專利名稱：水中作業(yè)裝置及水中用應(yīng)變計(jì)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水中作業(yè)裝置及水中用應(yīng)變計(jì)測裝置。
背景技術(shù)：
一直以來，以地震預(yù)測等為目的，進(jìn)行基于地基的應(yīng)變的測定等的地殼變動的觀測。作為這種測定地基的應(yīng)變的方法的一種，已知有例如專利文獻(xiàn)I所記載的應(yīng)變檢測裝置那樣，將其內(nèi)部填充有流體的檢測裝置插入到設(shè)置于陸上的孔內(nèi)，根據(jù)內(nèi)部的流體來檢測由孔的形狀變化引起的孔內(nèi)的體積變化的方法。此外，在近年來除了陸上的應(yīng)變的測定之外，還研究了通過在海底等水底也進(jìn)行應(yīng)變的測定，來更詳細(xì)地把握地殼內(nèi)的應(yīng)力的變化。

在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I日本特表平11-512828號公報(bào)然而，專利文獻(xiàn)I記載的應(yīng)變檢測裝置是以設(shè)置在陸上的孔內(nèi)的測定為目的的裝置，在水底的測定那樣的高壓環(huán)境下使用該應(yīng)變檢測裝置時，由水壓產(chǎn)生的外壓與檢測裝置的內(nèi)壓之差增大，因此應(yīng)變檢測裝置可能會破損。因此，在水中使用的裝置中，要求根據(jù)外壓來進(jìn)行容器的內(nèi)壓的調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述情況而作出，其目的在于提供一種根據(jù)外壓的變化而能夠容易地變更容器的內(nèi)壓的水中作業(yè)裝置及水中用應(yīng)變計(jì)測裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的水中作業(yè)裝置使用于水中的作業(yè)，其特征在于，具備在內(nèi)部收容流體的容器；構(gòu)成容器的一部分，且具有與外部連通的筒狀的開口部的外筒部；在外筒部的內(nèi)側(cè)以塞住開口部的方式設(shè)置，且對應(yīng)于外部的壓力能夠滑動的活塞。根據(jù)上述的水中作業(yè)裝置，安裝在外筒部的筒狀的開口部上的活塞對應(yīng)于外部的壓力而滑動，由此，以獲取與外部的壓力的平衡的方式使容器的內(nèi)部的體積變動，從而變更容器的內(nèi)壓。并且，在上述水中作業(yè)裝置中，僅通過活塞的滑動，根據(jù)外壓的變化來變更容器的內(nèi)壓，因此能夠容易地進(jìn)行內(nèi)壓的調(diào)整。作為有效地起到上述作用的結(jié)構(gòu)，列舉出水中用應(yīng)變計(jì)測裝置。具體而言，本發(fā)明的水中用應(yīng)變計(jì)測裝置的特征在于，具備在內(nèi)部收容流體的容器；構(gòu)成容器的一部分，且具有與外部連通的筒狀的開口部的外筒部；在外筒部的內(nèi)側(cè)以塞住開口部的方式設(shè)置，且對應(yīng)于外部的壓力能夠滑動的活塞；計(jì)測容器的內(nèi)壓的計(jì)測部，容器包括由根據(jù)外部的壓力而能夠變形的構(gòu)件形成的受感部，由于該受感部的變形而容器的內(nèi)部的體積變動。在上述水中用應(yīng)變計(jì)測裝置中，安裝在外筒部的筒狀的開口部上的活塞對應(yīng)于外部的壓力而滑動，由此，容器的內(nèi)部的體積變動，從而變更容器的內(nèi)壓。如此，僅通過活塞的滑動，根據(jù)外壓的變化來變更容器的內(nèi)壓，從而能夠減小外壓與內(nèi)壓之差，因此在上述水中用應(yīng)變計(jì)測裝置中，能夠包括由根據(jù)外部的壓力而能夠應(yīng)變的構(gòu)件形成的受感部作為容器的一部分，即便在水中那樣的高壓環(huán)境下也能夠測定受感部的變形引起的壓力變化。在此，上述水中用應(yīng)變計(jì)測裝置可以形成為還具備檢測受感部的變位的變位計(jì)的形態(tài)。如上所述，通過還具備檢測受感部的變位的變位計(jì)，也能夠進(jìn)行在容器的內(nèi)壓的變化下難以檢測的變位的計(jì)測，從而能夠以更高的精度進(jìn)行應(yīng)變計(jì)測。此外，優(yōu)選沿著受感部設(shè)置多個變位計(jì)。如上所述，通過形成為沿著受感部具備多個變位計(jì)的形態(tài)，而能夠?qū)ψ兾挥?jì)的各安裝位置來測定變位，因此能夠更詳細(xì)地把握受感部的變形，從而能夠進(jìn)一步提高應(yīng)變計(jì)測的精度。

在此，作為有效地起到上述的作用的結(jié)構(gòu)，具體而言，列舉出受感部的形狀為筒狀，且多個變位計(jì)分別沿著受感部的軸向設(shè)置的形態(tài)。另外，作為有效地起到上述的作用的另一結(jié)構(gòu)，具體而言，列舉出受感部的形狀為筒狀，且多個變位計(jì)分別沿著與受感部的軸正交的面的外周設(shè)置的形態(tài)。在此，也可以是多個變位計(jì)分別以相對于面的中心對稱配置的方式沿著面的外周設(shè)置。這種情況下，通過變位計(jì)能夠更高精度地檢測各種方向的變位。另外，作為有效地起到上述的作用的另一結(jié)構(gòu)，具體而言，列舉出受感部的形狀為筒狀，且多個變位計(jì)分別以沿著受感部的軸向成為螺旋狀的方式設(shè)置的形態(tài)。另外，上述應(yīng)變計(jì)測裝置的容器的內(nèi)部劃分成第一空間和第二空間，對第一空間設(shè)置外筒部及活塞，對第二空間設(shè)置受感部，計(jì)測部測定容器中的第二空間的內(nèi)壓，還具備切換該第一空間與第二空間的連接及切斷的閥機(jī)構(gòu)。如上所述，在將容器的內(nèi)部劃分成第一空間和第二空間，外筒部及活塞相對于第一空間安裝，且具備切換第一空間與第二空間的連接及切斷的閥機(jī)構(gòu)，由此第一空間對應(yīng)于外壓的變化引起的活塞的滑動而其內(nèi)壓變化，另一方面，在通過閥機(jī)構(gòu)將第一空間與第二空間切斷時，第二空間成為不接受第一空間的內(nèi)壓的變動的狀態(tài)。根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，例如，在將應(yīng)變計(jì)測裝置的受感部設(shè)置于第二空間，并通過閥機(jī)構(gòu)將第一空間與第二空間切斷的狀態(tài)下，通過計(jì)測部能夠測定第二空間的內(nèi)壓。因此，由于活塞滑動而容器的第一空間及第二空間的內(nèi)壓能夠以與外壓一致的方式進(jìn)行變動，根據(jù)外壓的變化而能夠變更內(nèi)壓，并且能夠高精度地計(jì)測地基的應(yīng)變的發(fā)生引起的設(shè)置于第二空間的受感部的變動，從而能夠更高精度地進(jìn)行應(yīng)變計(jì)測。在此，作為有效地起到上述作用的結(jié)構(gòu)，具體而言，列舉出閥機(jī)構(gòu)具備筒狀構(gòu)件；在筒狀構(gòu)件的內(nèi)部設(shè)置成能夠沿著筒狀構(gòu)件的軸線方向移動的柱狀構(gòu)件；使柱狀構(gòu)件移動的動力部，筒狀構(gòu)件在筒狀構(gòu)件的側(cè)面具有用于使筒狀構(gòu)件的內(nèi)部與第二空間之間連接的開口，柱狀構(gòu)件具有一端與第一空間連接且另一端作為設(shè)置在柱狀構(gòu)件的側(cè)面上的連結(jié)口的流路，連結(jié)口在柱狀構(gòu)件處于筒狀構(gòu)件的內(nèi)部的規(guī)定的位置時與開口連通，在柱狀構(gòu)件處于筒狀構(gòu)件的內(nèi)部的規(guī)定的位置以外時與開口不連通。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能提供一種根據(jù)外壓的變化而能夠變更容器的內(nèi)壓的水中作業(yè)裝置及水中用應(yīng)變計(jì)測裝置。


