(57)【要約】【課題】渦電流形変位センサの測定距離を増大させることで、軌道検測車に搭載して走行中に測定物(レール頭頂面)に砂利や積雪等の異物の影響又は衝突することなく、変位等を迅速に、かつ正確に測定する。【解決手段】コイルに電流を流してレール（Ｒ）などの被測定物に渦電流を発生させ、被測定物（Ｒ）の変位を測定する渦電流形センサ（１００）であり、２枚のコイル（１１，１２）を誘電体（１３）に挟んで対向させた構造になるオープン形コイル１，２（Ｃｏ１，Ｃｏ２）を備え、２個のオープン形コイル１，２（Ｃｏ１，Ｃｏ２）を被測定物（Ｒ）の測定面に対して横列に配置したものである。【選択図】図１
2018081035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルに電流を流して被測定物（Ｒ）に渦電流を発生させ、該被測定物（Ｒ）の変位を測定する渦電流形センサ（１００）であって、
２枚のコイル（１１，１２）を誘電体（１３）に挟んで対向させた構造になるオープン形コイル１，２（Ｃｏ１，Ｃｏ２）を備え、
２個の前記オープン形コイル１，２（Ｃｏ１，Ｃｏ２）を前記被測定物（Ｒ）の測定面に対して横列に配置した、ことを特徴とする渦電流形センサ。
【請求項２】
前記オープン形コイルは、コイルを強磁性体のコアに巻き付けた構造である、ことを特徴とする請求項１の渦電流形センサ。
【請求項３】
前記オープン形コイルは、その周囲にシールド機構を設けたものである、ことを特徴とする請求項１又は２の渦電流形センサ。
【請求項４】
コイルに電流を流して被測定物となるレール（Ｒ）に渦電流を発生させ、該レール（Ｒ）の変位を測定する渦電流形センサを用いたレール変位測定方法であって、
コイル（１１，１２）を誘電体（１３）に挟んで対向させた構造になる、２個のオープン形コイル１，２（Ｃｏ１，Ｃｏ２）を有する渦電流形センサ（１００）を用いて、前記レール（Ｒ）の変位（ｘ）及びリフトオフ（ｚ）に依拠して変化するインピーダンス変化を出力電圧（Ｖｏ）として出力させ、この出力電圧（Ｖｏ）を測定することにより該レール（Ｒ）の変位（ｘ）を検出し、
前記オープン形コイル１（Ｃｏ１）と前記オープン形コイル２（Ｃｏ２）により測定した出力電圧（Ｖｏ）について、変位補正及び直線化を行い、前記該レール（Ｒ）の変位を測定する、ことを特徴とする渦電流形センサを用いたレール変位測定方法。
【請求項５】
前記渦電流形センサ（１００）のオープン形コイル１（Ｃｏ１）及びオープン形コイル２（Ｃｏ２）は、前記レール（Ｒ）の長手方向に対してそれぞれ横変位方向に互いに対向配置して測定する、ことを特徴とする請求項４の渦電流形センサを用いたレール変位測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属との距離を測定又は金属の変位を測定する際に用いる渦電流形変位センサに係り、特にオープン形コイルの渦電流形センサを用いて測定するオープン形コイルの渦電流形センサ及びこれを用いたレール変位測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、渦電流形変位センサは、発電用タービンやコンプレッサ等の機器の軸振動の測定、軌道（レール）管理を行うレール変位センサ、１ｋｍ毎の地点検知センサやＨＳＳＴ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）の浮上制御用センサ等に採用されている。レール変位センサは光学式と渦電流式で補完し合いながら軌道管理の一部を担っている。
【０００３】
例えば、毎日数百回と通過する列車等の車両を支える軌道は、列車の車輪との摩擦によって摩耗が生ずる。レールの摩耗は、列車通過時のレールに印加される重量、列車の種類、運転条件及びレールの保守状態、レール塗油の有無、勾配、降雨・降雪、湿度、気温等の様々な環境要因に起因している。また、レールは列車等の走行により横方向のズレが生じる。即ちレール頭頂面と側面の位置がずれてくる。列車等の走行の安全性を高めるために保線作業を実施する必要が生じる。
