JPH06201657A - Vibration detector of insulator for transmission line - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To make the apparatus small-sized and lightweight by a method wherein the monitor of a laser irradiation state of an insulator requiring a large-sized objective and an optical system for interference-signal detection are used in common. CONSTITUTION:A semiconductor-laser excitation solid-state laser generator 12 by which the surface of an insulator for a transmission line is irradiated with a laser beam R1 for vibration detection through an objective 20 is installed inside a housing case 10. The laser generator 12 is endowed with a function to generate a reflected laser beam R3 for confirmation of a strong reflecting point in order to confirm the strong reflecting point from the insulator. In addition, an objective 46 which receives a reflected beam R2 for vibration detection from the insulator and the reflected laser beam R3 for confirmation of the strong reflecting point is installed in the housing case 10. A third beam splitter 30 by which the reflected laser beam R2 for vibration detection and a reference laser beam R5 are made to interfere optically is installed on the downstream side of the objective 46. In addition, a first CCD camera 53 which receives the reflected laser beam, for confirmation of the strong reflecting point, reflected by a quick-return mirror 52 is installed in the housing case 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は例えば電線を支持する
懸垂碍子等にクラック等の不良箇所が生じた場合に、そ
れを確実、迅速かつ安全に検出することができる送電線
路用碍子の振動検出装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to vibration detection of an insulator for a power transmission line, which can reliably, quickly and safely detect a defective portion such as a crack in a suspension insulator supporting an electric wire. It relates to the device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】本願発明者は、特開平２−３５３５１号
公報に示すように架空送電線を支持する碍子装置の振動
検出装置を提案している。この検出装置は碍子装置を構
成する懸垂碍子の表面にレーザ光を照射して、該懸垂碍
子を機械的に振動させる碍子振動用レーザ光発生装置を
備えている。又、この検出装置は懸垂碍子の表面に振動
検出用のレーザ光を照射する振動検出用レーザ光発生装
置と、このレーザ光発生装置から照射され、懸垂碍子か
ら反射された振動検出用反射レーザ光（物体反射光）を
受光する受光器とを備えている。さらに、この検出装置
は反射レーザ光を参照レーザ光（原レーザ光）と干渉さ
せて、干渉光から懸垂碍子の振動を検出する振動解析装
置と、振動解析装置から出力された検出信号を可聴音声
に変換するための音声変換装置とを備えている。そし
て、可聴音の状態により懸垂碍子の良否を判別するよう
になっている。2. Description of the Related Art The inventor of the present application has proposed a vibration detecting device for an insulator device that supports an overhead power transmission line, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 35351/1990. This detection device includes an insulator vibration laser light generator that irradiates the surface of the suspension insulator constituting the insulator device with a laser beam to mechanically vibrate the suspension insulator. Further, this detection device is a vibration detection laser light generator for irradiating the surface of the suspension insulator with laser light for vibration detection, and a reflection detection laser light for reflection from the suspension insulator which is emitted from this laser light generator. And a light receiver for receiving (object reflected light). Further, this detection device causes the reflected laser light to interfere with the reference laser light (original laser light) to detect the vibration of the suspension insulator from the interference light, and the detection signal output from the vibration analysis device as an audible voice. And a voice conversion device for converting to. Then, the quality of the suspended insulator is determined by the state of the audible sound.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、送電線碍子
へのレーザ照射を迅速に行うためには、別途大口径の望
遠レンズを有する碍子表面での反射状態を確認するモニ
タ装置が必要となり、システム全体で大型になるという
問題があった。However, in order to rapidly irradiate the transmission line insulator with a laser, a monitor device for separately confirming the reflection state on the insulator surface having a large-diameter telephoto lens is required. There was a problem that it became large as a whole.

【０００４】本発明の第１の目的は、大型レンズが必要
となる振動検出用受光系と反射状態モニタ用受光系を共
用し、小型、軽量化を図ることができる送電線路用碍子
の振動検出装置を提供することにある。A first object of the present invention is to detect the vibration of an insulator for a transmission line by sharing a vibration detecting light receiving system that requires a large lens and a reflection state monitoring light receiving system, which can be made smaller and lighter. To provide a device.

【０００５】又、この発明の第２の目的は、振動検出用
照射光学系から碍子までの距離が変化しても振動測定を
精度良く行うことができる送電線路用碍子の振動検出装
置を提供することにある。A second object of the present invention is to provide a vibration detecting device for a power transmission line insulator, which can accurately perform vibration measurement even if the distance from the vibration detecting irradiation optical system to the insulator changes. Especially.

【０００６】さらに、この発明の第３の目的は碍子から
の振動検出用反射光又は反射確認モニタ光を必要に応じ
て低損失でＯ／Ｅ変換器もしくはモニタ部に導き、振動
測定精度及び反射状態のモニタ精度を向上することがで
きる送電線路用碍子の振動検出装置を提供することにあ
る。Further, a third object of the present invention is to guide the vibration detection reflected light from the insulator or the reflection confirmation monitor light to the O / E converter or the monitor section with low loss as necessary, thereby ensuring the vibration measurement accuracy and reflection. An object of the present invention is to provide a vibration detection device for an insulator for a power transmission line, which can improve the monitoring accuracy of the state.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１記載の発明においては、送電線路用碍子に
振動検出用光を照射する照射光学系と、送電線路用碍子
からの反射光を受光する受光光学系を備え、前記振動検
出用反射光と基準となる参照光とを光干渉させ、この光
干渉信号をＯ／Ｅ変換器により電気信号に変換した後、
送電線路用碍子の振動を計測する振動計測部を備えた送
電線路用碍子の振動検出装置において、前記受光光学系
を照射光学系と独立して設け、該受光光学系に送電線路
用碍子の光反射状態を確認するためのモニタ部を備えた
反射状態モニタ光学系を受光用対物レンズを共用するよ
うに組み込むという手段をとっている。In order to achieve the above object, in the invention according to claim 1, an irradiation optical system for irradiating a power transmission line insulator with vibration detection light and a reflection from the power transmission line insulator. A light receiving optical system for receiving light is provided, the reflected light for vibration detection and the reference light serving as a reference are caused to interfere with each other, and the optical interference signal is converted into an electric signal by an O / E converter.
In a vibration detecting device for a power transmission line insulator including a vibration measuring unit for measuring the vibration of the power transmission line insulator, the light receiving optical system is provided independently of the irradiation optical system, and the light receiving optical system has the light of the power transmission line insulator. A means for incorporating a reflection state monitor optical system having a monitor section for confirming the reflection state so as to share the light receiving objective lens is adopted.

