JPH03130666A - Apparatus for verifying accelerometer - Google Patents
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
a、 産業上の利用分野
本発明は、加速度計の良否を判定する加速度計検定装置
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION a. Field of Industrial Application The present invention relates to an accelerometer verification device for determining the quality of an accelerometer.
b、 従来の技術
加速度計としては、一般に圧電素子や差動変圧器等の機
械−電気量変換器を加速度検出手段として備えた形式の
ものが広く使用されている。この種の加速度計にあって
は、通常、
〔加速度〕−〔力〕/〔質量〕
の関係を利用して、力から加速度を直接求める方式が採
用されている。b. Prior art Accelerometers are generally of a type equipped with a mechanical-electrical quantity converter such as a piezoelectric element or a differential transformer as an acceleration detection means. This type of accelerometer usually employs a method of directly determining acceleration from force using the relationship: [acceleration] - [force]/[mass].
ところで、従来では、加速度計の良否判定を次のように
して行なっていた。すなわち、第4図に示すように、検
定対象の加速度計20をターンテーブル21上に載置し
て固定し、この状態の下でターンテーブル21を所定の
回転速度で回転駆動させることにより加速度計20に所
定の遠心力を作用せしめ、この際に加速度計20から得
られる出力信号を判定要素として検定を行なっていた。By the way, conventionally, the quality of the accelerometer has been determined as follows. That is, as shown in FIG. 4, the accelerometer 20 to be tested is placed and fixed on the turntable 21, and in this state, the turntable 21 is driven to rotate at a predetermined rotational speed to detect the accelerometer. A predetermined centrifugal force is applied to the accelerometer 20, and an output signal obtained from the accelerometer 20 at this time is used as a determination factor for verification.
或いは、第5図に示すように、加速度計20を回動板2
2の一端上に載置して固定し、この回動板22を鉛直方
向に対して所定角度θだけ傾斜させることによって前記
角度θに応じた重力を加速度計20に作用せしめ、この
際に加速度計20から得られる出力信号を判定要素とし
て検定を行なっていた。Alternatively, as shown in FIG.
By placing and fixing the rotary plate 22 on one end of the accelerometer 20 and tilting the rotary plate 22 by a predetermined angle θ with respect to the vertical direction, a gravitational force corresponding to the angle θ is applied to the accelerometer 20, and at this time, the acceleration The test was performed using the output signals obtained from a total of 20 as the determining factors.
C9発明が解決しようとする課題
しかしながら、上述の2つの検定方式では、加速度の定
常的な値について検定することができるものの、加速度
が過渡的に変化するような場合の検定すなわち加速度の
過渡現象の検定を行なうことができない欠点がある0例
えば車両の減速度等の測定実験に用いる加速度計につい
ては、負の加速度を生じた時の過渡現象の動作を正確に
検出できるか否かを確認することが必要であるが、従来
の加速度計検定装置では加減速時の過渡現象を正確に検
出できる加速度計であるか否かを検定することができな
いのが実状である。C9 Problem to be Solved by the Invention However, although the above two testing methods can test a steady value of acceleration, they cannot test a case where acceleration changes transiently, that is, a transient phenomenon of acceleration. For example, for accelerometers used in experiments to measure vehicle deceleration, check whether they can accurately detect transient behavior when negative acceleration occurs. However, the reality is that conventional accelerometer verification devices cannot verify whether or not the accelerometer is capable of accurately detecting transient phenomena during acceleration and deceleration.
また、第4図に示す検定方式では、ターンテーブル21
の回転速度を上げれば大きな遠心力ひいては大きな加速
度を付与することができるが、その大きさに限度があり
あまり大きな遠心力を付与することができない、その上
、ターンテーブル21の高速回転に対応した信号線(ピ
ックアップ線)等の配線処理が問題となる。一方、第5
図に示す検定方式では、重力を物理的に10以上はかけ
られず、従って10以上の場合の検定を行なうことがで
きない不都合がある。In addition, in the verification method shown in FIG. 4, the turntable 21
If the rotational speed of the turntable 21 is increased, a large centrifugal force and therefore a large acceleration can be applied, but there is a limit to its magnitude and it is not possible to apply a very large centrifugal force. Wiring processing for signal lines (pickup lines), etc. becomes a problem. On the other hand, the fifth
The verification method shown in the figure has the disadvantage that it is not possible to physically apply a gravity of 10 or more, and therefore it is not possible to perform verification for cases of 10 or more.
