진자의 진동은 특히 상기 진자가 휴지시 평형 위치(P0)로부터 벗어날 때 상기 진자의 로킹 아암 운동을 지칭하며, 상기 운동은 임의의 순간에서 도 (degree) 또는 라디안 단위로 표현될 수 있는 그리고 상기 진자의 휴지시 순간 회전 중심 및 상기 진자의 무게 중심을 통과하는 직선과 상기 진자가 운동하고 있을 때(1 자유도의 운동이 고려됨) 상기 동일한 직선 사이에 형성될 수 있는 상기 진자의 경사각에 의해 특징지어질 수 있다. 따라서, 상기 경사각은 그 휴지시 평형 위치로부터 상기 진자의 편향을 특징짓는다. 상기 장치(1)에 의해 검출될 각각의 한계 가속도 값에 대해, 도 또는 라디안 단위로 표현될 수 있는 한계 가속도 값이 진자의 물리적 특성의 함수로서 계산되며: 따라서, 상기 한계 진동 값은 그 평형 위치로부터 상기 진자의 특정 편향을 한정하는, 예를 들어 각도 β와 같은 한계 경사각이다. 한계 진동 값을 초과하는 것은 각각 상기 한계각 아래 또는 위의 값을 갖는 경사각에 의해 특징지어지는 상기 진자의 진동으로부터 각각 상기 한계각 위 또는 아래의 값을 갖는 경사각에 의해 특징지어지는 진동으로의 진행을 지칭한다. 따라서, 한계 진동 값을 초과하는 것은 진자에 의한 한계 경사각의 위반을 지칭한다.
본 발명에 따른 기하학적 구성 그 자체는 특히 상기 진자의 특정 기하학적 형상 및/또는 상기 위치에서의 또는 상기 다른 위치에서의 상기 진자의 요소의 배열을 지칭하며, 이때 상기 형상 및/또는 상기 요소는 단지 상기 검출 시스템이 상기 한계 진동 값을 초과하는 진동을 검출하도록 허용한다. 특정 기하학적 형상 또는 상기 요소는 예를 들어 상기 진자의 몸체 내에 형성되는 그리고 단지 상기 한계 진동 값 및/또는 상기 다른 한계 진동 값을 초과하는 진동의 검출을 가능하게 하는 상기 위치 및/또는 상기 다른 위치의 함수로서의 치수 및 위치를 갖는 상기 윈도우일 수 있다.
우선적으로, 본 발명에 따른 상기 장치(1)는 상기 진자(11)의 몸체 내의 고정 위치에서 마찰 트랙(15)과 자석(16)을 포함하며, 이때 상기 마찰 트랙(15)과 상기 자석(16)은 볼 조인트(17)를 중심으로 이동하는 브레이크(18)와 상호작용하도록 의도되고, 브레이크(18)의 상기 볼 조인트는 특히 진자(11)의 볼 조인트(12)와 동일한 기부에 고정되며, 상기 브레이크(18)는 지지체(10) 상에 놓일 수 있고 상기 진자(11)의 마찰 트랙(15)에 대향하는 마찰 트랙(19)을 포함할 수 있다. 특히, 상기 브레이크(18)는 금속성 재료로 제조되고, 상기 자석(16)은 상기 브레이크(18), 특히 그 마찰 트랙(19)을 상기 진자(11)의 마찰 트랙(15)과 접촉시킬 수 있는 자력을 상기 브레이크(18)에 가할 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 진자(11)는 예를 들어 불투명한 재료로부터 원의 섹터의 형상으로 제조되는 평평한 진자이며, 상기 진자는 이동 물체에 고정될 수 있는 그리고 원의 상기 섹터의 상부에 위치되고 순간 회전 중심(O)을 포함하는 볼 조인트(12)를 중심으로 상기 진자의 회전을 제공하는 상기 케이싱(3)으로 둘러싸일 수 있고, 상기 진자(11)는 또한 브레이크(18)에 대향하여 그 원호를 따라 원의 상기 섹터의 단부에 배치되는 마찰 트랙(15)과 상기 마찰 트랙 부근에서 원의 상기 섹터의 무게 중심 및 순간 회전 중심(O)을 통과하는 직선의 연장부 내에 위치되는 자석(16)을 포함하며, 상기 자석(16)은 상기 진자가 그 평형 위치(P0)로부터 각도 α만큼 편향된 때 상기 브레이크(18)와 자기적으로 상호작용할 수 있다. 상기 브레이크(18)와 상기 자석(16) 사이의 자기적 상호작용은 특히 상기 진자가 상기 평형 위치(P0)로부터 적어도 상기 각도 α만큼 편향된 때 상기 브레이크(18)의 마찰 트랙(19)이 상기 진자(11)의 마찰 트랙(15)과 접촉하도록 허용한다. 우선적으로, 상기 진자(11)는 또한 상기 진자(11)의 몸체 내에 형성되는 윈도우(13), 즉 구멍을 포함하며, 이때 상기 윈도우는 상기 케이싱(3) 내에 포함되는 가스(예를 들어 공기 또는 중성 가스)에 의해 점유되고, 상기 윈도우는 또한 상기 무게 중심 및 상기 순간 회전 중심(O)을 통과하는 상기 직선에 대해 대칭이어서, 원의 원호의 형상을 제1 위치(111)로부터 다른 위치(112)까지 연장시키며, 상기 위치 각각은 상기 순간 회전 중심(O)으로부터 동일한 거리 r을 두고 위치되고, 이때 윈도우의 길이, 즉 상기 위치를 상기 다른 위치에 연결하는 곡선의 길이는 β가 라디안 단위로 표현될 때 인지할 수 있는 정도로 2rβ와 동일하며, 상기 윈도우의 반경 방향 폭은 dr이고, dr은 특히 상기 윈도우의 레벨에서의 빔(14)의 크기보다 크거나 그것과 동일하며, dr은 예를 들어 2 mm이다.
상기 각도 α는 특히 본 발명에 따른 장치를 갖춘 이동 물체가 그것 상에서 이동할 수 있는 트랙의 최대 경사의 함수로서 계산되되, 이동 물체가 일정한 속도로 이동하고 있거나 상기 최대 경사를 갖는 상기 트랙의 부분 상에 휴지 상태로 있을 때 상기 자석(16)이 상기 브레이크(18)와 상호작용하지 않도록 계산된다. 이러한 방식으로, 시동 이력(start-up hysteresis)이 유리하게도 회피되며: 실제로, 각도 α는 상기 이동 물체의 속도가 일정하거나 0일 때 상기 진자(11)의 순간 회전 중심(O) 및 무게 중심을 통과하는 직선이 중력장에 정렬되고 진자(11)의 마찰 트랙(15)과 브레이크(18)의 마찰 트랙(19) 사이의 접촉에 기인하는 마찰력의 영향 하에서 중력장에 대해 조금도 경사지지 않는 것을 보장한다.