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１におい
て、前記受光光学系の受光用対物レンズとＯ／Ｅ変換器
との間に、送電線路用碍子からの振動検出用反射光の光
軸を参照光の光軸と一致するように補正する光軸補正手
段を設けている。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the optical axis of the reflected light for vibration detection from the power transmission line insulator is provided between the light receiving objective lens of the light receiving optical system and the O / E converter. An optical axis correcting means is provided to correct the light so as to match the optical axis of the reference light.

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１におい
て、受光用対物レンズとＯ／Ｅ変換器との間に反射確認
用モニタ光学系の光軸と、振動検出用受光光学系の光軸
とを切り換える光軸切換手段を設けている。According to a third aspect of the invention, in the first aspect, the optical axis of the reflection confirmation monitor optical system and the optical axis of the vibration detection light receiving optical system are provided between the light receiving objective lens and the O / E converter. An optical axis switching means for switching between and is provided.

【００１０】[0010]

【作用】請求項１記載の発明は、碍子からの振動検出用
反射光の集光及び碍子の反射確認モニタが１つの受光用
対物レンズで可能となり、小型・軽量化を図ることがで
きる。According to the first aspect of the present invention, it is possible to condense the reflected light for vibration detection from the insulator and monitor the reflection confirmation of the insulator with a single light-receiving objective lens, and it is possible to reduce the size and weight.

【００１１】又、請求項２記載の発明は、振動検出装置
から碍子までの距離が変動し、反射光の光軸がずれて
も、それを参照光の光軸と一致するように補正すること
ができ、測定距離の範囲を拡大することができる。Further, according to the invention of claim 2, even if the distance from the vibration detecting device to the insulator fluctuates and the optical axis of the reflected light deviates, it is corrected so as to coincide with the optical axis of the reference light. Therefore, the range of measurement distance can be expanded.

【００１２】さらに、請求項３記載の発明は、振動検出
用反射光及び反射確認用モニタ光の光軸切換手段を設け
たことにより、碍子からの振動検出用反射光又は反射確
認モニタ光を必要に応じて低損失でＯ／Ｅ変換器もしく
はモニタ部に導き、振動測定精度及び反射状態のモニタ
精度を向上することができる。Further, according to the invention of claim 3, since the optical axis switching means for the reflected light for vibration detection and the monitor light for reflection confirmation is provided, the reflected light for vibration detection or the reflection confirmation monitor light from the insulator is required. Accordingly, the vibration can be guided to the O / E converter or the monitor section with low loss, and the vibration measurement accuracy and the reflection state monitoring accuracy can be improved.

【００１３】[0013]

【実施例】以下、この発明を具体化した第１実施例を図
１〜図６に基づいて説明する。最初に、振動検出装置に
より測定される送電線支持碍子装置を説明すると、図４
に示すように鉄塔１の支持アームには送電線４を支持す
る懸垂碍子連３が吊下されている。この懸垂碍子連３は
図５に示す送電線路用碍子としての懸垂碍子２を直列に
多数連結して構成されている。この懸垂碍子２は碍子本
体５と、その上部にセメント接着嵌合したキャップ金具
６と、下部にセメント接着したピン金具７とにより構成
されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment embodying the present invention will be described below with reference to FIGS. First, the transmission line support insulator device measured by the vibration detecting device will be described with reference to FIG.
As shown in, a suspension insulator string 3 that supports the power transmission line 4 is suspended from the support arm of the steel tower 1. This suspension insulator string 3 is configured by connecting a large number of suspension insulators 2 as an insulator for a transmission line shown in FIG. 5 in series. This suspension insulator 2 is composed of an insulator body 5, a cap metal fitting 6 which is cement-fitted on the upper portion thereof, and a pin metal fitting 7 which is cemented on the lower portion thereof.

【００１４】一方、地面の安定した箇所には懸垂碍子２
に機械的に振動を与えるためのスピーカ８が設置され、
碍子２に空間を介して音圧を与えて同碍子２が振動する
ようにしている。On the other hand, a suspension insulator 2 is provided at a stable place on the ground.
A speaker 8 for mechanically giving vibration to the
Sound pressure is applied to the insulator 2 through a space so that the insulator 2 vibrates.

【００１５】又、図４に示すように地面の安定した箇所
には碍子２の振動をレーザ光の干渉を利用して検出する
ための振動検出装置９が配置されている。該装置９の収
納ケース１０内には、図１に示すように半導体レーザ励
起固体レーザ発生器１２が装設されている。この励起固
体レーザ発生器１２からは（λ＝５３２ｎｍ、出力〜数
十ｍＷ）の振動検出用レーザ光Ｒ１が出力されるように
なっている。Further, as shown in FIG. 4, a vibration detecting device 9 for detecting the vibration of the insulator 2 by utilizing the interference of laser light is arranged at a stable position on the ground. As shown in FIG. 1, a semiconductor laser pumped solid-state laser generator 12 is installed in a housing case 10 of the device 9. The excitation solid-state laser generator 12 outputs a vibration detection laser beam R1 (λ = 532 nm, output to several tens of mW).