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は過渡時における加速度計の検定を行なう
ことができ、しかも必要に応じて充分に大きな加速度を
付与し得てその状態の下での検定を容易に行なうことが
できるような加速度計検定装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to be able to verify an accelerometer during a transient period, and also to be able to apply a sufficiently large acceleration as necessary to maintain the state of the accelerometer. An object of the present invention is to provide an accelerometer verification device that can easily perform verification under the following conditions.
d、 課題を解決するための手段
上述の目的を達成するために、本発明においては、
(A)検正済みのマスター加速度計と検定対象の加速度
計に同一の衝撃を付与する衝撃付与手段と、
(B) これらの加速度計に付与される衝撃を吸収する
緩衝手段と、
(C)衝撃付与時及び衝撃付与後の過渡時に、前記マス
ター加速度計からの出力波形と前記検定対象の加速度計
からの出力波形とを比較する比較手段と、
(D)前記比較手段による比較結果に基いて前記検定対
象の加速度計の良否判定を行なう判定手段と、
をそれぞれ設けるようにしている。d. Means for Solving the Problems In order to achieve the above-mentioned object, the present invention includes (A) an impact applying means that applies the same impact to the verified master accelerometer and the accelerometer to be verified; , (B) a buffering means for absorbing the impact applied to these accelerometers, and (C) an output waveform from the master accelerometer and the accelerometer to be tested during the application of the impact and during transient periods after the application of the impact. and (D) determining means for determining whether the accelerometer to be tested is good or bad based on the comparison result by the comparing means.
以下、本発明の一実施例に付き図面を参照して説明する
。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明に係る加速度計検定装置1を示すもので
あって、本装置1は、車両の実験時等に車両の減速度(
負の加速度)を測定するのに用いられる加速度計が正し
く作動するか否かを確認するために実験前に検定を行な
うための装置である。FIG. 1 shows an accelerometer verification device 1 according to the present invention.
This device is used to test the accelerometer used to measure (negative acceleration) before an experiment to confirm whether it is working correctly.
本例の加速度計検定装置1は、複数の加速度計を載置す
る載置台2と、この載置台2に衝撃力を与えるエアーシ
リンダ3と、載置台2の衝撃を緩衝するショックアブソ
ーバ4と、制御機能及び演算機能を有するコンピュータ
5とを具備している。The accelerometer verification device 1 of this example includes a mounting table 2 on which a plurality of accelerometers are mounted, an air cylinder 3 that applies an impact force to the mounting table 2, and a shock absorber 4 that buffers the impact of the mounting table 2. The computer 5 has a control function and a calculation function.
上述の載置台2は、第1図及び第2図に示すように、円
板状に成形され、その上面中央部に円柱状突出部6が一
体成形され、かつその下面中央部に円柱状軸部7及び台
座7aが一体成形されている。As shown in FIGS. 1 and 2, the above-mentioned mounting table 2 is formed into a disk shape, with a cylindrical protrusion 6 integrally molded at the center of its upper surface, and a cylindrical shaft at the center of its lower surface. The portion 7 and the base 7a are integrally molded.
そして、前記軸部7は図外の装置基台に固定された円筒
状ガイド部材8に摺動自在に挿通されており、このガイ
ド部材8によって軸部7ひいては載置台2が上下方向に
移動可能に構成されている。The shaft portion 7 is slidably inserted into a cylindrical guide member 8 fixed to a device base (not shown), and the shaft portion 7 and, in turn, the mounting table 2 can be moved in the vertical direction by this guide member 8. It is composed of
さらに、ガイド部材8のフランジ9上には一対のシタツ
クアブソーバ10.11が配置されている。また、前記
軸部7の下端には磁性板12が取付けられており、この
磁性板12に対応して近接スイッチ13が固定配置され
ている。Furthermore, a pair of shock absorbers 10.11 are arranged on the flange 9 of the guide member 8. Further, a magnetic plate 12 is attached to the lower end of the shaft portion 7, and a proximity switch 13 is fixedly arranged in correspondence with this magnetic plate 12.
