変位検出装置
【課題】機械的な駆動機構を排除してメンテナンスの負担を軽減することができる変位検出装置を提供する。
【解決手段】磁気リングガイドパイプ１０内に、磁気リングガイドパイプ１０の軸方向に所定所定間隔をもって配設された複数の磁気センサ２０と、磁気リングガイドパイプ１０に軸方向に移動自在として外挿され、磁気リングガイドパイプ１０の側壁を介して対向した磁気センサ２０により検出される第１の磁気リング１５ａと、第１の磁気リング１５ａを検出した磁気センサ２０を、他の磁気センサ２０から識別して認識することにより、第１の磁気リング１５ａの変位（＝河川の水底の変位）を検出する変位検出手段３０とを備える。
【解決手段】磁気リングガイドパイプ１０内に、磁気リングガイドパイプ１０の軸方向に所定所定間隔をもって配設された複数の磁気センサ２０と、磁気リングガイドパイプ１０に軸方向に移動自在として外挿され、磁気リングガイドパイプ１０の側壁を介して対向した磁気センサ２０により検出される第１の磁気リング１５ａと、第１の磁気リング１５ａを検出した磁気センサ２０を、他の磁気センサ２０から識別して認識することにより、第１の磁気リング１５ａの変位（＝河川の水底の変位）を検出する変位検出手段３０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定範囲内における被検出体の位置の変化を検出する変位検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
変位検出装置として、例えば図５に示したように、河川の橋脚Ａの基礎Ｂ付近の水底Ｙの位置ＧＬを検出するものが知られている（例えば、非特許文献１参照）。なお、図中、Ｘは水面、ＷＬは水位を示している。図５に示した変位検出装置は、磁性体材料で形成されて水に沈むリング部材１１２が外挿された計測パイプ１００を河底に立て込んで設置される。また、計測パイプ１００の途中箇所には、原点磁石１１３が嵌め込まれている。
【０００３】
そして、計測パイプ１００内に、測定器１１１と目盛り付きのケーブル１２１を介して接続された磁気センサ１２０が、計測パイプ１００の軸方向に移動自在に内挿されている。磁気センサ１２０は、測定者（河川の管理者等）の手動操作によりケーブル１２１の繰り出しと巻き上げを行う巻上げ機構１２２により、接続ケーブル１２１を介して計測パイプ１００内を上下動する。
【０００４】
測定器１１１は、測定者がケーブル１２１の目盛りを読み取るための目盛り指示部１３０と、ケーブル１２１とスリップリング１２３を介して接続されて磁気センサ１２０の検出信号を入力するセンサインターフェース１３１と、磁気センサ１２０により原点磁石１１３が検出されたとき及び磁気センサ１２０によりリング部材１１２が検出されたときにランプ表示を行う検出報知部１３２とを備えている。
【０００５】
ここで、洪水時等に橋脚Ａの周辺の水底Ｙが洗掘されると、それに応じてリング部材１１２が下降する。そこで、測定者は、巻上げ機構１２２を手動操作して、磁気センサ１２０によりリング部材１１２が検出されたことが検出報知部１３２により確認できるまで、磁気センサ１２０を下げる。
【０００６】
測定者は、磁気センサ１２０によりリング部材１１２が検出されたときのケーブル１２１の目盛りを目盛り指示部１３０で読み取ることによって、予め読み取った原点磁石１１３の装着位置を基準とした水底Ｙの変位を検出することができる。そして、水位Ｙの変位が予め設定された基準値を超えたときに、測定者は、防災警報を出す等の対処をする。
【０００７】
ここで、現地での手動測定には多大な労力を要するため、自動測定が望まれていた。しかし、図５に示した変位検出装置においては、巻上げ機構１２２にモータ駆動装置を備える必要があり、機械的な駆動機構である巻上げ機構１２２の異常を検出するためのセンサを備える必要があるため、装置構成が複雑になるという不都合があった。また、機械的な駆動機構である巻上げ機構１２２の安定動作を維持するために、定期的なメンテナンスが不可欠となるという管理面での煩わしさがあった。
【非特許文献１】福井次郎、外３名，「橋梁基礎の洗掘監視装置の開発」，２０００年土木学会年次学術講演会講演概要集，平成１２年９月，第５５巻，図１−図２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記背景を鑑みてなされたものであり、機械的な駆動機構を排除してメンテナンスの負担を軽減することができる変位検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、所定方向に所定間隔をもって配置された複数個の磁気センサと、各磁気センサによる被検出物の検出の有無を示す磁気検出信号を出力する磁気検出信号出力手段とを有する複数枚の磁気センサ基板と、非磁性体により形成され、前記複数枚の磁気センサ基板を前記所定方向に直列に接続して構成された基板モジュールを、前記所定方向を軸方向に合わせて収容した中空の棒状体と、該棒状体に該棒状体の軸方向に移動自在に外挿され、該棒状体の側壁を介して対向した前記磁気センサにより検出可能な磁性体部分を有するリング部材と、該リング部材を検出した磁気センサを、他の磁気センサから識別して認識することにより、該リング部材の変位を検出する変位検出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
かかる本発明によれば、前記棒状体に外挿された前記リング部材が前記棒状体に沿って移動すると、その移動位置に応じて、前記複数の磁気センサのいずれかにより前記リング部材が検出される。そのため、前記変位検出手段は、前記リング部材を検出した磁気センサを他の磁気センサから識別して認識することにより、前記リング部材の変位を検出することができる。そして、この場合、前記複数の磁気センサは予め前記棒状体内に配設されているため、前記磁気センサを移動させるための駆動機構を備える必要がない。したがって、簡易な構成によりメインテナンスを不要とした変位検出装置を提供することができる。そして、上記背景技術で説明した従来の変位検出装置のように、磁気センサを移動させる時間が不要となるので、リアルタイムに変位を検出することができる。さらに、本発明によれば、前記基板モジュールを構成する磁気センサ基板の枚数を増減することによって、前記変位検出手段により検出可能な前記リング部材の変位の範囲を容易に拡張／縮小することができる。
【００１１】
また、前記磁気センサ基板は、非磁性体により形成されて前記棒状体の内径よりも外径が小さいパイプ部材内に、前記所定方向を該パイプ部材の軸方向に合わせて固定して収容され、該磁気センサ基板が収容された複数のパイプ部材を、該パイプ部材を軸方向を一致させて直列に接続するために該パイプ部材に設けられた第１の位置決め部を介して直列に接続したパイプ部材連結体を、該パイプ部材連結体と前記棒状体の軸方向を一致させるために前記棒状体又は前記パイプ部材に設けられた第２の位置決め部を介して、前記棒状体内に収容されていることを特徴とする。
