JP2001153603A - Maximum value storing type sensor for detecting amount of deformation and method for measuring amount of deformation of structure by using the sensor - Google Patents

Maximum value storing type sensor for detecting amount of deformation and method for measuring amount of deformation of structure by using the sensor

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JP2001153603A
JP2001153603A JP33678499A JP33678499A JP2001153603A JP 2001153603 A JP2001153603 A JP 2001153603A JP 33678499 A JP33678499 A JP 33678499A JP 33678499 A JP33678499 A JP 33678499A JP 2001153603 A JP2001153603 A JP 2001153603A
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JP
Japan
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maximum value
deformation amount
storage type
value storage
detection sensor
Prior art date
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JP33678499A
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Japanese (ja)
Inventor
Keiichi Masai
圭市 正井
Fujio Abe
富寿夫 阿部
Tsuneo Midorikawa
恒夫 緑川
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FOR LIFE KK
MIDORI MARK KK
Maruha Corp
Original Assignee
FOR LIFE KK
MIDORI MARK KK
Maruha Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive the maximum deformation detecting sensor with a simple structure and easy to handle that surely enables to detect the maximum deformation, and a method for detecting the maximum deformation. SOLUTION: This sensor 1 comprises a base 2 made of a material having a low yield and a resistor 3 obtained by dispersing conductive particles in a polymer being arranged on the base 2 in an electrically insulating state. Moreover, a method for detecting the maximum deformation of a structure by using the sensor 1 is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は最大値記憶型変形量
検出センサーおよびこれを用いた構造物の最大変形量測
定方法に係わり、特に、被検査部材に対し過去にかかっ
た最大負荷に対応する最大変形量や変位量を検出する変
形量検出センサーおよびこれを用いた構造物の最大変形
量測定方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a maximum value storage type deformation amount detection sensor and a method for measuring a maximum deformation amount of a structure using the sensor, and more particularly to a maximum load applied to a member to be inspected in the past. The present invention relates to a deformation amount detection sensor for detecting a maximum deformation amount and a displacement amount, and a method for measuring a maximum deformation amount of a structure using the sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】地震や台風などにより、地上の建物、橋
梁、海上の船舶および上空にある航空機などは、一時的
あるいは経時的に大きな外力を受け、これらの構造物は
強度変化を起こすため、この強度変化を非破壊的に検出
して、構造物の破壊可能性の予知的診断を行う必要があ
る。
2. Description of the Related Art Due to earthquakes and typhoons, buildings, bridges, ships on the sea, and aircraft in the sky receive large external forces temporarily or over time, and these structures undergo a change in strength. It is necessary to detect this intensity change non-destructively and make a predictive diagnosis of the possibility of the structure being destroyed.

【0003】この非破壊的な予知的診断には、種々の最
大変形量検出センサーを事前に構造物に固着しておき、
検査時、この最大変形量検出センサーの抵抗値や光伝送
損失量から最大変形量を求める方法がある。
For this nondestructive predictive diagnosis, various maximum deformation amount detection sensors are fixed to a structure in advance,
At the time of inspection, there is a method of obtaining the maximum deformation amount from the resistance value of the maximum deformation amount detection sensor and the optical transmission loss amount.

【0004】例えば、抵抗値の変化量を検出して最大変
形量を検知する最大変形量検出センサーとして、特開平
6−331581号公報には、複数のセンサー素子をそ
れぞれ異なる状態でたるみを与えて並列に並べたセンサ
ーを被検出部材に取付け、外力によるセンサー素子の破
壊によって生じる電気抵抗の不可逆的変化により、過去
の負荷の程度を定量的に検出する最大変形量検出センサ
ーおよびこれを用いた構造物の最大変形量測定方法が開
示されている。この最大変形量検出センサおよびこれを
用いた構造物の最大変形量測定方法の問題点として、セ
ンサ素子に異なるたるみを与え、このたるみ程度の相違
を利用して被検出部材における変形量に応じた順次的な
自己破断を生じさせることで最大変形量を検出するもの
であるため、各導電性要素のたわみ程度の設定が検出精
度の安定化の上で重要な要素となり、また各センサ素子
の引張強度のバラツキにより検出精度に影響を受け易い
が、微妙に異なるたわみ程度を各センサ素子に設定する
ことは難しく、そのために被検出部材の変形量に応じた
各センサ素子の順次的な破断が確実に生じない場合があ
り、また各センサー素子の引張強度の均一性を保つこと
が困難であり、検出精度の安定性を十分に保ちにくい点
が挙げられる。
For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-331581 discloses a maximum deformation amount detection sensor for detecting a maximum deformation amount by detecting a change amount of a resistance value. A maximum deformation amount detection sensor that quantitatively detects the degree of past load by irreversible changes in electrical resistance caused by destruction of the sensor element due to external force, and a structure using this A method for measuring the maximum deformation of an object is disclosed. As a problem of the maximum deformation amount detection sensor and the method of measuring the maximum deformation amount of a structure using the same, a different slack is given to the sensor element, and the difference in the degree of the slack is used to respond to the deformation amount in the detected member. Since the maximum amount of deformation is detected by causing sequential self-rupture, setting the degree of deflection of each conductive element is an important factor in stabilizing the detection accuracy, and the tension of each sensor element Although the detection accuracy is easily affected by the variation in strength, it is difficult to set a slightly different degree of deflection for each sensor element, so that the sequential breakage of each sensor element according to the amount of deformation of the detected member is ensured. In some cases, it is difficult to maintain the uniformity of the tensile strength of each sensor element, and it is difficult to sufficiently maintain the stability of the detection accuracy.

【0005】また、特開平8−178765号公報に
は、複数のセンサー素子(導電性要素)を並列に並べ、
さらに、このセンサー素子を中間で折返部を形成し、こ
の折返部に対向して、折返部に対して勾配を有するよう
に形成された切断手段にを設け、センサー素子と切断手
段の相対的動きの移動量に応じてセンサー素子を順次切
断する過去の負荷の程度を定量的に検出する最大変形量
検出センサーが開示されている。この最大変形量検出セ
ンサーの問題点として、切断手段を用いてセンサー素子
を順次切断するものであるため、切断の確実性と検出精
度の問題があり、また、経時的な切断手段の劣化による
性能安定性に欠け、さらに、構造が複雑であり生産性に
問題があるなどの点が挙げられる。
Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 8-178765 discloses that a plurality of sensor elements (conductive elements) are arranged in parallel.
Further, a folded portion is formed in the middle of the sensor element, and cutting means formed so as to have a slope with respect to the folded portion is provided opposite to the folded portion, and relative movement of the sensor element and the cutting means is provided. A maximum deformation amount detection sensor for quantitatively detecting the degree of a past load in which a sensor element is sequentially cut in accordance with the amount of movement of the sensor is disclosed. As a problem of the maximum deformation amount detection sensor, since the sensor element is sequentially cut using the cutting means, there is a problem of the reliability and detection accuracy of the cutting, and the performance due to deterioration of the cutting means with time. It lacks stability and has a complicated structure and has a problem in productivity.

【0006】さらに、特開平9−14927号公報に
は、金属管の内周面に密着してスパイラル状に光ファイ
バを設けた光ファイバひずみセンサーを用い、光伝送損
失量からひずみおよび変化量を検知する光ファイバひず
みセンサーとこれを用いた構造物のひずみ測定方法が開
示されている。この光ファイバひずみセンサーとこれを
用いた構造物のひずみ測定方法の問題点として、電気抵
抗を測定してひずみを検知するセンサーに比べて高価で
あり、また、光伝送損失量を測定するために用いられる
光源およびパワーメータ等の測定装置は電気抵抗を測定
する装置に比べ高価であり、さらに、大掛かりになるな
どの問題がある点が挙げられる。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-14927 discloses an optical fiber strain sensor provided with a spiral optical fiber in close contact with the inner peripheral surface of a metal tube. An optical fiber strain sensor for detection and a method for measuring strain of a structure using the same are disclosed. The problem with this optical fiber strain sensor and the method of measuring the strain of a structure using it is that it is more expensive than a sensor that measures electrical resistance to detect strain, and that it is necessary to measure the amount of optical transmission loss. Measuring devices such as a light source and a power meter used are more expensive than devices for measuring electric resistance, and also have problems such as being large-scale.