圖I是實(shí)施方式的安裝有閥機(jī)構(gòu)的應(yīng)變計(jì)測裝置的簡要剖視圖。圖2是構(gòu)成應(yīng)變計(jì)測裝置的計(jì)測部的簡要剖視圖。圖3是構(gòu)成應(yīng)變測定裝置的壓力調(diào)整部的簡要剖視圖。圖4是差動變位計(jì)的簡要結(jié)構(gòu)圖。圖5是表示閥機(jī)構(gòu)的外觀的簡圖。圖6是從與圖5紙面垂直的方向觀察閥機(jī)構(gòu)時的剖視圖。圖7是圖6的VII-VII線的閥套筒的剖視圖。 圖8是圖6的VIII-VIII線的閥柱塞的剖視圖。圖9是說明動力部的驅(qū)動產(chǎn)生的閥機(jī)構(gòu)的動作的圖。圖10是說明未驅(qū)動動力部而閥機(jī)構(gòu)的閥柱塞移動的情況的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，詳細(xì)說明用于實(shí)施本發(fā)明的方式。另外，在附圖的說明中，對于同一要素標(biāo)注同一標(biāo)號，省略重復(fù)的說明。圖I是安裝有實(shí)施方式的閥機(jī)構(gòu)60的應(yīng)變計(jì)測裝置100的簡要剖視圖，圖2是構(gòu)成應(yīng)變計(jì)測裝置100的計(jì)測部30的簡要剖視圖，圖3是構(gòu)成應(yīng)變計(jì)測裝置100的壓力調(diào)整部50的簡要剖視圖。首先，使用圖f圖3，說明本實(shí)施方式的閥機(jī)構(gòu)及安裝有該閥機(jī)構(gòu)的應(yīng)變計(jì)測裝置的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式的應(yīng)變計(jì)測裝置100是在水中使用，根據(jù)大致圓柱狀的主體的側(cè)面形狀的變化等而計(jì)測地基的應(yīng)變的裝置，尤其是適合于水深2000m以上的深海那樣高壓且溫度為125°C以上那樣的高溫的環(huán)境下的測定中使用的裝置。如圖I所示，該應(yīng)變計(jì)測裝置100插入到形成在水底的地基I上的沿著垂直方向延伸的縱孔2的內(nèi)部。該應(yīng)變計(jì)測裝置100例如是直徑約200mm、長度約3. 8m的裝置，例如插入到設(shè)置在水深2000m以上的水底的地基I上的深度約3500m的縱孔2中使用。并且，在將應(yīng)變計(jì)測裝置100設(shè)置在縱孔2的內(nèi)部之后，將水泥3填充到縱孔2的內(nèi)部，由此，應(yīng)變計(jì)測裝置100與地基I 一體化，在該狀態(tài)下進(jìn)行地基I的應(yīng)變的計(jì)測。該應(yīng)變計(jì)測裝置100如圖I所示包括計(jì)測部30、檢測部10及壓力調(diào)整部50，在將應(yīng)變計(jì)測裝置100插入到縱孔2內(nèi)時，從上方朝向下方依次配置。此外，以穿過應(yīng)變計(jì)測裝置100的計(jì)測部30、檢測部10及壓力調(diào)整部50的內(nèi)部的方式設(shè)置水泥配管70。該水泥配管70是在于縱孔2的內(nèi)部配置了應(yīng)變計(jì)測裝置100之后供給用于填充其周圍的水泥的管。而且，在應(yīng)變計(jì)測裝置100的上方的計(jì)測部30的周圍和下方的壓力調(diào)整部50的周圍安裝有多個穩(wěn)定葉片40 (40A、40B)。該穩(wěn)定葉片40為了對應(yīng)變計(jì)測裝置100進(jìn)行引導(dǎo)并在縱孔2的中央配置應(yīng)變計(jì)測裝置100而安裝，并且用于防止應(yīng)變計(jì)測裝置100主體與縱孔2碰撞而破損。接下來，說明應(yīng)變計(jì)測裝置100中包含的檢測部10、計(jì)測部30及壓力調(diào)整部50。檢測部10具有檢測應(yīng)變計(jì)測裝置100因周圍的地基I的應(yīng)變產(chǎn)生的變位的功能。該檢測部10包括在其內(nèi)部具有水泥配管70的內(nèi)筒11 ;以覆蓋內(nèi)筒11的外表面(側(cè)面)的方式設(shè)置的外筒13 (容器、受感部)。并且，內(nèi)筒11的外表面與外筒13的內(nèi)表面之間分離設(shè)置。而且，檢測部10的下方設(shè)有后述的壓力調(diào)整部50，檢測部10的上方設(shè)有后述的計(jì)測部30。因此，在內(nèi)筒11的外表面與外筒13的內(nèi)表面之間形成有大致圓筒狀(環(huán)狀)的空間即受感區(qū)域(第二空間)15，在該受感區(qū)域15中填充硅油L。該硅油L從設(shè)置在外筒13的下方的注入口 19填充到受感區(qū)域15的內(nèi)部。而且，在該受感區(qū)域15與后述的調(diào)整油收容區(qū)域52 (第一空間)之間設(shè)有閥機(jī)構(gòu)60，在通過閥機(jī)構(gòu)60將受感區(qū)域15與調(diào)整油收容區(qū)域52連接時，硅油L在兩區(qū)域中移動。如此，調(diào)整油收容區(qū)域52和受感區(qū)域15是填充有流體的區(qū)域，覆蓋該受感區(qū)域15的外筒13及覆蓋調(diào)整油收容區(qū)域52的框體部53作為收容該硅油L的容器發(fā)揮功能。另外，用于注入硅油L的注入口 19通常關(guān)閉，僅在填充硅油L時開口。檢測部10的內(nèi)筒11是直徑約200mm、長度約2m的由不銹鋼構(gòu)成的高剛性的構(gòu)件。另一方面，外筒13由厚度約2. 7mm的不銹鋼構(gòu)成，在由于地基I的變化等而在應(yīng)變計(jì)測裝置100的周圍產(chǎn)生了應(yīng)變時，根據(jù)該應(yīng)變能夠變形。因此，因周圍的應(yīng)變而外筒13發(fā)生變 形(彈性變形)，在向內(nèi)筒11側(cè)凹陷時，受感區(qū)域15的體積減小而受感區(qū)域15的內(nèi)壓上升。并且，通過后述的計(jì)測部30計(jì)測該內(nèi)壓的變化，而進(jìn)行應(yīng)變計(jì)測裝置100的周圍的應(yīng)變的分析。該外筒13是非常薄的構(gòu)件，通過后述的壓力平衡機(jī)構(gòu)51，以應(yīng)變計(jì)測裝置100的外壓與受感區(qū)域15的內(nèi)壓的壓力差減小的方式進(jìn)行調(diào)整，因此能防止壓力差引起的破損，能夠感知應(yīng)變弓I起的微小變形。