上述のエアーシリンダ3は、シリンダハウジング14内
にピストン15を摺動自在に収納配置して成るものであ
って、ピストン15によって画成されたシリンダハウジ
ング14内の室16.17にはコンプレフサ18から圧
縮エアーが常時閉弁型の制御バルブ19、20をそれぞ
れ介して選択的に供給されるようになっている。一方、
ピストンロッド15a の先端部は軸部7の先端の台座
7aに対応配置されている。The above-mentioned air cylinder 3 has a piston 15 slidably housed in a cylinder housing 14, and chambers 16 and 17 in the cylinder housing 14 defined by the piston 15 are provided with a compressor 18 and a compressor 18. Compressed air is selectively supplied through normally closed control valves 19 and 20, respectively. on the other hand,
The tip of the piston rod 15a is arranged to correspond to the pedestal 7a at the tip of the shaft portion 7.
さらに、ピストンロフト15a と台座7aとの間には
、第1図において矢印B方向に移動可能なストッパ21
が配設されている。Furthermore, a stopper 21 movable in the direction of arrow B in FIG.
is installed.
また、上述のショックアブソーバ4は前記載置台2の突
出部6に対応する位置に固定配置されている。上述のコ
ンピュータ5は、各加速度1八〇〜^、の出力波形を比
較する比較回路、及びこの比較結果に基づいて良否判定
を行なう判定回路を内蔵しており、近接スイッチ13か
らの切換信号、並びに室16内の圧力を検出する圧力セ
ンサ22からの検出信号がコンピュータ5に情報信号と
して入力されると共に、載置台2上の加速度1八〇〜A
?からの出力信号がアンプ23にて増幅されてコンピュ
ータ5に被処理信号として入力されるように構成されて
いる。さらに、上述の制御バルブ19.20及びコンプ
レッサ18はコンピュータ5からの制御信号に基いて制
御されるように構成されている。また、上述のショック
アブソーバ4.10.11はコンピュータ5からの制御
信号によって減衰定数(ダンパ定数)が数段階に切換え
られるようになっている。Further, the above-mentioned shock absorber 4 is fixedly arranged at a position corresponding to the protrusion 6 of the above-mentioned mounting table 2. The above-mentioned computer 5 has a built-in comparison circuit that compares the output waveforms of each acceleration 180 to ^, and a judgment circuit that makes a pass/fail judgment based on the comparison result, and the switching signal from the proximity switch 13, In addition, a detection signal from a pressure sensor 22 that detects the pressure inside the chamber 16 is input to the computer 5 as an information signal, and an acceleration of 180 to A on the mounting table 2 is inputted to the computer 5 as an information signal.
? The output signal is amplified by an amplifier 23 and inputted to the computer 5 as a signal to be processed. Furthermore, the control valves 19, 20 and the compressor 18 mentioned above are configured to be controlled based on control signals from the computer 5. Further, the above-mentioned shock absorber 4.10.11 has a damping constant (damper constant) which can be switched in several stages by a control signal from the computer 5.
次に、本装置1を用いて加速度計の検定を行なう際の操
作並びに本装置1の動作に付き述べる。Next, the operation when verifying an accelerometer using this device 1 and the operation of this device 1 will be described.
まず始めに、載置台2上に例えば8つの加速度1八〇〜
A?を第2図に示す如くほぼ等間隔に載置する。この場
合、1つのマスター加速度計八〇は製造会社等において
精密に校正された物を用いてこれを本装置1による検定
作業の基準とし、他の7つの加速度計A、〜A?を検定
対象とする。このような準備作業を完了した後に、コン
ピュータ5を機能させて検定を行なう。First of all, for example, eight accelerations of 180~
A? are placed at approximately equal intervals as shown in FIG. In this case, one master accelerometer 80 is one that has been precisely calibrated by a manufacturing company, etc., and is used as the standard for verification work by the device 1, and the other seven accelerometers A, ~A? is subject to verification. After completing such preparatory work, the computer 5 is operated to perform the test.