【0007】そこで、検知精度が高く信頼性があり、構
造が簡単で取扱いが容易で、安価、かつ構造物の最大変
形量検出センサーおよびこれを用いた構造物の最大変形
量測定方法が要望されている。
Therefore, there is a demand for a sensor for detecting the maximum deformation amount of a structure which has high detection accuracy, is highly reliable, has a simple structure, is easy to handle, is inexpensive, and uses the same. ing.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
を考慮してなされたもので、構造が簡単で取扱いが容易
で、安価、かつ構造物の最大変形量を確実に知ることが
できる最大変形量検出センサーおよびこれを用いた構造
物の最大変形量測定方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a simple structure, easy handling, low cost, and a maximum deformation amount of a structure that can be reliably known. An object of the present invention is to provide a deformation amount detection sensor and a method for measuring a maximum deformation amount of a structure using the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本願請求項1の発明は、降伏点の低い材料よ
りなる基材と、この基材上に電気絶縁状態で設けられ導
電性粒子を高分子に分散させてなる抵抗体とを有するこ
とを特徴とする最大値記憶型変形量検出センサーである
ことを要旨としている。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the invention of claim 1 of the present application provides a base made of a material having a low yield point and a conductive material provided on the base in an electrically insulated state. A maximum value storage type deformation amount detection sensor characterized by having a resistor in which particles are dispersed in a polymer.

【0010】本願請求項2の発明では、上記基材はシー
ト形状であることを特徴とする請求項1に記載の最大値
記憶型変形量検出センサーであることを要旨としてい
る。
In the invention of claim 2 of the present application, the gist is a maximum value storage type deformation amount detection sensor according to claim 1, wherein the base material has a sheet shape.

【0011】本願請求項3の発明では、上記基材はテー
プ形状であることを特徴とする請求項1または2に記載
の最大値記憶型変形量検出センサーであることを要旨と
している。
In the invention of claim 3 of the present application, the gist is that the substrate is a tape-shaped maximum value storage type deformation amount detection sensor according to claim 1 or 2.

【0012】本願請求項4の発明では、上記基材に設け
られた抵抗体は、隣接する抵抗体同士が電気良導体によ
り接続されるよう複数に分割され、かつ、前記抵抗体に
一対のリード線が接続されていることを特徴とする請求
項1ないし3のいずれか1項に記載の最大値記憶型変形
量検出センサーであることを要旨としている。
In the invention according to claim 4 of the present application, the resistor provided on the base material is divided into a plurality of pieces so that adjacent resistors are connected to each other by an electric conductor, and a pair of lead wires is connected to the resistor. Is connected to the maximum value storage type deformation amount detection sensor according to any one of claims 1 to 3.

【0013】本願請求項5の発明では、上記分割された
抵抗体は複数のブロック毎に基板の長手方向に配設さ
れ、このブロック毎に一対のリード線が設けられている
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記
載の最大値記憶型変形量検出センサーであることを要旨
としている。
According to a fifth aspect of the present invention, the divided resistors are provided in the longitudinal direction of the substrate for each of a plurality of blocks, and a pair of lead wires are provided for each of the blocks. The gist of the invention is a maximum value storage type deformation amount detection sensor according to any one of claims 1 to 3.

【0014】本願請求項6の発明では、上記基材は金属
を焼鈍して形成されたことを特徴とする請求項1ないし
5のいずれか1項に記載の最大値記憶型変形量検出セン
サーであることを要旨としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the maximum value storage type deformation amount detecting sensor according to any one of the first to fifth aspects, the base material is formed by annealing a metal. The gist is that there is.

【0015】本願請求項7の発明では、上記基材はアル
ミニウム金属を焼鈍して形成されたことを特徴とする1
ないし6のいずれか1項に記載の最大値記憶型変形量検
出センサーであることを要旨としている。
According to a seventh aspect of the present invention, the base material is formed by annealing aluminum metal.
The gist is that the sensor is a maximum value storage type deformation amount detection sensor according to any one of the above items (1) to (6).

【0016】本願請求項8の発明では、上記基材はこの
基材の両端部に設けられ取付孔が穿設された取付部材を
有することを特徴とする1ないし7のいずれか1項に記
載の最大値記憶型変形量検出センサーであることを要旨
としている。
In the invention of claim 8 of the present application, the base material has an attachment member provided at both ends of the base material and having an attachment hole formed therein. The gist is a maximum value storage type deformation amount detection sensor.

【0017】本願請求項9の発明では、上記抵抗体は、
導電性粒子を高分子の溶媒溶液に混合分散して印刷イン
キとし、この印刷インキを基材に塗布・印刷して形成さ
れることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項
に記載の最大値記憶型変形量検出センサーであることを
要旨としている。
According to the ninth aspect of the present invention, the resistor includes:
9. A printing ink formed by mixing and dispersing conductive particles in a solvent solution of a polymer to form a printing ink, and applying and printing the printing ink on a substrate. The gist is a maximum value storage type deformation amount detection sensor.

【0018】本願請求項10の発明では、上記抵抗体に
用いられる導電性粒子は、カーボンブラック、黒鉛、活
性炭、カーボン繊維、カーボンウィスカー、フラーレ
ン、カーボンナノチューブ、金属粉、金属箔、金属繊
維、絶縁体ビーズまたはマイクロビーズの表面にカーボ
ンを付与したもの、雲母、チタン酸カリウムなどの絶縁
物微細片に化学メッキ、CVDまたはPVDの処理によ
り導電性を付与したものの1種または2種以上の混合物
である請求項1ないし9のいずれか1項に記載の最大値
記憶型変形量検出センサーであることを要旨としてい
る。
According to the tenth aspect of the present invention, the conductive particles used for the resistor include carbon black, graphite, activated carbon, carbon fiber, carbon whisker, fullerene, carbon nanotube, metal powder, metal foil, metal fiber, insulating fiber. One or a mixture of two or more of those in which carbon is applied to the surface of body beads or microbeads, and in which fine particles of insulating material such as mica and potassium titanate are made conductive by chemical plating, CVD or PVD. The gist is a maximum value storage type deformation amount detection sensor according to any one of claims 1 to 9.

【0019】本願請求項11の発明では、上記抵抗体に
用いられる高分子は、ポリエチレン、ポリプロピレン、
アクリル樹脂、ポリエステル、ナイロン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン、フッ素樹脂、ポリ酢酸ビニ
ル、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタ
クリル酸エチル、ポリヒドロキシメタクリル酸メチル、
ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリイ
ミド、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリアセター
ル、ポリウレタン、ポリフェニレンオキシド、ポリキシ
レン、ポリホルマール、ポリブチラール、ポリオキシエ
チレン、ポリオキシメチレン(無定形)、上記ポリマー
2種以上の共重合体、ゴム類、シリコーン樹脂、フェノ
ール樹脂、変性アルキッド樹脂、セルローズの1種また
は2種以上の混合物である請求項1ないし10のいずれ
か1項に記載の最大値記憶型変形量検出センサーである
ことを要旨としている。
In the eleventh aspect of the present invention, the polymer used for the resistor may be polyethylene, polypropylene,
Acrylic resin, polyester, nylon, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, fluororesin, polyvinyl acetate, polystyrene, polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, polyhydroxymethyl methacrylate,
Polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, polyimide, polysulfone, polycarbonate, polyacetal, polyurethane, polyphenylene oxide, polyxylene, polyformal, polybutyral, polyoxyethylene, polyoxymethylene (amorphous), copolymers of two or more of the above polymers, The maximum value storage type deformation amount detection sensor according to any one of claims 1 to 10, wherein the sensor is one or a mixture of two or more of rubbers, silicone resin, phenol resin, modified alkyd resin, and cellulose. It is a gist.

【0020】本願請求項12の発明では、上記ポリマー
2種以上の共重合体は、酢酸ビニル−ポリエチレン系共
重合体であることを特徴とする請求項11に記載の最大
値記憶型変形量検出センサーであることを要旨としてい
る。
[0020] In the twelfth aspect of the present invention, the copolymer of two or more kinds of the polymers is a vinyl acetate-polyethylene copolymer, wherein the maximum value storage type deformation amount detection is performed. The gist is that it is a sensor.

【0021】本願請求項13の発明では、上記基材の保
護部材が設けられた表面と反対側の表面、および抵抗体
の表面に保護部材を設けたことを特徴とする請求項1な
いし12のいずれか1項に記載の最大値記憶型変形量検
出センサーであることを要旨としている。
According to a thirteenth aspect of the present invention, the protective member is provided on the surface of the substrate opposite to the surface on which the protective member is provided, and on the surface of the resistor. The gist is that the sensor is the maximum value storage type deformation amount detection sensor described in any one of the above items.

【0022】本願請求項14の発明は、請求項1ないし
13のいずれか1項に記載の最大値記憶型変形量検出セ
ンサーを、構造物の被検知部材の表面に固着し、前記最
大値記憶型変形量検出センサーを用いて被検知部材の最
大伸びひずみを調べることを特徴とする構造物の変形量
測定方法であることを要旨としている。
According to a fourteenth aspect of the present invention, the maximum value storage type deformation amount detection sensor according to any one of the first to thirteenth aspects is fixed to a surface of a detected member of a structure, and the maximum value storage is performed. The gist is to provide a method for measuring a deformation amount of a structure, characterized by examining a maximum elongation strain of a detected member using a mold deformation amount detection sensor.