【００１２】
かかる本発明によれば、前記磁気センサ基板が前記パイプ部材内に、前記所定方向を前記パイプ部材の軸方向に合わせて固定して収容されている。そして、前記パイプ部材を前記第１の位置決め部を介して直列に接続することにより、各パイプ部材に収容された前記磁気センサ基板に搭載された磁気センサは、前記所定方向に沿って配置されることになる。そして、その上で、前記パイプ部材連結体を、前記第２の位置決め部を介して前記棒状体に収容することで、前記磁気センサ基板に搭載された磁気センサが前記棒状体の軸方向に沿って配置される。このように、本発明によれば、前記磁気センサ基板を前記所定方向を前記パイプ部材の軸方向に合わせて前記パイプ部材に収容すれば、後は前記第１の位置決め部と前記第２の位置決め部の作用により、前記磁気センサ基板に搭載された磁気センサを、前記棒状体の軸方向に沿って配置することができる。そのため、変位の検出範囲を、前記磁気センサ基板を収容した前記パイプ部材の接続個数を変更することにより、容易に設定・変更することができる。
【００１３】
また、前記棒状体は、前記磁気センサ基板が前記所定方向を軸方向に合わせて収容された複数のパイプ部材を、軸方向を一致させて直列に接続して構成されていることを特徴とする。
【００１４】
かかる本発明によれば、直列に接続する前記パイプ部材の個数を変更することによって、前記リング部材の変位の測定範囲を容易に設定・変更することができる。そのため、要求される前記リング部材の変位の測定範囲に過不足なく対応した前記棒状体を、容易に構成することができる。
【００１５】
また、前記棒状体は、軸を水位方向として、一端を水底に埋設して設置され、前記リング部材は水に沈み、前記変位検出手段は、該水に沈むリング部材を検出した磁気センサを認識することにより、水底の変位を検出することを特徴とする。
【００１６】
かかる本発明によれば、前記棒状体が埋設された水底が洗掘されると、水に沈んで水底に接している前記リング部材が下降し、前記リング部材を検出する磁気センサが、より下方に配設されたものに切り換わる。そのため、前記変位検出手段は、前記リング部材を検出した磁気センサを認識することによって、水底の変位を検出することができる。
【００１７】
また、前記棒状体は、軸を水位方向として、予め設定された水位の検出範囲が前記複数の磁気センサが配設された範囲内となるように水面付近に設置され、前記リング部材は水に浮き、前記変位検出手段は、該水に浮くリング部材を検出した磁気センサを認識することにより、水面の変位を検出することを特徴とする。
【００１８】
かかる本発明によれば、前記棒状体が設置された河川等の水位が上下すると、それに応じて水面に浮かぶ前記リング部材が上下し、前記リング部材を検出する磁気センサが切り換わる。そのため、前記変位検出手段は、前記リング部材を検出した磁気センサを認識することによって、水面の変位を検出することができる。
【００１９】
また、前記棒状体は、軸を水位方向として、一端が水底に埋設され、且つ、予め設定された水位の検出範囲が前記複数の磁気センサが配設された範囲内となるように設置され、前記リング部材として、水に沈む第１のリング部材と水に浮く第２のリング部材とを、該第１のリング部材を水底側に配置して備え、前記変位検出手段は、前記第１のリング部材を検出した前記磁気センサを認識することにより水底の変位を検出すると共に、前記第２のリング部材を検出した前記磁気センサを認識することにより水面の変位を検出することを特徴とする。
【００２０】
かかる本発明によれば、水底の洗掘に応じて水に沈む前記第１のリング部材が下降し、また、水位の変化に応じて水に浮かぶ前記第２のリング部材が上下に移動する。そのため、上記変位検出手段は、前記第１のリング部材を検出した磁気センサを認識することで水底の変位を検出することができると共に、前記第２のリング部材を検出した磁気センサを認識することで水面の変位を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施の形態について、図１〜図４を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態における変位検出装置の構成図、図２は図１に示した磁気リングガイドパイプ内の構成図、図３はパイプ部材に複数枚の磁気センサ基板を収容する場合の構成図、図４は本発明の第２の実施形態における変位検出装置の構成図である。
【００２２】
［第１の実施形態］先ず、図１〜図３を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１を参照して、第１の実施形態の変位検出装置は、橋脚Ａ付近の河底Ｙの変位を検出するものであり、センサユニット１と測定器２とをケーブル３で接続して構成されている。
【００２３】
センサユニット１は、ＳＵＳ製の磁気リングガイドパイプ１０（本発明の非磁性体により形成された棒状体に相当する）内に、直列に接続された磁気センサ基板１１ａ，１１ｂ及び制御基板１２を収容して構成され、磁気リングガイドパイプ１０には、磁性体材料で形成されて水に沈む第１の磁気リング１５ａが、磁気リングガイドパイプ１０の軸方向に移動自在に外挿されている。
【００２４】
磁気センサ基板１１ａ，１１ｂには、基板の長辺方向（本発明の所定方向に相当する）に、変位検出の分解能に応じた間隔（本発明の所定間隔に相当する）をもって複数個（例えば２００個）の磁気センサ２０が搭載されている。そして、各磁気センサ２０は、磁気リングガイドパイプ１０の側壁を介して第１の磁気リング１５ａと対向しているときはＯＮ状態（磁気検出状態）となり、第１の磁気リング１５ａと対向していないときにはＯＦＦ状態（磁気非検出状態）となる。なお、磁気センサ基板１１ａ，１１ｂを直列に接続した構成が、本発明の基板モジュールに相当する。
【００２５】
そして、各磁気センサ基板１１ａ，１１ｂには、各磁気センサ２０のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す磁気検出信号を制御基板１２に出力する磁気検出信号出力手段（図示しない）が備えられ、制御基板１２は、該磁気検出信号の入力により、各磁気センサ基板１１ａ，１１ｂに搭載された磁気センサ２０のうち、第１の磁気リング１５ａを検出した磁気センサ２０を認識する。
【００２６】
また、測定器２には、コントローラ３０と、モデム３１と、携帯電話３２とが備えられている。コントローラ３０と制御基板１２とは、ケーブル３を介して双方向のシリアル通信を行い、制御基板１２は、第１の磁気リング１５ａを検出した磁気センサ２０の識別データをコントローラ３０に送信する。これにより、コントローラ３０は、第１の磁気リング１５ａが水底側から何番目の磁気センサ２０で検出されたかを認識して、第１の磁気リング１５ａの位置ＧＬ（＝水底の位置）を検出することができる。
【００２７】