このように鉄道軌道のレールは、毎日少しずつ摩耗している。安全の観点から、そのレールの摩耗程度を定期的に数値で管理し効果的に維持、補修することが必要である。レールの摩耗が大きく進行すると、レールを交換する必要がある。
【０００４】
そこで、このようなレールの摩耗などを測定する、即ち被測定物の変位を測定するセンサとして渦電流形変位センサがある。渦電流形変位センサは、センサコイルに高周波電流を供給して高周波磁界を発生させ、その磁界により被測定物の表面に渦電流が発生することで電磁誘導作用によってセンサコイルのインピーダンスが変化することを利用して被測定物との距離（変位）を測定するものである。渦電流形変位センサは被測定物の変位を非接触で測定することができ、また、被測定物は磁性体に限られず導体でも可能である。
【０００５】
レールのズレ、即ち変位量について車両を走行させながらレールに非接触で検出する方法に関する技術が種々提案されている。例えば特許文献１の特開２０１３−２３８５１６号公報「渦電流式レール左右変位検出方法及び装置」のように、レール長手方向中心線から一定間隔を隔てて左右に設置された１対の検知コイル手段を高周波の共振電流で励磁し、前記１対の検知コイル手段のインピーダンス変化を直流電圧に変換し、その直流電圧をディジタル信号に変換し、変換後のディジタル信号の電圧値に基づいて前記レールと前記１対の検知コイル手段との間の左右変位を検出する渦電流式レール左右変位検出方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２３８５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
また、渦電流形変位センサは、非接触でレールなどのターゲットの変位に対応した出力電圧を測定できるセンサである。渦電流形変位センサは (検出)コイル、同軸ケーブル及び出力電圧回路から構成されている。現在、渦電流形変位センサのレール（被測定物）からセンサまでの距離は一般的にコイル外径の約１/２倍まであり、レール変位センサの場合では２５ｍｍ程度である。しかし，従来の渦電流形変位センサの被測定物(レール頭頂面)までの距離（リフトオフ）では、砂利や積雪等の異物の影響又は衝突することにより、渦電流形変位センサが故障や誤動作を起こしやすいという問題を有していた。
【０００８】
また、従来の渦電流形変位センサのコイルはソレノイド形状であり、磁束が広がりやすいため、リフトオフを大きくすることでレールと鎖交する磁束が減り、レール変位に依存するコイルのインピーダンスの変化が減少し，レール変位の検出精度が下がりやすいという問題を有していた。
【０００９】
特許文献１の「渦電流式レール左右変位検出方法及び装置」では鉄道の車輪とレールとの接触部の摩擦から生じるレール頭頂部の摩耗量の大きさにより、レール変位出力が影響することがあり、精度の高い測定ができないという問題を有していた。例えば、鉄道軌道におけるカーブ箇所では、このカーブの外側に位置するレールの内側に、荷重の偏在により摩耗量が大きくなりやすい。
【００１０】
本発明の発明者らは、渦電流形レール変位センサのコイル構造をオープン形にすることに着目した。そこで、共振周波数を高くしＱ値を上昇させ，リフトオフを従来の２倍である５０ｍｍ程度までレール変位検出が可能であると考えた。
【００１１】