【0023】本願請求項15の発明では、上記最大値記
憶型変形量検出センサーのリード線に設けられた端子
を、複数の最大値記憶型変形量検出センサーが設けられ
るブロック単位に集中して設け、1箇所においてブロッ
ク単位で集中的に被検知部材の最大伸びひずみを調べる
ことができるようにしたことを特徴とする構造物の変形
量測定方法であることを要旨としている。
In the invention of claim 15 of the present application, the terminals provided on the lead wires of the maximum value storage type deformation amount detection sensor are provided in a concentrated manner in a block unit in which a plurality of maximum value storage type deformation amount detection sensors are provided. The gist is to provide a method for measuring the amount of deformation of a structure, characterized in that the maximum elongation strain of a member to be detected can be intensively examined in block units at one place.

【0024】本願請求項16の発明では、上記最大値記
憶型変形量検出センサーの抵抗体に設けられたリード線
に携帯用の電気抵抗測定装置を接続して、抵抗体の電気
抵抗を測定することにより、被検知部材の最大伸びひず
みを調べることを特徴とする請求項14または15に記
載の構造物の変形量測定方法であることを要旨としてい
る。
According to the present invention, a portable electric resistance measuring device is connected to a lead wire provided on a resistor of the maximum value storage type deformation amount detecting sensor to measure the electric resistance of the resistor. The gist of the invention is a method for measuring the amount of deformation of a structure according to claim 14 or 15, wherein the maximum elongation strain of the detected member is checked.

【0025】本願請求項17の発明では、上記電気抵抗
測定装置はCPUと記憶装置を有することを特徴とする
請求項15に記載の構造物の変形量測定方法であること
を要旨としている。
According to a seventeenth aspect of the present invention, the gist of the present invention is a method for measuring the amount of deformation of a structure according to the fifteenth aspect, wherein the electrical resistance measuring device has a CPU and a storage device.

【0026】本願請求項18の発明では、上記最大値記
憶型変形量検出センサーを被検知部材の表面に複数固着
し、この最大値記憶型変形量検出センサーの抵抗体に設
けたリード線を電気抵抗測定手段が設けられたコンピュ
ータに接続し、集中的に被検知部材の最大伸びひずみを
調べることを特徴とする請求項15に記載の構造物の変
形量測定方法であることを要旨としている。
In the eighteenth aspect of the present invention, a plurality of the maximum value storage type deformation amount detection sensors are fixed to the surface of the member to be detected, and a lead wire provided on a resistor of the maximum value storage type deformation amount detection sensor is electrically connected. The gist of the invention is a method for measuring the amount of deformation of a structure according to claim 15, wherein the method is connected to a computer provided with resistance measuring means and intensively checks the maximum elongation strain of the detected member.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる最大値記憶
型変形量検出センサーおよびこれを用いた構造物の変形
量測定方法の実施形態について添付図面を参照して説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a maximum value storage type deformation amount detecting sensor and a method of measuring a deformation amount of a structure using the same according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

【0028】図1および図2に示すように、最大値記憶
型変形量検出センサー1は、降伏点の低い材料よりなる
基材2と、この基材2上に電気絶縁状態で設けられ導電
性粒子を高分子に分散させてなる抵抗体3とを有してい
る。
As shown in FIGS. 1 and 2, a maximum value storage type deformation detecting sensor 1 includes a base material 2 made of a material having a low yield point, and a conductive material provided on the base material 2 in an electrically insulated state. And a resistor 3 in which particles are dispersed in a polymer.

【0029】さらに、この抵抗体3と基材2間には電気
絶縁層4が形成されており、また、基材2の抵抗体3が
形成される面(表面)と反対側の面(裏面)には合成樹
脂成の保護部材5が設けられ、さらに抵抗体3の表面に
も保護部材6が設けられている。この保護部材6は、最
大値記憶型変形量検出センサー1が被検査部材である鉄
骨などに固着された場合に、基材2が電蝕により腐蝕さ
れるのを防止し、また、保護部材5は抵抗体3が環境劣
化するのを防止するためのものである。
Further, an electrical insulating layer 4 is formed between the resistor 3 and the substrate 2 and a surface (back surface) of the substrate 2 opposite to the surface (front surface) on which the resistor 3 is formed. 2), a protective member 5 made of a synthetic resin is provided, and a protective member 6 is also provided on the surface of the resistor 3. The protection member 6 prevents the base member 2 from being corroded by electric corrosion when the maximum value storage type deformation amount detection sensor 1 is fixed to a steel frame or the like to be inspected. Is for preventing the resistor 3 from deteriorating in the environment.

【0030】なお、電気絶縁層4は基材2自身が電気絶
縁体である場合には必ずしも必要なものではない。
The electric insulating layer 4 is not always necessary when the substrate 2 itself is an electric insulator.

【0031】基材2はシート形状で、細長いテープ形状
をなしている。さらに、この基材2は降伏点の低い材料
よりなっており、その材質としては、焼鈍した金属、合
成樹脂等が好ましく、特に、アルミニウムを焼鈍したも
のが好ましい。
The base material 2 is in the form of a sheet and in the form of an elongated tape. Further, the substrate 2 is made of a material having a low yield point, and is preferably made of an annealed metal, a synthetic resin, or the like, and particularly preferably an annealed aluminum.

【0032】なお、降伏応力を明確に定義できない材料
にあっては、図3に示すように塑性ひずみが0.2%の
変形応力(0.2%耐力)で判断し、この0.2%耐力
が小さいものを用いる。
In the case of a material whose yield stress cannot be clearly defined, the plastic strain is determined based on the deformation stress (0.2% proof stress) of 0.2% as shown in FIG. Use one with low proof stress.

【0033】基材2に降伏点の低い(0.2%耐力が小
さい)材質のものを用いる理由は、基材2にかかる応力
が小さくとも基材2が塑性変形を起こし、応力除去後も
永久ひずみが残存し、この基材2に設けられた抵抗体3
がひずんだ(伸びた)状態を維持するためである。
The reason for using a material having a low yield point (small 0.2% proof stress) for the base material 2 is that even if the stress applied to the base material 2 is small, the base material 2 undergoes plastic deformation and even after the stress is removed. The permanent strain remains, and the resistor 3 provided on the substrate 2
This is to maintain a distorted (extended) state.

【0034】抵抗体3は、その構成物質および基材2へ
の形成方法としては、特開平11―241903号公報
に開示された構成物質が用いられ、基材への形成方法が
行われる。例えば、印刷法を用いて基材2に塗布・印刷
して形成するもので、高分子を溶媒に溶解しておいて、
これに導電性粒子を添加し混合するものである。
As the method of forming the resistor 3 on the base material and the constituent material, the constituent material disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-241903 is used, and the formation method on the base material is performed. For example, it is formed by applying and printing on the base material 2 using a printing method, and dissolving a polymer in a solvent.
The conductive particles are added thereto and mixed.

【0035】溶媒は高分子が溶解すれば基本的には何で
も良いが、通常はキシレン、デカリン、テトラリンなど
が使用され、またインク(導電性粒子−高分子の溶液)
の延びを向上したり印刷生地との密着性のためにテルペ
ン油、エチレングリコールなどの添加物が少量加えられ
ることもある。
The solvent may be basically any solvent as long as it dissolves the polymer. Usually, xylene, decalin, tetralin or the like is used, and ink (conductive particle-polymer solution) is used.
Additives such as terpene oil, ethylene glycol, etc. may be added in small amounts to improve the elongation of the ink and to adhere to the printing fabric.

【0036】導電性粒子は、カーボンブラック、黒鉛、
活性炭、カーボン繊維、カーボンウィスカー、フラーレ
ン、カーボンナノチューブ、金属粉、金属箔、金属繊
維、絶縁体ビーズまたはマイクロビーズの表面にカーボ
ンを付与したもの、雲母、チタン酸カリウムなどの絶縁
物微細片に化学メッキ、CVDまたはPVDの処理によ
り導電性を付与したものの1種または2種以上の混合物
である。
The conductive particles include carbon black, graphite,
Activated carbon, carbon fiber, carbon whisker, fullerene, carbon nanotube, metal powder, metal foil, metal fiber, insulator beads or microbeads with carbon added to the surface, mica, potassium titanate, etc. It is one or a mixture of two or more of those having conductivity by plating, CVD or PVD.