そして、コントローラ３０は、水底Ｙの洗掘がされて第１の磁気リング１５ａが下降し、第１の磁気リング１５ａの検知位置ＧＬが基準位置（例えば、センサユニット１を設置したときの第１の磁気リング１５ａの位置）から所定レベル以上下がって変位したときに、モデム３１及び携帯電話３２を介して、別の場所にいる河川の管理者等に防災警報を送信する。なお、このように、コントローラ３０によって、第１の磁気リング１５ａの変位を検出する構成が、本発明の変位検出手段に相当する。
【００２８】
次に、図２を参照して、センサユニット１の内部構成について説明する。図２（ａ）はセンサユニット１の縦断面図であり、磁気センサ基板１１ａは、円筒形状のＳＵＳ製のパイプ部材４０ａ内に、長辺方向をパイプ部材４０ａの軸方向に合わせてモールド封止により固定されている。
【００２９】
同様に、磁気センサ基板１１ｂは、円筒形状のＳＵＳ製のパイプ部材４０ｂ内に、長辺方向をパイプ部材４０ｂの軸方向に合わせてモールド封止により固定されている。また、、制御基板１２は、ＳＵＳ製の円筒形状のパイプ部材４１内に、長辺方向をパイプ部材４１の軸方向に合わせてモールド封止により固定されている。
【００３０】
なお、別の実施形態として、円柱形状を作るための雌型の中央に磁気センサ基板１１ａ，１１ｂを配置して、該雌型に樹脂モールド剤を流し込み、樹脂モールド剤が固まった後に該雌型を外すことにより、パイプ部材４０ａ，４０ｂを形成してもよい。
【００３１】
また、磁気センサ基板１１ｂの下端部と最下部に配置された磁気センサとの間隔Ａ（数mm）と、磁気センサ基板１１ａの上端部と最上部に配置された磁気センサとの間隔Ｂ（数mm）は、これらの間隔の合計が、磁気センサ基板１１ａ，１１ｂにおける磁気センサの配置間隔Ｃと同一となるように（Ｃ＝Ａ＋Ｂ）構成されている。これにより、磁気センサ基板１１ａ，１１ｂの連結箇所における磁気センサの間隔が上記Ｃとなり、磁気リング１５ａの測定範囲の全域に亘って磁気センサの配置間隔が一定に保たれるようにしている。
【００３２】
そして、パイプ部材４１のつば部４７ａとパイプ部材４０ｂのつば部４６ｂとが、Ｏリング６０ｃによりシーリングされてボルト５３で固定され、パイプ部材４０ｂのつば部４６ａとパイプ部材４０ａのつば部４５ｂとが、Ｏリング６０ｂによりシーリングされてボルト５０で固定されている。また、パイプ部材４０ａのつば部４５ａは、Ｏリング６０ａによりシーリングされて底板４８にボルト５１で固定され、これにより、パイプ部材４１、パイプ部材４０ｂ、及びパイプ部材４０ａ内が防水されている。
【００３３】
図２（ｃ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ矢視図であり、パイプ部材４０ｂのつば部４６ａには位置決めピン６１ａ，６１ｂが設けられている。そして、パイプ部材４０ａのつば部４５ｂには、位置決めピン６１ａ、６１ｂに設置位置に対応した位置決め穴が穿設されており、位置決めピン６１ａ，６１ｂを該位置決め孔に挿入することで、つば部４６ａとつば部４５ｂのボルト穴が位置決めされると共に、パイプ部材４０ａの軸方向とパイプ部材４０ｂの軸方向とが合致する。
【００３４】
なお、位置決めピン６１ａ，６１ｂ及びこれらに対応した位置決め穴が、本発明の第１の位置決め部に相当する。また、パイプ部材４１のつば部４７ａとパイプ部材４０ｂのつば部４６ｂについても、同様にして、ボルト穴と軸方向が位置決めされる。
【００３５】
ここで、つば部４５ａ，４５ｂ，４６ａ，４６ｂ，４７ａの外径は、磁気リングガイドパイプ１０の内径よりも若干小さく設定されている。そのため、連結された状態のパイプ部材４０ａ，４０ｂ，４１（本発明のパイプ部材連結体に相当する）を、磁気リングガイドパイプ１０に挿入したときに、つば部４５ａ，４５ｂ，４６ａ，４６ｂ，４７ａの外周が磁気リングガイドパイプ１０の内壁で規制され、これにより、パイプ部材４０ａ，４０ｂ，４１の軸方向が磁気リングガイドパイプ１０の軸方向と合致する。
【００３６】
そして、パイプ部材４０ａ，４０ｂに固定された磁気センサ基板１１ａ，１１ｂは、長辺方向がパイプ部材４０ａ，４０ｂの軸方向に合致しており、磁気センサ基板１１ａ，１１ｂに搭載された磁気センサ２０は、磁気センサ基板１１ａ，１１ｂの長辺方向に配置されている。そのため、各磁気センサ２０は、磁気リングガイドパイプ１０内で、磁気リングガイドパイプ１０の軸方向に配置された状態となる。なお、この場合、つば部４５ａ，４５ｂ，４６ａ，４６ｂは、本発明の第２の位置決め部に相当する。
【００３７】
そして、図２（ｂ）に示した第１のリング部材１５ａが磁気リングガイドパイプ１０に外挿されて、センサユニット１（図１参照）が構成される。なお、リング部材１５ａの内径αは、磁気リングガイドパイプ１０の外径βよりも大きく設定され、これにより、リング部材１５ａは磁気リングガイドパイプ１０の軸方向に移動自在とされている。また、第１のリング部材１５ａは、磁気リングガイドパイプ１０の端部のボルト５２により抜け止めされている。
【００３８】
また、図３（ａ）に示したように、磁気センサ２０を長辺方向に所定間隔で複数個（例えば４０個）配列して搭載した磁気センサ基板１３ａ〜１３ｅを、コネクタ１４により接続した基板モジュールを、図３（ｂ）に示したように、パイプ部材７０に挿入して固定するようにしてもよい。この場合、図３（ｂ）に示したパイプ部材７０を、つば部７１ａ，７１ｂにより複数個接続して磁気リングガイドパイプ１０に挿入し、センサユニット１を構成することにより、変位の測定範囲を容易に拡張することができる。
【００３９】
［第２の実施形態］次に、図４を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、上述した第１の実施態様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。第２の実施形態の変位検出装置は、磁気センサ基板１１ｂにさらに磁気センサ基板１１ｃを接続して磁気センサ２０による検出範囲を拡大した点と、第１の磁気リング１５ａの他に、水に浮く第２の磁気リング１５ｂを備えている点が、前記第１の実施形態の変位検出装置と相違する。
【００４０】
第２の磁気リング１５ｂは、水に浮く点で第１の磁気リング１５ａと相違するが、外形は第１の磁気リング１５ａと同様であり、磁気リングガイドパイプ１０の側壁を介して対向した磁気センサ２０により検出される。そして、磁気リングガイドパイプ１０に移動自在に外挿されている。そのため、水面Ｘの水位ＷＬが変化すると、それに応じて第２の磁気リング１５ｂの位置が上下し、第２の磁気リング１５ｂを検出する磁気センサ２０が切り換わる。
【００４１】
磁気センサ基板１１ｃの構成は、上述した磁気センサ基板１１ａ，１１ｂと同様であり、磁気センサ基板１１ｃに搭載された各磁気センサ２０のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す磁気検出信号が制御基板１２に入力される。そして、制御基板１２からコントローラ３０に対して、第２の磁気リング１５ｂを検出した磁気センサ２０の識別データとを送信する。