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、渦電流形変位センサの測定距離を増大させることで、軌道検測車に搭載して走行中に測定物(レール頭頂面)に砂利や積雪等の異物の影響又は衝突することなく、変位等を迅速に、かつ正確に測定することができるオープン形コイルの渦電流形センサ及びこれを用いたレール変位測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のオープン形コイルの渦電流形変位センサは、コイルに電流を流して被測定物（Ｒ）に渦電流を発生させ、該被測定物（Ｒ）の変位を測定する渦電流形センサ（１００）であって、
２枚のコイル（１１，１２）を誘電体（１３）に挟んで対向させた構造になるオープン形コイル１，２（Ｃｏ１，Ｃｏ２）を備え、
２個の前記オープン形コイル１，２（Ｃｏ１，Ｃｏ２）を前記被測定物（Ｒ）の測定面に対して横列に配置した、ことを特徴とする。
【００１３】
前記オープン形コイル１，２（Ｃｏ１，Ｃｏ２）は、コイルを強磁性体のコア（１４）に巻き付けた構造である。
前記オープン形コイル１，２（Ｃｏ１，Ｃｏ２）は、その周囲にシールド機構（１５）を設けたものである。
【００１４】
本発明の渦電流形センサを用いたレール変位測定方法は、コイルに電流を流して被測定物となるレール（Ｒ）に渦電流を発生させ、該レール（Ｒ）の変位を測定する渦電流形センサを用いたレール変位測定方法であって、
コイル（１１，１２）を誘電体（１３）に挟んで対向させた構造になる、２個のオープン形コイル１，２（Ｃｏ１，Ｃｏ２）を有する渦電流形センサ（１００）を用いて、前記レール（Ｒ）の変位（ｘ）及びリフトオフ（ｚ）に依拠して変化するインピーダンス変化を出力電圧（Ｖｏ）として出力させ、この出力電圧（Ｖｏ）を測定することにより該レール（Ｒ）の変位（ｘ）を検出し、
前記オープン形コイル１（Ｃｏ１）と前記オープン形コイル２（Ｃｏ２）により測定した出力電圧（Ｖｏ）について、変位補正及び直線化を行い、前記該レール（Ｒ）の変位を測定する、ことを特徴とする。
【００１５】
前記渦電流形センサ（１００）のオープン形コイル１（Ｃｏ１）及びオープン形コイル２（Ｃｏ２）は、前記レール（Ｒ）の長手方向に対してそれぞれ横変位方向に互いに対向配置して測定する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の渦電流形センサ（１００）では、被測定物（Ｒ）についてその変位に対応した出力電圧を非接触で測定することができる。渦電流形センサ（１００）のオープン形コイル１（Ｃｏ１）及びオープン形コイル２（Ｃｏ２）に高周波電流を供給し、被測定物（Ｒ）の表面に渦電流を発生させる。渦電流によリそれぞれのオープン形コイル１（Ｃｏ１）及びオープン形コイル２（Ｃｏ２）のインピーダンスが変化するので、その変化に対応した直流電圧信号が出力される。渦電流形センサ（１００）のオープン形コイル１（Ｃｏ１）及びオープン形コイル２（Ｃｏ２）の２個のコイルが被測定物（Ｒ）の長手方向に対して横変位方向に互いに対向して配置されているため、オープン形コイル１（Ｃｏ１）又はオープン形コイル２（Ｃｏ２）の一方が被測定物（Ｒ）に近づく方向に動くと、他方のオープン形コイル（Ｃｏ１又はＣｏ２）は遠ざかる方向に動く。そのためオープン形コイル１（Ｃｏ１）の出力信号とオープン形コイル２（Ｃｏ２）の出力信号は、被測定物（Ｒ）の中心（Ｃ）を対称軸として特性的に逆の変化をする。
これらの出力された信号を増幅して出力信号として取り出す。この信号を演算処理（被測定物（Ｒ）とオープン形コイル１（Ｃｏ１）及びオープン形コイル２（Ｃｏ２）間の高さ補正・リニアライズ）することにより、被測定物（Ｒ）の中心（ＲＣ）に対するオープン形コイル１（Ｃｏ１）及びオープン形コイル２（Ｃｏ２）の横変位（×）に対してリニアな出力信号として取り出すことにより被測定物（Ｒ）の変位（ズレ）を検出することができる。
【００１７】
