JPH0579857A - 変位測定装置 - Google Patents
変位測定装置Info
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- JPH0579857A JPH0579857A JP24160691A JP24160691A JPH0579857A JP H0579857 A JPH0579857 A JP H0579857A JP 24160691 A JP24160691 A JP 24160691A JP 24160691 A JP24160691 A JP 24160691A JP H0579857 A JPH0579857 A JP H0579857A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 コリオリ式質量流量計におけるパイプの振動
変位を測定する変位測定装置に関し、長期的に安定し
て、絶対値変位を測定することを目的とする。 【構成】 反射式変位センサHとスリット式変位センサ
Sとをパイプ12の同一円周上で180°ピッチで配設す
るように構成する。
変位を測定する変位測定装置に関し、長期的に安定し
て、絶対値変位を測定することを目的とする。 【構成】 反射式変位センサHとスリット式変位センサ
Sとをパイプ12の同一円周上で180°ピッチで配設す
るように構成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コリオリ式質量流量計
におけるパイプの振動変位を測定する変位測定装置に関
する。
におけるパイプの振動変位を測定する変位測定装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】次に図面を用いて従来の変位測定装置を
説明する。図8は従来のスリット型変位測定装置の構成
図、図9は図8におけるスリット板の変位と受光素子出
力との関係を説明する図、図10は従来の反射型変位測
定装置の構成図、図11は図10におけるファイバ端面
と反射板間の距離と受光素子出力との関係を説明する図
である。
説明する。図8は従来のスリット型変位測定装置の構成
図、図9は図8におけるスリット板の変位と受光素子出
力との関係を説明する図、図10は従来の反射型変位測
定装置の構成図、図11は図10におけるファイバ端面
と反射板間の距離と受光素子出力との関係を説明する図
である。
【0003】まず、図8及び図9を用いて、従来のスリ
ット型変位測定装置の説明を行う。図8において、1は
被測定物、2は被測定物1上に取り付けられたスリット
板である。このスリット板2に穿設されたスリット2a
を介して一方のサイドには発光部3が、他方のサイドに
は受光部としてのフォトダイオード4がそれぞれ配設さ
れている。
ット型変位測定装置の説明を行う。図8において、1は
被測定物、2は被測定物1上に取り付けられたスリット
板である。このスリット板2に穿設されたスリット2a
を介して一方のサイドには発光部3が、他方のサイドに
は受光部としてのフォトダイオード4がそれぞれ配設さ
れている。
【0004】次に、上記構成の作動を説明する。被測定
物1が振動すると、被測定物1上に設けられたスリット
板2が変位し、発光部3より出射する光は、スリット2
aによって遮られ、フォトダイオード4へ到達する光量
が変化する。スリット板2の変位Xと、フォトダイオー
ド4の出力の関係を図9に示す。
物1が振動すると、被測定物1上に設けられたスリット
板2が変位し、発光部3より出射する光は、スリット2
aによって遮られ、フォトダイオード4へ到達する光量
が変化する。スリット板2の変位Xと、フォトダイオー
ド4の出力の関係を図9に示す。
【0005】次に、図10及び図11を用いて、従来の
反射型変位測定装置の説明を行う。5は被測定物、6は
被測定物5上に設けられた反射板である。この反射板6
の近傍には、光ファイバ7の一方の端面が対向するよう
に配置されている。光ファイバ7の他方の端面は2つに
分れ、第1の端面に対向するように光源8が、第2の端
面に対向するように、フォトダイオード9がそれぞれ配
設されている。
反射型変位測定装置の説明を行う。5は被測定物、6は
被測定物5上に設けられた反射板である。この反射板6
の近傍には、光ファイバ7の一方の端面が対向するよう
に配置されている。光ファイバ7の他方の端面は2つに
分れ、第1の端面に対向するように光源8が、第2の端
面に対向するように、フォトダイオード9がそれぞれ配
設されている。
【0006】次に、上記構成の作動を説明する。光源8
より出射する光は、光ファイバ7の第1の端面より入射
し、光ファイバ7の他方の端面より出射して、反射板6
に到る。ここで、光は反射し、再び光ファイバ7の一方
の端面に入射し、第2の端面より出射して、フォトダイ
オード9に入射する。
より出射する光は、光ファイバ7の第1の端面より入射