此外，在應(yīng)變計(jì)測裝置100的側(cè)面的檢測部10的表面安裝有差動變位計(jì)20(20A、20B、20C)。該差動變位計(jì)20的結(jié)構(gòu)如圖4所示。如圖4所示,差動變位計(jì)20是所謂差動變壓器方式的變位計(jì)，具備從外筒13向外部露出的傳感器頭201 ;與該傳感器頭201連接，并且設(shè)置在受感區(qū)域15的內(nèi)部，與傳感器頭201連動而移動的可動鐵心202 ;以覆蓋可動鐵心202的周圍的方式設(shè)置的I次線圈203及兩個2次線圈204。該I次線圈203及兩個2次線圈204設(shè)置在內(nèi)筒11的內(nèi)部。而且，以可動鐵心202配置在受感區(qū)域15的內(nèi)部的方式，受感區(qū)域15在可動鐵心202的周圍向內(nèi)部突出。并且，在以交流(恒定頻率電壓)對I次線圈203進(jìn)行了勵磁的狀態(tài)下，通過應(yīng)變的產(chǎn)生等而傳感器頭201移動時，與傳感器頭201連動而可動鐵心202進(jìn)行移動，由此在2次線圈204產(chǎn)生感應(yīng)電壓。差動變位計(jì)20將該感應(yīng)電壓的檢測作為變位的產(chǎn)生而檢測。在具有這種結(jié)構(gòu)的差動變位計(jì)20中，能夠進(jìn)行高靈敏度、高分辨率的計(jì)測。在此，在應(yīng)變計(jì)測裝置100的外壓與受感區(qū)域15的內(nèi)壓的壓力差大時，難以準(zhǔn)確地檢測應(yīng)變的產(chǎn)生引起的傳感器頭201的移動，因此難以將差動變位計(jì)20適用于應(yīng)變計(jì)測裝置100。然而，在本實(shí)施方式的應(yīng)變計(jì)測裝置100中，通過后述的壓力平衡機(jī)構(gòu)51，以應(yīng)變計(jì)測裝置100的外壓與受感區(qū)域15的內(nèi)壓的壓力差減小的方式進(jìn)行調(diào)整，因此通過設(shè)置在內(nèi)部的差動變位計(jì)20能夠高精度地檢測應(yīng)變的產(chǎn)生引起的傳感器頭201的微小的移動。在本實(shí)施方式的應(yīng)變計(jì)測裝置100中，在檢測部10的沿著延伸方向(上下方向)的3個位置上安裝上述差動變位計(jì)20 (20A、20B、20C)。而且，沿著各個位置上的外筒13的圓周狀的外表面，差動變位計(jì)20各安裝在3個部位。因此，在本實(shí)施方式的應(yīng)變計(jì)測裝置100安裝有9個差動變位計(jì)20，所述差動變位計(jì)20產(chǎn)生的測定結(jié)果向解析部(未圖示)傳送，與后述的壓力計(jì)進(jìn)行的應(yīng)變的產(chǎn)生量的測定結(jié)果一起使用在關(guān)于地基I產(chǎn)生的應(yīng)變的詳細(xì)的解析、尤其是應(yīng)變的產(chǎn)生方向或其大小等的解析中。因此，如本實(shí)施方式的應(yīng)變計(jì)測裝置100那樣，通過將差動變位計(jì)20配置在多個不同的位置，能夠進(jìn)行關(guān)于張量即應(yīng)變的多成分的計(jì)測，從而能夠測定受感區(qū)域15的壓力變動(體積變動)引起的應(yīng)變產(chǎn)生的方位或高度(深度)及其尺寸等。另外，該差動變位計(jì)20的個數(shù)或安裝位置可以考慮測定對象的地基I的特性等而適當(dāng)變更。作為安裝位置的例子，例如，列舉出沿著構(gòu)成檢測部10的外筒13的軸向的配置、沿著外筒13的外表面中的與外筒13的軸正交的面的外周的配置、沿著外筒13的軸向成為螺旋狀的配置等。而且，在沿著與外筒13的軸正交的面的外周即外筒13的圓周狀的外表面配置有多個差動變位計(jì)20時，能夠以相對于外筒13的中心成為對稱的方式配置差動變位計(jì)20。這種情況下，通過差動變位計(jì)20能夠更高精度地檢測各種方向的變位。接下來，說明計(jì)測部30。計(jì)測部30具有測定上述的檢測部10的受感區(qū)域15的壓力變動(體積變動)的大小，并計(jì)測應(yīng)變的大小的功能。如圖2所示，計(jì)測部30包括耐壓外 筒31和壓力計(jì)收納部32。壓力計(jì)收納部32收容在與檢測部10的外筒13大致相同外徑的耐壓外筒31中，在耐壓外筒31的內(nèi)部還設(shè)有水泥配管70。在壓力計(jì)收納部32的內(nèi)部收容有用于測定受感區(qū)域15內(nèi)的娃油L的壓力的水晶壓力計(jì)(商品名PAR0,型式SubmersibleDepth Sensors 8B7000-2, Paroscientif ic社制)，且設(shè)有將壓力計(jì)收納部32收容的壓力計(jì)的測定部與受感區(qū)域15連接的流路33。該壓力計(jì)的測定結(jié)果向解析部傳送，如上述那樣與基于差動變位計(jì)20的測定結(jié)果一起使用在地基I產(chǎn)生的應(yīng)變的解析中。將上述的壓力計(jì)的應(yīng)變的測定方法及檢測部10與計(jì)測部30連接的結(jié)構(gòu)與以往的應(yīng)變計(jì)的結(jié)構(gòu)相同。另外，計(jì)測部30內(nèi)的壓力計(jì)收納部32的周圍及壓力計(jì)收納部32的上方與受感區(qū)域15連接，而填充硅油L。并且，在壓力計(jì)收納部32的上方即與受感區(qū)域15連接的區(qū)域的上部設(shè)有壓力承受板37，具有以免受感區(qū)域15內(nèi)的硅油L向應(yīng)變計(jì)測裝置100的上方移動而進(jìn)行阻擋的功能。并且，在壓力承受板37的上方設(shè)有解析部(未圖示)，使用基于上述差動變位計(jì)20的測定結(jié)果和基于壓力計(jì)收納部32內(nèi)的壓力計(jì)的測定結(jié)果，進(jìn)行關(guān)于地基I產(chǎn)生的應(yīng)變的解析及解析結(jié)果的保存。該解析部的解析結(jié)果例如通過無線或有線通信而向設(shè)置在地面的用于進(jìn)行詳細(xì)的分析的系統(tǒng)發(fā)送。另外，計(jì)測部30含有的各設(shè)備等的控制、后述的動力部65的控制通過控制部(未圖不)進(jìn)行。該控制部由CPU (Central ProcessingUnit)及外部存儲裝置構(gòu)成，CPU具有存儲進(jìn)行規(guī)定的運(yùn)算處理的運(yùn)算程序的ROM (ReadOnly Memory)和在運(yùn)算處理時存儲各種數(shù)據(jù)的RAM (Random Access Memory),通過使它們發(fā)揮功能，而進(jìn)行計(jì)測部30含有的各設(shè)備等的控制、動力部65的控制。接下來，說明壓力調(diào)整部50。壓力調(diào)整部50具有進(jìn)行受感區(qū)域15內(nèi)部的壓力的調(diào)整的功能。本實(shí)施方式的應(yīng)變計(jì)測裝置100如上述那樣安裝在水底設(shè)置的縱孔的底部，因此應(yīng)變計(jì)測裝置100的周圍的壓力遠(yuǎn)大于地面的壓力，約為lOOMPa，而且，周圍的溫度也上升至125°C左右。