本発明の渦電流形センサ（１００）は、(検出)コイル、同軸ケーブル及び出力電圧回路で構成し、渦電流形変位センサ（１００）から被測定物（Ｒ）までの距離は一般的にコイル外径の約１/２倍まであったものを、本発明のようにコイル構造をオープン形にすることで、共振周波数を高くし、Ｑ値を上昇させ、被測定物（Ｒ）から渦電流形変位センサ（１００）までの距離を従来の２倍にすることができる。
例えば本発明の渦電流形センサ（１００）を用いたレール検出装置を、軌道検測車に搭載することにより走行中にレール変位測定する際に、渦電流形センサ（１００）から被測定物（Ｒ）までの距離を従来の２倍にすることができる。渦電流形センサ（１００）から被測定物(レールＲの頭頂面)までの距離（リフトオフ）が長くなり、砂利や積雪などの異物による衝突などの影響がなくなる。この渦電流形センサ（１００）が故障や誤動作を起こすことを回避できる。レール変位センサとした場合，リフトオフを例えば従来の２５ｍｍから５０ｍｍに大きく拡張でき，異物との衝突等を回避できる。
【００１８】
本発明のレール変位測定方法では、レール（Ｒ）との距離を確保できることから、レール検出装置などの機械の保守管理が安定して可能となる。
また、レール保守管理において誤動作がなくなり、安全安定運行に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の渦電流形センサを構成するオープン形コイルの一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【図２】本発明の渦電流形センサを用いてレール変位を測定する方法を説明するレールの概略正面図である。
【図３】本発明の渦電流形センサを用いてレール変位を測定する方法を説明するレールの概略平面図である。
【図４】オープン形コイルを構成する出力回路の一例を示す回路図である。
【図５】本発明の渦電流形センサ（レール変位センサ）によるインピーダンス電圧特性を示すグラフである。
【図６】本発明の渦電流形センサ（レール変位センサ）の出力電圧特性を示すグラフである。
【図７】本発明の渦電流形センサ（レール変位センサ）による最終の変位出力を示すグラフである。
【図８】本発明の渦電流形センサを用いたレール検出装置の概略構成図である。
【図９】本発明の渦電流形センサのオープン形コイルの変形例１を示す斜視図である。
【図１０】本発明の渦電流形センサのオープン形コイルの変形例２を示す正断面図である。
【図１１】本発明の渦電流形センサのオープン形コイルの変形例３を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、コイルに電流を流してレール等の被測定物に渦電流を発生させ、インピーダンス変化を出力電圧として出力させることにより、レール等の変位を測定するオープン形コイルの渦電流形センサ及びこれを用いたレール変位測定方法である。
【実施例１】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
＜渦電流形センサの構成＞
図１は本発明の渦電流形センサを構成するオープン形コイルの一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。図２は本発明の渦電流形センサを用いてレール変位を測定方法を説明するレールの概略正面図である。図３は本発明の渦電流形センサを用いてレール変位を測定する方法を説明するレールの概略平面図である。
本発明の渦電流形センサ１００は、コイルに電流を流してレール変位などの被測定物に渦電流を発生させ、被測定物Ｒの変位を測定する際に用いる渦電流形センサである。この渦電流形センサ１００は軌道検測車に搭載して走行しながらレール変位を測定する際に用いる。本発明の渦電流形センサ１００を変位センサとして用いる場合は、２個のオープン形コイルを用いる。
１個のオープン形コイル１（Ｃｏ１）は、２枚のコイル１１，１２を合成樹脂板などの誘電体１３に挟んで対向させた構造になる。このオープン形という表記は２枚のコイルが誘電体１３を挟んで非接触（無結線）にある状態を意味として使用している。
