JP3477837B2 - 磁石位置測定方法 - Google Patents
磁石位置測定方法Info
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
ースを有する電力ケーブルのケーブルコアの移動量の測
定や、ケーブルのスケークの変化の測定等、非磁性体で
覆われた内部の物体の移動量の測定をその物体に取付け
た永久磁石の位置を測定することにより測定する磁石位
置測定方法に関するものである。
の非磁性の金属シースを有する電力ケーブルのケーブル
コアの移動量の測定技術としては、例えば特公昭 53-49
11号公報に示されるように、ケーブルコアに信号源とし
て永久磁石を取付け、非磁性の金属シースの外側から検
出用の磁石を用いて目視的に移動量を測定するものがあ
った。又従来このような目的のためにX線撮影による移
動量の測定が行われていた。
の方法は、検出用磁石の動きを人の目で判断していたの
で、ケーブル線路運転中の連続的な、かつ自動的な測定
には不向きであった。又X線撮影は有資格者による危険
区域設定下での特殊作業となるため、連続測定には不向
であり、撮影された写真よりケーブルコアの移動状況を
知るには、経験者による写真の判定が必要であった。
解消し、非磁性体で覆われた内部の物体に取付けた永久
磁石の位置を高精度に測定する磁石位置測定方法を提供
するもので、その特徴は、移動の測定対象に取付けた永
久磁石のNS極の方向と直交する方向に複数個の磁界検
出センサを直線上に配置し、かつそれらの磁界検出セン
サの磁界を検出する方向は磁界検出センサを配置した直
線方向にそろえ、各磁界検出センサの検出した磁界値を
直線か曲線で補間して得た磁界分布で、磁界値が零にな
る点を求めることによって、永久磁石の位置が磁界検出
センサの配置された直線上の磁界値が零になる点を含
み、磁界検出センサの配置された直線と直交する平面上
にあることを測定する磁石位置測定方法にある。
の方向と直交する方向に複数個の磁界検出センサ1、例
えばホール素子を直線上に配置する。即ち、永久磁石2
のNS極の方向をy軸、ホール素子1の配置方向をx軸
とする。そしてホール素子1の方向は図1(ロ)にある
ように、磁界のx軸成分のBxを検知する方向に配置す
る。即ちx軸に垂直な方向(ここではz軸方向)にホー
ル素子1の駆動電流を流し、それに垂直な方向(ここで
はy軸方向)に誘起される電圧が磁界のx軸成分に比例
する。このようにしてホール素子1の磁界を検知する方
向はx軸方向におく。
印加磁界とは直線の関係にあるが、オフセット(印加磁
界が零のときに出てくる電圧)や感度(印加磁界を変化
させた時に電圧が変化する割合)は、ホール素子1の一
つ一つで異なった値をもっている。これらの特性値は事
前に実測しておく。
素子1の出力電圧をアンプ4で増幅してA/D変換6し
てマイコン7に取り込み、各ホール素子1の特性値(オ
フセット及び感度)の補正を行って磁界値を求め、直線
で補間すると、ホール素子1の配置された直線上でのB
xの分布が得られる。図1にある永久磁石2を移動させ
たときのBxの分布を図4及び図5に示す。さらにBx
が零になる点のx座標値と磁石位置のx座標値との関係
を図6に示す。以上によって永久磁石2のx座標値が測
定できる。
列を2列以上平行に配列することによって、永久磁石2
の位置がy方向もしくはz方向に大きく動いても、広い
範囲で永久磁石2のx座標値を測定できるようにするこ
とができる。又このようなホール素子1の配列を図8に
示すようにy軸方向にも配列することによって、永久磁
石2のx座標値とy座標値を測定できるようにすること
も可能である。
ブルのケーブルコアの移動量測定に適用した場合のケー
ブル接続部の要部の縦断面図である。図面において、13
は電力ケーブルのケーブルコアで、多数本の銅線を撚合
せたケーブル導体11に油浸絶縁紙、プラスチック絶縁体
等のケーブル絶縁層12を設けて構成されており、その外
側には、アルミニウム、ステンレス、鉛等の非磁性の金
属シース14が施されている。このような電力ケーブルの
導体11の接続部15には接続部補強絶縁層16が施され、そ
の外側には銅管等の非磁性の外箱17が施されており、そ
の両端は金属シース14に鉛工18等により接続されてい
る。
箱17又は金属シース14が大地に対して固定されるか、オ
フセット等を利用してケーブルの長手方向と直角の方向
にしか動かない。一方、ケーブルコア13は、ケーブル導
体11に通電されて温度が上昇したり、通電停止で温度が
下がったりすると、ケーブルコア13の熱伸縮作業が生じ
るために、ケーブルの長手方向に金属シース14に対して
相対的に移動することがある。特に電力ケーブルが傾斜
地に布設されていたり、道路直下に布設されていて通行
車輌の影響を受けたり、あるいは橋梁に添架されていて
特殊な振動を受けたりすると、ケーブルコア13の相対移
動が一方向に蓄積されることがある。この蓄積されたケ
ーブルコア13の移動量が大きくなると、ケーブルコア13
や接続部の補強絶縁層16が損傷を受けて、送電機能を失
うおそれがある。
ブルコア13の移動の傾向を把握して、ケーブルコア13が
送電機能上の損傷を受ける前になんらかの対策をとるこ
とが重要である。このため、図9に示すようにケーブル
コアの接続部補強絶縁層16上に、ケーブルコア13と同一
の動きを行う永久磁石19を取付け、一方ケーブルの金属
シース14と同一の動きを行う接続部の非磁性の外箱17
に、複数個の磁界検出センサ20を直線上に配設したセン
サ収納ケース21を取付け、上述した本発明の磁石位置測
定方法を利用してケーブルコア13の移動量を測定する。
測定方法によれば、次に列記するような効果を奏する。 (1)非磁性体で覆われた内部の物体の移動量を、非接
