1999 Fiscal Year Annual Research Report
平行磁場と永久磁石による無定位回転振り子と、磁気バネを使った地動検出器の開発
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11640405
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
大竹 雄次 東京大学, 地震研究所, 助手 (60282729)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
門脇 俊之 株式会社出雲電機工業, 専務取締役(研究職)
新谷 昌人 東京大学, 地震研究所, 助手 (30272503)
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| Keywords | 地震計 / 回転型無定位振り子 / 磁気バネ / 電磁石 / ソレノイドコイル / 高感度 / 広帯域 |
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| Research Abstract |
平行磁場と永久磁石による無定位回転型振り子と、磁気バネを使った地動検出器の開発研究で、本年度は以下のことを行った。(1)磁気バネの振動検出能力の既存地震計との比較を行なった。温度変動によるバネ常数の変動の影響が、バネを使用した地震計の約1000分の1程度であることを理論的な計算で確認した。(2)無定位振り子の概略の機械設計を行った。(3)永久磁石を軸で支えた回転型の無定位振り子を作るには、それに作用する磁場の均一性が重要である。概略設計の構造をたたき台にして、要求する平行磁場が永久磁石で達成可能かを2次元の有限要素法磁場計算プログラムを使用して確認した。その結果、鉄による補助ヨークで磁場を補正し平行磁場が達成できることを確認した。そして、当初考えていた電磁石を磁場発生に使用する必要がなくなり、省エネルギー化のできることが判った。これは野外に於いて多点展開する地震計では、重要な成果である。(4)回転型振り子では、軸を支える金属が重要となる。その軸に使用できるバネ常数の温度変動が少ない金属(ハイテリンバー等)の調査を行い、入手できることを確認した。以上の成果を基に具体的な機械設計に入る予定である。
(5)サーボ型地震計は振り子の重りの位置を制御し静止させる。そのための変位検出器の選定および駆動力を発生させるコイルアクチエータの設計・製作を行い、検出感度や伝達関数の測定を行った。そのデータを基に制御用の補償回路の設計を始めた。またディジタルのフィードバック回路の検討を始め、不十分だったダイナミックレンジの拡大法を考案した。
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