【0037】高分子は、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、アクリル樹脂、ポリエステル、ナイロン、ポリ塩化
ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フッ素樹脂、ポリ酢酸ビ
ニル、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリメ
タクリル酸エチル、ポリヒドロキシメタクリル酸メチ
ル、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポ
リイミド、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリアセ
タール、ポリウレタン、ポリフェニレンオキシド、ポリ
キシレン、ポリホルマール、ポリブチラール、ポリオキ
シエチレン、ポリオキシメチレン(無定形)、上記ポリ
マー2種以上の共重合体、ゴム類、シリコーン樹脂、フ
ェノール樹脂、変性アルキッド樹脂、セルローズの1種
または2種以上の混合物である。
Polymers include polyethylene, polypropylene, acrylic resin, polyester, nylon, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, fluororesin, polyvinyl acetate, polystyrene, polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, and polyhydroxymethyl methacrylate. , Polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, polyimide, polysulfone, polycarbonate, polyacetal, polyurethane, polyphenylene oxide, polyxylene, polyformal, polybutyral, polyoxyethylene, polyoxymethylene (amorphous), copolymers of two or more of the above polymers , A rubber, a silicone resin, a phenol resin, a modified alkyd resin, and cellulose, or a mixture of two or more thereof.

【0038】上述のように抵抗体3は、プラスチック、
ゴムなどの高分子に導電性粒子を分散させて製造したも
のであり、この抵抗体3の伸張時の電気抵抗の増加から
伸びひずみを測定するもので、しかも、この抵抗体3の
従来にない特色はセンサー出力がひずみに対して指数関
数である点である。すなわち伸びひずみがある値に至る
と抵抗が急激に増加する。
As described above, the resistor 3 is made of plastic,
It is manufactured by dispersing conductive particles in a polymer such as rubber, and measures the elongation strain from the increase in the electric resistance when the resistor 3 is extended. A feature is that the sensor output is exponential with respect to strain. That is, when the elongation strain reaches a certain value, the resistance sharply increases.

【0039】また、抵抗体3は、どの黒鉛濃度の場合も
抵抗値の対数と伸びひずみはほぼ直線関係が成立し、カ
ーボン濃度が30.0wt%の場合、指数関数的抵抗の
増加が見られ、図4に示すように、カーボン濃度が3
2.5wt%の場合、最も激しい抵抗増加が見られる。
この現象は、上述した特開平11―241903号公報
に説明されているように、トンネル効果によるものと考
えられる。
In addition, in the resistor 3, the logarithm of the resistance value and the elongation strain have an almost linear relationship at any graphite concentration, and the exponential resistance increases at a carbon concentration of 30.0 wt%. As shown in FIG.
In the case of 2.5 wt%, the largest resistance increase is observed.
This phenomenon is considered to be due to the tunnel effect as described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-241903.

【0040】また、抵抗値の対数と伸びひずみとの直線
関係は明らかであるが、この関係に対するカーボン濃度
の影響も存在する。カーボン濃度を変化させ、抵抗体を
引張ったとき、単位伸びひずみ当たりで抵抗値が何倍に
なったかを求めると、図5に示すように、30wt%の
あたりで極大値を持つ。すなわち、図5は、ひずみ量が
ある値のときの抵抗値をRとし、これから単位ひずみ
量(ε)試料が伸びたときの抵抗値をRとし、抵抗値の
比をカーボン濃度の関数としてプロットしたものであ
る。
Although the linear relationship between the logarithm of the resistance value and the elongation strain is clear, there is also an influence of the carbon concentration on this relationship. When the resistance is increased per unit elongation strain when the carbon concentration is changed and the resistor is pulled, as shown in FIG. 5, the resistance has a maximum value around 30 wt%. That is, FIG. 5 shows that the resistance value when the strain amount is a certain value is R 0 , the unit strain amount (ε) is R when the sample is elongated, and the resistance value ratio is a function of the carbon concentration. It is a plot.

【0041】従って、30wt%近傍の濃度を選択する
と伸びひずみに対して最も鋭敏なひずみセンサーを製造
することが可能になる。このカーボン濃度と[(R/R
)/ε]の関係は次のように説明できる。すなわち、
カーボン濃度が低い場合粒子間の間隙は広いのでポテン
シャル障壁は高いものが多く、トンネル電流は極めて低
く事実上電流は観測されない。従って、こうした抵抗体
を伸張しても抵抗値の増加はそれほど期待できない。逆
にカーボン濃度が高い場合、粒子が直接接触していてト
ンネル効果による寄与は少なくなっている。従って図5
に現れるようにあるカーボン濃度で極大値が現れること
は十分予想できるものである。
Therefore, if a concentration around 30 wt% is selected, it becomes possible to manufacture a strain sensor which is most sensitive to elongation strain. This carbon concentration and [(R / R
0 ) / ε] can be explained as follows. That is,
When the carbon concentration is low, the gap between the particles is wide, so that the potential barrier is high in many cases, and the tunnel current is extremely low, and virtually no current is observed. Therefore, even if such a resistor is expanded, the resistance value cannot be expected to increase so much. Conversely, when the carbon concentration is high, the particles are in direct contact and the contribution by the tunnel effect is small. Therefore, FIG.
It is quite predictable that the maximum value appears at a certain carbon concentration as shown in FIG.

【0042】最大値記憶型変形量検出センサー1は、降
伏点の低い材料よりなる基材2に、導電性粒子を高分子
に分散させ、ひずみがある値に至ると抵抗が急激に増加
する抵抗体3を形成するものであり、基材2がある一定
以上の応力を受けると基材2に塑性変形が起こり、永久
ひずみが発生し、この永久ひずみにより基材2に設けた
抵抗体3もひずんだ(伸長した)状態を維持する。
The maximum value storage type deformation amount detection sensor 1 is composed of a base material 2 made of a material having a low yield point, in which conductive particles are dispersed in a polymer, and when the strain reaches a certain value, the resistance rapidly increases. When the base member 2 receives a certain level of stress or more, the base member 2 undergoes plastic deformation and permanent deformation occurs, and the permanent strain is generated. Maintain a distorted (extended) state.

【0043】従って、伸長された状態の抵抗体3は、図
4に示すような伸び率に応じた抵抗値を示し、最大値記
憶型変形量検出センサー1が取付けられた被検査部材の
最大変形量を知ることができる。
Accordingly, the expanded resistor 3 exhibits a resistance value corresponding to the elongation as shown in FIG. 4, and the maximum deformation of the inspected member to which the maximum value storage type deformation amount detecting sensor 1 is attached. You can know the quantity.

【0044】なお、最大値記憶型変形量検出センサー1
を長期間構造物に固着しておくために、最大値記憶型変
形量検出センサー1は、強力な接着剤を用いて構造物に
固着してもよいが、図1に示すように、基材2の両端部
に取付部材7を固着して形成し、この取付部材7に取付
孔7aを穿設し、この取付孔7aと構造物に溶着された
取付ボルトとを係合し、ナットを用いて螺着すると共
に、接着剤と併用して固着するのが好ましい。また、抵
抗体3は両端部から、取付部材7を回避するように接続
端子8aが設けられたリード線8が導出されている。
Incidentally, the maximum value storage type deformation amount detection sensor 1
In order to keep the substrate fixed to the structure for a long period of time, the maximum value storage type deformation amount detection sensor 1 may be fixed to the structure using a strong adhesive, but as shown in FIG. Attachment members 7 are fixedly formed at both ends of the second member 2, attachment holes 7 a are formed in the attachment members 7, the attachment holes 7 a are engaged with attachment bolts welded to the structure, and nuts are used. It is preferable to screw together and fix it together with an adhesive. In addition, lead wires 8 provided with connection terminals 8 a are provided from both ends of the resistor 3 so as to avoid the attachment member 7.

【0045】さらに、上記実施形態は、リボン形状の1
個の基材に1個の抵抗体と一対のリード線を設けたもの
であるが、図6に示すように、抵抗体12の上に電気良
導体、例えばAg膜13を一定の間隔を設けて形成し、
このAg膜13が形成された部位を短絡し、抵抗体12
を長さの小さな抵抗体12aに分割するようにすれば、
実質的に長い抵抗体の最大値記憶型変形量検出センサー
11を製造することができ、長い被検査部材の最大変形
量を知ることができる。
Further, in the above embodiment, the ribbon-shaped 1
Although one resistor and a pair of lead wires are provided on one base material, as shown in FIG. 6, an electric conductor, for example, an Ag film 13 is provided on the resistor 12 at regular intervals. Forming
The portion where the Ag film 13 is formed is short-circuited, and the resistor 12
Is divided into a resistor 12a having a small length.
The maximum value storage type deformation amount detection sensor 11 for a substantially long resistor can be manufactured, and the maximum deformation amount of a long inspected member can be known.

