JPS5871421A - 振動物体の変位計測装置 - Google Patents
振動物体の変位計測装置Info
- Publication number
- JPS5871421A JPS5871421A JP16969181A JP16969181A JPS5871421A JP S5871421 A JPS5871421 A JP S5871421A JP 16969181 A JP16969181 A JP 16969181A JP 16969181 A JP16969181 A JP 16969181A JP S5871421 A JPS5871421 A JP S5871421A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sound wave
- displacement
- phase difference
- measured
- deltax
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
- G01S15/06—Systems determining the position data of a target
- G01S15/08—Systems for measuring distance only
- G01S15/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
- G01S15/36—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated with phase comparison between the received signal and the contemporaneously transmitted signal
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- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は振動物体の変位計測装置に関し、特に竺次元的
に振動する物体における夫々の方向の変位を測定する上
で効果を発揮する変位計測装置に関する。
に振動する物体における夫々の方向の変位を測定する上
で効果を発揮する変位計測装置に関する。
耐震構造物の設計等においては外部から適当な方法で加
振されるｌｌｌｌＩｂ台を用いた種々のデータ収集、例
えば震動台上に試験体を取り付けてその振動特性を調査
することが必要とされる。
振されるｌｌｌｌＩｂ台を用いた種々のデータ収集、例
えば震動台上に試験体を取り付けてその振動特性を調査
することが必要とされる。
どの場合、震動台の各方向の振動振幅を検知することが
振動台の制御および試験データ採取のためにも必要とさ
れる。そして、例えば原子力関係の研究設備等の場合に
は、平面方向のみならず上下方向にも振動する三次元振
動台が必要とされている。
振動台の制御および試験データ採取のためにも必要とさ
れる。そして、例えば原子力関係の研究設備等の場合に
は、平面方向のみならず上下方向にも振動する三次元振
動台が必要とされている。
ところで、従来の三次元振動台では第１図に示す方法に
より各方向の振動振幅を計測していた。同図において、
１は三次元振動台である。
より各方向の振動振幅を計測していた。同図において、
１は三次元振動台である。
該三次元振動台には夫々図中矢印方向の加速度成分を検
゛知するための加速度計２．３．４が取り付けられる。
゛知するための加速度計２．３．４が取り付けられる。
そして、これら加速度計Ｚ、Ｓ。
４からの出力を２回積分器５で積分演算することにより
、振動台の各方向の変位が求められる。
、振動台の各方向の変位が求められる。
が発生し、必ずしも満足な結果が得られなかった。
そこで別の方法として、第２図に示すように、各方向の
変位を検知する差動トラシス６、７．８を設け、その可
動鉄芯６１ 、 ｒｅ 、 ｇｌの先端を三次元振動台
１の各面に接触させてこれらの鉄芯６′。
変位を検知する差動トラシス６、７．８を設け、その可
動鉄芯６１ 、 ｒｅ 、 ｇｌの先端を三次元振動台
１の各面に接触させてこれらの鉄芯６′。
７／、８／が三次元振動台と共に振動する構造を用いる
ことが考えられる。こうすれば差動トラ、ンス６，１，
８の出力として三次元振動台１の各方向の変位を直接検
知することができる。しかし、この方法は応答性が悪く
、鉄芯ｒ、Ｉ 、 ７／ 、 Ｊ／がスティックする場
合もあって適当な方法とは言えない。
ことが考えられる。こうすれば差動トラ、ンス６，１，
８の出力として三次元振動台１の各方向の変位を直接検
知することができる。しかし、この方法は応答性が悪く
、鉄芯ｒ、Ｉ 、 ７／ 、 Ｊ／がスティックする場
合もあって適当な方法とは言えない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、低周波から
高周波までの広い範囲で撮動する振動物体の変位を高精
度で応答性よく測定することができ、三次元振動台にも
簡単に適用することができる振動物体の変位計測装置を
提供するものである。
高周波までの広い範囲で撮動する振動物体の変位を高精
度で応答性よく測定することができ、三次元振動台にも
簡単に適用することができる振動物体の変位計測装置を
提供するものである。
即ち、本発明は、振動する被測定物体の所要面に向けて