因此，對于應(yīng)變計(jì)測裝置100的受感區(qū)域15在地面填充硅油L，在使其移動到測定位置即水底的縱孔的底部時，相對于受感區(qū)域15的內(nèi)部的硅油L的壓力，應(yīng)變計(jì)測裝置100的周圍的外壓非常大，無法適當(dāng)?shù)販y定地基的應(yīng)變那樣的微小的變化。而且，在利用應(yīng)變計(jì)測裝置100來計(jì)測應(yīng)變時，通過檢測受感區(qū)域15的壓力變動(體積變動)來測定應(yīng)變，因此在由于應(yīng)變以外的理由而受感區(qū)域15的壓力發(fā)生變動時，測定精度下降。從這些理由出發(fā)，對于應(yīng)變計(jì)測裝置100，設(shè)置壓力調(diào)整部50，該壓力調(diào)整部50具有根據(jù)外壓的變化來調(diào)整受感區(qū)域15內(nèi)部的壓力的功能。如圖3所示，該壓力調(diào)整部50具備根據(jù)應(yīng)變計(jì)測裝置100的周圍的外壓，使能夠與受感區(qū)域15連接的調(diào)整油收容區(qū)域(第一空間)52的壓力變動的壓力平衡機(jī)構(gòu)51 ;切換調(diào)整油收容區(qū)域(第一空間)52與受感區(qū)域(第二空間)15的連接及切斷的閥機(jī)構(gòu)60。壓力平衡機(jī)構(gòu)51包括形成應(yīng)變計(jì)測裝置100的側(cè)面的圓筒狀的框體部53 ;在設(shè)置于框體部53的內(nèi)部的筒狀的開口部53A能夠滑動的活塞54。更具體而言，由于在本實(shí)施方式的應(yīng)變計(jì)測裝置100的內(nèi)部設(shè)有水泥配管70，活塞54形成為將框體部53的內(nèi)表面和水泥配管70的外側(cè)表面閉塞那樣的環(huán)形的形狀。并且，框體部53的內(nèi)部中的比該活塞54靠上方側(cè)(受感區(qū)域15側(cè))作為調(diào)整油收容區(qū)域52，比活塞54靠下方側(cè)作為泥水收容區(qū)域55。向調(diào)整油收容區(qū)域52注入硅油L，在通過后述的閥機(jī)構(gòu)60將調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15連接時，硅油L在其內(nèi)部移動。而且，在泥水收容區(qū)域55連接有供給外部的泥水(流體)的泥水注入孔56。由此，泥水收容區(qū)域55內(nèi)部的壓力與應(yīng)變計(jì)測裝置100的周圍的外壓相等。即，該壓力平衡機(jī)構(gòu)51的框體部53作為具備與外部連通的開口部53A的外 筒部發(fā)揮功能。在此，當(dāng)應(yīng)變計(jì)測裝置100的周圍的外壓上升時，泥水收容區(qū)域55內(nèi)部的壓力也上升，因此產(chǎn)生使活塞54朝向增大泥水收容區(qū)域55的容積的方向、即朝向上方移動的力。并且當(dāng)活塞54向上方移動時，調(diào)整油收容區(qū)域52的體積減小，調(diào)整油收容區(qū)域52側(cè)的內(nèi)部的壓力上升。在此，在將調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15連接時，雙方的壓力上升。并且，活塞54保持在泥水收容區(qū)域55側(cè)的壓力與調(diào)整油收容區(qū)域52側(cè)的壓力相等的位置。如此，壓力平衡機(jī)構(gòu)51具有根據(jù)外壓的變動，使活塞54移動到內(nèi)壓與外壓相等的位置，由此進(jìn)行與外壓對應(yīng)的內(nèi)壓的調(diào)整的功能。接下來，說明閥機(jī)構(gòu)60。閥機(jī)構(gòu)60以與間隔壁58的上方相接的方式設(shè)置，且設(shè)置在與檢測部10的內(nèi)部的受感區(qū)域15相接的位置，該間隔壁58設(shè)有與調(diào)整油收容區(qū)域52連接的流路59。使用圖5 圖8，說明該閥機(jī)構(gòu)60的結(jié)構(gòu)及動作。圖5是表示閥機(jī)構(gòu)的外觀的簡圖，圖6是說明閥機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的簡要剖視圖(從與圖5紙面垂直的方向觀察到閥機(jī)構(gòu)60時的剖視圖)，圖7是說明閥機(jī)構(gòu)含有的閥柱塞的結(jié)構(gòu)的剖視圖(圖6的VII-VII線的剖視圖)，圖8是說明閥機(jī)構(gòu)含有的閥套筒的結(jié)構(gòu)的剖視圖(圖6的VIII-VIII線的剖視圖)。如圖5及圖6所示，閥機(jī)構(gòu)60包括閥座(閥基體，筒狀構(gòu)件)61、閥套筒(第一構(gòu)件)62、閥柱塞(第二構(gòu)件)63、閥螺釘64、動力部65。閥套筒62是設(shè)置在閥座61的內(nèi)部而在閥座61的內(nèi)部能夠沿著軸線方向(圖示上下方向)移動的大致圓筒狀的構(gòu)件。而且，閥柱塞63是設(shè)置在閥套筒62的內(nèi)側(cè)的構(gòu)件。而且，閥螺釘64向底部61A的開口 61B插入，該底部61A設(shè)置在相對于閥座61的間隔壁58分離設(shè)置的端部側(cè)，該閥螺釘64沿著閥座61的軸線方向延伸時相對于開口 61B能夠滑動，而且，是通過螺紋緊固而固定于閥套筒62的構(gòu)件。并且，動力部65在閥座61的外側(cè)與閥螺釘64連接，而使閥螺釘64沿著閥座61的軸線方向移動。閥套筒62與閥柱塞63通過彈性構(gòu)件66連接。如圖5所示，閥座61的下方側(cè)的端部以與間隔壁58相接的方式安裝，由此在由閥座61的內(nèi)側(cè)和間隔壁58包圍的空間內(nèi)設(shè)置閥套筒62及閥柱塞63。閥座61是大致圓筒狀的構(gòu)件，相對于間隔壁58分離設(shè)置的端部側(cè)(圖示上方)成為在中央具有開口 61B的底部61A。該開口 61B的直徑比閥座61的內(nèi)徑小。而且，閥座61在側(cè)面具備沿著軸線方向延伸的狹縫610。該狹縫610的外側(cè)(閥座61的外側(cè))如圖3所示那樣與受感區(qū)域15相接。即，該狹縫610成為將受感區(qū)域15與閥座61的內(nèi)部連接的開□。返回圖5，在閥座61的外側(cè)，以與狹縫610的延伸方向垂直相交的方式在側(cè)面設(shè)有相互分離的2個槽，在這2個槽分別安裝有2個環(huán)67A、67B。該環(huán)67A、67B例如由具有導(dǎo)電性的金屬構(gòu)成，作為檢測收容在閥座61的內(nèi)部的閥套筒62的位置的檢測機(jī)構(gòu)的一部分而發(fā)揮功能。關(guān)于作為該檢測機(jī)構(gòu)的功能，在后面敘述。閥套筒62如圖7所示是大致圓筒狀的構(gòu)件，一端側(cè)(圖示上方)成為在中央具有開口 62B的底部62A。并且，在該開口 62B螺紋緊固有沿著閥座61的軸線方向延伸的閥螺釘62。并且，在閥套筒的外側(cè)的側(cè)面具有向外側(cè)突出的突起部62C，該突起部62C經(jīng)由通過絕緣體覆蓋的導(dǎo)線62D而與動力部65連接。