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正常・異常監視装置
説明

正常・異常監視装置

【課題】本発明は複雑で高価な送信設備を要せず、従って送信設備から発生するノイズの問題を払拭しつつ、あらゆる監視対象の正常・異常を検出し送信する手段として適用できる、構造簡素で安価なる正常・異常監視装置を提供する。
【解決手段】異常検出センサー1の正常・異常検出出力S1を遠隔の受信手段に無線送信する異常監視システムにおいて、上記異常検出センサー1の検出出力S1を上記受信手段へ送信する手段として弾性表面波素子7を用い、上記異常検出センサー1の検出出力S1を弾性表面波素子7のベンディング駆動手段11に印加し、該ベンディング駆動手段11により上記弾性表面波素子7を上記異常検出センサー1の検出出力S1に応じベンディングせしめ、該ベンディングによる弾性表面波素子7の電極間隔の拡縮変動により該弾性表面波素子7から上記検出出力S1に応じた周波数の信号を受信手段に送信する正常・異常監視装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は異常検出センサーの正常・異常検出出力を遠隔の受信手段に無線送信する異常監視システムに関する。
【背景技術】
【0002】
異常検出センサーの正常・異常検出出力を遠隔に無線送信する実用例としては、図1に示すように、異常検出センサー1の正常・異常検出出力を搬送波に重畳してアンテナ6を介し送信し受信側で復調する方法を採っており、具体的には異常検出センサー1の正常・異常検出出力を変調する変調器2と、搬送波発生器3と、該搬送波発生器3からの搬送波に上記正常・異常検出出力を重畳する搬送波重畳装置4と、該搬送波重畳装置4の出力側に接続するバンドパスフィルター5が必要であり、又受信側ではこれを復調するための復調器とバンドパスフィルターが必要であり、送信側と受信側において複雑で且つ高価な装置の設備を要していた。
【0003】
又搬送波重畳装置4がノイズ(スプリアス)発生源となり、該ノイズを除去するために上記バンドパスフィルター5を使用しているが、現状では充分に除去することができず、該ノイズが受信側における復調の外乱要因となり、又該ノイズが複数の異常検出センサー1中の、どの異常検出センサー1から出力されたものであるかの判別を誤らせる原因となっている。
【0004】
他方特許文献1は振動センサーとして外的振動が加わると厚み方向にベンディングする弾性表面波素子を用い、このベンディングによる弾性表面波素子の表面に施された入力側電極対と出力側電極対における電極間隔の拡縮変動に応じて周波数変調動作を惹起させ、この変調周波数信号から上記振動の波形を把握する振動検出方法を開示している。
【0005】
上記方法によれば、上記実用例における変調器2、搬送波発生器3、搬送波重畳装置4、バンドパスフィルター5等の送信装置を要せず、システムの簡素化が図れる利点を有するが、上記方法は環境の外的振動によって弾性表面波素子をベンディングせしめる振動センサー兼送信手段であり、赤外線センサー、光センサー、煙センサー等で検出した正常・異常検出出力を送信する装置を構成するものではない。
【特許文献1】特許第3030293号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は上記実用例における課題と、上記特許文献1における課題を適切に解決する、あらゆる監視対象に適用可能な正常・異常監視装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る正常・異常監視装置は、異常検出センサーの正常・異常検出出力を遠隔の受信手段に無線送信する異常監視システムにおいて、上記異常検出センサーの正常・異常検出出力を上記受信手段へ送信する手段として弾性表面波素子を用い、上記異常検出センサーの正常・異常検出出力を弾性表面波素子のベンディング駆動手段に印加し、該ベンディング駆動手段により上記弾性表面波素子を上記異常検出センサーの正常・異常検出出力に応じベンディングせしめ、該ベンディングによる弾性表面波素子の電極間隔の拡縮変動により該弾性表面波素子から上記正常・異常検出出力に応じた周波数の信号を受信手段に送信する構成としたものである。
【0008】
上記ベンディング駆動手段としては圧電素子や磁力装置の適用が可能である。即ち弾性表面波素子の基板に貼り合わせた圧電素子は異常検出センサーの正常・異常検出出力(電圧)で長さ方向に伸縮し、該伸縮により弾性表面波素子の基板をベンディングせしめる。
【0009】