도 2 내지 도 8은 이동 중인 이동 물체를 위한 본 발명에 따른 장치의 사용을 예시하며, 본 발명에 따른 상기 장치는 상기 이동 물체에 설치되도록 의도되고, 신속하게, 안전하게 그리고 신뢰성 있게 상기 이동 물체의 가속도의 레벨의 초과를 식별하고 신호로 알리는 것과, 제동 시스템을 공압, 유압 또는 전기 네트워크로 제어함으로써 또는 검출 신호를 제동 제어 장치("제동 제어 유닛") 또는 이동 물체 제어 장치로, 예를 들어 상기 이동 물체가 열차인 경우 "자동 열차 제어 장치"로 전송함으로써 상기 가속도를 제한하는 것을 가능하게 한다. 본 발명의 의해 제시되는 장치는 특히 약 -2m/s2의 한계 가속도 값 이하의 가속도를 유지시킬 수 있으며, 상기 한계값은 특히 예를 들어 상기 빔이 통과하도록 허용할 수 있는 윈도우의 개도를 조절함으로써 조절될 수 있다(더욱 상세한 사항에 대해 도 9 참조). 상기 한계값에 도달한 때, 접점이 닫히고(또는 본 발명에 따른 장치의 논리에 따라 열리고), 신호(아날로그 또는 디지털)가 이동 물체의 제동을 담당하는 상기 제동 시스템으로 송신된다. 도 2 내지 도 8은 본 발명에 따른 장치를 상기 이동 물체에 사용하는 것을 묘사하며, 이때 각각의 동일한 물체 또는 각각의 동등한 물체에 대해 도 1에 사용된 바와 동일한 도면 부호를 사용한다.
도 1에 묘사된 바와 같은 본 발명에 따른 장치가 진자의 무게 중심 및 순간 회전 중심(O)을 통과하는 직선이 상기 이동 물체가 그것 상에 놓여 있는 수평면에 수직함과 동시에 또한 상기 이동 물체가 휴지 상태이건 상기 수평면상에서 일정한 속도로 이동하고 있건 간에 중력장과 정렬되도록 이동 물체 내에 고정되는 것으로 가정하자.
본 발명에 따른 상기 장치를 갖춘 상기 이동 물체가 상기 수평면상에서 일정한 속도로 이동하고 있는 동안, 상기 직선은 중력장과 정렬되어, 즉 상기 수평면에 수직하게 유지된다. 상기 이동 물체의 감속의 경우에(도 2 참조), 상기 감속으로 인한 힘이 상기 진자의 무게 중심에 가해져, 그것을 그 순간 회전 중심(O)을 중심으로 하는 회전에 의해 그 평형 위치로부터 편향시킨다. 상기 편향이 상기 각도 α와 동일할 때, 자석(16)의 자기장이 예를 들어 금속성 재료로 제조되는 브레이크(18)를 끌어당길 수 있다. 이어서 진자의 마찰 트랙(15)과 브레이크의 마찰 트랙(19)이 서로 접촉한다. 진자(11)의 마찰 트랙(15)과 브레이크(18)의 마찰 트랙(19) 사이의 마찰은 상기 진자(11)의 운동 방향에 대향하는 접선력 F를 유발한다. 마찰 트랙의 물리적 및 기하학적 특성은 힘 F가 진자의 회전 운동을 정지시키기에 충분하지 않도록 선택된다(더욱 상세한 사항에 대해 도 3 참조). 따라서, 진자는 그 윈도우(13)의 에지까지 계속 선회할 것이며, 위치(111)에서 상기 진자(11) 상에 위치되는 상기 에지는 빔(14)을 차단한다. 유리하게는, 상기 빔을 투과시킬 수 있는 그리고 상기 윈도우를 점유할 수 있는 기체 매질로부터 상기 진자의 몸체를 구성하는 그리고 상기 빔(14)을 차단할 수 있는 고체 불투명 매질로의 임의의 전이와 상기 고체 매질로부터 상기 기체 매질로의 임의의 전이가 본 발명에 따른 검출 시스템의 검출기(132)에 의해 검출될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 장치는 상기 진자의 상기 몸체에 의한 빔(14)의 차단을 상기 검출 신호의 변화와 직접 상관시킬 수 있으며, 이때 상기 변화는 상기 한계 진동 또는 가속도 값이 초과되었음을 제동 시스템(2)에 신호로 알리기 위해 어떠한 전기적 처리도 필요로 하지 않는다. 예를 들어, 상기 검출 신호는 폐쇄시 제동의 증가를 중단시킬 수 있는 제동 제한 솔레노이드 밸브의 폐쇄를 직접 제공한다. 상기 이동 물체의 감속도가 사전확립된 한계 가속도 값을 초과하는 한, 상기 빔(14)이 상기 진자(11)의 본체에 의해 차단될 것이고, 검출기(132)가 이러한 가속도 한계치의 초과에 상관되는 검출 신호를 전송할 것이다. 감속도가 감소할 때, 상기 진자(11)의 무게 중심에 가해지는 상기 감속에 기인하는 힘이 비례해서 감소하여, 진자가 그것을 그 평형 위치로 복귀시키는 경향이 있는 운동을 수행하도록 허용한다. 가속도가 상기 가속도 한계치 미만의 값에 도달하였을 때, 상기 진자의 윈도우(13)는 예를 들어 제동 제한 솔레노이드 밸브의 폐쇄를 직접 제어할 수 있는 검출기(132)에 의해 검출될 수 있는 상기 빔(14)에 대향한다. 우선적으로, 특히 상기 이동 물체의 두 이동 방향으로의 한계 진동 값의 상기 초과의 검출을 제공하기 위해, 상기 브레이크(18)와 동일한 제2 브레이크가 상기 진자가 휴지 상태일 때 상기 진자의 무게 중심 및 상기 순간 회전 중심(O)을 통과하는 직선에 대해 상기 브레이크(18)에 대칭적으로 배치될 수 있다.