【0046】また、図7に示すように、抵抗体22の上
に、例えばAg膜23を一定の間隔を設けて形成し、こ
のAg膜23が形成された部位を短絡し、抵抗体22を
長さの小さな抵抗体22aに分割し、この分割された複
数の抵抗体22aを1ブロック24とし、1ブロック2
4毎に一対のリード線25を設け、多数のブロック24
を形成すれば、実質的に長い抵抗体の最大値記憶型変形
量検出センサー21を製造することができ、長い被検査
部材の最大変形量とその位置を知ることができる。
As shown in FIG. 7, for example, an Ag film 23 is formed on the resistor 22 at a predetermined interval, and the portion where the Ag film 23 is formed is short-circuited to form the resistor 22. The resistors 22a are divided into small-length resistors 22a, and the divided resistors 22a are defined as one block 24.
A pair of lead wires 25 is provided for every four
By forming the sensor, it is possible to manufacture the substantially long maximum value storage type deformation amount detection sensor 21 of the resistor, and to know the maximum deformation amount and the position of the long member to be inspected.

【0047】次に最大値記憶型変形量検出センサー1を
用いた構造物の変形量測定方法について説明する。
Next, a method for measuring the deformation amount of a structure using the maximum value storage type deformation amount detection sensor 1 will be described.

【0048】構造物、例えば、図8に示すような高層ビ
ルに用いられる鉄骨の変形量を測定する。柱の長さ(L
1)、柱せい(D1)、および、はりの長さ(L2)、
はりせい(D2)になるように組立てられる鉄骨の設計
上(保有耐力設計)上塑性化を想定する領域は、柱また
ははり端からL/10または2D以上である。図9に示
すように、特に重点的にひずみを測定する必要がある範
囲は柱またははり端からD程度、特に変形が集中するの
は、柱またははり端からD/2までである。
A deformation amount of a structure, for example, a steel frame used for a high-rise building as shown in FIG. 8 is measured. Column length (L
1) pillar pillar (D1) and beam length (L2)
In the design of the steel frame assembled to be the beam (D2) (the holding strength design), the area where plasticization is assumed is L / 10 or 2D or more from the column or beam end. As shown in FIG. 9, the range in which the strain needs to be measured with particular emphasis is about D from the column or beam end, and the deformation is concentrated particularly from the column or beam end to D / 2.

【0049】なお、高層ビルに用いられる一般的な鋼材
の寸法の目安は、4階建て(高さ14m程度)で柱、は
りともD=300mm程度、14階建て(高さ64m程
度)で柱、はりともD=700mm程度、37階建て
(高さ173m程度)で柱、はりともD=800〜10
00mm程度である。
The standard of the dimensions of general steel materials used for high-rise buildings is a four-story (approximately 14 m high) pillar and a beam is approximately D = 300 mm, and a 14-story (approximately 64 m high) pillar. D = 700mm for beam, 37 stories (height: 173m) pillar, D = 800-10 for beam
It is about 00 mm.

【0050】従って、代表的検査個所として、最大値記
憶型変形量検出センサー1を図9に示すような位置に固
着する。
Therefore, as a representative inspection point, the maximum value storage type deformation amount detection sensor 1 is fixed at a position as shown in FIG.

【0051】構造物の変形量測定は、例えば大きな地震
の後などに、図10に示すような電気抵抗測定装置31
を用いて行われる。電気抵抗測定装置31に設けられた
接続端子31aと最大値記憶型変形量検出センサー1に
設けられた接続端子8aを接続し、シャント抵抗Rsの
分圧を測定することにより、最大値記憶型変形量検出セ
ンサー1の抵抗値Rcを求めることができる。
The deformation amount of the structure is measured, for example, after a large earthquake or the like, as shown in FIG.
This is performed using By connecting the connection terminal 31a provided on the electric resistance measuring device 31 to the connection terminal 8a provided on the maximum value storage type deformation amount detection sensor 1, and measuring the partial pressure of the shunt resistance Rs, the maximum value storage type deformation is obtained. The resistance value Rc of the quantity detection sensor 1 can be obtained.

【0052】すなわち、i=E/(Rc+Rs)、V=
iRs=ERs/(Rc+Rs)であり、Rc+Rs=
ERs/V、Rc=E/VRs−Rs、従って、Rc=
Rs(E/V−1)として、最大値記憶型変形量検出セ
ンサー1の抵抗値Rcを求めることができる。
That is, i = E / (Rc + Rs), V =
iRs = ERs / (Rc + Rs), where Rc + Rs =
ERs / V, Rc = E / VRs-Rs, therefore Rc =
The resistance value Rc of the maximum value storage type deformation amount detection sensor 1 can be obtained as Rs (E / V-1).

【0053】このようにして得られた抵抗値Rcから、
例えば、被検査部材に関する図18に示すようなひずみ
―抵抗値曲線図を事前に作成しておけば、この曲線図を
用いて、最大値記憶型変形量検出センサー1が取付けら
れた被検査部材の最大変形量を調べることができる。ま
た、最大変形量を調べることにより、図15に示すよう
なひずみ―引張応力線図を事前に作成しておけば、この
線図を用いて、被検査部材が塑性変形したか、弾性変形
であったかを知ることができ、構造物の危険度を知るこ
とができる。従って、塑性変形を起こした柱またははり
を有するビルディングの使用を中止し、余震等による2
次災害を的確に避けるをこができる。
From the resistance value Rc thus obtained,
For example, if a strain-resistance curve diagram as shown in FIG. 18 for the member to be inspected is created in advance, the member to be inspected to which the maximum value storage type deformation amount detection sensor 1 is attached is used by using this curve diagram. The maximum deformation can be checked. If the strain-tensile stress diagram as shown in FIG. 15 is created in advance by examining the maximum deformation amount, the member to be inspected is plastically deformed or elastically deformed using this diagram. It is possible to know whether or not there was, and to know the degree of danger of the structure. Therefore, the use of buildings with columns or beams that have undergone plastic deformation has been discontinued, and
The next disaster can be avoided properly.

【0054】また、建物の階または部屋単位のようなブ
ロック毎に多数設けられた最大値記憶型変形量検出セン
サーのリード線の端子を、ブロック単位に集中して設
け、この端子に図10に示すような電気抵抗測定装置3
1を接続することにより、1箇所において、建物の階ま
たは部屋単位のようなブロック単位で被検知部材の最大
伸びひずみを調べることができる。
Also, a plurality of terminals of the lead wires of the maximum value storage type deformation amount detection sensor provided for each block such as a building floor or a room unit are provided in a block unit, and this terminal is shown in FIG. Electrical resistance measuring device 3 as shown
By connecting 1, the maximum elongation strain of the detected member can be checked at one location in block units such as building floors or room units.

【0055】なお、コンピュータの記憶装置に上記被検
査部材のひずみ―抵抗値曲線図、ひずみ―引張応力線図
を事前に記憶させておけば、検査後、測定された抵抗値
をコンピュータに入力し、被検査部材の最大変形量、塑
性変形の有無などを自動的に調べることができる。
If the strain-resistance curve diagram and the strain-tensile stress diagram of the member to be inspected are stored in advance in the storage device of the computer, the measured resistance value is input to the computer after the inspection. In addition, the maximum deformation amount of the inspected member, the presence or absence of plastic deformation, and the like can be automatically checked.

【0056】また、図11に示すように、構造物が木造
家屋の場合、木造家屋41のはり42、柱43、横架材
44に地震等により応力がかかり、これらはり42、柱
43、横架材44の内部に亀裂が入っても、外部からの
目視では、この亀裂を発見できないが、被検査部材であ
るはり42、柱43、横架材44に取付けられた最大値
記憶型変形量検出センサー1の電気抵抗値を測定するこ
とにより、はり42、柱43、横架材44の最大変形量
を調べ、はり42、柱43、横架材44に亀裂が入った
か否かを知ることができ木造家屋41の危険度を知るこ
とができる。従って、内部に亀裂の入ったはり42、柱
43、横架材44を有する木造家屋41の使用を中止
し、余震等による2次災害を的確に避けることができ
る。
Further, as shown in FIG. 11, when the structure is a wooden house, stress is applied to the beam 42, the column 43, and the horizontal member 44 of the wooden house 41 due to an earthquake or the like. Even if a crack enters the inside of the frame member 44, this crack cannot be found by visual inspection from the outside, but the maximum value storage type deformation amount attached to the beam 42, the column 43, and the horizontal member 44, which are the members to be inspected. By measuring the electric resistance value of the detection sensor 1, the maximum deformation amount of the beam 42, the column 43, and the horizontal member 44 is checked, and it is determined whether or not the beam 42, the column 43, and the horizontal member 44 are cracked. It is possible to know the degree of danger of the wooden house 41. Therefore, the use of the wooden house 41 having the cracked beam 42, the pillar 43, and the horizontal member 44 therein can be stopped, and a secondary disaster due to aftershocks or the like can be properly avoided.