【００１６】前記レーザ発生器１２の前方には振動検出
用レーザ光Ｒ１から後述する参照レーザ光Ｒ５を分岐さ
せるための第１偏光ビームスプリッタ１３と、振動検出
用レーザ光Ｒ１を直進させ、かつ次に述べる反射確認用
レーザ光Ｒ３を直角方向へ反射させるための第２偏光ビ
ームスプリッタ１４が配置されている。In front of the laser generator 12, a first polarization beam splitter 13 for branching a reference laser beam R5, which will be described later, from the vibration detecting laser beam R1 and a vibration detecting laser beam R1 are made to go straight and A second polarization beam splitter 14 for reflecting the reflection confirmation laser beam R3 described in (4) in the orthogonal direction is arranged.

【００１７】又、前記両偏光ビームスプリッタ１３，１
４の間には、第１及び第２の反射ミラー１５，１６が配
置されている。前記両反射ミラー１５，１６間には一次
回析光としての振動検出用レーザ光Ｒ１に一定の周波数
（８０メガＨｚ）を低下させるための第１音響光学素子
（ＡＯＭ）１８が接続され、該第１音響光学素子１８に
は第１駆動回路１９が接続されている。そして、前記第
１駆動回路１９により第１音響光学素子１８に高周波が
印加されると、振動検出用レーザ光Ｒ１の周波数が８０
メガＨｚに低下された１次光が主成分となり、これがこ
の実施例では反射確認用レーザ光Ｒ１として碍子２に照
射される。Further, the both polarization beam splitters 13 and 1
The first and second reflection mirrors 15 and 16 are arranged between the four. A first acousto-optic element (AOM) 18 for lowering a constant frequency (80 MHz) of the vibration detecting laser beam R1 as the primary diffraction light is connected between the both reflecting mirrors 15 and 16, and A first drive circuit 19 is connected to the first acoustooptic device 18. Then, when a high frequency is applied to the first acousto-optic element 18 by the first drive circuit 19, the frequency of the vibration detecting laser beam R1 becomes 80.
The primary light reduced to mega Hz becomes the main component, and this is applied to the insulator 2 as the reflection confirmation laser light R1 in this embodiment.

【００１８】さらに、第２反射ミラー１６と第２ビーム
スプリッタ１４との間には例えば焦点距離が−２５ｍｍ
程度の第１中間レンズ１７が配置され、対物レンズ２０
とコリメータ形のレンズ配置としてレーザ光Ｒ１のビー
ム径を拡大して懸垂碍子２に照射するようにしている。
前記対物レンズ２０としては、例えば口径φ５４ｍｍ、
焦点距離１５０ｍｍ程度のものが使用される。なお、レ
ーザ光Ｒ１のビーム径φは５〜１０ｍｍ程度の平行光と
する。Further, the focal length between the second reflecting mirror 16 and the second beam splitter 14 is, for example, -25 mm.
The first intermediate lens 17 of the degree is arranged, and the objective lens 20
With a collimator type lens arrangement, the beam diameter of the laser beam R1 is enlarged and the suspension insulator 2 is irradiated with the beam diameter.
As the objective lens 20, for example, a diameter φ54 mm,
A focal length of about 150 mm is used. The beam diameter φ of the laser light R1 is parallel light of about 5 to 10 mm.

【００１９】第１音響光学素子１８に高周波を加えない
場合、０次光となる。（１次光との角度差は１〜２
°）。そして、該反射ミラー１６の前方には第３反射ミ
ラー２１が振動検出用レーザ光Ｒ１の光軸上から側方に
若干変位した位置に配置されている。該反射ミラー２１
により反射された反射確認用レーザ光Ｒ３は第４反射ミ
ラー２２及び第５反射ミラー２３により前記第２偏光ビ
ームスプリッタ１４に導かれるようにしている。前記両
反射ミラー２１，２２間には、光の偏波面を９０度回転
する第１の１／２波長板２４が配置されている。又、前
記両反射ミラー２２，２３間には、第２中間レンズ２
５、第３中間レンズ２６及び第４中間レンズ２７が順次
配設され、反射確認用レーザ光Ｒ３のビーム径を拡大し
て、第２偏光ビームスプリッタ１４に入射させ、この反
射確認用レーザ光Ｒ３が前記対物レンズ２０を通して懸
垂碍子２に照射されるようにしている。なお、この実施
例では前記第２〜第４中間レンズ２５，２６，２７の焦
点距離を適宜に設定することにより対物レンズ２０から
碍子２に照射される反射確認用レーザ光Ｒ３のビーム径
φを５０ｍｍ程度の平行光とする。When high frequency is not applied to the first acousto-optic element 18, it becomes 0th order light. (The angle difference from the primary light is 1-2.
°). In front of the reflection mirror 16, a third reflection mirror 21 is arranged at a position slightly displaced laterally from the optical axis of the vibration detection laser beam R1. The reflection mirror 21
The reflection confirmation laser beam R3 reflected by is reflected by the fourth reflecting mirror 22 and the fifth reflecting mirror 23 and is guided to the second polarization beam splitter 14. A first half-wave plate 24 that rotates the plane of polarization of light by 90 degrees is arranged between the two reflection mirrors 21 and 22. The second intermediate lens 2 is provided between the two reflecting mirrors 22 and 23.
5, the third intermediate lens 26, and the fourth intermediate lens 27 are sequentially arranged, the beam diameter of the reflection confirmation laser light R3 is expanded and made incident on the second polarization beam splitter 14, and the reflection confirmation laser light R3 is formed. Are radiated to the suspension insulator 2 through the objective lens 20. In this embodiment, the beam diameter φ of the reflection confirmation laser beam R3 emitted from the objective lens 20 to the insulator 2 is set by appropriately setting the focal lengths of the second to fourth intermediate lenses 25, 26 and 27. The parallel light is about 50 mm.