도 3은 진자(11)의 마찰 트랙(15) 및 브레이크(18)의 마찰 트랙(19)의 더욱 상세한 도면을 나타낸다. 두 마찰 트랙 사이의 접촉에 기인하는 접선력 F는 본질적으로 빔(14)이 차단된 때 일련의 진동을 유발할 수 있는 상기 진자의 진자 운동을 감쇠시키도록 의도된다. 상기 접선력 F는 브레이크(18)의 마찰 트랙(19)에 대한 진자(11)의 마찰 트랙(15)의 마찰 계수 곱하기 상기 마찰 트랙(15, 19)의 접촉력과 동일하다. 이러한 접촉력은 자석(16) 및 브레이크(18)의 물리적 특성, 즉 자석(16)의 체적, 그 노출된 표면(161), 그 자기장; 브레이크(18)의 금속성 부분의 체적 및 노출된 표면(181); 그리고 마지막으로 자석(16)의 노출된 표면(161)과 브레이크(18)의 노출된 표면(181) 사이의 거리의 함수로서 계산될 수 있다. 유리하게는, 진자(11) 및 브레이크(18)의 마찰 트랙(15, 19)은 그 자화를 회피하기 위해 예를 들어 스테인리스 강 또는 세라믹과 같은 비자성 재료로 제조된다.
우선적으로, 자석(16)의 노출된 표면(161)과 브레이크(18)의 금속성(강자성) 부분의 노출된 표면(181) 사이의 거리 DE는 그 평형 위치로부터 상기 진자의 편향을 특징짓는 각도의 증가에 따라 달라지며, 특히 감소한다. 이를 위해, 상기 브레이크(18)는 예를 들어 원의 섹터 형상의 진자의 원호의 곡률을 채용할 수 있는 만곡된 로드의 형상을 가지며, 이때 상기 진자(11)의 무게 중심으로부터 가장 멀리 떨어져 있는 상기 브레이크(18)의 단부(192)는 볼 조인트(17)에 의해 유지되어 상기 브레이크(18)의 자유 회전을 가능하게 하고, 상기 브레이크(18)의 타단부(191)는 자유롭고 지지체(10)에 의해 지지될 수 있어 브레이크(18)의 금속성(강자성) 부분의 노출된 표면(181)과 자석(16)의 노출된 표면(161) 사이의 짧은 거리를 보장한다. 특히, 상기 브레이크(18)는 적어도 두 재료: 상기 마찰 트랙(19)을 형성하도록 의도되는 가변 두께의 층을 형성하는 그리고 상기 자석(16)과 상호작용하도록 의도되는 금속성 재료를 덮는 비자성 재료로 제조된다. 우선적으로, 상기 층의 두께 또는 바꾸어 말하면 브레이크(18)의 마찰 트랙(19)의 두께는 진자(11)가 그 평형 위치로부터 멀어지게 이동할 때 자석(16)과 상기 브레이크(18)의 금속성 부분 사이의 상호작용력이 증가하도록 상기 타단부(191)로부터 상기 단부(192)까지 연속적으로 감소한다. 진자(11)의 마찰 트랙(15)의 표면(151)과 브레이크(18)의 마찰 트랙(19)의 표면(193)은 특히 균일한 접촉을 유지시키고 국소 마찰과 따라서 상기 마찰 트랙의 마모를 감소시키기 위해 동일한 곡률 반경을 갖는다. 마지막으로, 휴지 위치에서(즉, 지지체(10) 상에 놓인 브레이크) 상기 두 마찰 트랙(15, 19) 사이의 편차가 유지되는 것을 보장하기 위해 볼 조인트(17)에 근접한 상기 브레이크(18)의 부분이 챔퍼링된다. 따라서, 본 발명은 특히 브레이크(18)의 마찰 트랙(19)의 두께의 변화에 의한 접선력 F의 제어를 제시한다. 유리하게는, 상기 브레이크(18)의 상기 마찰 트랙(19)의 두께 변화 프로파일이 이동 물체의 실제 가속도의 측정으로부터 추정되고 상기 가속도 한계치에 근접하는 가속도를 가장 잘 필터링하도록 맞추어질 수 있다.
매우 명확하게, 본 발명은 전술된 바람직한 실시예로 제한되지 않고, 당업자는 특히 이러한 바람직한 실시예를 진자(11)의 상이한 형상, 브레이크(18)에 대한 상이한 배열 또는 형상에 맞출 수 있을 것이다. 특히, 상이한 진자-검출 시스템 상호작용이 상기 진자의 기하학적 구성의 함수로서 구상될 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 장치의 제1 특정 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 검출 시스템은 상기 검출기에 의해 검출되도록 의도되는 광 빔을 방출할 수 있는 방출기를 포함하며, 이때 상기 방출기는 상기 검출기에 대향하여 위치되고 후자에 대해 고정되며, 상기 진자(11)는 상기 검출기를 상기 방출기로부터 분리시키는 공간 내에서 진동할 수 있다. 이러한 제1 실시예에서, 상기 진자는 다음을 제공하는 기하학적 구성을 갖는다. 즉,
- 제1 변형예에 따르면, 상기 진자가 그 평형 위치로부터 상기 각도 β만큼 편향된 때에만 상기 광 빔(14)의 차단을 제공함 - 따라서 상기 빔(14)은 그것이 검출 시스템의 검출기(132)에 도달하기 전에 상기 진자(11)의 몸체에 의해 차단됨(도 1 및 도 4: 그 몸체 내에 형성되는 윈도우를 포함하는 진자의 경우 참조) -
- 제2 변형예에 따르면, 상기 진자가 그 평형 위치로부터 상기 각도 β만큼 편향된 때에만 방출기(131)의 상기 빔(14)에 대한 상기 검출기(132)까지의 자유로운 통과를 제공함 - 상기 빔은 그 평형 위치로부터 상기 진자(11)의 편향을 특징짓는 각도가 상기 각도 β 미만인 한 상기 진자(11)의 몸체에 의해 차단됨(도 5 참조) -. 상기 진자(11)의 몸체는 예를 들어 도 5에 나타낸 바와 같이 평평한 몸체이며, 이때 그 기하학적 형상은 기계적인 면에서 꼭짓점 S, 반경 Ra 및 꼭지각 αa를 갖는 원의 제1 섹터와 동일한 꼭짓점 S, 반경 Ra + Dra, Dra > 0이고 상기 빔(14)을 차단하도록 크기지어지고, 꼭지각 ab ≤ aa(각도 αb = 2β)을 갖는 원의 제2 섹터의 조합의 결과이고, 꼭지각 αa를 갖는 원의 섹터의 무게 중심과 꼭지각 αb를 갖는 원의 섹터의 무게 중심은 상기 꼭짓점 S로부터 시작되는 직선의 단일 세그먼트 상에 위치된다(원의 섹터들은 균질한 질량을 갖는 것으로 가정됨).