【0057】さらに、構造の組立て前に最大値記憶型変
形量検出センサー1を構造の被検査部材であるはりや柱
に取付けておけば、組立て後に最大値記憶型変形量検出
センサー1の電気抵抗を測定することにより、組立て時
に部材に大きな荷重がかかってひずみが生じ、構造物に
内部応力がかかっており、危険な状態にあることも知る
ことができる。
Further, if the maximum value storage type deformation amount detection sensor 1 is attached to a beam or a pillar as a member to be inspected before the structure is assembled, the electric resistance of the maximum value storage type deformation amount detection sensor 1 after the assembly is assembled. By measuring, it is possible to know that a large load is applied to the member during assembly, strain is generated, the internal stress is applied to the structure, and the structure is in a dangerous state.

【0058】[0058]

【実施例】(試験1)図12に示すような本発明に係わ
る最大値記憶型変形量検出センサー(但し、取付部材は
設けず、接着剤による固着)(実施例1)を用い、以下
に示すような平鋼に固着し、引張り試験を行い、引張応
力―ひずみ、引張応力―電気抵抗値、ひずみ―電気抵抗
値の関係を調べた。
(Test 1) Using a maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention as shown in FIG. 12 (however, no mounting member is provided, and fixed by an adhesive) (Example 1), The specimen was fixed to a flat steel as shown below, and a tensile test was performed to examine the relationship between tensile stress-strain, tensile stress-electric resistance, and strain-electric resistance.

【0059】(1)平鋼:図13に示すような荷重―ひ
ずみ曲線を有し、材質SS400相当で、物差形状で各
寸法は図12に示すとおりである。
(1) Flat steel: has a load-strain curve as shown in FIG. 13, is equivalent to material SS400, has a physical difference shape, and each dimension is as shown in FIG.

【0060】(2)センサー:図12に示すような形状
を有し、初期電気抵抗値8,082Ω、抵抗体幅4m
m、長さ100mmである。
(2) Sensor: having a shape as shown in FIG. 12, having an initial electric resistance value of 8,082Ω and a resistor width of 4 m
m, length 100 mm.

【0061】(3)計測:図12および図14に示すよ
うに、最大値記憶型変形量検出センサーを平鋼の中心部
に強力接着剤により接着し、裏面にはセンサー中央部、
上方および下部に対応する位置に一般に用いられている
ひずみゲージを3個接着した。
(3) Measurement: As shown in FIGS. 12 and 14, a maximum value storage type deformation amount detection sensor is bonded to the center of a flat steel plate with a strong adhesive,
Three commonly used strain gauges were bonded at positions corresponding to the upper and lower portions.

【0062】(4)加力:図14に示すような20tf
インストロ万能試験機を使用する。
(4) Force: 20 tf as shown in FIG.
Use an instro universal testing machine.

【0063】(5)結果: 平均(測定点3点平均)平鋼引張応力―ひずみの関係
を図15に示す。鋼特有の引張応力―ひずみ特性を示し
た。
(5) Result: FIG. 15 shows the average (average of three measurement points) flat steel tensile stress-strain relationship. The tensile stress-strain characteristic peculiar to steel was shown.

【0064】平均平鋼引張応力―電気抵抗値の関係を
図16に示す。平鋼に引張応力が30kg/cmにな
ると、最大値記憶型変形量検出センサーの抵抗値が急激
に増加し、図17に示すように初期抵抗値の370%に
なることがわかった。
FIG. 16 shows the relationship between the average flat steel tensile stress and the electric resistance value. It was found that when the tensile stress of the flat steel reached 30 kg / cm 2 , the resistance value of the maximum value storage type deformation amount detection sensor rapidly increased to 370% of the initial resistance value as shown in FIG.

【0065】平均のひずみ―電気抵抗値の関係を図1
8に示し、図18中のA部を拡大して図19に示す。実
施例1は約1,500μmから電気抵抗が急増すること
がわかり、センサーとしての有用性が確認できた。平鋼
の最大値伸びひずみが基板の永久ひずみにより維持(記
憶)され、最大値記憶型変形量検出センサーの電気抵抗
を測定することにより、最大変形量調べることができる
ことがわかった。
FIG. 1 shows the relationship between average strain and electric resistance.
8 and FIG. 19 is an enlarged view of a portion A in FIG. In Example 1, it was found that the electric resistance sharply increased from about 1,500 μm, confirming its usefulness as a sensor. It was found that the maximum elongation strain of the flat steel was maintained (stored) by the permanent strain of the substrate, and that the maximum deformation could be checked by measuring the electric resistance of the maximum storage type deformation detection sensor.

【0066】(試験2)図20に示し電極が抵抗体の長
手方向に設けられた本発明に係わる最大値記憶型変形量
検出センサー(但し、取付部材は設けず、接着剤による
固着)(実施例2)を用い、試験1と同様の試験を行
い、引張応力―ひずみ、引張応力―電気抵抗値、ひずみ
―電気抵抗値の関係を調べた。
(Test 2) A maximum value storage type deformation amount detecting sensor according to the present invention in which the electrodes are provided in the longitudinal direction of the resistor shown in FIG. Using Example 2), a test similar to Test 1 was performed, and the relationships among tensile stress-strain, tensile stress-electric resistance, and strain-electric resistance were examined.

【0067】(1)平鋼:材質SS400相当で、物差
形状で各寸法は図21に示すとおりである。
(1) Flat steel: The material is equivalent to material SS400, and it has a physical difference shape and each dimension is as shown in FIG.

【0068】(2)センサー:初期電気抵抗値100
Ω、抵抗体幅302mm、長さ30mmである。
(2) Sensor: initial electric resistance value 100
Ω, resistor width 302 mm, length 30 mm.

【0069】(3)計測:図21に示すように、最大値
記憶型変形量検出センサーを平鋼の中心部に強力接着剤
により接着し、裏面には5個のひずみゲージを固着し
た。
(3) Measurement: As shown in FIG. 21, a maximum value storage type deformation amount detection sensor was bonded to the center of a flat steel plate with a strong adhesive, and five strain gauges were fixed to the back surface.

【0070】(4)結果: 測定点5点平均の平鋼の引張応力―電気抵抗値の関係
を図22に示す。平鋼に引張応力が7kg/cmにな
ると、最大値記憶型変形量検出センサーの抵抗値が急激
に増加することがわかった。
(4) Results: FIG. 22 shows the relationship between the tensile stress and the electric resistance value of the flat steel at the average of five measurement points. It was found that when the tensile stress of the flat steel became 7 kg / cm 2 , the resistance value of the maximum value storage type deformation amount detection sensor rapidly increased.

【0071】測定点5点平均のひずみ―電気抵抗値の
関係を図23に示し、図23中のB部を拡大して図25
に示す。実施例2では、1,550μmから電気抵抗が
急増することがわかり、抵抗体の長手方向に電極を設け
てもセンサーとしての有用性が確認できた。平鋼の最大
値伸びひずみが基板の永久ひずみにより維持(記憶)さ
れ、最大値記憶型変形量検出センサーの電気抵抗を測定
することにより、最大変形量調べることができることが
わかった。
FIG. 23 shows the relationship between the strain and the electric resistance value at the average of the five measurement points. FIG.
Shown in In Example 2, it was found that the electrical resistance sharply increased from 1,550 μm, and the usefulness as a sensor could be confirmed even if electrodes were provided in the longitudinal direction of the resistor. It was found that the maximum elongation strain of the flat steel was maintained (stored) by the permanent strain of the substrate, and that the maximum deformation could be checked by measuring the electric resistance of the maximum storage type deformation detection sensor.

【0072】(試験3)図25に示すような本発明に係
わる最大値記憶型変形量検出センサー(但し、取付部材
は設けず、接着剤による接着)を用い、試験1同様な試
験(実施例3)および繰返し荷重(実施例4)をかけた
試験を行った。
(Test 3) A test similar to Test 1 (Example) using a maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention as shown in FIG. 25 (provided that no mounting member is provided and an adhesive is used). 3) and a test in which a repeated load (Example 4) was applied.

【0073】(1)平鋼:実施例3、実施例4共、試験
1と同様材質SS400相当で、ダンベル形状で各寸法
は図26に示す通りである。
(1) Flat steel: In both Examples 3 and 4, the material is equivalent to SS400 in the same manner as in Test 1, and has a dumbbell shape with dimensions as shown in FIG.