【００４２】
これにより、コントローラ３０は、該識別データから河川の水位ＷＬの変位を検出することができる。コントローラ３０は、河川の水位ＷＬが上昇して、基準位置からの水位ＷＬの変位が予め設定された上限水位を超えたときに、モデム及び携帯電話３２を介して、別の場所にいる河川の管理者等に防災警報を送信する。
【００４３】
このように、第２の実施の形態の変位検出装置によれば、第１の磁気リング１５ａの位置を検出して河床の変位を検出することができると共に、第２の磁気リング１５ｂの位置を検出して水面の変位を検出することができる。なお、第１の磁気リング１５ａは第２の磁気リング１５ｂの下方に配置されているため、ＯＮ状態となった２個の磁気センサ２０のうち、上方の磁気センサ２０が第２の磁気リング１５ｂの位置を示し、下方の磁気センサ２０が第１の磁気リング１５ａの位置を示す。
【００４４】
なお、本第２の実施の形態でも、図３（ａ），図３（ｂ）に示したように、複数枚の磁気センサ基板１３ａ〜１３ｅを収容したパイプ部材７０を、複数個接続してセンサユニット１を構成してもよい。
【００４５】
また、本第２の実施の形態では、河川の河床の変位及び河川の水面の変位を検出する変位検出装置を示したが、第２の磁気リング１５ｂのみを備えることにより、河川の水面の変位のみを検出する構成とすることもできる。
【００４６】
また、前記第１の実施の形態では、河川の水底の変位を検出する変位検出装置を示し、前記第２の実施の形態では、河川の水面の変位を検出する変位検出装置を示したが、本発明の変位検出装置による検出対象はこれらに限られず、１方向に変位する対象物であれば、本発明を適用して変位を検出することができる。
【００４７】
また、前記第１の実施形態では２枚の磁気センサ基板１１ａ，１１ｂを直列に接続し、前記第２の実施形態では３枚の磁気センサ基板１１ａ，１１ｂ，１１ｃを直列に接続したが、接続する磁気センサ基板の枚数を増やすことによって、変位の検出範囲をさらに拡大することができる。
【００４８】
また、第１の磁気リング１５ａ及び第２の磁気リング１５ｂは、必ずしも全体を磁性体材料で形成する必要はなく、例えば、内周壁の一部に磁性体を埋め込んで磁気センサ２０により検出されるようにしてもよい。
【００４９】
また、図２（ａ）に示したパイプ部材４０ａ，４０ｂ，４１は、つば部４５ｂ，４６ａ，４６ｂ，４７ａにより連結されているが、パイプ部材４０ａ，４０ｂ，４１の連結部の構造はこれに限られず、他の構造により、例えば、連結したときにパイプ部材の連結箇所の外周面がストレートとなる構造としてもよい。このように、パイプ部材の連結箇所の外周面をストレートとした場合には、パイプ部材の連結体を磁気リング１５ａを直動させるガイドとして作用させることができるため、磁気リングガイドパイプ１０を不要とすることができる（この場合、パイプ部材の連結体が本発明の棒状体に相当する）。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施形態における変位検出装置の構成図。
【図２】図１に示した磁気リングガイドパイプ内の構成図。
【図３】パイプ部材に複数枚の磁気センサ基板を収容する場合の構成図。
【図４】本発明の第２の実施形態における変位検出装置の構成図。
【図５】従来の変位検出装置の構成図。
【符号の説明】
【００５１】
１…センサユニット、２…測定器、３…ケーブル、１０…磁気リングガイドパイプ（棒状体）、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…磁気センサ基板、１２…制御基板、１５ａ…第１の磁気リング（第１のリング部材）、１５ｂ…第２の磁気リング（第２のリング部材）、２０…磁気センサ、３０…コントローラ、３１…モデム、３２…携帯電話
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定範囲内における被検出体の位置の変化を検出する変位検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
変位検出装置として、例えば図５に示したように、河川の橋脚Ａの基礎Ｂ付近の水底Ｙの位置ＧＬを検出するものが知られている（例えば、非特許文献１参照）。なお、図中、Ｘは水面、ＷＬは水位を示している。図５に示した変位検出装置は、磁性体材料で形成されて水に沈むリング部材１１２が外挿された計測パイプ１００を河底に立て込んで設置される。また、計測パイプ１００の途中箇所には、原点磁石１１３が嵌め込まれている。
【０００３】
そして、計測パイプ１００内に、測定器１１１と目盛り付きのケーブル１２１を介して接続された磁気センサ１２０が、計測パイプ１００の軸方向に移動自在に内挿されている。磁気センサ１２０は、測定者（河川の管理者等）の手動操作によりケーブル１２１の繰り出しと巻き上げを行う巻上げ機構１２２により、接続ケーブル１２１を介して計測パイプ１００内を上下動する。
【０００４】
測定器１１１は、測定者がケーブル１２１の目盛りを読み取るための目盛り指示部１３０と、ケーブル１２１とスリップリング１２３を介して接続されて磁気センサ１２０の検出信号を入力するセンサインターフェース１３１と、磁気センサ１２０により原点磁石１１３が検出されたとき及び磁気センサ１２０によりリング部材１１２が検出されたときにランプ表示を行う検出報知部１３２とを備えている。
【０００５】
ここで、洪水時等に橋脚Ａの周辺の水底Ｙが洗掘されると、それに応じてリング部材１１２が下降する。そこで、測定者は、巻上げ機構１２２を手動操作して、磁気センサ１２０によりリング部材１１２が検出されたことが検出報知部１３２により確認できるまで、磁気センサ１２０を下げる。
【０００６】
測定者は、磁気センサ１２０によりリング部材１１２が検出されたときのケーブル１２１の目盛りを目盛り指示部１３０で読み取ることによって、予め読み取った原点磁石１１３の装着位置を基準とした水底Ｙの変位を検出することができる。そして、水位Ｙの変位が予め設定された基準値を超えたときに、測定者は、防災警報を出す等の対処をする。
【０００７】
ここで、現地での手動測定には多大な労力を要するため、自動測定が望まれていた。しかし、図５に示した変位検出装置においては、巻上げ機構１２２にモータ駆動装置を備える必要があり、機械的な駆動機構である巻上げ機構１２２の異常を検出するためのセンサを備える必要があるため、装置構成が複雑になるという不都合があった。また、機械的な駆動機構である巻上げ機構１２２の安定動作を維持するために、定期的なメンテナンスが不可欠となるという管理面での煩わしさがあった。