이러한 제1 특정 실시예에 따르면, 상기 방출기(131)는 예를 들어 LED(발광 다이오드)이고, 검출기(132)는 수광된 광의 양의 변화에 반응할 수 있는 광전 근접 검출기일 수 있다. 제1 변형예에 대해, 가속도 한계치의 초과의 검출을 허용하는 것은 그 평형 위치로부터 상기 진자(11)의 편향이 각도 β와 동일할 때 상기 빔(14)을 투과시킬 수 있는 매질로부터 상기 빔(14)을 차단할 수 있는 매질로의 전이이며, 그 역이 상기 제2 변형예에 대해 성립한다. 유리하게는, 상기 제1 특정 실시예의 제1 변형예에 따른 본 발명의 실시예는 검출 시스템의 안전성을 증가시키는 것을 가능하게 한다. 실제로, 이러한 경우에, 방출기(131)의 고장이 검출 시스템에 의해 가속도 한계치의 초과로 해석될 수 있는 반면, 이동 물체의 제동 시스템이 작동하지 않을 것이다. 이후 그러한 고장이 쉽게 검출되고 수리될 수 있다.
도 4는 상기 제1 특정 실시예에 따른 제1 변형예의 경우에 본 발명에 따른 장치의 작동을 상세히 나타낸다. 그것이 광 빔(14)이건 추후 볼 수 있는 바와 같이 유도형/정전용량형 센서(도 5 및 도 6 참조)이건 간에, 상기 검출기(132)의 전방에서 특히 윈도우(13)의 에지의 통과 중(상기 에지는 위치(111)에 위치됨) 또는 각각 상기 검출기(132)의 전방에서 전기 전도성 매질로부터 전기 비-전도성 매질로의 전이 중(상기 매질 사이의 계면이 상기 위치(111)에 위치됨) 생성되는 검출 신호의 상태 변화의 정확한 순간이 유리하게는 검출 신호의 상태 변화(예컨대, 0-1 및 1-0) 사이의 임의의 이력 효과를 회피하기 위해 본 발명에 의해 고려된다. 예를 들어, 도 4A는 빔(14)이 진자(11)의 몸체에 의해 차단되지 않아 진자(11)의 상기 몸체 내에 개방된 윈도우(13)를 자유로이 통과하는 경우에 본 발명을 예시한다. 도 4B는 빔(14)이 부분적으로 차단되어, 상기 빔(14)보다 작은 직경과 따라서 세기를 갖는 부분 빔(34)이 상기 검출기(132)에 도달할 수 있는 경우를 나타낸다. 이러한 경우에, 부분 빔(34)은 빔(14)이 차단되지 않을 때 빔(14)에 의해 조명될 수 있는 표면보다 작은 검출기(132)의 광검출기의 표면(35)을 조명한다. 본 발명은 우선적으로 상기 검출 신호의 상태 변화가 빔(14)의 부분적인 차단의 시작과 도 4C에 나타낸 바와 같은 그 완전한 차단 사이에서 일어나도록, 검출 한계치, 즉 검출기(132)에 의해 검출될 수 있는 광 세기 한계치의 조절 장치를 포함한다. 빔(14)의 완전한 차단 중, 후자는 진자(11)의 몸체의 표면(36)을 조명한다.
도 5에 의해 예시될 수 있는 본 발명에 따른 장치의 제2 특정 실시예에 따르면, 상기 검출 시스템은 전기 전도성 물체와 상호작용할 수 있는 자기장을 발생시키고 방출할 수 있는 또는 자기장과 상호작용할 수 있는 방출기(131)와 특히 상기 물체와 상기 자기장의 상호작용에 기인하는 상기 자기장의 변화를 검출할 수 있는 검출기(132)를 포함하는 유도형 근접 검출기이다. 이러한 제2 특정 실시예에 따르면, 상기 검출기(132)는 그 값 또는 우선적으로 상태가 상기 물체의 존재와 그것과 상기 방출기(131)의 상기 자기장의 상호작용에 의존하는 검출 신호를 발생시킬 수 있다. 우선적으로, 상기 진자의 몸체는 상기 물체를 포함하고, 상기 진자의 몸체 내에서의 상기 물체의 위치는 검출기(132)가 한계값을 초과하는 상기 진자의 진동을 상관적으로 검출하도록 허용한다. 따라서, 이러한 제2 특정 실시예에서, 진자의 기하학적 구성은 전기 전도성인 또는 일반적으로 자기장과 상호작용할 수 있는 매질(상기 물체를 구성하는 물리적 요소 또는 요소들이 전기 전도성인 또는 일반적으로 자기장과 상호작용할 수 있는 상기 매질을 형성함)로부터 전기 전도성이 아닌 또는 일반적으로 상기 진자의 진동이 상기 한계 진동 값을 초과하는 때에만 상기 자기장과 상호작용할 수 없는 매질로의 전이를 제공하여, 상기 검출 신호의 값의 변화 또는 우선적으로 상태의 변화를 자동으로 유발한다.
이러한 제2 특정 실시예에 대해 그리고 제1 변형예에 따르면, 상기 진자의 몸체는 특히 도 5에 묘사된 기하학적 형태를 가질 수 있으며, 이때 상기 물체(5)는 원의 상기 제2 섹터의 표면(134)을 점유하고, 상기 표면(134)은 상기 꼭짓점 S로부터 거리 Rx ≥ Ra를 두고 위치되는 원의 상기 제2 섹터의 점 모두로 구성된다. 따라서, 상기 표면(134)은 원형 크라운의 섹터의 형상을 가져, 길이는 인지할 수 있는 정도로 (Ra + Dra)·β이다. 전술된 상기 제2 특정 모드에 따라 제조된 상기 장치를 갖춘 이동 물체가 일정한 속도로 이동하고 있을 때, 검출기(132)는 표면(134)의 존재를 검출하고, 제1 값에 의해 특징지어지는 검출 신호를 발생시킨다. 본 발명에 따른 상기 장치를 갖춘 이동 물체의 제동 중, 진자(11)가 도 6에 예시된 바와 같이 그 볼 조인트(12)를 중심으로 선회한다. 상기 이동 물체의 감속도가 한계값을 초과하면, 표면(134)은 검출기(132)의 검출 필드로부터 떠나고, 제2 값에 의해 특징지어지는 검출 신호의 발생을 유발하며, 이때 상기 제2 값은 상기 차량의 제동의 감소를 개시할 수 있다. 제2 변형예에 따르면, 상기 진자의 몸체는 도 1에 묘사된 기하학적 형태를 가질 수 있으며, 이때 상기 물체는 상기 윈도우와 동일한 곡률 및 동일한 반경 방향 폭 dr을 유지시킨 상태에서, 상기 윈도우의 길이를 따른 연장부 내에서 상기 윈도우의 양측에서 상기 진자의 몸체 내에 안착된다.