并且，閥套筒62的突起部62C從閥座61的內(nèi)側(cè) 經(jīng)由狹縫610，且以從安裝在閥座61的側(cè)面上的環(huán)67A、67B之間向外方突出的方式安裝在閥座61的內(nèi)部。并且，在閥套筒62的內(nèi)側(cè)插入閥柱塞63。并且，閥套筒62在閥座61內(nèi)移動，在突起部62C與環(huán)67A、67B接觸時，將其向動力部65傳遞。S卩，突起部62C及導(dǎo)線62D作為檢測機(jī)構(gòu)的一部分發(fā)揮功能。關(guān)于作為該檢測機(jī)構(gòu)的功能，在后面敘述。另外，上述的閥套筒62在與設(shè)有底部62A的一側(cè)相反的端部(圖示下方)具有與閥座61的內(nèi)表面抵接的凸緣部62E。閥座61的狹縫610延伸設(shè)置到比凸緣部62E靠下方。具體而言，如圖5所示，從閥座61的外側(cè)觀察狹縫610內(nèi)時，延伸設(shè)置到能看見閥柱塞63的位置。通過具有這種結(jié)構(gòu)，設(shè)置在后述的閥柱塞63上的流路的連結(jié)口 63C和與受感區(qū)域15相接的開口即狹縫610能夠連通。另外，也可以將與受感區(qū)域15連接且與連結(jié)口 63C連通的開口和狹縫610分別設(shè)置。閥柱塞63如圖8所示是圓柱狀的構(gòu)件，在其內(nèi)部具備流路63A。該流路63A的一端側(cè)(下方側(cè))的開口 63B設(shè)置在閥柱塞63的端部，該開口 63B如圖3所示與流路59連接，該流路59與調(diào)整油收容區(qū)域52連接。而且，流路63A的另一端側(cè)(上方側(cè))成為設(shè)置在閥柱塞63的側(cè)面上的連結(jié)口 63C。并且，如圖6所示，該閥柱塞63在與設(shè)有流路63A的開口63B的端部相反側(cè)的端部(圖6中的上方側(cè)的端部)安裝有彈性構(gòu)件66，并經(jīng)由該彈性構(gòu)件66而與閥套筒62的內(nèi)表面連接。作為彈性構(gòu)件66，例如適合使用螺旋彈簧等。使用彈簧作為彈性構(gòu)件66時，彈簧常數(shù)考慮在應(yīng)變計(jì)測裝置100中可允許的外壓與受感區(qū)域15的內(nèi)壓之差來選定。即，彈性構(gòu)件66為了減小應(yīng)變計(jì)測裝置100的外壓與受感區(qū)域15的內(nèi)壓之差而驅(qū)動，因此例如當(dāng)壓力差大于規(guī)定的值時，在應(yīng)變計(jì)測裝置100的結(jié)構(gòu)部件存在破損的可能性的情況下，以在不超過該壓力差的壓力下收縮的方式選定彈簧常數(shù)。返回圖5、6，動力部65例如由耐高壓電動機(jī)等構(gòu)成，具有使閥螺釘64沿著閥座61的軸線方向移動的功能。并且，動力部65使閥螺釘64移動，由此，相對于閥螺釘64進(jìn)行了螺紋緊固固定的閥套筒62也移動。此外，閥柱塞63的一端側(cè)(圖示上方)通過彈性構(gòu)件66而與閥套筒62的內(nèi)表面連結(jié)，因此對應(yīng)于閥套筒62的移動而移動。即，上述的閥套筒62和閥柱塞63作為在閥座61的內(nèi)部能夠沿著軸線方向移動的柱狀構(gòu)件發(fā)揮功能。動力部65的驅(qū)動按照來自控制部(未圖示)的指示而開始，將通過環(huán)67B與突起部63C接觸而產(chǎn)生的電位的變化經(jīng)由導(dǎo)線62D向動力部65通知，由此檢測閥套筒62移動到規(guī)定的位置的情況而停止。
使用圖9、圖10說明具有上述的結(jié)構(gòu)的閥機(jī)構(gòu)60的動作。圖9是說明動力部65的驅(qū)動引起的閥機(jī)構(gòu)60的動作的圖，圖10是說明動力部65未驅(qū)動而閥機(jī)構(gòu)60的閥柱塞63移動的情況的圖。首先，使用圖9，說明動力部65的驅(qū)動引起的閥機(jī)構(gòu)60的動作。圖9 (A)是說明將調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15連接的狀態(tài)的圖，圖9 (B)是說明將調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15切斷的狀態(tài)的圖。在為了使用于計(jì)測而使應(yīng)變計(jì)測裝置100從地面下降到計(jì)測位置即處于水底的地基I的縱孔2的底部之后，且在開始計(jì)測之前，進(jìn)行該動力部65的驅(qū)動引起的閥機(jī)構(gòu)60的動作。在此，在使應(yīng)變計(jì)測裝置100從地面移動到計(jì)測位置的縱孔2的底部期間，由于應(yīng)變計(jì)測裝置100的周圍的外壓較大地變動，因此通過壓力平衡機(jī)構(gòu)51來進(jìn)行使受感區(qū)域15與調(diào)整油收容區(qū)域52連通所產(chǎn)生的壓力調(diào)整。在此的連通具體而言是指硅油L能夠在調(diào)整油收容區(qū)域52、間隔壁58內(nèi)的流路59、閥柱塞63內(nèi)的流路63A、閥座61的內(nèi)部及受感區(qū)域15之間流通。在使應(yīng)變計(jì)測裝置100從地面下降到計(jì)測位置的縱孔2的底部時，伴隨著 應(yīng)變計(jì)測裝置100的下降而外壓增大。伴隨著該外壓的上升，而泥水收容區(qū)域55的壓力也增大，因此以使泥水收容區(qū)域55的壓力與調(diào)整油收容區(qū)域52的壓力相等的方式將壓力平衡機(jī)構(gòu)51的活塞54向上方移動。該活塞54的移動伴隨著外壓的上升而連續(xù)進(jìn)行。上述期間，即，在使應(yīng)變計(jì)測裝置100朝向進(jìn)行應(yīng)變計(jì)測的位置下降期間，如圖9(A)所示，在將調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15連接的位置配置閥套筒62及閥柱塞63。具體而言，以安裝在閥套筒62的側(cè)面上的突起部62C成為與安裝在閥座61的周圍的2個環(huán)中的上方的環(huán)67A相接的位置的方式配置閥套筒62。并且，通過內(nèi)部的閥柱塞63的連結(jié)63C與閥座61的狹縫610連通，而經(jīng)由與閥柱塞63的開63B連接的流路59和閥柱塞63內(nèi)的流路63A，調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15成為連接的(連通的)狀態(tài)，以成為與調(diào)整油收容區(qū)域52的壓力相同的方式變更受感區(qū)域15的壓力。因此，伴隨著外壓(泥水的壓力)的上升而壓力平衡機(jī)構(gòu)51的活塞54以提高調(diào)整油收容區(qū)域52的壓力的方式向上方移動，而壓力以調(diào)整油收容區(qū)域52內(nèi)的壓力和與該調(diào)整油收容區(qū)域52連接的受感區(qū)域15的壓力彼此相等的方式進(jìn)行變動。接下來，說明通過閥機(jī)構(gòu)60將調(diào)整油收容區(qū)域52和受感區(qū)域15切斷的情況。