【００２０】又、前記第１偏光ビームスプリッタ１３の
側方には振動検出用レーザ光Ｒ１から分岐された参照レ
ーザ光Ｒ５の偏波面を９０度偏向するための第２の１／
２波長板２８が配設されている。この第２の１／２波長
板２８の前方には、該波長板２８を透過した参照レーザ
光Ｒ５を直角に反射するための第６反射ミラー２９が配
置され、後述する第３ビームスプリッタ３０に導かれる
ようにしている。又、第６反射ミラー２９の前方には、
参照レーザ光Ｒ５に一定の周波数（７８メガＨｚ）を低
下させるための第２音響光学素子（ＡＯＭ）３１が配置
され、該第２音響光学素子３１には第２駆動回路３２が
設けられている。そして、前記第１音響光学素子１８と
同様に第２駆動回路３２により第２音響光学素子（ＡＯ
Ｍ）３１に高周波を印加すると、参照レーザ光Ｒ５が一
次光に変調されて前記参照レーザ光Ｒ５の光軸上から偏
向されて、第３ビームスプリッタ３０へ導かれるように
している。この第２音響光学素子（ＡＯＭ）３１の下流
側には第５中間レンズ３３、第１ピンホールプレート３
４、第６中間レンズ３５が配置されていて、これらによ
り、参照レーザ光Ｒ５のビーム径を調整するようにして
いる。又、前記第３ビームスプリッタ３０に入射された
参照レーザ光Ｒ５は振動検出用反射レーザ光Ｒ２と光干
渉された後、直角方向に反射されて第２ピンホールプレ
ート３６から、光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換
器３７に入射されて電気信号に変換される。又、前記Ｏ
／Ｅ変換器３７には、図４に示すように碍子の振動速度
に比例した出力信号に変換するための復調器３８が接続
されている。該復調器３８には懸垂碍子の振動数及びレ
ベルの解析を行うための振動計測部としての周波数（振
動）解析装置（ＦＦＴアナライザ）３９が接続されてい
る。A second 1 / for deflecting the polarization plane of the reference laser beam R5 branched from the vibration detecting laser beam R1 by 90 degrees is provided on the side of the first polarization beam splitter 13.
A two-wave plate 28 is provided. A sixth reflecting mirror 29 for reflecting the reference laser beam R5 transmitted through the wavelength plate 28 at a right angle is arranged in front of the second half-wave plate 28, and is provided to a third beam splitter 30 described later. I am trying to be guided. Further, in front of the sixth reflecting mirror 29,
A second acousto-optic element (AOM) 31 for lowering a constant frequency (78 MHz) in the reference laser beam R5 is arranged, and the second acousto-optic element 31 is provided with a second drive circuit 32. . Then, similar to the first acousto-optic element 18, the second drive circuit 32 causes the second acousto-optic element (AO).
When a high frequency is applied to (M) 31, the reference laser beam R5 is modulated into a primary beam, is deflected from the optical axis of the reference laser beam R5, and is guided to the third beam splitter 30. A fifth intermediate lens 33 and a first pinhole plate 3 are provided on the downstream side of the second acousto-optic device (AOM) 31.
The fourth and sixth intermediate lenses 35 are arranged to adjust the beam diameter of the reference laser light R5. The reference laser beam R5 incident on the third beam splitter 30 is optically interfered with the reflected laser beam R2 for vibration detection, and then reflected at a right angle to output an optical signal from the second pinhole plate 36 as an electrical signal. It is incident on the O / E converter 37 for converting into an electric signal and converted into an electric signal. Also, the O
As shown in FIG. 4, the / E converter 37 is connected to a demodulator 38 for converting into an output signal proportional to the vibration speed of the insulator. The demodulator 38 is connected to a frequency (vibration) analysis device (FFT analyzer) 39 as a vibration measurement unit for analyzing the frequency and level of the suspension insulator.

【００２１】一方、前記懸垂碍子２から反射された振動
検出用反射レーザ光Ｒ２及び強反射点確認用反射レーザ
光Ｒ４は、収納ケース１０の前面に支持したズーム式の
受光用対物レンズ４６に入射される。この受光用対物レ
ンズ４６の光軸上には第３ピンホールプレート４７が配
置され、その下流側には光軸補正手段を構成する第７反
射ミラー４８が第７中間レンズ４９とともに、同じく光
軸補正手段を構成する電動スライドステージ５０上に位
置調節可能に支持されている。この電動スライドステー
ジ５０は電動マイクロシリンダ５１により動作される。
従って、振動検出用反射レーザ光Ｒ２は第３ピンホール
プレート４７を通り、第中間レンズ４９によりビームを
平行光に、かつ参照レーザ光Ｒ５のビーム径と同一径に
調整される。その後、第７反射ミラー４８に入反射さ
れ、前記第３ビームスプリッタ３０に入射される。そし
て、前記電動スライドステージ５０を図１において上下
方向、つまり第３ピンホールプレート４７から第７反射
ミラー４８に至る光軸と直交する方向へ往復動させて、
第３ビームスプリッタ３０に入射されるレーザ光Ｒ２の
光軸を調整して、前記参照レーザ光Ｒ５の光軸とレーザ
光Ｒ２の光軸が一致するように調整可能である。On the other hand, the vibration detecting reflection laser light R2 and the strong reflection point confirmation reflection laser light R4 reflected from the suspension insulator 2 are incident on the zoom type light receiving objective lens 46 supported on the front surface of the housing case 10. To be done. A third pinhole plate 47 is arranged on the optical axis of the light receiving objective lens 46, and a seventh reflecting mirror 48 constituting an optical axis correcting means is provided downstream of the third pinhole plate 47 together with the seventh intermediate lens 49. The position is supported on an electric slide stage 50 that constitutes a correction unit so that the position can be adjusted. The electric slide stage 50 is operated by an electric micro cylinder 51.
Therefore, the reflected laser beam R2 for vibration detection passes through the third pinhole plate 47, and the beam is adjusted by the intermediate lens 49 to be a parallel beam and to have the same diameter as the beam diameter of the reference laser beam R5. After that, the light is incident on and reflected by the seventh reflection mirror 48 and is incident on the third beam splitter 30. Then, the electric slide stage 50 is reciprocated in the vertical direction in FIG. 1, that is, in the direction orthogonal to the optical axis from the third pinhole plate 47 to the seventh reflection mirror 48,
It is possible to adjust the optical axis of the laser beam R2 incident on the third beam splitter 30 so that the optical axis of the reference laser beam R5 and the optical axis of the laser beam R2 coincide with each other.