본 발명에 따른 장치의 제3 특정 실시예에 따르면, 검출 시스템은 교번 전기장을 방출할 수 있는 방출기(131)와 상기 검출 시스템의 커패시터의 정전용량의 변화를 검출할 수 있는 검출기(132)를 포함하는 정전용량형 근접 검출기이며, 상기 변화는 상기 교번 전기장과 상기 진자(11)의 몸체의 적어도 하나의 부분의 상호작용에 기인할 수 있다. 이를 위해, 상기 진자의 몸체는 특히 그리고 제1 변형예에 따르면, 도 1에 묘사된 바와 같은 기하학적 형태를 갖고, 제2 변형예에 따르면, 도 5에 묘사된 기하학적 형태를 갖는다. 이러한 제3 특정 실시예에 따른 본 발명에 따른 장치의 작동 원리는 우선적으로 제2 특정 실시예에 따른 장치의 작동 원리와 유사하거나 동일하며, 이때 상기 검출기(132)는 상기 방출기(131)에 의해 방출되는 상기 교번 전기장과 상호작용하는 임의의 물체를 검출할 수 있고, 상기 상호작용은 상기 정전용량형 근접 검출 시스템의 상기 커패시터의 정전용량으로부터의 상기 변화를 유발한다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 장치의 제4 특정 실시예를 나타내며, 여기에서 상기 진자(11)의 몸체는 볼 조인트(17)를 중심으로 이동할 수 있는 브레이크(18)와 상호작용할 수 있는 적어도 하나의 자석(16)(또는 특히 2개의 자석(16, 161))을 포함하며, 이때 상기 브레이크(18)는 상기 진자가 휴지 상태에 있을 때 상기 자석(16)의 자기장에 의해 반발되도록(도 7) 그리고 상기 진자의 진동이 한계 진동 값을 초과하는 때에만 상기 자석(16)의 상기 자기장에 의해 견인되도록(도 8 참조) 구성되고, 상기 자석(16)의 자기장에 의한 상기 브레이크(18)의 견인은 상기 브레이크(18)의 마찰 트랙(19)과 상기 진자(11)의 마찰 트랙(15)(도 2 또는 도 3 참조, 상기 마찰 트랙(15, 19)은 이 제4 특정 실시예에서 전도성임) 사이의 또는 바람직한 변형예에 따르면, 상기 브레이크와 특히 상기 브레이크(18)와 상기 진자(11)의 몸체 사이에 배치되는 만곡된 금속 로드(3)(도 7 및 도 8 참조) 사이의 전기적 접촉을 유발할 수 있으며, 상기 전기적 접촉은 제동 시스템에 연결되는 전기 회로를 닫아 예를 들어 제동 제한 솔레노이드 밸브를 작동시킬 수 있다. 이러한 제4 특정 실시예에 따르면, 상기 브레이크(18)는 따라서 진자의 진동을 검출할 수 있는(따라서 검출기로서의 역할을 할 수 있는) 그리고 제동 시스템의 작동 또는 정지를 제어할 수 있는, 예를 들어 한계 가속도 값의 초과의 함수로서 제동 제한 솔레노이드 밸브를 제어할 수 있는 자기 트리거링 스위치이다. 유리하게는, 상기 브레이크(18)는 특히 그 운동을 감쇠시키기 위해 상기 진자와 자기적으로 상호작용할 수 있다. 이러한 제4 실시예에 따르면, 진자의 상기 기하학적 구성은 상기 진자가 상기 진동이 상기 한계 진동 값과 동일할 때 상기 검출 시스템에 대향하도록 의도되는 상기 진자의 위치에서 두 매질, 각각 비-자성 제1 매질과 자기장 방출기로서의 역할을 하는 제2 자성 매질 사이의 계면을 포함하도록 하는 것이며, 이때 단지 상기 한계 진동 값의 상기 초과만을 신호로 알릴 수 있는 검출 신호를 발생시키기 위해 두 매질 중 하나(즉, 자성 매질)만이 상기 검출 시스템과 상호작용할 수 있다.
우선적으로, 상기 진자(11)의 몸체는 원의 섹터의 꼭짓점에 위치되는 볼 조인트(12)를 중심으로 이동할 수 있는 상기한 원의 섹터의 형상을 갖는다. 상기 자석(16)은 특히 상기 진자(11)의 상기 몸체 내에 매립되고 상기 진자의 원호의 중간에 위치될 수 있다. 브레이크(18)는 특히 2개의 자화된 부품, 각각 제1 부품(181) 및 제2 부품(182)을 포함하며, 이때 상기 부품들은 제1 부품의 자기장의 배향이 제2 부품의 자기장의 배향의 정반대이도록 배치된다. 상기 바람직한 변형예에 따르면, 상기 금속 로드(3)는 특히 상기 진자(11)의 원호 아래에 위치되는 만곡된 가는 로드이며, 그 형상은 상기 진자의 원호의 형상을 취함과 동시에 상기 금속 로드(3)와의 접촉 없는 상기 진자(11)의 운동을 보장할 수 있다. 상기 금속 로드(3)는 우선적으로 전기 전도를 허용하는 고정구에 의해 그 두 단부(31, 32)에서 고정되어 유지된다. 상기 금속 로드(3)의 그것과 인지할 수 있는 정도로 동일한 길이 및 곡률을 갖는 상기 브레이크(18)가 상기 금속 로드(3) 아래에서 상기 진자(11)의 원호에 대향하여 상기 볼 조인트(17)에 의해 이동가능하게 유지된다.