【００２２】
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、本発明の渦電流形センサ１００を変位センサとして用いる場合は、このように構成したオープン形コイルを２個用いる。そこで、便宜上１個目をオープン形コイル１（Ｃｏ１）と称し、２個目をオープン形コイル２（Ｃｏ２）と称しているが、それぞれの構成に相違はない。
【００２３】
＜オープン形コイルの構成＞
１個目のオープン形コイル１（Ｃｏ１）は、２枚のコイル１１，１２から構成される。図示するように、１枚目のコイル１１は銅線を三角形状に巻いたものであり、同じく２枚目のコイル１２も銅線を三角形状に巻いたものである。これら２枚のコイル１１，１２をアクリル板のようなプラスチック（エンジニアリングプラスチック）などの誘電体１３に挟んだものである。２枚のコイル１１，１２は誘電体１３に挟んだ状態で同形状に配置される。但し、結線されていない状態にあるため、オープン形と称する。
【００２４】
本発明のオープン形コイル１（Ｃｏ１）は、例えば導線として銅の単線を使用し、導体径０．５ｍｍ、コイルの巻線ピッチは１ｍｍとした。誘電体１３としてアクリル板を用いた。コイル間の隙間は１ｍｍとした。各コイルＣ，Ｃ’の巻数は両者ともにＮ＝１２である。なお、これらコイルの導体径、巻線ピッチ又は誘電体１３の厚さ（コイル間の隙間）は一例であり、これらの数値に限定されない。例えば、コイルの巻線ピッチによって並列共振周波数の調整をする。また誘電体１３の材質もアクリル板に限定されない。オープン形コイル２（Ｃｏ２）も同様な構成である。
【００２５】
＜渦電流形センサを用いてレール変位を測定する方法＞
本発明の渦電流形センサ１００は、図２、図３に示すように、被測定物がレールＲの場合は、オープン形コイル１（Ｃｏ１）、オープン形コイル２（Ｃｏ２）を、レールＲの頭頂面と対面するように配置して用いる。渦電流形センサ１００のオープン形コイル１（Ｃｏ１）及びオープン形コイル２（Ｃｏ２）に高周波電流を供給し、レールＲの表面に渦電流を発生させる。レールの左右方向の変位をレール変位ｘ、レールＲの頭頂面から渦電流形センサ１００までの距離をリフトオフzとする。レールＲの変位ｘ及びリフトオフｚに依拠して変化するインピーダンス変化を出力電圧Ｖｏとして出力させ、この出力電圧Ｖｏを測定する。このとき図２に示すように、レール変位を測定する際に、レール変位ｘ＝０ｍｍはオープン形コイル１（Ｃｏ１）及びオープン形コイル２（Ｃｏ２）のインピーダンスが一致する値として調整する。リフトオフｚ＝２５ｍｍを基準とする。なお、これらの数値に限定されないことは勿論である。
【００２６】
これらの出力された信号を増幅して出力信号として取り出す。この信号を演算処理（レールＲとレール変位センサ２間の高さ補正・リニアライズ）する。
なお、オープン形コイル１（Ｃｏ１）及びオープン形コイル２（Ｃｏ２）の出力電圧を実測する際には、後述するようなコイルと出力回路とは同軸ケーブル２２で接続される(図４、図５参照)。
【００２７】
図３の平面図に示すように、レール変位センサ２のオープン形コイル１（Ｃｏ１）及びオープン形コイル２（Ｃｏ２）は、レールＲの長手方向に対して横変位方向に互いに対向して配置されている。オープン形コイル１（Ｃｏ１）又はオープン形コイル２（Ｃｏ２）の一方がレールＲに近づく方向に動くと、他方のオープン形コイル（Ｃｏ１又はＣｏ２）は遠ざかる方向に動く。そのためオープン形コイル１（Ｃ１）の出力信号とオープン形コイル２（Ｃｏ２）の出力信号は、レールＲの中心ＲＣを対称軸として特性的に逆の変化をする。そこで、オープン形コイル１（Ｃｏ１）及びオープン形コイル２（Ｃｏ２）からなるレール変位センサ２によりレールＲの変位ｘを測定することができる。