検定動作は、第3図に示す如き手順で行なわれる。すな
わち、コンピュータ5にスタート指令信号が入力される
と、制御バルブ19が開弁され、制御バルブ20が閉弁
される。これに伴い、コンプレッサ18からの圧縮エア
ーが制御バルブ19を介してエアーシリンダ3の室16
内に供給されるため、ピストン15が第1図において矢
印C方向に押圧され、ピストンロッド15aがストッパ
21に当接する位置まで移動されて係止される。その後
も圧縮エアーの供給は継続され、前記室16内の圧力が
徐々に増大せしめられて規定値に達すると、圧力センサ
22からの検出信号に基いて制御バルブ19が閉弁され
、圧縮エアーの室16内への供給が遮断される。The verification operation is performed according to the procedure shown in FIG. That is, when a start command signal is input to the computer 5, the control valve 19 is opened and the control valve 20 is closed. Accordingly, compressed air from the compressor 18 is passed through the control valve 19 to the chamber 16 of the air cylinder 3.
Therefore, the piston 15 is pushed in the direction of arrow C in FIG. 1, and the piston rod 15a is moved to a position where it abuts against the stopper 21 and is locked. After that, the supply of compressed air continues, and when the pressure in the chamber 16 gradually increases and reaches the specified value, the control valve 19 is closed based on the detection signal from the pressure sensor 22, and the pressure in the chamber 16 is gradually increased. The supply into the chamber 16 is cut off.
次いで、コンピュータ5からの指令信号に基いて、スト
ッパ21が移動されてストッパ21とピストンロッド1
5a と係合状態が解除されると共に、制御バルブ20
が開弁される。これにより、ピストン15は室16内の
圧縮エアーの圧力にて矢印C方向に急激に押圧移動され
、ピストンロッド15aが載置台2の軸部7の台座7a
に勢いよく衝突する。その結果、軸部7ひいては載置台
2が加速度1八〇〜^。Next, the stopper 21 is moved based on a command signal from the computer 5, and the stopper 21 and the piston rod 1 are moved.
5a is released from the engagement state, and the control valve 20
is opened. As a result, the piston 15 is rapidly pushed and moved in the direction of arrow C by the pressure of the compressed air in the chamber 16, and the piston rod 15a is moved onto the pedestal 7a of the shaft portion 7 of the mounting table 2.
Collision with force. As a result, the shaft portion 7 and, in turn, the mounting table 2 have an acceleration of 180~^.
と共に矢印C方向に突き上げられる。なお、ピストンロ
ッド15aが台座7aに衝突したか否かは、近接スイッ
チ13にて検知されてコンピュータ5に入力される。At the same time, it is pushed up in the direction of arrow C. Note that whether or not the piston rod 15a has collided with the pedestal 7a is detected by the proximity switch 13 and input to the computer 5.
しかして、載置台2が矢印C方向に突き上げられると載
置台2の突出部6がショックアブソーバ4にて受止めら
れ、これにより、載置台2の矢印C方向への衝撃が緩衝
される一方、載置台2上の各加速度1八〇〜^、が同一
の加速度をもって減速されることとなる。Therefore, when the mounting table 2 is pushed up in the direction of arrow C, the protruding part 6 of the mounting table 2 is received by the shock absorber 4, thereby buffering the impact of the mounting table 2 in the direction of arrow C. Each acceleration of 180~^ on the mounting table 2 is decelerated to the same acceleration.