【００２２】前記受光用対物レンズ４６と第３ピンホー
ルプレート４７との間には、図３に示すように光軸切換
手段を構成するクイックリターンミラー５２が配設され
ている。そして、対物レンズ４６に入射された懸垂碍子
２の形状、振動検出用反射レーザ光Ｒ２及び強反射点確
認用反射レーザ光Ｒ４をモニターしたい場合には、次の
ようにする。すなわち、前記クイックリターンミラー５
２を図示しない駆動機構により図３に二点鎖線で示す退
避位置から実線で示す作動位置に回動してビーム径調整
用の第８，第９中間レンズ５４，５５を通してモニタ部
を構成する第１ＣＣＤカメラ５３に前記両光Ｒ２，Ｒ４
を入射するようにしている。さらに、前記第１ＣＣＤカ
メラ５３には同じくモニタ部を構成するモニターテレビ
５６が接続されていて、碍子２の形状及びレーザ光Ｒ
２，Ｒ４の照射状態、特に碍子表面の強反射点Ｅを確認
することができる。Between the light receiving objective lens 46 and the third pinhole plate 47, a quick return mirror 52 which constitutes an optical axis switching means is arranged as shown in FIG. Then, when it is desired to monitor the shape of the suspended insulator 2, the vibration detection reflected laser light R2, and the strong reflection point confirmation reflected laser light R4 that have entered the objective lens 46, the following is performed. That is, the quick return mirror 5
2 is rotated by a drive mechanism (not shown) from the retracted position shown by the chain double-dashed line in FIG. 3 to the operating position shown by the solid line, and the monitor unit is constructed through the eighth and ninth intermediate lenses 54, 55 for beam diameter adjustment. Both the light R2 and R4 to the 1CCD camera 53
Is incident. Further, the first CCD camera 53 is also connected to a monitor television 56 that also constitutes a monitor section, and the shape of the insulator 2 and the laser beam R are connected.
It is possible to confirm the irradiation state of 2, R4, especially the strong reflection point E on the insulator surface.

【００２３】さらに、前記第３ビームスプリッタ３０の
側方には、第８反射ミラー５７が配置されている。そし
て、前記第７反射ミラー４８により入反射された振動検
出用レーザ光Ｒ２の一部を第３ビームスプリッタ３０に
より直角に反射し、第８反射ミラー５７により直角に入
反射して、第２ＣＣＤカメラ５８に導くようにしてい
る。この第２ＣＣＤカメラ５８により撮像された映像、
すなわち懸垂碍子２の表面に照射されたレーザ光Ｒ２の
光軸位置が前記モニターテレビ５６に表示可能である。
このレーザ光Ｒ２をモニターする場合には、前記第２音
響光学素子３１の第２駆動回路３２を停止して、参照レ
ーザ光Ｒ５を０次光として参照レーザ光Ｒ５の光軸上か
らずらすことにより、振動検出用反射レーザ光Ｒ２を単
独で撮像する。Further, an eighth reflecting mirror 57 is arranged on the side of the third beam splitter 30. Then, a part of the vibration detecting laser light R2 reflected and reflected by the seventh reflecting mirror 48 is reflected by the third beam splitter 30 at a right angle, and is reflected and reflected by the eighth reflecting mirror 57 at a right angle, and then the second CCD camera. I am trying to lead to 58. An image taken by the second CCD camera 58,
That is, the optical axis position of the laser beam R2 applied to the surface of the suspension insulator 2 can be displayed on the monitor television 56.
When the laser light R2 is monitored, the second drive circuit 32 of the second acousto-optic device 31 is stopped and the reference laser light R5 is shifted from the optical axis of the reference laser light R5 as the 0th order light. , The reflected laser beam R2 for vibration detection is independently imaged.

【００２４】次に、前記のように構成した懸垂碍子２の
振動検出装置についてその作用を説明する。前記レーザ
発生器１２から出力された振動検出用レーザ光Ｒ１は第
１音響光学素子１８が第１駆動回路１９により高速でオ
ン・オフ切り換え駆動される。このため第１音響光学素
子１８からは交互に振動検出用レーザ光Ｒ１及び反射確
認用レーザ光Ｒ３が出力されて、対物レンズ２０から懸
垂碍子２に向かって照射される。そして、懸垂碍子２か
ら反射された両レーザ光Ｒ２，Ｒ４は、受光用対物レン
ズ４６に入射されて、作動位置に保持されたクイックリ
ターンミラー５２により入反射されて第８，９中間レン
ズ５４，５５から第１ＣＣＤカメラ５３により撮像され
る。その画像はモニタテレビ５６によりモニターされ、
碍子本体５表面での両レーザ光Ｒ２，Ｒ４の反射状態が
表示される。このため、図６に示すような強反射点確認
用反射レーザ光Ｒ４の碍子本体５への照射状態が確認さ
れ、その中で最も強く反射している強反射点Ｅが確認さ
れる場合には、図４においてレーザ光Ｒ１，Ｒ３の照射
方向を変える電動架台６０を操作して、振動検出装置９
の方向を調整し、レーザ光Ｒ１の照射位置を強反射点Ｅ
に一致するように操作する。この動作によりレーザ光Ｒ
１を碍子本体５表面の適正な照射位置に照射することが
可能となる。強反射点Ｅが碍子本体５において不鮮明で
あったり、表れない場合にも、対物レンズ４６や電動架
台６０を調整することにより強反射点Ｅが碍子本体５の
表面に表れるようにする。Next, the operation of the vibration detecting device for the suspension insulator 2 constructed as described above will be described. The vibration detecting laser beam R1 output from the laser generator 12 is driven by the first acousto-optic device 18 to be switched on / off at high speed by the first drive circuit 19. Therefore, the vibration detecting laser light R1 and the reflection confirmation laser light R3 are alternately output from the first acousto-optic device 18, and are emitted from the objective lens 20 toward the suspension insulator 2. Then, the two laser beams R2 and R4 reflected from the suspension insulator 2 are made incident on the light-receiving objective lens 46, are reflected by the quick return mirror 52 held at the operating position, and are reflected by the eighth and ninth intermediate lenses 54 ,. The image is taken from 55 by the first CCD camera 53. The image is monitored by the monitor television 56,
The reflection state of both laser beams R2 and R4 on the surface of the insulator body 5 is displayed. Therefore, when the irradiating state of the reflected laser beam R4 for confirming the strong reflection point on the insulator body 5 as shown in FIG. 6 is confirmed and the strong reflection point E which is reflected most strongly is confirmed. 4, the electric pedestal 60 for changing the irradiation direction of the laser beams R1 and R3 is operated to operate the vibration detecting device 9
Direction of the laser beam R1 to adjust the irradiation position of the laser beam R1 to the strong reflection point E.
Operate to match. This operation causes the laser light R
It becomes possible to irradiate 1 with an appropriate irradiation position on the surface of the insulator body 5. Even if the strong reflection point E is unclear or does not appear on the insulator body 5, the strong reflection point E is made to appear on the surface of the insulator body 5 by adjusting the objective lens 46 and the electric mount 60.