在將應(yīng)變計(jì)測裝置100設(shè)置在縱孔2的底部且在應(yīng)變計(jì)測裝置100的周圍填充水泥之后開始應(yīng)變的計(jì)測時，通過將受感區(qū)域15和調(diào)整油收容區(qū)域52切斷，受感區(qū)域15僅由于來自檢測部10的外筒13的應(yīng)變的影響而體積進(jìn)行變動。因此，在應(yīng)變計(jì)測裝置100為了計(jì)測而以穩(wěn)定的狀態(tài)設(shè)置的時刻，即，在縱孔2設(shè)置應(yīng)變計(jì)測裝置100且在周圍填充了水泥之后，進(jìn)行動力部65的驅(qū)動產(chǎn)生的閥機(jī)構(gòu)60的動作。另外，在應(yīng)變計(jì)測裝置100的周圍填充了水泥之后，泥水收容區(qū)域55也經(jīng)由泥水注入孔56而與外部連接，因此壓力平衡機(jī)構(gòu)51的活塞54根據(jù)外壓的變動而能夠沿著上下方向移動，但由于通過閥機(jī)構(gòu)60將受感區(qū)域15和調(diào)整油收容區(qū)域52切斷，因此在受感區(qū)域15與調(diào)整油收容區(qū)域52之間的壓力差超過某一定的值之前，活塞54的移動引起的調(diào)整油收容區(qū)域52的壓力變化不會向受感區(qū)域15傳遞。作為閥機(jī)構(gòu)60的動作，在進(jìn)行應(yīng)變計(jì)測的位置、即在縱孔2的底部載置應(yīng)變計(jì)測裝置100，通過水泥將周圍充填之后，如圖9 (B)所示，動力部65按照控制部的指示進(jìn)行驅(qū)動，由此，閥套筒62及閥柱塞63移動到將調(diào)整油收容區(qū)域52和受感區(qū)域15切斷的位置。具體而言，檢測到水泥的充填結(jié)束的控制部對動力部65進(jìn)行指示，由此動力部65開始驅(qū)動，閥套筒62及閥柱塞63向下方移動，安裝在閥套筒62的側(cè)面上的突起部62C移動到與安裝在閥座61的周圍的2個環(huán)中的下方的環(huán)67B相接的位置。此時，內(nèi)部的閥柱塞63的連結(jié)口 63C移動到與間隔壁58的內(nèi)壁對置的位置，因此連結(jié)口 63C與閥座61的狹縫610成為不連通的狀態(tài)。由此，將調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15切斷，硅油L在內(nèi)部不再移動。并且，當(dāng)突起部62C與環(huán)67B接觸的情況經(jīng)由導(dǎo)線62D傳遞到動力部65時，動力部65停止驅(qū)動，閥套筒62及閥柱塞63的移動停止。如此，動力部65通過檢測突起部62C與環(huán)67B的接觸而使閥套筒62及閥柱塞63的移動停止，因此無需事先具備動力部65的驅(qū)動的停止涉及的復(fù)雜的控制程序等，且能夠抑制動力部65的不需要的驅(qū)動引起的電力消耗。接下來，使用圖10，說明動力部65未驅(qū)動而閥機(jī)構(gòu)60的閥柱塞63移動的情況。這在如下的情況下產(chǎn)生，即將應(yīng)變計(jì)測裝置100載置在縱孔2的底部，向周圍填充水泥，如圖9 (B)所示，通過動力部65的驅(qū)動，而閥套筒62及閥柱塞63向下方移動，在將調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15切斷的狀態(tài)下，由于應(yīng)變計(jì)測裝置100的周圍的環(huán)境的變化(例如
水溫的變化等)，而產(chǎn)生應(yīng)變計(jì)測裝置100的外壓變大的情況。在外壓變大時，壓力平衡機(jī)構(gòu)51的活塞54移動，由此，泥水收容區(qū)域55及調(diào)整油收容區(qū)域52的內(nèi)壓相等。此時，如圖9 (B)所示，由于調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15之間被切斷，因此不會發(fā)生因外壓的變動而受感區(qū)域15內(nèi)的壓力發(fā)生變動的情況。然而，若對外壓的變動大的情況(例如，內(nèi)壓與外壓之差成為5MPa以上的情況)放任不管，則由于構(gòu)成檢測部10的外筒13非常薄，因此在壓力差的作用下可能會破損。相對于此，在本實(shí)施方式的應(yīng)變計(jì)測裝置100中，在調(diào)整油收容區(qū)域52內(nèi)部的壓力大于受感區(qū)域15內(nèi)部的壓力時，彈性構(gòu)件66收縮。并且，如圖10所示，在受感區(qū)域15內(nèi)部的壓力與根據(jù)外壓而變動的調(diào)整油收容區(qū)域52內(nèi)部的壓力之差大于規(guī)定的值時，彈性構(gòu)件66收縮，從而閥柱塞63的連結(jié)口 63C與閥座61的狹縫610連通，經(jīng)由與閥柱塞63的開口 63B連接的流路59、及閥柱塞63內(nèi)的流路63A，將調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15連接。并且，以調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15的壓力差減小的方式改變受感區(qū)域15內(nèi)部的壓力。并且當(dāng)壓力差小于規(guī)定的值時，在彈性構(gòu)件66的復(fù)原力的作用下，如圖9 (B)所示，返回將調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15切斷的狀態(tài)。如此，即便在通過動力部65的驅(qū)動無法切換調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15的連接及切斷的情況下，當(dāng)外壓的變化引起的調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15的壓力差超過了規(guī)定值時，閥柱塞63也進(jìn)行移動，因此能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)不依賴于動力部65的驅(qū)動的壓力調(diào)整，從而能夠防止檢測部10的外筒13的破損。如以上所述，在本實(shí)施方式的應(yīng)變計(jì)測裝置100中，在設(shè)置于框體部53的筒狀的開口部53A上安裝的活塞54對應(yīng)于外部的壓力而滑動。由此，調(diào)整油收容區(qū)域52及受感區(qū)域15的體積以獲取與外部的壓力的平衡的方式進(jìn)行變動，由此來變更內(nèi)壓。并且，在上述的應(yīng)變計(jì)測裝置100中，僅利用活塞54的滑動，根據(jù)外壓的變化來變更調(diào)整油收容區(qū)域52及受感區(qū)域15的內(nèi)壓，從而能夠容易地進(jìn)行內(nèi)壓的調(diào)整。而且，上述的壓力平衡機(jī)構(gòu)51通過簡單的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，因此即便在高溫、高壓的環(huán)境下，也能夠容易地進(jìn)行外壓和內(nèi)壓的調(diào)整。