触かつ非破壊で測定することができる。 (2)図1に示す構成において、永久磁石の位置がy方
向、z方向にずれていたりしても正しく磁石のx座標値
を測定できる。これは磁石の位置のy及びz方向のずれ
にはBxの零点が影響されないためである。 (3)ホール素子のオフセットや感度の実測時の誤差が
永久磁石位置測定値に及ぼす影響を軽減できる。これは
図4,図5のBxの零点付近はBxの変化率(傾き)が
磁界分布中最大なので、ホール素子の特性の実測時の誤
差(磁界値を上下させる)が、Bx零点の変化(図4,
図5における左右へのずれ)が小さくてすむからであ
る。 (4)本発明の方法を電力ケーブルのケーブルコアの移
動量の測定に適用するとき、早期にケーブルコアの移動
の傾向を把握することができ、ケーブルコアが送電機能
上の損傷を受けることを未然に防止し、電力ケーブルの
保守上きわめて大きな効果を奏する。
出センサの配置の説明図、図1(ロ)は磁界検出センサ
の配置方向の説明図である。
る。
明図である。
明図である。
図である。
である。
た構成図である。
ーブルコアの移動量測定に適用した場合のケーブル接続
部の要部の縦断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 移動の測定対象に取付けた永久磁石のN
S極の方向と直交する方向に複数個の磁界検出センサを
直線上に配置し、かつそれらの磁界検出センサの磁界を
検出する方向は磁界検出センサを配置した直線方向にそ
ろえ、各磁界検出センサの検出した磁界値を直線か曲線
で補間して得た磁界分布で、磁界値が零になる点を求め
ることによって、永久磁石の位置が磁界検出センサの配
置された直線上の磁界値が零になる点を含み、磁界検出
センサの配置された直線と直交する平面上にあることを
測定することを特徴とする磁石位置測定方法。 - 【請求項2】 磁界検出センサがホール素子であること
を特徴とする請求項1記載の磁石位置測定方法。 - 【請求項3】 磁界検出センサの列を2列以上平行に配
列したことを特徴とする請求項1又は2記載の磁石位置
測定方法。 - 【請求項4】 磁界検出センサを配置した直線に直交
し、かつ永久磁石のNS極の方向にも直交する方向に磁
界検出センサを配列したことを特徴とする請求項1〜3
のいずれか記載の磁石位置測定方法。 - 【請求項5】 非磁性金属の導体で、かつ非磁性の金属
シースを有する電力ケーブルの接続部のケーブルコアの
補強絶縁体上に、ケーブルコアと同一の動きを行う永久
磁石を配設し、上記金属シースと同一の動きを行う接続
部の非磁性外箱に複数個の磁界検出センサを直線上に配
置したことを特徴とする請求項1〜4のいずれか記載の
磁石位置測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20450994A JP3477837B2 (ja) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | 磁石位置測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP20450994A JP3477837B2 (ja) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | 磁石位置測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0850004A JPH0850004A (ja) | 1996-02-20 |
JP3477837B2 true JP3477837B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=16491712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20450994A Expired - Lifetime JP3477837B2 (ja) | 1994-08-05 | 1994-08-05 | 磁石位置測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3477837B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
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JP5399622B2 (ja) * | 2007-09-21 | 2014-01-29 | 東日本旅客鉄道株式会社 | 計測器、および計測方法 |
JP5164584B2 (ja) * | 2008-01-22 | 2013-03-21 | 日本電子技術株式会社 | 着磁物位置検出ユニット、及びこれを用いた着磁物位置検出装置 |
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CN106949822B (zh) * | 2017-01-24 | 2020-11-17 | 瑞声科技(新加坡)有限公司 | 微型器件的实时位移反馈***及其反馈方法 |
JP6374129B1 (ja) * | 2018-02-14 | 2018-08-15 | 株式会社マコメ研究所 | 位置検出装置 |
-
1994
- 1994-08-05 JP JP20450994A patent/JP3477837B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0850004A (ja) | 1996-02-20 |
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