し、光ファイバ7の他方の端面より出射して、反射板6
に到る。ここで、光は反射し、再び光ファイバ7の一方
の端面に入射し、第2の端面より出射して、フォトダイ
オード9に入射する。
【0007】ここで、被測定物5が振動すると、被測定
物5上に設けられた反射板6が変位し、光ファイバ7の
一方の端面と反射鏡6との距離Xが変化し、光ファイバ
7の一方の端面に入射する光量が変化する。反射板6と
光ファイバ7の一方の端面との距離Xと、フォトダイオ
ード9の出力の関係を図11に示す。
物5上に設けられた反射板6が変位し、光ファイバ7の
一方の端面と反射鏡6との距離Xが変化し、光ファイバ
7の一方の端面に入射する光量が変化する。反射板6と
光ファイバ7の一方の端面との距離Xと、フォトダイオ
ード9の出力の関係を図11に示す。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成のス
リット型変位測定装置及び反射型変位測定装置は、構造
が単純で、被測定物の変位とフォトダイオード出力との
リニアリティも比較的良好で、相対的な変位測定装置と
しては、実用となっている。
リット型変位測定装置及び反射型変位測定装置は、構造
が単純で、被測定物の変位とフォトダイオード出力との
リニアリティも比較的良好で、相対的な変位測定装置と
しては、実用となっている。
【0009】しかし、受光素子としてのフォトダイオー
ドやLEDの効率やパイプの変形に対しても、敏感に反
応し、長期的に安定した絶対値変位を測定することはで
きないという問題点がある。
ドやLEDの効率やパイプの変形に対しても、敏感に反
応し、長期的に安定した絶対値変位を測定することはで
きないという問題点がある。
【0010】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、長期的に安定した絶対値変位を測定
できる変位測定装置を提供することにある。
ので、その目的は、長期的に安定した絶対値変位を測定
できる変位測定装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、パイプ上に設置された反射部と、該反射部の近傍
に設けられる第1の発光部と、前記反射部の近傍に設け
られる第1の受光部と、一端部が前記第1の受光素子近
傍に配設され、他端部が前記反射部近傍に配設され、前
記第1の発光部よりの光を反射部へ導く第1の光路部
と、一端部が前記反射部の近傍に配設され、他端部が前
記第1の受光部近傍に配設され、反射部よりの反射光を
前記第1の受光部へ導く第2の光路部とより構成される
反射式変位センサと、前記パイプに設けられ、第1のス
リットが穿設された第1のスリット板と、ベース側に、
前記第1のスリット板と対向するように設けられ、第2
のスリットが穿設された第2のスリット板と、前記第1
のスリット板の近傍に設けられる第2の発光部と、前記
第2のスリット板の近傍に設けられる第2の受光部と、
一端部が前記第2の発光部近傍に配設され、他端部が前
記第1のスリット板の第1のスリット近傍に配設され、
前記第2の発光部よりの光を前記第1のスリット板の第
1のスリットへ導く第3の光路部と、一端部が前記第2
のスリット板の第2のスリット近傍に配設され、他端部
が前記第2の受光部の近傍に配設され、前記第2のスリ
ット板の第2のスリットよりの光を前記第2の受光素子
へ導く第4の光路部とより構成されるスリット式変位セ
ンサとを具備し、前記反射式変位センサと前記スリット
式反射センサとを前記パイプの同一円周上で180°ピッ
チで配設したものである。
明は、パイプ上に設置された反射部と、該反射部の近傍
に設けられる第1の発光部と、前記反射部の近傍に設け
られる第1の受光部と、一端部が前記第1の受光素子近
傍に配設され、他端部が前記反射部近傍に配設され、前
記第1の発光部よりの光を反射部へ導く第1の光路部
と、一端部が前記反射部の近傍に配設され、他端部が前
記第1の受光部近傍に配設され、反射部よりの反射光を
前記第1の受光部へ導く第2の光路部とより構成される
反射式変位センサと、前記パイプに設けられ、第1のス
リットが穿設された第1のスリット板と、ベース側に、
前記第1のスリット板と対向するように設けられ、第2
のスリットが穿設された第2のスリット板と、前記第1
のスリット板の近傍に設けられる第2の発光部と、前記
第2のスリット板の近傍に設けられる第2の受光部と、
一端部が前記第2の発光部近傍に配設され、他端部が前
記第1のスリット板の第1のスリット近傍に配設され、
前記第2の発光部よりの光を前記第1のスリット板の第
1のスリットへ導く第3の光路部と、一端部が前記第2
のスリット板の第2のスリット近傍に配設され、他端部
が前記第2の受光部の近傍に配設され、前記第2のスリ
ット板の第2のスリットよりの光を前記第2の受光素子
へ導く第4の光路部とより構成されるスリット式変位セ
ンサとを具備し、前記反射式変位センサと前記スリット