【００２８】
＜レール変位センサの出力回路の構成＞
図４はオープン形コイルを構成する出力回路の一例を示す回路図である。この回路図はオープン形コイル１（Ｃｏ１）について説明している。オープン形コイル２（Ｃｏ２）も同じ構成であるために説明を省略する。
本発明の渦電流形センサ１００のオープン形コイル１（Ｃｏ１）は、例えば図４に示すような構成のものを用いる。センサ部にオープン形コイル１（Ｃｏ１）が組み込まれ、同軸ケーブル２２、倍電圧整流回路で構成される。コイル１１，１２の巻線ピッチによって生ずる静電容量をＣｐ1，Ｃｐ1’、誘電体１３の隙間によって生ずる静電容量をＣｓとしている。
レールＲと鎖交する磁束量に依存するコイルの抵抗をＲｓ1，Ｒｓ2，インダクタンスをＬｓ1，Ｌｓ2とした。発信機の電圧としてＥ＝１０Ｖｐｐ印加した。オープン形コイル１（Ｃｏ１）、２（Ｃｏ２）の励振周波数はｆｏ＝１３．１９ＭＨｚとした。渦電流形センサ１００の出力電圧VoはコンデンサＣ４の端子間の電圧である。
【００２９】
渦電流形センサ１００は、レールＲとの距離(ギャップ)に比例した電圧を出力し、直流(静止した状態の距離)から高い周波数まで応答するため、非接触で変位・振動を測定する。レールＲの表面に渦電流を発生させることで測定が可能となるため、レールＲのような良導体である金属に限られる。また、その原理よりレールＲの固有抵抗と透磁率の違い、つまり材質の違いにより特性が変わる。原理的に電流の流れない絶縁物は感知しないので、油や水がかかっても影響を受けないで測定が可能である。しかし、測定装置に悪影響を及ぼすおそれがある。そこで、本発明の渦電流形センサ１００は、レールＲまでの距離を従来の２倍にすることできる。即ち、渦電流形センサ１００からレールＲ頭頂面までの距離（リフトオフ）が長くなり、砂利や積雪などの異物による衝突などの影響がなくなる。
【００３０】
＜渦電流形センサ（レール変位センサ）によるインピーダンス電圧特性について＞
図５は本発明の渦電流形センサ（レール変位センサ）によるインピーダンス電圧特性を示すグラフである。
図５にインピーダンスｚ−レール変位ｘ特性を示した。インピーダンスｚはレール変位ｘ＝−３６〜３６ｍｍ，リフトオフｚ＝５０ｍｍで測定をした。励振周波数はｆｏ＝１３．１９ＭＨｚである。励振周波数ｆｏはレール変位ｘに依存する出力電圧Voの変化が最も大きくなった周波数とした。
【００３１】
＜渦電流形センサ（レール変位センサ）の出力電圧特性について＞
図６は本発明の渦電流形センサ（レール変位センサ）の出力電圧特性を示すグラフである。
図６に、図５に示したインピーダンス特性による出力電圧Ｖｏを±１．５Ｖ／±３０ｍｍに規格化したものを示す。
【００３２】
＜レール変位センサに対する変位出力電圧について＞
図７は本発明の渦電流形センサ（レール変位センサ）による最終の変位出力を示すグラフである。
図７に出力電圧Ｖoを，所望の検出変位x’を導出するために、数１で示す数式用いた。ここにx’：検出変位(ｍｍ)、a,b,α,Ｖave,：任意の定数である。
検出変位の計算には、任意定数として表１に示した値を用いた。最終の変位出力を図７に示す通りである。
【００３３】
【数１】
2018081035.tif 000003
【００３４】
【表１】
2018081035.tif 000004
【００３５】
＜レール検出装置の構成＞
図８は渦電流形センサを用いたレール検出装置の概略構成図である。
本発明の渦電流形センサによるレール変位測定方法に用いるレール変位検出装置の一例である。本発明の渦電流形センサを用いてレールＲの変位を測定することができる。例えば、レール検出装置を軌道検測車に装備して、これを走行しながら非接触で測定することができる。そこで、上述したような機能を有する渦電流形センサ１００を筐体２１に収納し、これを２個１組で軌道検測車の底面からレールＲに対向するように取り付ける。このとき渦電流形センサ１００はレールＲに向ける。非接触で測定するためである。この渦電流形センサ１は同軸ケーブル２２で軌道検測車内にある変換器２３と接続する。