【0074】(2)センサー:実施例3、実施例4共、
図25に示すような形状をなし、抵抗体幅40mm、長
さ4.5mmである。
(2) Sensor: In Examples 3 and 4,
It has a shape as shown in FIG. 25 and has a resistor width of 40 mm and a length of 4.5 mm.

【0075】(3)計測:実施例3、実施例4共、図2
6に示すように、最大値記憶型変形量検出センサーを平
鋼の一方表面の中心部に強力接着剤により接着し、セン
サーを挟んで上下に2個のひずみゲージを固着した。
(3) Measurement: For both the third and fourth embodiments, FIG.
As shown in FIG. 6, the maximum value storage type deformation amount detection sensor was bonded to the center of one surface of the flat steel with a strong adhesive, and two strain gauges were fixed above and below the sensor.

【0076】(4)加力:載荷方法は、表1に示す通り
で、実施例3には単純載荷、実施例4には繰返し載荷と
した。
(4) Loading: The loading method was as shown in Table 1. In Example 3, simple loading and Example 4 were repeated loading.

【0077】[0077]

【表1】 [Table 1]

【0078】(5)結果: 実施例3の引張応力―ひずみ(代表的に上ゲージ測定
値)の関係を図27に示す。鋼特有の引張応力―ひずみ
特性を示した。
(5) Results: FIG. 27 shows the relationship between the tensile stress and the strain of Example 3 (typically measured values on the upper gauge). The tensile stress-strain characteristic peculiar to steel was shown.

【0079】実施例4の繰返し載荷による引張応力―
ひずみ(代表的に上ゲージ測定値)の関係を図28に示
す。
Tensile Stress Due to Repeated Loading in Example 4
FIG. 28 shows the relationship between the strain (typically the measured value of the upper gauge).

【0080】実施例3の引張応力―電気抵抗値の関係
を図29に示す。平鋼にかかる引張応力が28kg/c
になると、最大値記憶型変形量検出センサーの抵抗
値が急激に増加して50MΩに達し、図30に示すよう
に抵抗値は初期抵抗値の16,000%になった。
FIG. 29 shows the relationship between the tensile stress and the electric resistance in Example 3. Tensile stress on flat steel is 28kg / c
When becomes m 2, increasing the maximum value stored-deformation amount detection sensor resistance abruptly reached 50 M.OMEGA, the resistance value as shown in FIG. 30 became 16,000% of the initial resistance value.

【0081】実施例4の引張応力―電気抵抗値の関係
を図31に示す。平鋼にかかる引張応力が28kg/c
になると、最大値記憶型変形量検出センサーの抵抗
値が急激に増加する。このときの抵抗値は1.2MΩで
あり、繰返し載荷すると引張応力を0にしたときに残留
抵抗を生じるが、図32に示すように繰返し荷重をかけ
ると抵抗値が2,000%になり、さらに最大で4,0
00%に増大することがわかった。
FIG. 31 shows the relationship between the tensile stress and the electric resistance in Example 4. Tensile stress on flat steel is 28kg / c
When becomes m 2, the resistance value of the maximum value memory type deformation amount detection sensor is rapidly increased. At this time, the resistance value is 1.2 MΩ. When the load is repeatedly applied, a residual resistance occurs when the tensile stress is reduced to 0. However, when the load is applied repeatedly as shown in FIG. 32, the resistance value becomes 2,000%, Up to 4,0
It was found to increase to 00%.

【0082】実施例3の引張応力(上、下ゲージによ
る測定の平均値)―電気抵抗値増分の関係を図33に示
す。ひずみの発生により抵抗値が急激に増加する。
FIG. 33 shows the relationship between the tensile stress (average value measured by the upper and lower gauges) and the increase in the electric resistance value in Example 3. The resistance value increases rapidly due to the occurrence of strain.

【0083】実施例4の繰返し載荷による引張応力
(上、下ゲージによる測定の平均値)―電気抵抗値の関
係を図34に示す。2,000μmのひずみの発生によ
り抵抗値が急激に増加する。繰返し載荷によりひずみを
変動させても、大きな抵抗値を維持する。
FIG. 34 shows the relationship between the tensile stress (mean value measured by the upper and lower gauges) due to the repeated loading and the electric resistance value in Example 4. The resistance value sharply increases due to the occurrence of the strain of 2,000 μm. A large resistance value is maintained even if the strain is changed by repeated loading.

【0084】実施例3、実施例4共に、ひずみ量から
電気抵抗が急増することがわかり、センサーとしての有
用性が確認できた。平鋼の最大値伸びひずみが基板の永
久ひずみにより維持(記憶)され、最大値記憶型変形量
検出センサーの電気抵抗を測定することにより、最大変
形量調べることができることがわかった。
In both Examples 3 and 4, it was found that the electrical resistance increased sharply from the amount of strain, confirming its usefulness as a sensor. It was found that the maximum elongation strain of the flat steel was maintained (stored) by the permanent strain of the substrate, and that the maximum deformation could be checked by measuring the electric resistance of the maximum storage type deformation detection sensor.

【0085】[0085]

【発明の効果】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出
センサーおよびこれを用いた構造物の変形量測定方法に
よれば、構造が簡単で取扱いが容易で、安価、かつ構造
物の最大変形量を確実に知ることができる最大変形量検
出センサーおよびこれを用いた構造物の最大変形量測定
方法を提供することができる。
According to the maximum value storage type deformation amount detection sensor and the method of measuring the deformation amount of a structure using the same according to the present invention, the structure is simple, easy to handle, inexpensive, and has the maximum deformation of the structure. It is possible to provide a maximum deformation amount detection sensor capable of reliably knowing the amount and a method of measuring the maximum deformation amount of a structure using the sensor.

【0086】すなわち、最大値記憶型変形量検出センサ
ーは、降伏点の低い材料よりなる基材と、この基材上に
電気絶縁状態で設けられ導電性粒子を高分子に分散させ
てなる抵抗体とを有するので、被検査部材の過去の最大
伸びひずみ量を塑性変形が生じた基材に永久ひずみとし
て残存させて、抵抗体をひずんだ(伸びた)状態に維持
し、その抵抗を測定することで、被検査部材の過去の最
大伸びひずみ量を調べることができる。
That is, the maximum value storage type deformation amount detection sensor includes a base made of a material having a low yield point, and a resistor provided on the base in an electrically insulated state and having conductive particles dispersed in a polymer. Therefore, the past maximum elongation strain amount of the member to be inspected is left as a permanent strain in the base material where the plastic deformation has occurred, the resistor is maintained in a distorted (extended) state, and the resistance is measured. Thus, the past maximum elongation strain amount of the inspected member can be checked.

【0087】また、基材はシート形状であるので、抵抗
体の基材への形成および最大値記憶型変形量検出センサ
ーの被検査部材の取付けが容易かつ確実にできる。
Further, since the base material is in a sheet shape, the formation of the resistor on the base material and the mounting of the member to be inspected of the maximum value storage type deformation amount detection sensor can be easily and reliably performed.

【0088】また、基材はテープ形状であるので、抵抗
体の基材への形成および最大値記憶型変形量検出センサ
ーの被検査部材への取付けが容易かつ確実にできると共
に、比較的長い被検査部材の検査も容易にできる。
Further, since the base material is in a tape shape, the formation of the resistor on the base material and the mounting of the maximum value storage type deformation amount detection sensor on the member to be inspected can be performed easily and reliably, and the relatively long base material can be used. Inspection of the inspection member can be easily performed.

【0089】また、上記基材に設けられた抵抗体は、隣
接する抵抗体同士が電気良導体により接続されるよう複
数に分割され、かつ、前記抵抗体に一対のリード線が接
続されているので、抵抗が均一な長い抵抗体を製造しに
くい場合でも、長い最大値記憶型変形量検出センサーを
製造することができ、長い被検査部材の検査も精度よく
容易にできる。
Further, the resistor provided on the base material is divided into a plurality of pieces so that adjacent resistors are connected by an electric conductor, and a pair of lead wires is connected to the resistor. Even when it is difficult to manufacture a long resistor having a uniform resistance, a long maximum value storage type deformation amount detection sensor can be manufactured, and a long member to be inspected can be easily and accurately inspected.

【0090】また、上記分割された抵抗体は複数のブロ
ック毎に基板の長手方向に配設され、このブロック毎に
一対のリード線が設けられているので、抵抗が均一な長
い抵抗体を製造しにくい場合でも、長い最大値記憶型変
形量検出センサーを製造することができ、長い被検査部
材の最大変形量とその位置を知ることができる。
Further, since the divided resistors are arranged in the longitudinal direction of the substrate for each of a plurality of blocks, and a pair of lead wires are provided for each of the blocks, a long resistor having a uniform resistance can be manufactured. Even when it is difficult to do so, a long maximum value storage type deformation amount detection sensor can be manufactured, and the maximum deformation amount of a long inspected member and its position can be known.