又磁力装置は異常検出センサーの正常・異常検出出力(電流)で、その出力の変化に伴い磁力の強さが変化し、弾性表面波素子のベンディング量を定める。例えば弾性表面波素子の端部に磁性体を貼り付けて置き、これを電磁コイルで吸引と反発を行わせる方法を採る。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、上記実用例における複雑で高価な送信設備を要せず、従ってそれに伴うノイズの問題を払拭しつつ、上記特許文献1における外的振動の他、あらゆる監視対象の正常・異常を検出し送信する手段として適用できる、汎用性に富み、且つ構造簡素で安価なる正常・異常監視装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下本発明を実施するための最良の形態を図2乃至図5に基づき説明する。
【0012】
図2に示すように、弾性表面波素子(SAW素子)7は基板8の表面に密着された一組の櫛形電極対9を有し、又は基板8の表面に密着された二組の櫛形電極対を有し、櫛形電極対9を構成する各並列電極10を交互となるように配置した構造となっている。
【0013】
上記一方の櫛形電極対9が入力端子9aを有し、他方の櫛形電極対9が出力端子9bを有し、夫々がグランド端子9cを有する。
【0014】
本発明は異常検出センサー1の正常・異常検出出力S1を遠隔の受信手段にアンテナ6を介して無線送信する異常監視システムにおいて、上記異常検出センサー1の正常・異常検出出力S1を上記受信手段へ送信する手段として上記弾性表面波素子7を用い、該弾性表面波素子7を異常検出センサー1の正常・異常検出出力S1でベンディングさせるようにしたものである。
【0015】
詳述すると、上記異常検出センサー1の正常・異常検出出力S1を弾性表面波素子7のベンディング駆動手段11に印加し、該ベンディング駆動手段11により上記弾性表面波素子7を上記異常検出センサー1の正常・異常検出出力S1に応じベンディングせしめ、該ベンディングによる弾性表面波素子7の櫛形電極対9の電極10間隔の拡縮変動により、該弾性表面波素子7から上記正常・異常検出出力S1に応じた周波数の正常・異常監視信号S3をアンテナ6を介して受信手段に送信するようにした正常・異常監視装置である。
【0016】
図2,図4Aに示すように、上記ベンディング駆動手段11の代表例として板状の圧電素子11Aを用い、該板状圧電素子11Aを弾性表面波素子7の基板8の櫛形電極対9を設けた側とは反対側の表面に貼り合わせ構造にする。
【0017】
一例として櫛形電極対9を配した基板8を弾性表面波素子7の基板として一般的な水晶基板で構成し、これに貼り合わせる板状圧電素子11Aを圧電セラミックで構成し、圧電セラミックから成る板状圧電素子11Aの伸縮動作により基板8、即ち弾性表面波素子7をベンディングせしめる。
【0018】
又図4B,Cは上記圧電セラミック等から成る圧電材の伸縮動作にて弾性表面波素子7をベンディングせしめる他例を夫々示している。
【0019】
詳述すると図4Bに示すように、弾性表面波素子7の一端、即ち基板8の一端を片持ち固定部材12により片持ち支持し、他端の表面と対向して弾性表面波素子7の厚み方向に伸縮する圧電素子11Bを配し、該圧電素子11Bの伸縮により弾性表面波素子7の他端に該伸縮力を与え、よって同素子7を上記片持ち固定部材12による固定端を支点としてベンディング動作せしめる。
【0020】
又は図4Cに示すように、弾性表面波素子7の基板8の両端を両持ち固定部材13により固定し、同素子7の両固定端間の延在部の中間部、好ましくは中央部に圧電素子11Cを配し、即ち弾性表面波素子7の電極10を配した側とは反対側の表面と対向して同素子7の厚み方向に伸縮する圧電素子11Cを配し、該圧電素子11Cの伸縮により弾性表面波素子7の中間部に該伸縮力を与え、よって同素子7を上記両持ち固定端を支点としてベンディング動作せしめる。
【0021】
図5A,Bは上記ベンディング駆動手段11の他例として、磁力装置を用いた場合を示している。
【0022】
詳述すると図5Aに示すように、弾性表面波素子7の一端、即ち基板8の一端を片持ち固定部材12により片持ち支持し、他端の表面と対向して弾性表面波素子7の厚み方向に吸引と反発作用を及ぼす磁力装置、例えば電磁石11Dを配し、他方弾性表面波素子7の他端の表面に該電磁石11Dの磁芯と対向して金属片、マグネット等の磁性体11D′を貼付して置き、電磁石11Dの吸引と反発力を弾性表面波素子7の他端に与え、よって同素子7を上記片持ち固定部材12による固定端を支点としてベンディング動作せしめる。
【0023】
又は図5Bに示すように、弾性表面波素子7の両端、即ち基板8の両端を両持ち固定部材13により両持ち支持し、同素子7の両固定端間の延在部の中間部、好ましくは中央部に磁力装置、例えば電磁石11Eを配し、即ち弾性表面波素子7の電極10を配した側とは反対側の表面と対向して同素子7の厚み方向に吸引と反発作用を及ぼす磁力装置、例えば電磁石11Eを配し、他方弾性表面波素子7の中間部の表面に該電磁石11Eの磁芯と対向して金属片、マグネット等の磁性体11E′を貼付して置き、電磁石11Eの吸引と反発力を弾性表面波素子7の中間部に与え、よって同素子7を上記両持ち固定部材13による固定端を支点としてベンディング動作せしめる。