音波を発信する音波発振器と、被測定物体から反射した
音波を受信する音波受信器と、発信音波と受信音波との
位相差を検出する位相差計とを具備し、前記発信音波と
受信音波との位相差により被測定物体の変位を検出する
ことを特徴とする振動物体の変位計測装置である。
音波を発信する音波発振器と、被測定物体から反射した
音波を受信する音波受信器と、発信音波と受信音波との
位相差を検出する位相差計とを具備し、前記発信音波と
受信音波との位相差により被測定物体の変位を検出する
ことを特徴とする振動物体の変位計測装置である。
以下、第３図および第４図を参照して本発明の一実施例
を説明する。
を説明する。
第３図は本発明の一実施例になる振動台の変位計測装置
を示すブロック図である。同図において、１１は適当な
周波数ｆの音波を発信する音波発信器である。該音波発
信器１１は振動台１０の所要面に対して音波を発射する
発射器１２に接続されると共に、位相差計１３に接続さ
れている。他方、１４は振動台１０からの反射音波を受
信して電気信号に変換する音波受信器であり、該音波受
信器１４も前記位相差計１３に接続されている。位相差
計１３は音波発信器１１からの発信音波を基準として音
波受信器１４が検知した受信音波との位相差をパルス幅
などに変換するようになっている。そして、この位相差
計１３は位相差−電圧変換器１５に接続され、発信およ
び受信画音波の位相差に対応した出力が取り出されるよ
うになっている。
を示すブロック図である。同図において、１１は適当な
周波数ｆの音波を発信する音波発信器である。該音波発
信器１１は振動台１０の所要面に対して音波を発射する
発射器１２に接続されると共に、位相差計１３に接続さ
れている。他方、１４は振動台１０からの反射音波を受
信して電気信号に変換する音波受信器であり、該音波受
信器１４も前記位相差計１３に接続されている。位相差
計１３は音波発信器１１からの発信音波を基準として音
波受信器１４が検知した受信音波との位相差をパルス幅
などに変換するようになっている。そして、この位相差
計１３は位相差−電圧変換器１５に接続され、発信およ
び受信画音波の位相差に対応した出力が取り出されるよ
うになっている。
上記構成からなる変位計測装置の作用は次の −通りで
ある。音波発信器１１からの発信音波は発射器１２から
振動台１０の所要面に対して反射され、その反射音波は
受信器１２に受信される。
ある。音波発信器１１からの発信音波は発射器１２から
振動台１０の所要面に対して反射され、その反射音波は
受信器１２に受信される。
このとき、振動台１０が音波の進行方向に移動している
場合には、発信音波と受信音波との間に第４図に示すよ
うな位相ｔずれが生じる。同図ハ）は発信音波の波形、
同図恒）は受信音波の波形・を示している。これらの図
においてλは波長、４表は振動台１０の変位量である。
場合には、発信音波と受信音波との間に第４図に示すよ
うな位相ｔずれが生じる。同図ハ）は発信音波の波形、
同図恒）は受信音波の波形・を示している。これらの図
においてλは波長、４表は振動台１０の変位量である。
従って、このときに生じた発信音波と受信音波との位相
差Δθは Δ χ Δθ＝ −’ｌ ｇ ・・・・・（１）λ で表わされる。この結果、位相差計１３および位相差−
電圧変換器１５によりｒ出された位相差Δθから下記（
２）式により逆に振動台１０の変位Δ２の計測が可能と
なる。
差Δθは Δ χ Δθ＝ −’ｌ ｇ ・・・・・（１）λ で表わされる。この結果、位相差計１３および位相差−
電圧変換器１５によりｒ出された位相差Δθから下記（
２）式により逆に振動台１０の変位Δ２の計測が可能と
なる。
Δ θ
Δ２ニーλ 川・・・（２）
２ π
上述のように、上記実施例の変位計測装置によれば全く
振動台１０に接触することなくその変位を計測すること
ができる。また、前記式（２）から明らかなように、使
用する音波の波長λを変化させることにより測定範囲（
ダイナミックレンジ）を簡単に動かすことが可能となり
、小変位用、大変位用と自由に使い分けることができる
。更に全く振動台１０に接触することなくその変位を検
出できるので、取付けのために伺等かの治具を必要とし
た従来の計測装置に比較して極めて簡単に設置すること
ができる。従って、三次元振動台の三方向の変位！ｔｔ
側に適用する場合にも、従来の装置に比較して極めて容
易に適のみならず、総ての振動物体の変位計測に適用で
きるものである。
振動台１０に接触することなくその変位を計測すること
ができる。また、前記式（２）から明らかなように、使
用する音波の波長λを変化させることにより測定範囲（
ダイナミックレンジ）を簡単に動かすことが可能となり
、小変位用、大変位用と自由に使い分けることができる
。更に全く振動台１０に接触することなくその変位を検
出できるので、取付けのために伺等かの治具を必要とし
た従来の計測装置に比較して極めて簡単に設置すること
ができる。従って、三次元振動台の三方向の変位！ｔｔ
側に適用する場合にも、従来の装置に比較して極めて容
易に適のみならず、総ての振動物体の変位計測に適用で
きるものである。
以上詳述したように、本発明によ不振動物体の変位計測
装置は低周波から高周波までの高範囲の振動について簡
単に変位計測ができる等、顕著な効果を奏するものであ
る。
装置は低周波から高周波までの高範囲の振動について簡
単に変位計測ができる等、顕著な効果を奏するものであ
る。
第１図および第２図は三次元振動台の従来の変位計測方