【００２５】次に、前記クイックリターンミラー５２を
作動位置から退避位置に切り換え、第１音響光学素子１
８の第１駆動回路１９をオン状態にとして、強反射点確
認用レーザ光Ｒ３を無くし、半導体レーザ励起固体レー
ザ発生器１２から振動検出用レーザ光Ｒ１のみを前記強
反射点Ｅに指向するように照射する。その反射レーザ光
Ｒ２は対物レンズ４６を通して収納ケース１０内の第３
ピンホールプレート４７を通過し、第７中間レンズ４９
を通して第７反射ミラー４８に入反射される。さらに、
その反射レーザ光Ｒ２は第３ビームスプリッタ３０に入
反射されて第８反射ミラー５７から第２ＣＣＤカメラ５
８により撮像される。このため振動検出用反射レーザ光
Ｒ２の映像がモニターテレビ５６によりモニターされ
る。このモニター画像は振動検出用反射レーザ光Ｒ２が
参照レーザ光Ｒ５と同一光軸にあるか否かを判定する。
すなわち、振動検出装置９から懸垂碍子２までの距離が
変動すると、受光側でのレーザ光Ｒ２の光軸が変化する
ので、それにより参照レーザ光Ｒ５との光軸の整合性が
低下し、検出精度が低下する。これを防止するため電動
スライドステージ５０により前記レーザ光Ｒ２の光軸を
調整する。Next, the quick return mirror 52 is switched from the operating position to the retracted position, and the first acousto-optic device 1 is moved.
The first drive circuit 19 of No. 8 is turned on, the strong reflection point confirmation laser beam R3 is eliminated, and only the vibration detection laser beam R1 from the semiconductor laser pumped solid-state laser generator 12 is directed to the strong reflection point E. To irradiate. The reflected laser light R2 passes through the objective lens 46 and is reflected by the third laser light in the storage case 10.
After passing through the pinhole plate 47, the seventh intermediate lens 49
The light is incident on and reflected by the seventh reflection mirror 48 through. further,
The reflected laser light R2 is incident on and reflected by the third beam splitter 30, and is reflected from the eighth reflecting mirror 57 to the second CCD camera 5.
Imaged by 8. Therefore, the image of the reflected laser beam R2 for vibration detection is monitored by the monitor television 56. This monitor image determines whether or not the vibration detecting reflected laser light R2 is on the same optical axis as the reference laser light R5.
That is, if the distance from the vibration detecting device 9 to the suspension insulator 2 changes, the optical axis of the laser beam R2 on the light receiving side changes, which reduces the alignment of the optical axis with the reference laser beam R5, and the detection The accuracy decreases. In order to prevent this, the optical axis of the laser beam R2 is adjusted by the electric slide stage 50.

【００２６】両レーザ光Ｒ２，Ｒ５の光軸が同一となる
ように調整された後、第２駆動回路３２が動作される
と、参照レーザ光Ｒ５が第３ビームスプリッタ３０に入
射され、ここで両レーザ光Ｒ２，Ｒ５が光干渉されてＯ
／Ｅ変換器３７に送られ、この光信号が電気信号に変換
され、振動の測定作業が行われる。この状態で、スピー
カー８により懸垂碍子２を振動させる。すると、碍子本
体５の固有振動数が測定され、不良碍子か否かが周波数
解析装置３９により解析され、その結果は例えばモニタ
ーテレビ５６により表示される。After the optical axes of the two laser beams R2 and R5 are adjusted to be the same, when the second drive circuit 32 is operated, the reference laser beam R5 is incident on the third beam splitter 30, where Both laser beams R2 and R5 are interfered with each other by O
It is sent to the / E converter 37, and this optical signal is converted into an electric signal, and the vibration measurement work is performed. In this state, the suspension insulator 2 is vibrated by the speaker 8. Then, the natural frequency of the insulator main body 5 is measured, whether the insulator is defective or not is analyzed by the frequency analysis device 39, and the result is displayed on the monitor television 56, for example.

【００２７】さて、この発明の第１実施例においては、
半導体レーザ励起固体レーザ発生器１２から照射される
振動検出用レーザ光Ｒ１と、強反射点確認用レーザ光Ｒ
３とを同軸上で懸垂碍子２に照射するとともに、干渉信
号の検出及び碍子のモニタを共通の対物レンズ４６に入
射するようにしたので、次のような効果がある。即ち、
大型の受光用対物レンズが１個で兼用でき部品点数を減
少して検出装置を簡素化でき小型・軽量化を図ることが
できる。Now, in the first embodiment of the present invention,
Vibration detection laser light R1 emitted from the semiconductor laser excitation solid-state laser generator 12, and strong reflection point confirmation laser light R
3 and 3 are coaxially radiated to the suspension insulator 2, and the interference signal is detected and the insulator is monitored by the common objective lens 46. Therefore, the following effects can be obtained. That is,
One large light-receiving objective lens can be used in common, the number of parts can be reduced, the detection device can be simplified, and the size and weight can be reduced.