【0024】
次に図3の回路図に基づき本発明の構成と動作を更に詳述する。
【0025】
前記のように異常検出センサー1は振動センサー、赤外線センサー、光センサー、煙センサー等であり、既知のものが適用できる。
【0026】
上記異常検出センサー1の正常・異常検出出力S1はセンサー出力変換・駆動回路14に入力され、該センサー出力変換・駆動回路14から上記正常・異常検出出力S1に応じた駆動電力S2を出力する。
【0027】
上記正常・異常検出出力S1に応じた駆動電力S2でベンディング駆動手段11を駆動せしめ、即ち前記圧電素子11A,11B,11Cの伸縮動作を惹起し、又は前記電磁石11D,11Eによる吸引・反発動作を惹起し、上記ベンディング駆動手段11によって弾性表面波素子7をベンディングせしめる。
【0028】
弾性表面波素子7のベンディング量は異常検出センサー1の正常・異常検出出力S1に応じて定まり、且つ櫛形電極対9の電極10間隔の拡縮は上記正常・異常検出出力S1に応じて定まる。
【0029】
15は弾性表面波素子7を駆動せしめる発振回路であり、櫛形電極対9の入力端子9aに弾性表面波素子7の共振周波数の信号を入力し、出力端子9bより出力する構成となっている。
【0030】
図3中、Eは上記センサー出力変換・駆動回路14と発振回路15の電源である。
【0031】
而して上記異常検出センサー1が異常を検出した場合には、弾性表面波素子7が異常検出出力S1に応じベンディングを生じて電極10間隔が拡縮し、上記共振周波数の信号を該拡縮に応じて変調し、該変調された周波数の信号を正常・異常監視信号S3として出力しアンテナ6を介し受信機へ送信する。AMPは正常・異常監視信号S3の増幅器である。
【0032】
本発明によれば、複雑で高価な送信設備を要せず、従って送信設備から発生するノイズの問題を払拭しつつ、外的振動の他、あらゆる監視対象の正常・異常を検出し送信する手段として適用できる、汎用性に富み、且つ構造簡素で安価なる正常・異常監視装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】従来の異常検出センサーの正常・異常検出出力を遠隔に無線送信する実用例を示す回路図。
【図2】本発明の正常・異常監視装置において、異常検出センサーで検出した正常・異常検出出力の送信源として使用した弾性表面波素子の斜視図。
【図3】上記正常・異常監視装置の回路図。
【図4】A,B,Cは上記弾性表面波素子を圧電素子でベンディングせしめる場合の各例を示す断面図。
【図5】A,Bは上記弾性表面波素子を磁力装置でベンディングせしめる場合の各例を示す断面図。
【符号の説明】
【0034】
1…異常検出センサー、6…アンテナ、7…弾性表面波素子、8…基板、9…櫛形電極対、9a…入力端子、9b…出力端子、9c…グランド端子、10…並列電極、11…ベンディング駆動手段、11A,11B,11C…圧電素子、11D,11E…電磁石、11D′,11E′…磁性体、12…片持ち固定部材、13…両持ち固定部材、14…センサー出力変換・駆動回路、15…発振回路、S1…正常・異常検出出力、S2…駆動電力、S3…正常・異常監視信号、E…電源、AMP…増幅器。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
異常検出センサーの正常・異常検出出力を遠隔の受信手段に無線送信する異常監視システムにおいて、上記異常検出センサーの正常・異常検出出力を上記受信手段へ送信する手段として弾性表面波素子を用い、上記異常検出センサーの正常・異常検出出力を弾性表面波素子のベンディング駆動手段に印加し、該ベンディング駆動手段により上記弾性表面波素子を上記異常検出センサーの正常・異常検出出力に応じベンディングせしめ、該ベンディングによる弾性表面波素子の電極間隔の拡縮変動により該弾性表面波素子から上記正常・異常検出出力に応じた周波数の信号を受信手段に送信することを特徴とする正常・異常監視装置。
【請求項2】
上記ベンディング駆動手段が圧電素子であることを特徴とする請求項1記載の正常・異常監視装置。
【請求項3】
上記ベンディング駆動手段が磁力装置であることを特徴とする請求項1記載の正常・異常監視装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2007−240155(P2007−240155A)
【公開日】平成19年9月20日(2007.9.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−58664(P2006−58664)
【出願日】平成18年3月3日(2006.3.3)
【出願人】(000132518)株式会社セコニック (22)
【Fターム(参考)】