ピストンロッド15が台座7aに衝突した旨の信号が近
接スイッチ13から出力され、かつ、載置台2が上述の
ようにショックアブソーバ4にて受は止められると、そ
の際に各々の加速度計A o−A ?から出力される出
力波形がアンプ23を介してコンピュータ5に、取込ま
れる。そして、基準となる検正済みのマスター加速度計
八〇から出力される波形と他の加速度計A+””Ayか
ら出力される各波形とがコンピュータ5にてそれぞれ比
較される。具体的には、コンピュータ5に取込まれた各
々の出力波形はディジタルフィルター処理された後に、
基準のマスター加速度計八〇の出力波形と検定対象の加
速度計A1〜A、の出力波形との出力差が統計処理され
、マスター加速度計八〇の波形に近似しているか否かに
よって、検定対象の加速度計1〜A、の良否判定が行な
われる。When a signal indicating that the piston rod 15 has collided with the pedestal 7a is output from the proximity switch 13 and the mounting pedestal 2 is stopped by the shock absorber 4 as described above, each accelerometer A o -A? The output waveform outputted from the computer 5 is input to the computer 5 via the amplifier 23. Then, the computer 5 compares the waveform output from the verified master accelerometer 80, which serves as a reference, with each waveform output from the other accelerometers A+""Ay. Specifically, after each output waveform taken into the computer 5 is digitally filtered,
The output difference between the output waveform of the reference master accelerometer 80 and the output waveform of the test target accelerometers A1 to A is statistically processed, and the test target is determined depending on whether the waveform approximates the waveform of the master accelerometer 80. The quality of the accelerometers 1 to A is determined.
なお、このようにして良否判定が行なわれた後に、シロ
ツクアブソーバ4に衝突した載置台2はその反動によっ
て矢印り方向に跳ね返されるが、その際に載置台2は一
対のショックアブソーバ10゜11にて受は止められ、
載置台2のリバンドが防止される。After the pass/fail judgment is made in this way, the mounting table 2 that collides with the shock absorber 4 is bounced back in the direction of the arrow by the reaction; The reception was stopped at
Rebanding of the mounting table 2 is prevented.
本例の装置1によれば、載置台2がショックアブソーバ
4にて緩衝されている際に加速度計に加わる負の加速度
(減速度)を同一条件の下で検出して、加速度計A I
−A ?の過渡現象をチエツクすることができる。そし
て多数の加速度計A + NA ?の良否判定を短時間
のうちにコンピュータ5による自動操作にて同時にしか
も正確に行なうことができ、極めて実用的である。According to the device 1 of this example, when the mounting table 2 is buffered by the shock absorber 4, negative acceleration (deceleration) applied to the accelerometer is detected under the same conditions, and the accelerometer A I
-A? You can check for transient phenomena. And a large number of accelerometers A + NA? The quality judgment can be made simultaneously and accurately in a short time by automatic operation by the computer 5, which is extremely practical.
なお、エアーシリンダ3によって載置台2に付与される
衝撃力の大きさは、エアーシリンダ3の室16内の圧力
の規定値を変更することによって加減可能であり、また
、ショックアブソーバ4の減衰定数をコンピュータ5か
らの制御信号にて任意に選定することによりショックア
ブソーバ4の減衰特性ひいては加速度1八〇〜A、に付
与される減速度を調整することが可能である。Note that the magnitude of the impact force applied to the mounting table 2 by the air cylinder 3 can be adjusted by changing the specified value of the pressure in the chamber 16 of the air cylinder 3, and also by changing the damping constant of the shock absorber 4. It is possible to adjust the damping characteristic of the shock absorber 4 and, by extension, the deceleration applied to the acceleration 180~A by arbitrarily selecting the value using the control signal from the computer 5.
以上、本発明の一実施例に付き述べたが、本発明は既述
の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思
想に基いて各種の変形及び変更が可能である。Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes can be made based on the technical idea of the present invention.