【００２８】次に、この発明を具体化した第２実施例を
図７に基づいて説明する。なお、前述した第１実施例と
同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略
する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【００２９】この実施例では碍子２から反射された振動
検出用反射レーザ光Ｒ２及び強反射点確認用反射レーザ
光Ｒ４を反射するミラー４８を旋回スライドステージ６
１に支持している。そして、振動検出用反射レーザ光Ｒ
２の光軸を旋回スライドステージ６１を回動することに
より調整し、参照レーザ光Ｒ５の光軸と同一となるよう
にしている。In this embodiment, the mirror 48 for reflecting the vibration detecting reflection laser light R2 and the strong reflection point confirmation reflection laser light R4 reflected from the insulator 2 is provided with the mirror 48.
We support 1. Then, the reflected laser light R for vibration detection
The optical axis of 2 is adjusted by rotating the orbiting slide stage 61 so that it is the same as the optical axis of the reference laser beam R5.

【００３０】又、この実施例では昇降スライドステージ
６２に第９反射ミラー６３を支持している。そして、強
反射点確認用反射レーザ光Ｒ４を入射する場合のみ、ス
ライドステージ６２により第９反射ミラー６３を第１Ｃ
ＣＤカメラ５３と対応させ、該カメラ５３に内蔵したＣ
ＣＤ素子５３ａから出力された信号によりモニターテレ
ビ５６に画像を表示し碍子本体５の表面での強反射点Ｅ
の確認を行うようにしている。Further, in this embodiment, the ninth reflecting mirror 63 is supported on the elevating slide stage 62. Then, only when the reflection laser beam R4 for confirming the strong reflection point is incident, the slide stage 62 causes the ninth reflection mirror 63 to move to the first C position.
C built in the camera 53 in correspondence with the CD camera 53
An image is displayed on the monitor television 56 by the signal output from the CD element 53a, and a strong reflection point E on the surface of the insulator main body 5 is displayed.
I am trying to confirm.

【００３１】又、前記第７反射ミラー４８の上流側には
焦点位置延長用の第１０中間レンズ６４が配置されてい
る。前記第７反射ミラー４８と第３ビームスプリッタ３
０との間には第３のλ／２波長板６５が配設されてい
る。Further, a tenth intermediate lens 64 for extending the focal position is arranged on the upstream side of the seventh reflecting mirror 48. The seventh reflection mirror 48 and the third beam splitter 3
A third λ / 2 wave plate 65 is provided between the third wave plate 65 and zero.

【００３２】上述の振動検出装置９においても、モニタ
及び干渉信号検出とが共通の受光用対物レンズ４６を通
して入射されるので、装置を簡素化して、小型・軽量化
することができる。Also in the vibration detecting device 9 described above, since the monitor and the interference signal detection are incident through the common light-receiving objective lens 46, the device can be simplified, and the size and weight can be reduced.

【００３３】なお、この発明は前記両実施例に限定され
るものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲で各
部の構成を例えば次のように変更して具体化することも
できる。The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the configurations of the respective parts may be modified and embodied as follows, for example, without departing from the spirit of the present invention.

【００３４】（１）強反射点確認用レーザ光Ｒ３に代え
て不可視光線を使用したり、レーザ光以外の強反射点確
認用光を使用したりすること。 （２）前記実施例ではクイックリターンミラー５２によ
り強反射点Ｅを確認するため強反射点確認用反射レーザ
光Ｒ４を第１ＣＣＤカメラ５３に導くようにしたが、ク
イックリターンミラー５２及び第１ＣＣＤカメラ５３を
省略し、第２ＣＣＤカメラ５８により強反射点Ｅを確認
するように構成すること。この場合には、例えば第３ピ
ンホールプレート４７を切換機構により作動位置と退避
位置との間で切り換えるように構成すればよい。(1) Use of an invisible light beam instead of the strong reflection point confirmation laser light R3, or use of a strong reflection point confirmation light other than the laser light. (2) In the above embodiment, the strong reflection point confirmation reflected laser light R4 is guided to the first CCD camera 53 in order to confirm the strong reflection point E by the quick return mirror 52, but the quick return mirror 52 and the first CCD camera 53 are used. Is omitted, and the strong reflection point E is confirmed by the second CCD camera 58. In this case, for example, the third pinhole plate 47 may be configured to be switched between the operating position and the retracted position by the switching mechanism.

【００３５】[0035]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の発
明は碍子の光反射状態のモニタと、光干渉信号の検出に
共通の受光用対物レンズを使用したので、検出装置の部
品点数を減少して装置の小型・軽量化を図ることができ
る。As described in detail above, the invention according to claim 1 uses the common light receiving objective lens for detecting the light reflection state of the insulator and detecting the light interference signal. Can be reduced to reduce the size and weight of the device.

【００３６】又、請求項２記載の発明は、光軸補正手段
により検出装置から碍子までの距離が変化して、受光側
での振動検出用反射レーザ光の光軸が変位してもそれを
容易に補正して、参照レーザ光と検出用反射レーザ光と
の光軸を一致させて光干渉を確実に行い、振動の測定精
度を向上することができる。According to the second aspect of the present invention, even if the distance from the detector to the insulator is changed by the optical axis correcting means and the optical axis of the reflected laser light for vibration detection on the light receiving side is displaced, it is also corrected. The correction can be easily performed, the optical axes of the reference laser light and the reflected laser light for detection are made to coincide with each other, and optical interference can be reliably performed, thereby improving the vibration measurement accuracy.