并且，在上述的應(yīng)變計(jì)測裝置100中，僅通過壓力平衡機(jī)構(gòu)51中的活塞54的滑動，根據(jù)外壓的變化，以減小外壓與內(nèi)壓之差的方式變更調(diào)整油收容區(qū)域52及受感區(qū)域15的內(nèi)壓，因此可以包含由根據(jù)外部的壓力而能夠變形(彈性變形)的構(gòu)件形成的外筒13作為覆蓋受感區(qū)域15的容器的一部分，即便在水中那樣的高壓環(huán)境下，也能夠測定由外筒13的變形引起的壓力變化。另外，在上述的應(yīng)變計(jì)測裝置100中，還具備檢測外筒13的變位的差動變位計(jì)20，由此，也能夠進(jìn)行在外筒13的變形引起的受感區(qū)域15的內(nèi)壓的變化下難以檢測的變位的計(jì)測，從而能夠以更高的精度進(jìn)行應(yīng)變計(jì)測。而且，通過如上述的應(yīng)變計(jì)測裝置100那樣形成為對應(yīng)于外筒13而具備多個差動變位計(jì)20的形態(tài)，而在差動變位計(jì)20的各安裝位置能夠測定其變位，因此能夠更詳細(xì)地把握外筒13的變形，從而能夠進(jìn)一步提高應(yīng)變計(jì)測的精度。另外，在上述的應(yīng)變計(jì)測裝置100中，通過將收容硅油L的區(qū)域劃分成調(diào)整油收容區(qū)域(第一空間)52和受感區(qū)域(第二空間)15，而與外部連接的框體53 (外筒部)及活塞54 相對于調(diào)整油收容區(qū)域52安裝，并且在它們之間具備切換調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15的連接及切斷的閥機(jī)構(gòu)60，由此，調(diào)整油收容區(qū)域52對應(yīng)于外壓的變化引起的活塞54的滑動而其內(nèi)壓變化，另一方面，通過閥機(jī)構(gòu)60將調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15切斷時，受感區(qū)域15成為不接受調(diào)整油收容區(qū)域52的內(nèi)壓的變動的狀態(tài)。根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，作為應(yīng)變計(jì)測裝置100的受感部發(fā)揮功能的外筒13設(shè)置在受感區(qū)域15側(cè)，在通過閥機(jī)構(gòu)60將調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15切斷的狀態(tài)下，能夠計(jì)測受感區(qū)域15的內(nèi)壓。因此，活塞54進(jìn)行滑動，由此容器的調(diào)整油收容區(qū)域52及受感區(qū)域15的內(nèi)壓以成為與外壓一致的方式進(jìn)行變動，根據(jù)外壓的變化而能夠變更其內(nèi)壓，并且在設(shè)置于受感區(qū)域15側(cè)的外筒13中，能夠高精度地計(jì)測地基的應(yīng)變的產(chǎn)生引起的變動，從而能夠以更高的精度進(jìn)行應(yīng)變計(jì)測。并且，根據(jù)本實(shí)施方式的應(yīng)變計(jì)測裝置100的閥機(jī)構(gòu)60，通過動力部65的驅(qū)動，而由閥套筒62及閥柱塞63構(gòu)成的柱狀構(gòu)件在閥座61的內(nèi)部移動，當(dāng)處于規(guī)定的位置時，設(shè)置在閥柱塞63的流路63A上的連結(jié)口 63C與閥座61的狹縫610連通，由此將調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15連接，在調(diào)整油收容區(qū)域52及受感區(qū)域15的內(nèi)壓相互不同的情況下，以使其相等的方式使壓力變動。另一方面，在處于規(guī)定的位置以外時，連結(jié)口 63C與狹縫610不連通，由此將調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15的連接切斷，從而成為壓力不進(jìn)行變動的狀態(tài)。并且，上述的調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15的連接及切斷的切換僅通過動力部65產(chǎn)生的閥套筒62及閥柱塞63的移動來進(jìn)行，因此即便在高溫高壓的環(huán)境下，也能夠容易地進(jìn)行壓力的調(diào)整。另外，上述的閥機(jī)構(gòu)60與以往在水底等的高壓環(huán)境下的壓力調(diào)整中使用的電磁閥相比，具有能夠利用小電流進(jìn)行驅(qū)動這樣的優(yōu)點(diǎn)，因此適合使用于由于在水底長時間設(shè)置等的理由而供給電力受限制的裝置。而且，上述的閥機(jī)構(gòu)60通過抑制閥套筒62及閥柱塞63的移動速度而能夠順暢地進(jìn)行連接/切斷的切換，與電磁閥相比，能夠減小連接/切斷的切換動作時由閥產(chǎn)生的壓力變動。因此，如上述的應(yīng)變計(jì)測裝置100那樣在測定微小的壓力變化的裝置中也能夠適當(dāng)?shù)厥褂?。以上，說明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但上述的應(yīng)變計(jì)測裝置及安裝在該應(yīng)變計(jì)測裝置上的閥機(jī)構(gòu)能夠進(jìn)行各種變更。
例如，上述實(shí)施方式的應(yīng)變計(jì)測裝置100中包含的閥機(jī)構(gòu)60在閥座61的內(nèi)部插入閥套筒62及閥柱塞63這兩個構(gòu)件，但也可以是閥套筒62與閥柱塞63進(jìn)行一體化，一體化的構(gòu)件通過動力部65進(jìn)行驅(qū)動，由此進(jìn)行調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15的連接及切斷的切換。另外，在上述實(shí)施方式的應(yīng)變計(jì)測裝置100的閥機(jī)構(gòu)60中，說明了閥柱塞63移動到閥柱塞63的連結(jié)口 63C與閥座61的內(nèi)部不連接的位置，由此將調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15切斷的結(jié)構(gòu)，但調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15的連接及切斷的切換可以通過其他的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。例如，如上述實(shí)施方式那樣形成為在設(shè)置于閥柱塞63的流路的連結(jié)口63C與閥座61的開口抵接那樣的結(jié)構(gòu)的情況下，在不是它們重合的位置時，將調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15切斷。如此，在上述實(shí)施方式的閥機(jī)構(gòu)60中能夠利用實(shí)現(xiàn)調(diào)整油收容區(qū)域52與受感區(qū)域15的連接及切斷的切換的各種結(jié)構(gòu)。另外，在上述實(shí)施方式中，說明了將閥機(jī)構(gòu)60適用于應(yīng)變計(jì)測裝置100的結(jié)構(gòu)，但閥機(jī)構(gòu)60也能夠適用于應(yīng)變計(jì)測裝置100以外的裝置。即，上述實(shí)施方式的閥機(jī)構(gòu)60在