【非特許文献１】福井次郎、外３名，「橋梁基礎の洗掘監視装置の開発」，２０００年土木学会年次学術講演会講演概要集，平成１２年９月，第５５巻，図１−図２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記背景を鑑みてなされたものであり、機械的な駆動機構を排除してメンテナンスの負担を軽減することができる変位検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、所定方向に所定間隔をもって配置された複数個の磁気センサと、各磁気センサによる被検出物の検出の有無を示す磁気検出信号を出力する磁気検出信号出力手段とを有する複数枚の磁気センサ基板と、非磁性体により形成され、前記複数枚の磁気センサ基板を前記所定方向に直列に接続して構成された基板モジュールを、前記所定方向を軸方向に合わせて収容した中空の棒状体と、該棒状体に該棒状体の軸方向に移動自在に外挿され、該棒状体の側壁を介して対向した前記磁気センサにより検出可能な磁性体部分を有するリング部材と、該リング部材を検出した磁気センサを、他の磁気センサから識別して認識することにより、該リング部材の変位を検出する変位検出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
かかる本発明によれば、前記棒状体に外挿された前記リング部材が前記棒状体に沿って移動すると、その移動位置に応じて、前記複数の磁気センサのいずれかにより前記リング部材が検出される。そのため、前記変位検出手段は、前記リング部材を検出した磁気センサを他の磁気センサから識別して認識することにより、前記リング部材の変位を検出することができる。そして、この場合、前記複数の磁気センサは予め前記棒状体内に配設されているため、前記磁気センサを移動させるための駆動機構を備える必要がない。したがって、簡易な構成によりメインテナンスを不要とした変位検出装置を提供することができる。そして、上記背景技術で説明した従来の変位検出装置のように、磁気センサを移動させる時間が不要となるので、リアルタイムに変位を検出することができる。さらに、本発明によれば、前記基板モジュールを構成する磁気センサ基板の枚数を増減することによって、前記変位検出手段により検出可能な前記リング部材の変位の範囲を容易に拡張／縮小することができる。
【００１１】
また、前記磁気センサ基板は、非磁性体により形成されて前記棒状体の内径よりも外径が小さいパイプ部材内に、前記所定方向を該パイプ部材の軸方向に合わせて固定して収容され、該磁気センサ基板が収容された複数のパイプ部材を、該パイプ部材を軸方向を一致させて直列に接続するために該パイプ部材に設けられた第１の位置決め部を介して直列に接続したパイプ部材連結体を、該パイプ部材連結体と前記棒状体の軸方向を一致させるために前記棒状体又は前記パイプ部材に設けられた第２の位置決め部を介して、前記棒状体内に収容されていることを特徴とする。
【００１２】
かかる本発明によれば、前記磁気センサ基板が前記パイプ部材内に、前記所定方向を前記パイプ部材の軸方向に合わせて固定して収容されている。そして、前記パイプ部材を前記第１の位置決め部を介して直列に接続することにより、各パイプ部材に収容された前記磁気センサ基板に搭載された磁気センサは、前記所定方向に沿って配置されることになる。そして、その上で、前記パイプ部材連結体を、前記第２の位置決め部を介して前記棒状体に収容することで、前記磁気センサ基板に搭載された磁気センサが前記棒状体の軸方向に沿って配置される。このように、本発明によれば、前記磁気センサ基板を前記所定方向を前記パイプ部材の軸方向に合わせて前記パイプ部材に収容すれば、後は前記第１の位置決め部と前記第２の位置決め部の作用により、前記磁気センサ基板に搭載された磁気センサを、前記棒状体の軸方向に沿って配置することができる。そのため、変位の検出範囲を、前記磁気センサ基板を収容した前記パイプ部材の接続個数を変更することにより、容易に設定・変更することができる。
【００１３】
また、前記棒状体は、前記磁気センサ基板が前記所定方向を軸方向に合わせて収容された複数のパイプ部材を、軸方向を一致させて直列に接続して構成されていることを特徴とする。
【００１４】
かかる本発明によれば、直列に接続する前記パイプ部材の個数を変更することによって、前記リング部材の変位の測定範囲を容易に設定・変更することができる。そのため、要求される前記リング部材の変位の測定範囲に過不足なく対応した前記棒状体を、容易に構成することができる。
【００１５】
また、前記棒状体は、軸を水位方向として、一端を水底に埋設して設置され、前記リング部材は水に沈み、前記変位検出手段は、該水に沈むリング部材を検出した磁気センサを認識することにより、水底の変位を検出することを特徴とする。
【００１６】
かかる本発明によれば、前記棒状体が埋設された水底が洗掘されると、水に沈んで水底に接している前記リング部材が下降し、前記リング部材を検出する磁気センサが、より下方に配設されたものに切り換わる。そのため、前記変位検出手段は、前記リング部材を検出した磁気センサを認識することによって、水底の変位を検出することができる。
【００１７】
また、前記棒状体は、軸を水位方向として、予め設定された水位の検出範囲が前記複数の磁気センサが配設された範囲内となるように水面付近に設置され、前記リング部材は水に浮き、前記変位検出手段は、該水に浮くリング部材を検出した磁気センサを認識することにより、水面の変位を検出することを特徴とする。
【００１８】
かかる本発明によれば、前記棒状体が設置された河川等の水位が上下すると、それに応じて水面に浮かぶ前記リング部材が上下し、前記リング部材を検出する磁気センサが切り換わる。そのため、前記変位検出手段は、前記リング部材を検出した磁気センサを認識することによって、水面の変位を検出することができる。
【００１９】
また、前記棒状体は、軸を水位方向として、一端が水底に埋設され、且つ、予め設定された水位の検出範囲が前記複数の磁気センサが配設された範囲内となるように設置され、前記リング部材として、水に沈む第１のリング部材と水に浮く第２のリング部材とを、該第１のリング部材を水底側に配置して備え、前記変位検出手段は、前記第１のリング部材を検出した前記磁気センサを認識することにより水底の変位を検出すると共に、前記第２のリング部材を検出した前記磁気センサを認識することにより水面の変位を検出することを特徴とする。
【００２０】
かかる本発明によれば、水底の洗掘に応じて水に沈む前記第１のリング部材が下降し、また、水位の変化に応じて水に浮かぶ前記第２のリング部材が上下に移動する。そのため、上記変位検出手段は、前記第１のリング部材を検出した磁気センサを認識することで水底の変位を検出することができると共に、前記第２のリング部材を検出した磁気センサを認識することで水面の変位を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施の形態について、図１〜図４を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態における変位検出装置の構成図、図２は図１に示した磁気リングガイドパイプ内の構成図、図３はパイプ部材に複数枚の磁気センサ基板を収容する場合の構成図、図４は本発明の第２の実施形態における変位検出装置の構成図である。