例えば、既述の実施例では衝撃付与手段としてエアーシ
リンダ3を用いるようにしたが、オイルシリンダやばね
附勢機構等を用いることも可能である。また、検定対象
の加速度計の数は必要に応じて増減可能である。For example, in the embodiments described above, the air cylinder 3 is used as the impact applying means, but it is also possible to use an oil cylinder, a spring biasing mechanism, or the like. Further, the number of accelerometers to be tested can be increased or decreased as necessary.
e、 発明の効果
以上の如く、本発明は検正済みのマスター加速度計及び
検定対象の加速度計に同一条件の下で衝撃を与えてこれ
を緩衝させ、この際にマスター加速度計から得られる出
力波形と検定対象の加速度針から得られる出力波形とを
比較することによって検定対象の加速度計の良否判定を
行なうようにしたものであるから、あらゆる範囲での加
速度の過度現象をチエツクすることができ、加速度が加
わった時の過渡現象の検定を正確にかつ容易に行なうこ
とができる。その上、本発明に係る装置によれば、多数
の加速度計の検定作業を同一条件の下で同時にしかも短
時間のうちに行なうことができる。また、本発明に係る
装置はコンピュータ制御が可能であり、コンピュータと
組合せることにより検定作業の自動化を図ることができ
る。e. Effects of the Invention As described above, the present invention applies shock to a verified master accelerometer and an accelerometer to be verified under the same conditions to buffer the shock, and at this time, the output obtained from the master accelerometer Since the quality of the accelerometer to be tested is determined by comparing the waveform with the output waveform obtained from the acceleration needle to be tested, it is possible to check transient phenomena in acceleration in all ranges. , it is possible to accurately and easily verify transient phenomena when acceleration is applied. Moreover, with the apparatus according to the invention, a large number of accelerometers can be tested simultaneously under the same conditions and in a short period of time. Further, the device according to the present invention can be controlled by a computer, and by combining it with a computer, the testing work can be automated.
第1図〜第3図は本発明の一実施例を示すものであって
、第1図は加速度計検定装置の概略構成図、第2図は載
置台の平面図、第3図は本装置による検定動作を説明す
るためのフローチャート、第4図及び第5図は従来の加
速度計検定装置をそれぞれ示す斜視図である。
1・・・加速度計検定装置、
2・・・載置台、
3・・・衝撃付与手段としてのエアーシリンダ、4・・
・緩衝手段としてのショックアブソーバ、5・・・コン
ピュータ、 7・・・軸部、7a・・・台座、15・・
・ピストン、15a・・・ピストンロンド、
19、20・・・制御バルブ、21・・・ス)7バ、^
。・・・マスター加速度計、
A I’= A ’r・・・検定対象の加速度計。Figures 1 to 3 show an embodiment of the present invention, in which Figure 1 is a schematic diagram of the accelerometer verification device, Figure 2 is a plan view of the mounting table, and Figure 3 is the device. FIGS. 4 and 5 are perspective views showing a conventional accelerometer testing device, respectively. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Accelerometer verification device, 2... Mounting table, 3... Air cylinder as impact applying means, 4...
- Shock absorber as a buffering means, 5... Computer, 7... Shaft portion, 7a... Pedestal, 15...
・Piston, 15a...Piston rond, 19, 20...Control valve, 21...S)7 bar, ^
. ...Master accelerometer, A I'=A'r...Accelerometer to be tested.
Claims (1)
計に同一の衝撃を付与する衝撃付与手段と、 (B)これらの加速度計に付与される衝撃を吸収する緩
衝手段と、 (C)衝撃付与時及び衝撃付与後の過渡時に、前記マス
ター加速度計からの出力波形と前記検定対象の加速度計
からの出力波形とを比較する比較手段と、 (D)前記比較手段による比較結果に基いて前記検定対
象の加速度計の良否判定を行なう判定手段と、 をそれぞれ具備することを特徴とする加速度計検定装置
。[Scope of Claims] (A) Shock applying means that applies the same impact to the verified master accelerometer and the accelerometer to be verified; (B) A buffer that absorbs the impact applied to these accelerometers. (C) Comparison means for comparing the output waveform from the master accelerometer and the output waveform from the accelerometer to be tested during impact application and during transient periods after impact application; (D) the comparison means An accelerometer testing device comprising: a determining means for determining whether the accelerometer to be tested is good or bad based on a comparison result obtained by the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26767289A JP2700697B2 (en) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | Accelerometer verification device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Families Citing this family (1)
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-
1989
- 1989-10-13 JP JP26767289A patent/JP2700697B2/en not_active Expired - Lifetime
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