우선적으로, 상기 진자(11)가 휴지 상태일 때, 상기 자석(16)은 상기 제2 부품(182)에 대향하며, 이때 상기 자석(16) 및 상기 제2 부품(182)의 자기장의 배향은 상기 자석(16) 및 상기 제2 부품(182)이 상호 반발하도록 서로 반대이다. 따라서, 상기 브레이크(18)가 그 지지체(10)에 가압되어, 마찰 트랙(15, 19)(또는 이 제4 특정 실시예의 상기 바람직한 변형예에 따르면, 상기 금속 로드(3)와 상기 브레이크(18)(도 7 참조))을 접촉하지 않도록 하고, 이어서 상기 브레이크(18)와 상기 진자(11) 사이의(또는 상기 바람직한 변형예에 따르면, 상기 브레이크(18)와 상기 금속 로드(3) 사이의) 임의의 전기 전도를 차단한다. 이어서 회로가 열린다. 유리하게는, 상기 자석(16)은 진동이 상기 한계 진동 값을 초과할 때 그것이 상기 제1 부품(181)에 대향하도록 상기 진자(11)의 몸체 내에 위치된다. 이러한 경우에, 그 각각의 자기장이 동일한 배향을 갖는 상기 자석(16)이 상기 제1 부품(181)을 향할 때, 상기 자석(16)과 상기 제1 부품(181)이 상호 견인하여, 그 볼 조인트(17)를 중심으로 하는 상기 브레이크(18)의 회전과 마찰 트랙(15, 19) 사이의 접촉(또는 바람직한 변형예에 따르면, 상기 브레이크(18)와 상기 금속 로드(3)의 접촉(도 8 참조))을 유발하여, 상기 브레이크(18)와 상기 진자(11) 사이의(또는 바람직한 변형예에 따르면, 상기 브레이크(18)와 상기 금속 로드(3) 사이의) 전기 전도를 허용한다. 이어서 전기 회로가 닫힌다. 상기 브레이크(18)와 상기 진자(11) 사이의(또는 바람직한 변형예에 따르면, 상기 브레이크(18)와 상기 금속 로드(3) 사이의) 상기 전기 전도는 예를 들어 상기 제동 제한 솔레노이드 밸브를 작동시킬 수 있는 검출 신호를 전송하는 것을 가능하게 하는 반면, 상기 브레이크(18)와 상기 진자(11) 사이의(또는 바람직한 변형예에 따르면, 상기 브레이크(18)와 상기 금속 로드(3) 사이의) 접촉이 없는 것은 상기 검출 신호의 전송을 중단시키고, 상기 제동 제한 솔레노이드 밸브를 정지시킨다. 가능하게는, 상기 진자(11)의 진동이 한계 진동 값을 초과할 때 상기 브레이크(18)와 상기 진자(11) 사이의 인력을 증가시키기 위해 다른 자석(161)이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 다른 자석(161)은 상기 제2 부품의 분극의 배향과 동일한 그 자기장의 분극의 배향을 가질 수 있고, 상기 진자(11)의 진동이 상기 한계 진동 값을 초과할 때에만 상기 제2 부품(182)을 향하도록 상기 진자의 몸체 내에 배치될 수 있으며, 이때 상기 다른 자석(161)과 상기 제2 부품(161) 사이의 인력은 상기 진자(11)가 휴지 상태에 있을 때 무시해도 될 정도이다.
제4 특정 실시예의 바람직한 변형예의 제1 실시예에 따르면, 수개의 자석이 사용되는 경우 자석(16) 및 자석(161)의 극은 상기 자석(16)에 의해 생성되는 분극의 배향이 진자가 휴지 상태에 있을 때 상기 브레이크(18)를 견인하고 상기 진자의 진동이 한계 진동 값을 초과할 때 상기 브레이크(18)에 반발하도록 역전된다. 제4 특정 실시예의 제2 다른 변형예에 따르면, 금속 접촉부(3)가 상기 진자(11)의 원호에 확고하게 부착되어, 상기 원호의 길이 전부를 커버한다.
도 9A 및 도 9B는 한계 가속도 값의 조절을 제공하는 본 발명에 따른 장치의 실시예의 두 비-제한적 실시예를 나타낸다. 일반적으로, 본 발명에 따른 이동 물체의 가속도를 측정하기 위한 장치는 우선적으로 상기 검출 시스템에 의해 검출될 수 있는 한계 진동 값을 조절하기 위한 시스템을 포함한다. 제1 예(도 9A)는 윈도우(13)를 포함하는 진자(11)를 나타내며, 그 길이(즉, 위치(111)와 다른 위치(112) 사이의 거리)는 예를 들어 이 경우에 적어도 하나의 슬라이딩 윈도우, 우선적으로 진자의 몸체에 대해 위치(111)의 장소를 변경시키도록 의도되는 제1 슬라이딩 윈도우(1111) 및 진자의 몸체에 대해 상기 다른 위치(112)를 변경시키도록 의도되는 제2 슬라이딩 윈도우(1121)를 포함하는 슬라이딩 윈도우 시스템인 상기 조절 시스템에 의해 달라질 수 있다. 상기 위치(111 및/또는 112)의 장소를 상기 슬라이딩 윈도우(1111, 1121)에 의해 변경시킴으로써, 각도 β가 달라지고, 결과적으로 검출 시스템에 의해 검출될 수 있는 한계 가속도 값이 변경될 수 있다.
도 9B는 본 발명에 따른 장치에 의해 검출될 수 있는 한계 가속도 값의 조절을 제공하는 상기 조절 시스템의 실시예의 제2 예를 나타낸다. 이러한 경우에, 상기 검출기의 위치는 상기 조절 시스템에 의해, 예를 들어 상기 진동이 상기 한계값보다 크거나 그것과 동일할 때 상기 제1 매질로부터 상기 제2 매질로의 상기 전이의 상기 검출기에 의한 검출 위치를 변경시키기 위해 상기 검출기를 진자(11)의 진동면에 평행한 평면 내에서 이동시키도록 의도되는 마이크로미터 스크류의 시스템에 의해 변경될 수 있다. 우선적으로, 상기 조절 시스템은 상기 방출기와 상기 검출기를 함께 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 마이크로미터 스크류의 시스템은 각각 상기 방출기 및 각각 상기 검출기에 대한 지지체로서의 역할을 할 수 있는 2개의 기부를 포함하며, 이때 상기 기부들은 상기 검출기와 상기 방출기를 함께 이동시키기 위해 함께 이동될 수 있다. 특히, 상기 진자(11)의 몸체는 형상이 인지할 수 있는 정도로 삼각형인, 예를 들어 형상이 이등변 삼각형인 윈도우(13)를 포함하며, 이때 상기 윈도우는 휴지시 진자의 무게 중심과 순간 회전 중심(O)을 통과하는 축 상에 위치되는 꼭짓점을 구비하고, 그것의 두 직선 변은 상기 꼭짓점으로부터 시작하여 상기 축과 각각 각도 θ > β 및 φ > β를 형성하며, 특히 상기 이등변 삼각형의 경우에 θ = φ이고, 윈도우의 제3 변은 곡선이고 특히 진자가 원의 섹터의 형상을 가질 때 진자의 원호에 평행하다. 빔(14)의 방출기와 검출기는 특히 검출 시스템에 의해 검출될 수 있는 한계 가속도 값을 변화시키기 위해 상기 조절 장치에 의해 수직으로 이동될 수 있으며, 이때 상기 축과 순간 회전 중심(O) 및상기 위치(111)의 장소(또는 각각 상기 다른 위치(112)의 장소)를 통과하는 직선의 교차에 의해 형성되는 각도 β'의 값이 인지할 수 있는 정도로 삼각형 형상인 상기 윈도우 내부에서의 빔의 수직 운동의 함수로서 0° 내지 β로 연속적으로 변화하여, 유리하게는 상기 검출 시스템에 의해 검출될 수 있는 한계 가속도 값의 연속 변화를 제공한다.