式反射センサとを前記パイプの同一円周上で180°ピッ
チで配設したものである。
【0012】
【作用】本発明の変位測定装置において、スリット式変
位センサを用いて、絶対値変位を正確に測定しておき、
反射式変位センサでの測定値を補正する。
位センサを用いて、絶対値変位を正確に測定しておき、
反射式変位センサでの測定値を補正する。
【0013】
【実施例】次に図面を用いて本発明の一実施例を説明す
る。図1は本発明の一実施例を説明する構成図、図2は
図1における反射式変位センサの構成図、図3は図2に
おける光ファイバのA−A断面構成図、図4は図1にお
けるスリット式変位センサの構成図、図5はスリット式
変位センサの出力を説明する図、図6は反射式変位セン
サの出力を説明する図、図7は図6におけるB点の拡大
図である。
る。図1は本発明の一実施例を説明する構成図、図2は
図1における反射式変位センサの構成図、図3は図2に
おける光ファイバのA−A断面構成図、図4は図1にお
けるスリット式変位センサの構成図、図5はスリット式
変位センサの出力を説明する図、図6は反射式変位セン
サの出力を説明する図、図7は図6におけるB点の拡大
図である。
【0014】本実施例の変位測定装置は図1に示すよう
に、パイプ12の同一円周上で反射式変位センサHと、
スリット式変位センサSとが180°ピッチで設けられて
いる。
に、パイプ12の同一円周上で反射式変位センサHと、
スリット式変位センサSとが180°ピッチで設けられて
いる。
【0015】次に、図2及び図3を用いて反射式変位セ
ンサHの構成を説明する。これらの図において、11は
パイプ12上に設けられた反射板である。反射板11の
近傍には、第1の発光部としてのLED13と第1の受
光部としてのフォトダイオード14とが並設されてい
る。
ンサHの構成を説明する。これらの図において、11は
パイプ12上に設けられた反射板である。反射板11の
近傍には、第1の発光部としてのLED13と第1の受
光部としてのフォトダイオード14とが並設されてい
る。
【0016】15は第1及び第2の光路部としての略Y
字形の光ファイバで、一方の端面15aは反射板11に
対向し、他方の端面の第1端面15bはLED13に対
向し、第2端面は15cフォトダイオード14に対向し
ている。又、光ファイバ15の断面は図3に示すよう
に、LED13より出射する光は、光ファイバ15のガ
ラス繊維(○で示す)内を伝播し、反射板11で反射さ
れた光は光ファイバ15のガラス繊維(●で示す)内を
伝播するように構成されている。
字形の光ファイバで、一方の端面15aは反射板11に
対向し、他方の端面の第1端面15bはLED13に対
向し、第2端面は15cフォトダイオード14に対向し
ている。又、光ファイバ15の断面は図3に示すよう
に、LED13より出射する光は、光ファイバ15のガ
ラス繊維(○で示す)内を伝播し、反射板11で反射さ
れた光は光ファイバ15のガラス繊維(●で示す)内を
伝播するように構成されている。
【0017】次に、図4を用いてスリット式変位センサ
の説明を行う。図において、パイプ12には、第1のス
リット21が穿設された第1のスリット板20が設けら
れている。尚、本図では、パイプ12が上死点(U)にあ
る場合と、下死点(D)にある場合との2つの状態を図示
している。又、ベースB側には、第1のスリット板20
と対向するように第2のスリット23が穿設された第2
のスリット板22が設けられている。
の説明を行う。図において、パイプ12には、第1のス
リット21が穿設された第1のスリット板20が設けら
れている。尚、本図では、パイプ12が上死点(U)にあ
る場合と、下死点(D)にある場合との2つの状態を図示
している。又、ベースB側には、第1のスリット板20
と対向するように第2のスリット23が穿設された第2
のスリット板22が設けられている。
【0018】第1のスリット板20の近傍には、第2の
発光部としてのLED24が、第2のスリット板22の
近傍には、第2の受光部としてのフォトダイオード25
がそれぞれ設けられている。
発光部としてのLED24が、第2のスリット板22の
近傍には、第2の受光部としてのフォトダイオード25
がそれぞれ設けられている。
【0019】26は、一端部がLED24近傍に配設さ
れ、他端部が第1のスリット板20の第1のスリット2
1近傍に配設され、LED24よりの光を第1のスリッ
ト板20の第1のスリット21へ導く第3の光路部とし
ての光ファイバである。又、27は、一端部が第2のス
リット板22の第2のスリット23近傍に配設され、他
端部がフォトダイオード25の近傍に配設され、第2の
スリット板22の第2のスリット23よりの光をフォト
ダイオード25へ導く第4の光路部としての光ファイバ
である。
れ、他端部が第1のスリット板20の第1のスリット2
1近傍に配設され、LED24よりの光を第1のスリッ
ト板20の第1のスリット21へ導く第3の光路部とし