【００２２】
［第１の実施形態］先ず、図１〜図３を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１を参照して、第１の実施形態の変位検出装置は、橋脚Ａ付近の河底Ｙの変位を検出するものであり、センサユニット１と測定器２とをケーブル３で接続して構成されている。
【００２３】
センサユニット１は、ＳＵＳ製の磁気リングガイドパイプ１０（本発明の非磁性体により形成された棒状体に相当する）内に、直列に接続された磁気センサ基板１１ａ，１１ｂ及び制御基板１２を収容して構成され、磁気リングガイドパイプ１０には、磁性体材料で形成されて水に沈む第１の磁気リング１５ａが、磁気リングガイドパイプ１０の軸方向に移動自在に外挿されている。
【００２４】
磁気センサ基板１１ａ，１１ｂには、基板の長辺方向（本発明の所定方向に相当する）に、変位検出の分解能に応じた間隔（本発明の所定間隔に相当する）をもって複数個（例えば２００個）の磁気センサ２０が搭載されている。そして、各磁気センサ２０は、磁気リングガイドパイプ１０の側壁を介して第１の磁気リング１５ａと対向しているときはＯＮ状態（磁気検出状態）となり、第１の磁気リング１５ａと対向していないときにはＯＦＦ状態（磁気非検出状態）となる。なお、磁気センサ基板１１ａ，１１ｂを直列に接続した構成が、本発明の基板モジュールに相当する。
【００２５】
そして、各磁気センサ基板１１ａ，１１ｂには、各磁気センサ２０のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す磁気検出信号を制御基板１２に出力する磁気検出信号出力手段（図示しない）が備えられ、制御基板１２は、該磁気検出信号の入力により、各磁気センサ基板１１ａ，１１ｂに搭載された磁気センサ２０のうち、第１の磁気リング１５ａを検出した磁気センサ２０を認識する。
【００２６】
また、測定器２には、コントローラ３０と、モデム３１と、携帯電話３２とが備えられている。コントローラ３０と制御基板１２とは、ケーブル３を介して双方向のシリアル通信を行い、制御基板１２は、第１の磁気リング１５ａを検出した磁気センサ２０の識別データをコントローラ３０に送信する。これにより、コントローラ３０は、第１の磁気リング１５ａが水底側から何番目の磁気センサ２０で検出されたかを認識して、第１の磁気リング１５ａの位置ＧＬ（＝水底の位置）を検出することができる。
【００２７】
そして、コントローラ３０は、水底Ｙの洗掘がされて第１の磁気リング１５ａが下降し、第１の磁気リング１５ａの検知位置ＧＬが基準位置（例えば、センサユニット１を設置したときの第１の磁気リング１５ａの位置）から所定レベル以上下がって変位したときに、モデム３１及び携帯電話３２を介して、別の場所にいる河川の管理者等に防災警報を送信する。なお、このように、コントローラ３０によって、第１の磁気リング１５ａの変位を検出する構成が、本発明の変位検出手段に相当する。
【００２８】
次に、図２を参照して、センサユニット１の内部構成について説明する。図２（ａ）はセンサユニット１の縦断面図であり、磁気センサ基板１１ａは、円筒形状のＳＵＳ製のパイプ部材４０ａ内に、長辺方向をパイプ部材４０ａの軸方向に合わせてモールド封止により固定されている。
【００２９】
同様に、磁気センサ基板１１ｂは、円筒形状のＳＵＳ製のパイプ部材４０ｂ内に、長辺方向をパイプ部材４０ｂの軸方向に合わせてモールド封止により固定されている。また、、制御基板１２は、ＳＵＳ製の円筒形状のパイプ部材４１内に、長辺方向をパイプ部材４１の軸方向に合わせてモールド封止により固定されている。
【００３０】
なお、別の実施形態として、円柱形状を作るための雌型の中央に磁気センサ基板１１ａ，１１ｂを配置して、該雌型に樹脂モールド剤を流し込み、樹脂モールド剤が固まった後に該雌型を外すことにより、パイプ部材４０ａ，４０ｂを形成してもよい。
【００３１】
また、磁気センサ基板１１ｂの下端部と最下部に配置された磁気センサとの間隔Ａ（数mm）と、磁気センサ基板１１ａの上端部と最上部に配置された磁気センサとの間隔Ｂ（数mm）は、これらの間隔の合計が、磁気センサ基板１１ａ，１１ｂにおける磁気センサの配置間隔Ｃと同一となるように（Ｃ＝Ａ＋Ｂ）構成されている。これにより、磁気センサ基板１１ａ，１１ｂの連結箇所における磁気センサの間隔が上記Ｃとなり、磁気リング１５ａの測定範囲の全域に亘って磁気センサの配置間隔が一定に保たれるようにしている。
【００３２】
そして、パイプ部材４１のつば部４７ａとパイプ部材４０ｂのつば部４６ｂとが、Ｏリング６０ｃによりシーリングされてボルト５３で固定され、パイプ部材４０ｂのつば部４６ａとパイプ部材４０ａのつば部４５ｂとが、Ｏリング６０ｂによりシーリングされてボルト５０で固定されている。また、パイプ部材４０ａのつば部４５ａは、Ｏリング６０ａによりシーリングされて底板４８にボルト５１で固定され、これにより、パイプ部材４１、パイプ部材４０ｂ、及びパイプ部材４０ａ内が防水されている。
【００３３】
図２（ｃ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ矢視図であり、パイプ部材４０ｂのつば部４６ａには位置決めピン６１ａ，６１ｂが設けられている。そして、パイプ部材４０ａのつば部４５ｂには、位置決めピン６１ａ、６１ｂに設置位置に対応した位置決め穴が穿設されており、位置決めピン６１ａ，６１ｂを該位置決め孔に挿入することで、つば部４６ａとつば部４５ｂのボルト穴が位置決めされると共に、パイプ部材４０ａの軸方向とパイプ部材４０ｂの軸方向とが合致する。
【００３４】
なお、位置決めピン６１ａ，６１ｂ及びこれらに対応した位置決め穴が、本発明の第１の位置決め部に相当する。また、パイプ部材４１のつば部４７ａとパイプ部材４０ｂのつば部４６ｂについても、同様にして、ボルト穴と軸方向が位置決めされる。
【００３５】
ここで、つば部４５ａ，４５ｂ，４６ａ，４６ｂ，４７ａの外径は、磁気リングガイドパイプ１０の内径よりも若干小さく設定されている。そのため、連結された状態のパイプ部材４０ａ，４０ｂ，４１（本発明のパイプ部材連結体に相当する）を、磁気リングガイドパイプ１０に挿入したときに、つば部４５ａ，４５ｂ，４６ａ，４６ｂ，４７ａの外周が磁気リングガイドパイプ１０の内壁で規制され、これにより、パイプ部材４０ａ，４０ｂ，４１の軸方向が磁気リングガイドパイプ１０の軸方向と合致する。
【００３６】
そして、パイプ部材４０ａ，４０ｂに固定された磁気センサ基板１１ａ，１１ｂは、長辺方向がパイプ部材４０ａ，４０ｂの軸方向に合致しており、磁気センサ基板１１ａ，１１ｂに搭載された磁気センサ２０は、磁気センサ基板１１ａ，１１ｂの長辺方向に配置されている。そのため、各磁気センサ２０は、磁気リングガイドパイプ１０内で、磁気リングガイドパイプ１０の軸方向に配置された状態となる。なお、この場合、つば部４５ａ，４５ｂ，４６ａ，４６ｂは、本発明の第２の位置決め部に相当する。