도 10은 가속도를 측정하기 위한 상기 장치의 본 발명에 따른 실시예의 일례를 나타내며, 이는 그것이 각각 상이한 한계 진동 값 또는 단일 한계 진동 값의 위반을 검출하도록 의도되는 수개의 검출기를 포함한다는 점에서 백업 검출 시스템을 포함한다. 그것은 예를 들어 상기 한계 진동 값의 상기 위반을 검출하도록 의도되는 여분의 검출기 또는 각각 상이한 한계 진동 값 또는 단일 한계 진동 값의 위반을 검출하도록 의도되는 상이한 유형의 검출기(광전, 정전용량형, 유도형, 전기 접촉에 의한)를 포함할 수 있다. 우선적으로, 상기 진자는 각각 방출기에 의해 방출되는 빔(14)과 상호작용하도록 의도되는 그리고 검출기에 의해 검출되도록 의도되는 전술된 윈도우(13)(예를 들어, 인지할 수 있는 정도로 삼각형 형상인 윈도우 또는 만곡된 가는 윈도우)의 특성을 가질 수 있는 하나 이상의 윈도우(13)를 포함한다. 따라서, 윈도우(13)의 수, 빔(14)의 수, 검출기의 수 및 방출기의 수는 각각의 윈도우가 그 자체의 빔 및 그 자체의 검출기와 상호작용할 수 있도록 동일하다. 각각의 윈도우는 특히 본 발명에 따르면 상기 제1 위치(111, 113, 115, 117) 및 상기 다른 위치(112, 114, 116, 118)를 한정할 수 있으며, 상기 위치 또는 다른 위치 (111-118) 각각은 동일한 진동 한계치 및/또는 상이한 진동 한계치의 검출을 제공할 수 있다. 상기 진자의 원의 각각의 섹터는 특히 볼 조인트를 중심으로 이동할 수 있는 적어도 하나의 브레이크(18)에 의해 감쇠될 수 있으며, 이때 각각의 브레이크(18)는 진동이 적어도 하나의 한계 진동 값을 초과할 때 진자(11)를 감쇠시키도록 의도된다. 원의 각각의 섹터는 특히 각각 적어도 하나의 브레이크(18)와 상호작용하도록 의도되는 하나 이상의 자석(16)을 포함할 수 있다. 우선적으로, 적어도 하나의 브레이크(18)는 상기 진자가 휴지 상태에 있을 때 상기 자석(16) 중 적어도 하나의 자기장에 의해 반발되도록(도 7에 묘사된 메커니즘 참조) 그리고 상기 진자의 진동이 한계 진동 값을 초과할 때에만 상기 자석(16)의 상기 자기장에 의해 견인되도록(도 8에 묘사된 메커니즘 참조) 구성되며, 이때 상기 자석(16)의 자기장에 의한 상기 브레이크(18)의 견인은 상기 브레이크(18)와 특히 상기 브레이크(18)와 상기 진자(11)의 몸체 사이에 배치되는 만곡된 금속 로드(3) 사이의 전기 접촉을 유발할 수 있고, 상기 전기 접촉은 제동 시스템에 연결되는 전기 회로를 닫아 예를 들어 제동 제한 솔레노이드 밸브를 작동시킬 수 있다.
우선적으로, 상기 진자(11)는 4개의 아암을 포함하는 십자가 형상의 평평한 진자이며, 이때 상기 십자가의 아암 각각은 인접 아암과 90°의 각도를 이루고, 각각의 아암은 그 원형 단부에서 전술된 바와 같은 마찰 트랙을 포함할 수 있는 원의 섹터의 형상이며, 이러한 마찰 트랙은 그것과 상호작용할 수 있는 브레이크(18)의 마찰 트랙과 상호작용하도록 의도된다. 우선적으로, 원의 3개의 섹터가 단일 반경 R1 및 단일 꼭지각 ω에 의해 한정되어 인지할 수 있는 정도로 크기가 동일하고, 원의 제4 섹터가 반경 R2 > R1에 의해 한정된다. 따라서, 원의 상기 섹터는 상기 십자가를 형성하기 위해 그 꼭짓점에서 함께 연결되며, 이때 순간 회전 중심(O)은 원의 상기 섹터의 상기 꼭짓점의 교점에 위치된다. 유리하게는, 도 10에 묘사된 바와 같은 진자(11)는 상이한 검출기에 의해 상이한 한계 진동 값의 초과를 검출하는 것을 가능하게 하고, 또한 검출기 및/또는 방출기의 고장이 한계 진동 값의 위반의 잘못된 검출을 초래하지 않도록 수개의 검출기에 의해 동일한 한계 진동 값의 위반을 검출하는 것을 가능하게 한다.
마지막으로, 본 발명은 본 명세서에 기술된 기하학적 구성으로 제한되지 않으며, 당업자는 본 발명에 따른 측정 장치가 상기 장치를 갖춘 이동 물체에 의한 한계 가속도 값의 초과를 신호로 알릴 수 있도록 그 물리적 특성의 함수로서 상기 진자의 형상, 상기 브레이크의 형상 및 상기 검출 시스템의 위치를 맞출 수 있을 것이다. 유리하게는, 본 발명에 따른 장치는 적어도 상기 진자의 진동면에 인지할 수 있는 정도로 평행한 그리고 진자가 휴지 상태에 있을 때 그 무게 중심과 순간 회전 중심(O)을 통과하는 직선에 인지할 수 있는 정도로 수직한 가속도 벡터에 의해 특징지어질 수 있는 임의의 가속도를 신호로 알리는 것을 가능하게 한다. 따라서, 본 발명은 특히 이동 물체의 종방향 가속도(즉, 이동 물체가 따르는 경로에 평행한)의 레벨의 초과를 간단한 방식으로 식별하고 신호로 알리는 것을 가능하게 하여, 고장날 수 있는 전자 분석 시스템의 사용을 회피하여서, 상기 초과를 신호로 알리는 것의 신뢰성을 증가시킨다.