ての光ファイバである。又、27は、一端部が第2のス
リット板22の第2のスリット23近傍に配設され、他
端部がフォトダイオード25の近傍に配設され、第2の
スリット板22の第2のスリット23よりの光をフォト
ダイオード25へ導く第4の光路部としての光ファイバ
である。
【0020】次に、本実施例の変位測定装置の測定原理
を説明する。図5には、スリット式変位センサSでの、
パイプ12の変位量とフォトダイオード25の出力電流
との関係を示している。パイプ12はA〜Dの間で振動
を繰り返しているとする。光がスリット21巻間23に
遮られるB点,C点では出力は0になる。この0になる
点をあらかじめ正確に測定しておき、反射式変位センサ
Hの補正に用いる。
を説明する。図5には、スリット式変位センサSでの、
パイプ12の変位量とフォトダイオード25の出力電流
との関係を示している。パイプ12はA〜Dの間で振動
を繰り返しているとする。光がスリット21巻間23に
遮られるB点,C点では出力は0になる。この0になる
点をあらかじめ正確に測定しておき、反射式変位センサ
Hの補正に用いる。
【0021】図6は反射式変位センサHでの、パイプ1
2の変位量とフォトダイオード14の出力電流との関係
を示している。ととは出力カーブが相似的である
が、は初期状態、はLED13やフォトダイオード
14の効率や、反射板11の反射率の劣化等で変化した
状態を示している。そして、パイプ12はA〜D間で振
動する。通常、この時の変位−出力曲線を1次の直線
(もしくは2次以上の曲線)に回帰させてパイプ12の
変位を下記のようにして換算する。
2の変位量とフォトダイオード14の出力電流との関係
を示している。ととは出力カーブが相似的である
が、は初期状態、はLED13やフォトダイオード
14の効率や、反射板11の反射率の劣化等で変化した
状態を示している。そして、パイプ12はA〜D間で振
動する。通常、この時の変位−出力曲線を1次の直線
(もしくは2次以上の曲線)に回帰させてパイプ12の
変位を下記のようにして換算する。
【0022】図1に示したように、スリット式変位セン
サSと反射式変位センサHとは、パイプ12の同一円周
上で180°ピッチで設けられているので、測定するパイ
プ12の変位は同じである。スリット式変位センサSで
パイプ12の位置がB点とC点にあると判断した時、あ
らかじめ測定しておいたその時の変位XB,XCを基準変
位として反射式変位センサの出力の補正に用いる。即
ち、図7に示すように、パイプ12の変位がB点,C点
である場合の、反射式変位センサHの出力と変位XB,
XCから回帰線を求め、A〜D点での変位はその回帰線
を基に換算する。
サSと反射式変位センサHとは、パイプ12の同一円周
上で180°ピッチで設けられているので、測定するパイ
プ12の変位は同じである。スリット式変位センサSで
パイプ12の位置がB点とC点にあると判断した時、あ
らかじめ測定しておいたその時の変位XB,XCを基準変
位として反射式変位センサの出力の補正に用いる。即
ち、図7に示すように、パイプ12の変位がB点,C点
である場合の、反射式変位センサHの出力と変位XB,
XCから回帰線を求め、A〜D点での変位はその回帰線
を基に換算する。
【0023】以上、説明した様に、本実施例によれば、
長期的に安定して、絶対値変位を測定することができ
る。尚、本発明は、上記実施例に限るものではない。上
記実施例では、スリット式変位センサSから得られる補
正情報は、B,C点の2ヵ所であったが、どちらか一方
の点を測定し、補正に用いてもよい。更に、光ファイバ
の代りにレンズや鏡等の光学部品を用いてもよい。
長期的に安定して、絶対値変位を測定することができ
る。尚、本発明は、上記実施例に限るものではない。上
記実施例では、スリット式変位センサSから得られる補
正情報は、B,C点の2ヵ所であったが、どちらか一方
の点を測定し、補正に用いてもよい。更に、光ファイバ
の代りにレンズや鏡等の光学部品を用いてもよい。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、長期
的に安定して、絶対値変位を測定することができる変位
測定装置を実現することができる。
的に安定して、絶対値変位を測定することができる変位
測定装置を実現することができる。
【図1】本発明の一実施例を説明する構成図である。
【図2】図1における反射式変位センサの構成図であ
る。
る。
【図3】図2における光ファイバのA−A断面構成図で
ある。
ある。
【図4】図1におけるスリット式変位センサの構成図で
ある。
ある。
【図5】スリット式変位センサの出力を説明する図であ
る。
る。
【図6】反射式変位センサの出力を説明する図である。
【図7】図6におけるB点の拡大図である。
【図8】従来のスリット型変位測定装置の構成図であ
る。
る。
【図9】図8におけるスリット板の変位と受光素子出力