【００３７】さらに、請求項３記載の発明は、振動検出
用反射光及び反射確認用モニタ光の光軸切換手段を設け
たことにより、碍子からの振動検出用反射光又は反射確
認モニタ光を必要に応じて低損失でＯ／Ｅ変換器もしく
はモニタ部に導き、振動測定精度及び反射状態のモニタ
精度を向上することができる。Further, in the invention according to claim 3, since the optical axis switching means for the reflected light for vibration detection and the monitor light for reflection confirmation is provided, the reflected light for vibration detection or the reflection confirmation monitor light from the insulator is required. Accordingly, the vibration can be guided to the O / E converter or the monitor section with low loss, and the vibration measurement accuracy and the reflection state monitoring accuracy can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の送電線路用碍子の振動検出装置の第１
実施例を示す配置図である。FIG. 1 is a first view of a vibration detecting device for an insulator for a power transmission line according to the present invention.
It is a layout showing an example.

【図２】振動検出装置全体を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the entire vibration detection device.

【図３】図２のＡ−Ａ線に相当する配置図である。FIG. 3 is a layout diagram corresponding to line AA in FIG.

【図４】振動検出装置全体を示す略体正面図である。FIG. 4 is a schematic front view showing the entire vibration detecting device.

【図５】懸垂碍子連の部分正面図である。FIG. 5 is a partial front view of the suspension insulator string.

【図６】レーザ光及び強反射点確認用レーザ光の照射状
態を示すモニタテレビの正面図である。FIG. 6 is a front view of a monitor television showing an irradiation state of laser light and laser light for confirming a strong reflection point.

【図７】本発明の送電線路用碍子の振動検出装置の第２
実施例を示す配置図である。FIG. 7 is a second vibration detecting device for insulators for power transmission lines according to the present invention.
It is a layout showing an example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２ 送電線路用碍子としての懸垂碍子、５ 碍子本体、
９ 振動検出装置、１０ 収納ケース、１２ 半導体レ
ーザ励起固体レーザ発生器、２０ 照射用対物レンズ、
３７ Ｏ／Ｅ変換器、３９ 振動計測部としての周波数
解析装置、４６受光用対物レンズ、４８ 光軸補正手段
を構成する第７反射ミラー、５０ 光軸補正手段を構成
する電動スライドステージ、５２ 光軸切換手段を構成
するクイックリターンミラー、５３ モニタ部を構成す
る第１ＣＣＤカメラ、５６ モニタ部を構成するモニタ
ーテレビ、Ｒ１ 振動検出用レーザ光、Ｒ２ 振動検出
用反射レーザ光、Ｒ３ 強反射点確認用レーザ光、Ｒ４
強反射点確認用反射レーザ光、Ｒ５ 参照レーザ光、
Ｅ 強反射点。2 Suspended insulators as insulators for power transmission lines, 5 insulator bodies,
9 vibration detection device, 10 storage case, 12 semiconductor laser excited solid state laser generator, 20 irradiation objective lens,
37 O / E converter, 39 Frequency analysis device as vibration measuring unit, 46 Receiving objective lens, 48 Seventh reflecting mirror constituting optical axis correcting means, 50 Electric slide stage constituting optical axis correcting means, 52 light A quick return mirror that constitutes the axis switching means, 53 a first CCD camera that constitutes a monitor section, 56 a monitor television that constitutes a monitor section, R1 vibration detection laser light, R2 vibration detection reflection laser light, and R3 strong reflection point confirmation Laser light, R4
Reflected laser light for strong reflection point confirmation, R5 reference laser light,
E Strong reflection point.

フロントページの続き (72)発明者 秋月 優宏 愛知県名古屋市瑞穂区市丘町２丁目38番２ 号Front Page Continuation (72) Inventor Yasuhiro Akizuki 2-38-2 Okamachi, Mizuho-ku, Nagoya, Aichi

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 送電線路用碍子に振動検出用光を照射す
る照射光学系と、送電線路用碍子からの反射光を受光す
る受光光学系を備え、前記振動検出用反射光と基準とな
る参照光とを光干渉させ、この光干渉信号をＯ／Ｅ変換
器により電気信号に変換した後、送電線路用碍子の振動
を計測する振動計測部を備えた送電線路用碍子の振動検
出装置において、 前記受光光学系を照射光学系と独立して設け、該受光光
学系に送電線路用碍子の光反射状態を確認するためのモ
ニタ部を備えた反射状態モニタ光学系を受光用対物レン
ズを共用するように組み込んだことを特徴とする送電線
路用碍子の振動検出装置。1. A reference serving as a reference for the vibration detection reflected light, comprising an irradiation optical system for irradiating the power transmission line insulator with vibration detection light, and a light receiving optical system for receiving reflected light from the power transmission line insulator. In a vibration detecting device for a power transmission line insulator, which is provided with a vibration measuring unit for measuring the vibration of the power transmission line insulator after causing optical interference with light and converting the light interference signal into an electric signal by an O / E converter, The light receiving optical system is provided independently of the irradiation optical system, and the light receiving optical system is provided with a monitor section for confirming the light reflection state of the insulator for the transmission line. A vibration detection device for an insulator for a transmission line, characterized by being incorporated as described above. 【請求項２】 請求項１において、前記受光光学系の受
光用対物レンズとＯ／Ｅ変換器との間に、送電線路用碍
子からの振動検出用反射光の光軸を参照光の光軸と一致
するように補正する光軸補正手段を設けたことを特徴と
する送電線路用碍子の振動検出装置。2. The optical axis of the vibration detecting reflected light from the power transmission line insulator between the light receiving objective lens of the light receiving optical system and the O / E converter according to claim 1. A vibration detecting device for an insulator for a transmission line, which is provided with an optical axis correcting means for making a correction so as to match with. 【請求項３】 請求項１において、受光用対物レンズと
Ｏ／Ｅ変換器との間に反射状態モニタ光学系の光軸と、
振動検出用受光光学系の光軸とを切り換える光軸切換手
段を設けたことを特徴とする送電線路用碍子の振動検出
装置。3. The optical axis of the reflection state monitor optical system between the objective lens for receiving light and the O / E converter according to claim 1,
A vibration detecting device for an insulator for a power transmission line, which is provided with an optical axis switching means for switching an optical axis of a light receiving optical system for vibration detection.