【００３７】
そして、図２（ｂ）に示した第１のリング部材１５ａが磁気リングガイドパイプ１０に外挿されて、センサユニット１（図１参照）が構成される。なお、リング部材１５ａの内径αは、磁気リングガイドパイプ１０の外径βよりも大きく設定され、これにより、リング部材１５ａは磁気リングガイドパイプ１０の軸方向に移動自在とされている。また、第１のリング部材１５ａは、磁気リングガイドパイプ１０の端部のボルト５２により抜け止めされている。
【００３８】
また、図３（ａ）に示したように、磁気センサ２０を長辺方向に所定間隔で複数個（例えば４０個）配列して搭載した磁気センサ基板１３ａ〜１３ｅを、コネクタ１４により接続した基板モジュールを、図３（ｂ）に示したように、パイプ部材７０に挿入して固定するようにしてもよい。この場合、図３（ｂ）に示したパイプ部材７０を、つば部７１ａ，７１ｂにより複数個接続して磁気リングガイドパイプ１０に挿入し、センサユニット１を構成することにより、変位の測定範囲を容易に拡張することができる。
【００３９】
［第２の実施形態］次に、図４を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、上述した第１の実施態様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。第２の実施形態の変位検出装置は、磁気センサ基板１１ｂにさらに磁気センサ基板１１ｃを接続して磁気センサ２０による検出範囲を拡大した点と、第１の磁気リング１５ａの他に、水に浮く第２の磁気リング１５ｂを備えている点が、前記第１の実施形態の変位検出装置と相違する。
【００４０】
第２の磁気リング１５ｂは、水に浮く点で第１の磁気リング１５ａと相違するが、外形は第１の磁気リング１５ａと同様であり、磁気リングガイドパイプ１０の側壁を介して対向した磁気センサ２０により検出される。そして、磁気リングガイドパイプ１０に移動自在に外挿されている。そのため、水面Ｘの水位ＷＬが変化すると、それに応じて第２の磁気リング１５ｂの位置が上下し、第２の磁気リング１５ｂを検出する磁気センサ２０が切り換わる。
【００４１】
磁気センサ基板１１ｃの構成は、上述した磁気センサ基板１１ａ，１１ｂと同様であり、磁気センサ基板１１ｃに搭載された各磁気センサ２０のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す磁気検出信号が制御基板１２に入力される。そして、制御基板１２からコントローラ３０に対して、第２の磁気リング１５ｂを検出した磁気センサ２０の識別データとを送信する。
【００４２】
これにより、コントローラ３０は、該識別データから河川の水位ＷＬの変位を検出することができる。コントローラ３０は、河川の水位ＷＬが上昇して、基準位置からの水位ＷＬの変位が予め設定された上限水位を超えたときに、モデム及び携帯電話３２を介して、別の場所にいる河川の管理者等に防災警報を送信する。
【００４３】
このように、第２の実施の形態の変位検出装置によれば、第１の磁気リング１５ａの位置を検出して河床の変位を検出することができると共に、第２の磁気リング１５ｂの位置を検出して水面の変位を検出することができる。なお、第１の磁気リング１５ａは第２の磁気リング１５ｂの下方に配置されているため、ＯＮ状態となった２個の磁気センサ２０のうち、上方の磁気センサ２０が第２の磁気リング１５ｂの位置を示し、下方の磁気センサ２０が第１の磁気リング１５ａの位置を示す。
【００４４】
なお、本第２の実施の形態でも、図３（ａ），図３（ｂ）に示したように、複数枚の磁気センサ基板１３ａ〜１３ｅを収容したパイプ部材７０を、複数個接続してセンサユニット１を構成してもよい。
【００４５】
また、本第２の実施の形態では、河川の河床の変位及び河川の水面の変位を検出する変位検出装置を示したが、第２の磁気リング１５ｂのみを備えることにより、河川の水面の変位のみを検出する構成とすることもできる。
【００４６】
また、前記第１の実施の形態では、河川の水底の変位を検出する変位検出装置を示し、前記第２の実施の形態では、河川の水面の変位を検出する変位検出装置を示したが、本発明の変位検出装置による検出対象はこれらに限られず、１方向に変位する対象物であれば、本発明を適用して変位を検出することができる。
【００４７】
また、前記第１の実施形態では２枚の磁気センサ基板１１ａ，１１ｂを直列に接続し、前記第２の実施形態では３枚の磁気センサ基板１１ａ，１１ｂ，１１ｃを直列に接続したが、接続する磁気センサ基板の枚数を増やすことによって、変位の検出範囲をさらに拡大することができる。
【００４８】
また、第１の磁気リング１５ａ及び第２の磁気リング１５ｂは、必ずしも全体を磁性体材料で形成する必要はなく、例えば、内周壁の一部に磁性体を埋め込んで磁気センサ２０により検出されるようにしてもよい。
【００４９】
また、図２（ａ）に示したパイプ部材４０ａ，４０ｂ，４１は、つば部４５ｂ，４６ａ，４６ｂ，４７ａにより連結されているが、パイプ部材４０ａ，４０ｂ，４１の連結部の構造はこれに限られず、他の構造により、例えば、連結したときにパイプ部材の連結箇所の外周面がストレートとなる構造としてもよい。このように、パイプ部材の連結箇所の外周面をストレートとした場合には、パイプ部材の連結体を磁気リング１５ａを直動させるガイドとして作用させることができるため、磁気リングガイドパイプ１０を不要とすることができる（この場合、パイプ部材の連結体が本発明の棒状体に相当する）。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施形態における変位検出装置の構成図。
【図２】図１に示した磁気リングガイドパイプ内の構成図。
【図３】パイプ部材に複数枚の磁気センサ基板を収容する場合の構成図。
【図４】本発明の第２の実施形態における変位検出装置の構成図。
【図５】従来の変位検出装置の構成図。
【符号の説明】
【００５１】
１…センサユニット、２…測定器、３…ケーブル、１０…磁気リングガイドパイプ（棒状体）、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…磁気センサ基板、１２…制御基板、１５ａ…第１の磁気リング（第１のリング部材）、１５ｂ…第２の磁気リング（第２のリング部材）、２０…磁気センサ、３０…コントローラ、３１…モデム、３２…携帯電話
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に所定間隔をもって配置された複数個の磁気センサと、各磁気センサによる被検出物の検出の有無を示す磁気検出信号を出力する磁気検出信号出力手段とを有する複数枚の磁気センサ基板と、