【００３６】
この渦電流形センサ１００のオープン形コイル１（Ｃｏ１）及びオープン形コイル２（Ｃｏ２）はレールＲに高周波電流を流して、高周波磁界を発生させて測定する。各オープン形コイル１（Ｃｏ１）、オープン形コイル２（Ｃｏ２）には、その出力信号を増幅する増幅器２４を備えている。
【００３７】
変換器２３では、オープン形コイル１（Ｃｏ１）及びオープン形コイル２（Ｃｏ２）の出力信号を演算処理する。変換器２３は、オープン形コイル１（Ｃｏ１）及びオープン形コイル２（ＣＯ２）に関する電圧ＶＴに関する電圧ＶＲの差分をとり変位検出電圧ＶＬａを得る。
【００３８】
＜渦電流形センサの変形例１＞
図９は本発明の渦電流形センサのオープン形コイルの変形例１を示す斜視図である。
渦電流形センサのオープン形コイルの形状は、上述した三角形状に限定されない。変形例１の渦電流形センサのオープン形コイル３１は、三角形状のコイルに代えて、円形状のコイル３２，３３を用いた。変形例１のオープン形コイルは、上側のコイル３２と下側のコイル３３とを誘電体３４に挟んで対向させた構造である。このような円形状のオープン形コイル３１にしても渦電流形センサから被測定物までの測定距離を従来の２倍程度にすることができる。
【００３９】
＜渦電流形センサの変形例２＞
図１０は本発明の渦電流形センサのオープン形コイルの変形例２を示す正断面図である。
変形例２の渦電流形センサのオープン形コイル４１は、上記変形例１のオープン形コイル３１の中に強磁性体のコア（心材）３５を備えたものである。変形例２のようにコア３５に、コイル３２，３３を巻き付けた構成でも渦電流形センサから被測定物までの測定距離を従来の２倍程度にすることができる。
【００４０】
＜渦電流形センサの変形例３＞
図１１は本発明の渦電流形センサのオープン形コイルの変形例３を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。
変形例３の渦電流形センサのオープン形コイル５１は、上述したような銅線のコイルに代えて、複数本の細い銅箔５２をシールド機構５３とコア（心材）５４で挟んだ構成である。このような複数本の細い銅箔５２のコイルにしても渦電流形センサから被測定物までの測定距離を従来の２倍程度にすることができる。変形例３の渦電流形センサのオープン形コイル５１は、四角形状の銅箔５２のコイルを用いたので、この形状に合わせて四角形状のコア（心材）５４にしたが、このような四角形状に限定されないとは勿論である。
【００４１】
なお、本発明は、渦電流形変位センサ１００の測定距離を増大させることで、軌道検測車に搭載して走行中に測定物(レール頭頂面)に砂利や積雪等の異物の影響又は衝突することなく、変位等を迅速に、かつ正確に測定することができれば、上述した発明の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、列車等のレールＲの変位の検出に限定されず、その他のレール又は金属製の長尺部材に生じる変位について測定・検出に利用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１００  渦電流形センサ
１１  コイル
１２  コイル
１３  誘電体
Ｃｏ１  オープン形コイル１
Ｃｏ２  オープン形コイル２
Ｒ  レール
ｘ  レールの変位
ｚ  レールのリフトオフ
【図１】
2018081035.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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