との関係を説明する図である。
との関係を説明する図である。
【図10】従来の反射型変位測定装置の構成図である。
【図11】図10におけるファイバ端面と反射板間の距
離と受光素子出力との関係を説明する図である。
離と受光素子出力との関係を説明する図である。
11 反射部 12 パイプ 13 LED(第1の発光部) 14 フォトダイオード(第1の受光部) 15 光ファイバ(第1及び第2の光路) 20 第1のスリット板 21 第1のスリット 22 第2のスリット板 23 第2のスリット 24 LED(第2の発光部) 25 フォトダイオード(第2の受光部) 26 光ファイバ(第3の光路) 27 光ファイバ(第4の光路) B ベース H 反射式変位センサ S スリット式変位センサ
Claims (1)
- 【請求項1】 パイプ(12)上に設置された反射部
(11)と、 該反射部(11)の近傍に設けられる第1の発光部(1
3)と、 前記反射部(11)の近傍に設けられる第1の受光部
(14)と、 一端部が前記第1の受光部(14)近傍に配設され、他
端部が前記反射部(11)近傍に配設され、前記第1の
発光部(14)よりの光を反射部(11)へ導く第1の
光路部(15)と、 一端部が前記反射部(11)の近傍に配設され、他端部
が前記第1の受光部(14)近傍に配設され、反射部
(11)よりの反射光を前記第1の受光部(14)へ導
く第2の光路部(15)とより構成される反射式変位セ
ンサ(H)と、 前記パイプ(12)に設けられ、第1のスリット(2
1)が穿設された第1のスリット板(20)と、 ベース(B)側に、前記第1のスリット板(20)と対
向するように設けられ、第2のスリット(23)が穿設
された第2のスリット板(22)と、 前記第1のスリット板(20)の近傍に設けられる第2
の発光部(24)と、 前記第2のスリット板(22)の近傍に設けられる第2
の受光部(25)と、 一端部が前記第2の発光部(24)近傍に配設され、他
端部が前記第1のスリット板(20)の第1のスリット
(21)近傍に配設され、前記第2の発光部(24)よ
りの光を前記第1のスリット板(20)の第1のスリッ
ト(21)へ導く第3の光路部(26)と、 一端部が前記第2のスリット板(22)の第2のスリッ
ト(23)近傍に配設され、他端部が前記第2の受光部
(25)の近傍に配設され、前記第2のスリット板(2
2)の第2のスリット(23)よりの光を前記第2の受
光素子(25)へ導く第4の光路部(27)とより構成
されるスリット式変位センサ(S)とを具備し、 前記反射式変位センサ(H)と前記スリット式変位セン
サ(S)とを前記パイプ(12)の同一円周上で180°
ピッチで配設したことを特徴とする変位測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24160691A JPH0579857A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 変位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24160691A JPH0579857A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 変位測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0579857A true JPH0579857A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=17076822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24160691A Pending JPH0579857A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 変位測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0579857A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002062175A (ja) * | 2000-08-18 | 2002-02-28 | Micro Motion Inc | コリオリ質量流量コントローラ |
-
1991
- 1991-09-20 JP JP24160691A patent/JPH0579857A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2002062175A (ja) * | 2000-08-18 | 2002-02-28 | Micro Motion Inc | コリオリ質量流量コントローラ |
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