法を示す説明図、第３図は本発明の一実施例になる変位
計測装置を示すブロック図、第４図は本発明の変位計測
装置の作用を示す説明図である。 １０・・・振動台、１１・・・音波発信器、１２・・・
発射器、１３・・・位相差計、１４・・・音波受信器、
１５・・・位相差−電圧変換器。 第１図 第２図
法を示す説明図、第３図は本発明の一実施例になる変位
計測装置を示すブロック図、第４図は本発明の変位計測
装置の作用を示す説明図である。 １０・・・振動台、１１・・・音波発信器、１２・・・
発射器、１３・・・位相差計、１４・・・音波受信器、
１５・・・位相差−電圧変換器。 第１図 第２図
Claims (1)
- 振動する被測定物体の所要面に向けて音波を発信する音
波発信器と、被測定物体から反射した音波を受信する音
波受信器と、発信音波と受信音波との位相差を検出する
位相差針とを具備し、前記発信音波と受信音波との位相
差により被測定物体の変位を検出することを特徴とする
振動物体の変位計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16969181A JPS5871421A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 振動物体の変位計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16969181A JPS5871421A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 振動物体の変位計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5871421A true JPS5871421A (ja) | 1983-04-28 |
Family
ID=15891100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16969181A Pending JPS5871421A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 振動物体の変位計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5871421A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110231006A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-09-13 | 苏州博昇科技有限公司 | 空气耦合超声干涉法 |
| EP3626200A1 (en) * | 2018-09-21 | 2020-03-25 | A-Traction Inc. | Surgery supporting apparatus capable of measuring the movement of a medical instrument, control method of the same, and surgery supporting system |
-
1981
- 1981-10-23 JP JP16969181A patent/JPS5871421A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3626200A1 (en) * | 2018-09-21 | 2020-03-25 | A-Traction Inc. | Surgery supporting apparatus capable of measuring the movement of a medical instrument, control method of the same, and surgery supporting system |
| CN110934641A (zh) * | 2018-09-21 | 2020-03-31 | 株式会社卓越牵引力 | 手术辅助装置及其控制方法、以及手术辅助*** |
| US11653980B2 (en) | 2018-09-21 | 2023-05-23 | A-Traction Inc. | Surgery supporting apparatus capable of measuring the movement of a medical instrument, control method of the same, and surgery supporting system |
| CN110231006A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-09-13 | 苏州博昇科技有限公司 | 空气耦合超声干涉法 |
| WO2020248516A1 (zh) * | 2019-06-10 | 2020-12-17 | 苏州博昇科技有限公司 | 空气耦合超声干涉法 |
| US11892541B2 (en) | 2019-06-10 | 2024-02-06 | Suzhou Phaserise Technology Co., Ltd. | Air-coupled ultrasonic interferometry method |
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