非磁性体により形成され、前記複数枚の磁気センサ基板を前記所定方向に直列に接続して構成された基板モジュールを、前記所定方向を軸方向に合わせて収容した棒状体と、
該棒状体に該棒状体の軸方向に移動自在に外挿され、該棒状体の側壁を介して対向した前記磁気センサにより検出可能な磁性体部分を有するリング部材と、
該リング部材を検出した磁気センサを、他の磁気センサから識別して認識することにより、該リング部材の変位を検出する変位検出手段とを備えたことを特徴とする変位検出装置。
【請求項２】
前記磁気センサ基板は、非磁性体により形成されて前記棒状体の内径よりも外径が小さいパイプ部材内に、前記所定方向を該パイプ部材の軸方向に合わせて固定して収容され、該磁気センサ基板が収容された複数のパイプ部材を、該パイプ部材を軸方向を一致させて直列に接続するために該パイプ部材に設けられた第１の位置決め部を介して直列に接続したパイプ部材連結体が、該パイプ部材連結体と前記棒状体の軸方向を一致させるために前記棒状体又は前記パイプ部材に設けられた第２の位置決め部を介して、前記棒状体内に収容されていることを特徴とする請求項１記載の変位検出装置。
【請求項３】
前記棒状体は、前記磁気センサ基板が前記所定方向を軸方向に合わせて収容された複数のパイプ部材を、軸方向を一致させて直列に接続して構成されていることを特徴とする請求項１記載の変位検出装置。
【請求項４】
前記棒状体は、軸を水位方向として、一端を水底に埋設して設置され、
前記リング部材は水に沈み、前記変位検出手段は、該水に沈むリング部材を検出した磁気センサを認識することにより、水底の変位を検出することを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項記載の変位検出装置。
【請求項５】
前記棒状体は、軸を水位方向として、予め設定された水位の検出範囲が前記複数の磁気センサが配設された範囲内となるように水面付近に設置され、
前記リング部材は水に浮き、前記変位検出手段は、該水に浮くリング部材を検出した磁気センサを認識することにより、水面の変位を検出することを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項記載の変位検出装置。
【請求項６】
前記棒状体は、軸を水位方向として、一端が水底に埋設され、且つ、予め設定された水位の検出範囲が前記複数の磁気センサが配設された範囲内となるように設置され、
前記リング部材として、水に沈む第１のリング部材と水に浮く第２のリング部材とを、該第１のリング部材を水底側に配置して備え、
前記変位検出手段は、前記第１のリング部材を検出した前記磁気センサを認識することにより水底の変位を検出すると共に、前記第２のリング部材を検出した前記磁気センサを認識することにより水面の変位を検出することを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項記載の変位検出装置。
【請求項１】
所定方向に所定間隔をもって配置された複数個の磁気センサと、各磁気センサによる被検出物の検出の有無を示す磁気検出信号を出力する磁気検出信号出力手段とを有する複数枚の磁気センサ基板と、
非磁性体により形成され、前記複数枚の磁気センサ基板を前記所定方向に直列に接続して構成された基板モジュールを、前記所定方向を軸方向に合わせて収容した棒状体と、
該棒状体に該棒状体の軸方向に移動自在に外挿され、該棒状体の側壁を介して対向した前記磁気センサにより検出可能な磁性体部分を有するリング部材と、
該リング部材を検出した磁気センサを、他の磁気センサから識別して認識することにより、該リング部材の変位を検出する変位検出手段とを備えたことを特徴とする変位検出装置。
【請求項２】
前記磁気センサ基板は、非磁性体により形成されて前記棒状体の内径よりも外径が小さいパイプ部材内に、前記所定方向を該パイプ部材の軸方向に合わせて固定して収容され、該磁気センサ基板が収容された複数のパイプ部材を、該パイプ部材を軸方向を一致させて直列に接続するために該パイプ部材に設けられた第１の位置決め部を介して直列に接続したパイプ部材連結体が、該パイプ部材連結体と前記棒状体の軸方向を一致させるために前記棒状体又は前記パイプ部材に設けられた第２の位置決め部を介して、前記棒状体内に収容されていることを特徴とする請求項１記載の変位検出装置。
【請求項３】
前記棒状体は、前記磁気センサ基板が前記所定方向を軸方向に合わせて収容された複数のパイプ部材を、軸方向を一致させて直列に接続して構成されていることを特徴とする請求項１記載の変位検出装置。
【請求項４】
前記棒状体は、軸を水位方向として、一端を水底に埋設して設置され、
前記リング部材は水に沈み、前記変位検出手段は、該水に沈むリング部材を検出した磁気センサを認識することにより、水底の変位を検出することを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項記載の変位検出装置。
【請求項５】
前記棒状体は、軸を水位方向として、予め設定された水位の検出範囲が前記複数の磁気センサが配設された範囲内となるように水面付近に設置され、
前記リング部材は水に浮き、前記変位検出手段は、該水に浮くリング部材を検出した磁気センサを認識することにより、水面の変位を検出することを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項記載の変位検出装置。
【請求項６】
前記棒状体は、軸を水位方向として、一端が水底に埋設され、且つ、予め設定された水位の検出範囲が前記複数の磁気センサが配設された範囲内となるように設置され、
前記リング部材として、水に沈む第１のリング部材と水に浮く第２のリング部材とを、該第１のリング部材を水底側に配置して備え、
前記変位検出手段は、前記第１のリング部材を検出した前記磁気センサを認識することにより水底の変位を検出すると共に、前記第２のリング部材を検出した前記磁気センサを認識することにより水面の変位を検出することを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項記載の変位検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−１０８１３５（Ｐ２００７−１０８１３５Ａ）
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０１９０２（Ｐ２００５−３０１９０２）
【出願日】平成１７年１０月１７日（２００５．１０．１７）
【出願人】（０００１５１５２０）株式会社東京測器研究所 (29)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１７日（２００５．１０．１７）
【出願人】（０００１５１５２０）株式会社東京測器研究所 (29)
【Ｆターム（参考）】
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