切換2個空間的連接及切斷的用途中，能夠在各種裝置中使用。而且，在上述實(shí)施方式的應(yīng)變計(jì)測裝置100中使用的壓力平衡機(jī)構(gòu)51也能夠適用于其他的水中作業(yè)裝置。而且，在利用閥機(jī)構(gòu)60進(jìn)行連接/切斷的切換的受感區(qū)域15及調(diào)整油收容區(qū)域52的2個空間中，也可以取代娃油L,填充礦物油、燒基苯、聚丁稀、燒基蔡、亞燒基_■苯基乙燒等的熱膨脹系數(shù)小(1X10_4以下)且粘性低(lOOcps以下)的絕緣油，而且，還可以取代作為液體的硅油L而填充各種流體。標(biāo)號說明I…地基,2…縱孔,10…檢測部，11...內(nèi)筒，13…外筒(容器、受:感部)，15…受感區(qū)域(第二空間)，20…差動變位計(jì)，30…計(jì)測部，50…壓力調(diào)整部，51…壓力平衡機(jī)構(gòu)，52…調(diào)整油收容區(qū)域(第一空間)，53…框體部(容器，外筒部)，53A…開口部，60…閥機(jī)構(gòu)，61…閥座(筒狀構(gòu)件)，62…閥套筒(第一構(gòu)件)，62C…突起部，63…閥柱塞(第二構(gòu)件)，63A…流路，63B…開口，63C…連結(jié)口，64…閥螺釘，65…動力部，66…彈性構(gòu)件，100…應(yīng)變計(jì)測裝置。
權(quán)利要求
1.一種水中作業(yè)裝置，使用于水中的作業(yè)，其特征在于，具備 在內(nèi)部收容流體的容器； 構(gòu)成所述容器的一部分，且具有與外部連通的筒狀的開口部的外筒部； 在所述外筒部的內(nèi)側(cè)以塞住所述開口部的方式設(shè)置，且對應(yīng)于外部的壓力能夠滑動的活塞。
2.一種水中用應(yīng)變計(jì)測裝置，其特征在于，具備 在內(nèi)部收容流體的容器； 構(gòu)成所述容器的一部分，且具有與外部連通的筒狀的開口部的外筒部； 在所述外筒部的內(nèi)側(cè)以塞住所述開口部的方式設(shè)置，且對應(yīng)于外部的壓力能夠滑動的活塞; 計(jì)測所述容器的內(nèi)壓的計(jì)測部， 所述容器包括由根據(jù)外部的壓力而能夠變形的構(gòu)件形成的受感部，由于該受感部的變形而所述容器的內(nèi)部的體積變動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水中用應(yīng)變計(jì)測裝置，其特征在于， 還具備檢測所述受感部的變位的變位計(jì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水中用應(yīng)變計(jì)測裝置，其特征在于， 沿著所述受感部設(shè)置有多個所述變位計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水中用應(yīng)變計(jì)測裝置，其特征在于， 所述受感部的形狀為筒狀， 所述多個變位計(jì)分別沿著所述受感部的軸向設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水中用應(yīng)變計(jì)測裝置，其特征在于， 所述受感部的形狀為筒狀， 所述多個變位計(jì)分別沿著與所述受感部的軸正交的面的外周設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水中用應(yīng)變計(jì)測裝置，其特征在于， 所述多個變位計(jì)分別以相對于所述面的中心對稱配置的方式沿著所述面的外周設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水中用應(yīng)變計(jì)測裝置，其特征在于， 所述受感部的形狀為筒狀， 所述多個變位計(jì)分別以沿著所述受感部的軸向成為螺旋狀的方式設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求2 8中任一項(xiàng)所述的水中用應(yīng)變計(jì)測裝置，其特征在于， 所述容器的內(nèi)部劃分成第一空間和第二空間， 對所述第一空間設(shè)置所述外筒部及所述活塞， 對所述第二空間設(shè)置所述受感部， 所述計(jì)測部測定所述容器中的所述第二空間的內(nèi)壓， 所述水中用應(yīng)變計(jì)測裝置還具備切換該第一空間與第二空間的連接及切斷的閥機(jī)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的水中用應(yīng)變計(jì)測裝置，其特征在于， 所述閥機(jī)構(gòu)具備 筒狀構(gòu)件； 在所述筒狀構(gòu)件的內(nèi)部設(shè)置成能夠沿著所述筒狀構(gòu)件的軸線方向移動的柱狀構(gòu)件； 使所述柱狀構(gòu)件移動的動力部，所述筒狀構(gòu)件在所述筒狀構(gòu)件的側(cè)面具有用于使所述筒狀構(gòu)件的內(nèi)部與所述第二空間之間連接的開口， 所述柱狀構(gòu)件具有一端與所述第一空間連接且另一端作為設(shè)置在所述柱狀構(gòu)件的側(cè)面上的連結(jié)口的流路， 所述連結(jié)口在所述柱狀構(gòu)件處于所述筒狀構(gòu)件的內(nèi)部的規(guī)定的位置時與所述開口連通，在所述柱狀構(gòu)件處于所述筒狀構(gòu)件的內(nèi)部的所述規(guī)定的位置以外時與所述開口不連 通。
全文摘要
對應(yīng)于外壓的變化而容易地變更容器的內(nèi)壓。在應(yīng)變計(jì)測裝置(100)中，在設(shè)置于框體部(53)的筒狀的開口部(53A)上安裝的活塞(54)對應(yīng)于外部的壓力而滑動。由此，以獲取與外部的壓力的平衡的方式使調(diào)整油收容區(qū)域(52)及受感區(qū)域(15)的體積變動，從而變更內(nèi)壓。并且，在上述應(yīng)變計(jì)測裝置(100)中，僅通過活塞(54)的滑動，對應(yīng)于外壓的變化而變更調(diào)整油收容區(qū)域(52)及受感區(qū)域(15)的內(nèi)壓，因此能夠容易地進(jìn)行內(nèi)壓的調(diào)整。而且，上述的壓力平衡機(jī)構(gòu)(51)通過簡單的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，因此即便在高溫、高壓的環(huán)境下也能夠容易地進(jìn)行外壓和內(nèi)壓的調(diào)整。
文檔編號G01B13/24GK102792125SQ20108005898
公開日2012年11月21日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者伊藤久男, 古屋和男, 荒木英一郎 申請人:獨(dú)立行政法人海洋研究開發(fā)機(jī)構(gòu)