요약하면, 본 발명에 따른 장치는 다음의 점에서 가속도를 측정하기 위한 기존 장치에 대해 몇몇 이점을 나타낸다:
- 본 발명에 따른 장치의 검출 시스템에 의해 발생되는 검출 신호는 디지털 또는 아날로그의 임의의 변환 또는 전자 처리 없이 제동 솔레노이드 밸브에 의해 직접 사용될 수 있다.
- 그것은 본 발명에 따른 상기 장치를 갖춘 이동 물체가 그것 상에서 이동할 수 있을 경사면의 영향을 고려한다.
- 건마찰 또는 자기장에 의한 상기 진자의 감쇠는 시스템의 온도에 의해 영향을 받지 않는다.
- 그것은 또한 여분의 검출 시스템(광학, 유도형, 정전용량형, 접촉)의 사용을 통해 가속도 값의 초과의 검출을 백업하는 것을 제공하여, 장치의 신뢰성을 증가시킨다.
- 그것들은 가속 및 관성의 현상에 기반하기 때문에 본질적으로 안전하다.
- 그것들은 상기 이동 물체에 대한 한계 가속도 값의 초과의 정확하고 재현가능한 측정을 보장하며: 거동의 정확성 및 재현성은 예상되는 온도 범위(-40℃ 내지 +70℃) 내에서 불변하는 본 발명에 따른 장치의 기하학적 구조에 의해 결정된다.
- 그것은 쉽게 재활용가능한 그리고 환경을 오염시키지 않는 재료의 선택을 허용한다.
- 그것은 검출될 한계 가속도 값, 예를 들어 2m/s2을 조절하는 것을 가능하게 하여, 넓은 작동 범위를 보장한다.
- 그것은 적은 구성요소를 사용하여 설계가 간단하고 저렴하며, 상기 구성요소는 또한 장시간에 걸쳐 그 물리적 특성을 유지한다.
- 상기 장치의 고장이 반드시 그것이 설치되는 이동 물체의 비상 제동을 유발하지는 않는다.
- 떨림이 본 발명에 따른 상기 장치에 무시해도 될 정도의 영향을 미친다.

Claims (15)

  1. - 순간 회전 중심(O)을 중심으로 진동할 수 있는 진자(11);
    - 가속도에 기인할 수 있는 상기 진자(11)의 진동을 검출할 수 있는 검출 시스템
    을 포함하는, 이동 물체의 가속도를 측정하기 위한 장치(1)에 있어서,
    - 진자(11)는 그것이 상기 검출 시스템과 상호작용할 수 있게 하는 기하학적 구성을 갖고, 상기 기하학적 구성은 단지 상기 검출 시스템이 한계 진동 값을 초과하는 상기 진자(11)의 진동을 지시하도록 허용하고,
    진동이 상기 한계 진동값을 초과할 때 진자(11)를 감쇠시키도록 의도되는 브레이크(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치(1).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검출 시스템은 상기 진자(11)의 진동면에 수직하게 배치되는 검출기(132)를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 검출 시스템은 방출기(131)를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치(1).
  4. 제2항에 있어서,
    상기 기하학적 구성은 상기 진자(11)가 상기 진동이 상기 한계 진동 값과 동일할 때 상기 검출 시스템(132)에 대향하도록 의도되는 상기 진자(11)의 위치(111)에서 두 매질, 각각 제1 매질과 제2 매질 사이의 계면을 포함하도록 하는 것이며, 상기 한계 진동 값이 초과되었음을 지시하기 위해 두 매질 중 하나만이 상기 검출 시스템(132)과 상호작용할 수 있는 것을 특징으로 하는 측정 장치(1).
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 검출 시스템에 의해 검출될 수 있는 한계 진동 값을 조절하기 위한 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치(1).
  6. 제2항에 있어서,
    검출 시스템은 그것이 각각 한계 진동 값이 초과되었음을 검출하도록 의도되는 수개의 검출기를 포함한다는 점에서 백업되는 것을 특징으로 하는 측정 장치(1).
  7. 제4항에 있어서,
    상기 기하학적 구성은 상기 진자(11)가 상기 진동이 다른 한계값과 동일할 때 상기 검출 시스템(132)에 대향하도록 의도되는 상기 진자(11)의 다른 위치(112)에서 상기 두 매질 사이의 상기 계면을 포함하도록 하는 것을 특징으로 하는 측정 장치(1).
  8. 제7항에 있어서,
    상기 진자(11)는 그 무게 중심과 순간 회전 중심(O)을 통과하는 대칭면에 대해 대칭 형상을 가지며, 상기 대칭면은 상기 진자(11)의 진동면에 수직하고, 상기 위치(111)와 상기 다른 위치(112)는 상기 대칭면으로부터 등거리에 있으며, 단일 매질이 상기 위치(111)로부터 상기 다른 위치(112)까지 연장되는 것을 특징으로 하는 측정 장치(1).
  9. 제6항에 있어서,
    상기 검출 시스템은 단일 검출기(132)와 단일 방출기(131)를 포함하고, 상기 기하학적 구성은 상기 검출 시스템이 상기 한계 진동 값이 초과되었고 다른 한계 진동 값이 초과되었음을 지시하도록 허용하는 것을 특징으로 하는 측정 장치(1).
  10. 제8항에 있어서,
    상기 진자(11)는 평평한 물체이고, 상기 위치(111)로부터 상기 다른 위치(112)까지 연장되는 상기 단일 매질은 상기 평평한 몸체 내에 윈도우를 형성하는 것을 특징으로 하는 측정 장치(1).
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 브레이크(18)는 볼 조인트(17)를 중심으로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 측정 장치(1).
  13. 제1항에 있어서,
    상기 브레이크(18)는 마찰 트랙(19)을 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치(1).
  14. 제1항에 있어서,
    상기 브레이크(18)는 영구 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 장치(1).
  15. 제14항에 있어서,
    상기 브레이크(18)는 진자의 진동을 검출할 수 있는 자기 트리거 스위치인 것을 특징으로 하는 측정 장치(1).
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