【0091】また、基材は金属を焼鈍して形成されてい
るので、降伏点を低くすることが可能となり、被検査部
材にかかる応力が小さくとも、基材に塑性変形による永
久ひずみが生じ、確実にその最大伸びひずみ量を調べる
ことができる。
Further, since the base material is formed by annealing metal, the yield point can be lowered, and even if the stress applied to the member to be inspected is small, permanent deformation occurs in the base material due to plastic deformation. The maximum elongation strain can be surely checked.

【0092】また、基材はアルミニウム金属を焼鈍して
形成されているので、抵抗体を印刷により基材に形成し
易く、さらに容易にリボン形状の基材を製造することが
でき、長い最大値記憶型変形量検出センサーを製造する
ことができる。
Further, since the base material is formed by annealing aluminum metal, the resistor can be easily formed on the base material by printing, and a ribbon-shaped base material can be manufactured more easily. A storage type deformation amount detection sensor can be manufactured.

【0093】また、基材はこの基材の両端部に設けられ
取付孔が穿設された取付部材を有するので、最大値記憶
型変形量検出センサーを長期間確実に被検査部材に固着
しておくことができる。
Further, since the base material has mounting members provided at both ends of the base material and having mounting holes formed therein, the maximum value storage type deformation amount detecting sensor is securely fixed to the member to be inspected for a long time. I can put it.

【0094】また、抵抗体は導電性粒子を高分子の溶媒
溶液に混合分散して印刷インキとし、この印刷インキを
基材に塗布・印刷して形成されるので、量産に適する。
Also, the resistor is formed by mixing and dispersing conductive particles in a solvent solution of a polymer to form a printing ink, and applying and printing this printing ink on a base material, and thus is suitable for mass production.

【0095】また、抵抗体に用いられる導電性粒子は、
カーボンブラック、黒鉛、活性炭、カーボン繊維、カー
ボンウィスカー、フラーレン、カーボンナノチューブ、
金属粉、金属箔、金属繊維、絶縁体ビーズまたはマイク
ロビーズの表面にカーボンを付与したもの、雲母、チタ
ン酸カリウムなどの絶縁物微細片に化学メッキ、CVD
またはPVDの処理により導電性を付与したものの1種
または2種以上の混合物であるので、基材に残存した最
大伸びひずみ量を電気抵抗値として的確に表示すること
ができる。
Further, the conductive particles used for the resistor include:
Carbon black, graphite, activated carbon, carbon fiber, carbon whiskers, fullerenes, carbon nanotubes,
Chemical plating, CVD on metal powder, metal foil, metal fiber, insulating beads or microbeads with carbon on the surface, fine particles of insulating material such as mica, potassium titanate
Alternatively, since it is one or a mixture of two or more types that have been given conductivity by PVD treatment, the maximum elongation strain remaining on the substrate can be accurately displayed as an electric resistance value.

【0096】また、抵抗体に用いられる高分子は、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、ポリエステ
ル、ナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、
フッ素樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリメタ
クリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリヒドロ
キシメタクリル酸メチル、ポリビニルアルコール、ポリ
アクリロニトリル、ポリイミド、ポリスルホン、ポリカ
ーボネート、ポリアセタール、ポリウレタン、ポリフェ
ニレンオキシド、ポリキシレン、ポリホルマール、ポリ
ブチラール、ポリオキシエチレン、ポリオキシメチレン
(無定形)、上記ポリマー2種以上の共重合体、ゴム
類、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、変性アルキッド
樹脂、セルローズの1種または2種以上の混合物である
ので、基材に残存した最大伸びひずみ量を電気抵抗値と
して的確に表示することができる。
The polymer used for the resistor includes polyethylene, polypropylene, acrylic resin, polyester, nylon, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride,
Fluororesin, polyvinyl acetate, polystyrene, polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, polyhydroxymethyl methacrylate, polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, polyimide, polysulfone, polycarbonate, polyacetal, polyurethane, polyphenylene oxide, polyxylene, polyformal, One or a mixture of two or more of polybutyral, polyoxyethylene, polyoxymethylene (amorphous), copolymers of two or more of the above polymers, rubbers, silicone resins, phenolic resins, modified alkyd resins, and cellulose Therefore, the maximum elongation strain remaining on the substrate can be accurately displayed as an electric resistance value.

【0097】また、ポリマー2種以上の共重合体は、酢
酸ビニル−ポリエチレン系共重合体であるので、基材に
残存した最大伸びひずみ量を電気抵抗値として的確に表
示することができる。
Since the copolymer of two or more polymers is a vinyl acetate-polyethylene copolymer, the maximum elongation strain remaining on the substrate can be accurately displayed as an electric resistance value.

【0098】また、基材の保護部材が設けられた表面と
反対側の表面、および抵抗体の表面に保護部材を設けた
ので、長期間最大値記憶型変形量検出センサーを構造物
に固着しておいても、基材が電蝕により腐蝕されること
がなく、さらに抵抗体が環境劣化することがない。
Further, since the protective member is provided on the surface of the substrate opposite to the surface on which the protective member is provided and on the surface of the resistor, the long-term maximum value storage type deformation detecting sensor is fixed to the structure. Even if it does, the base material will not be corroded by the electrolytic corrosion, and the resistor will not be degraded in the environment.

【0099】また、本発明に係わる最大値記憶型変形量
検出センサーを、被検知部材の表面に固着し、被検知部
材の最大伸びひずみを調べるので、構造物の最大伸びひ
ずみを確実に知ることができ、構造物を以後安全に使用
できるか否かの判断を的確にすることができる。
Further, since the maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention is fixed to the surface of the detected member and the maximum elongation strain of the detected member is checked, it is possible to surely know the maximum elongation strain of the structure. This makes it possible to accurately determine whether or not the structure can be used safely thereafter.

【0100】また、最大値記憶型変形量検出センサーの
リード線に設けられた端子を、複数の最大値記憶型変形
量検出センサーが設けられるブロック単位に集中して設
け、1箇所においてブロック単位で集中的に被検知部材
の最大伸びひずみを調べることができるようにしたの
で、複数箇所の被検知部材の最大伸びひずみを容易、か
つ迅速に調べることができる。
Also, the terminals provided on the lead wires of the maximum value storage type deformation amount detection sensor are concentrated on a block unit where a plurality of maximum value storage type deformation amount detection sensors are provided, and the block is provided at one location. Since the maximum elongation strain of the detected member can be intensively checked, the maximum elongation strain of the detected member at a plurality of locations can be easily and quickly checked.

【0101】また、最大値記憶型変形量検出センサーの
抵抗体に設けられたリード線に携帯用の電気抵抗測定装
置を接続して被検知部材の伸びひずみを測定するので、
容易、簡便に電気抵抗測定装置で抵抗値を読取り、構造
物の最大伸びひずみ量を確実に知ることができ、構造物
を以後安全に使用できるか否かの判断を的確にすること
ができる。
Also, since a portable electric resistance measuring device is connected to a lead wire provided on a resistor of the maximum value storage type deformation detecting sensor, the elongation strain of the detected member is measured.
The resistance value can be read easily and easily with an electric resistance measuring device, and the maximum elongation strain of the structure can be surely known, so that it is possible to accurately determine whether or not the structure can be used safely thereafter.

【0102】また、電気抵抗測定装置はCPUと記憶装
置を有するので、複数の最大値記憶型変形量検出センサ
ーから抵抗値を読取り、記憶させ、電気抵抗測定装置か
らコンピュータにこの伸びひずみ情報を取込み、集中管
理することができる。
Further, since the electric resistance measuring device has a CPU and a storage device, the resistance values are read from a plurality of maximum value storage type deformation amount detecting sensors and stored, and the elongation strain information is read from the electric resistance measuring device to a computer. , Can be centrally managed.

【0103】また、最大値記憶型変形量検出センサーを
被検知部材の表面に複数固着し、この最大値記憶型変形
量検出センサーの抵抗体に設けたリード線にコンピュー
タを接続し、集中的に被検知部材の最大伸びひずみを調
べるので、構造物の最大伸びひずみを集中管理すること
ができ、構造物を以後安全に使用できるか否かの判断を
的確にすることができる。
Further, a plurality of maximum value storage type deformation amount detection sensors are fixed to the surface of the member to be detected, and a computer is connected to a lead wire provided on a resistor of the maximum value storage type deformation amount detection sensor to collectively. Since the maximum elongation strain of the detected member is checked, the maximum elongation strain of the structure can be centrally controlled, and it is possible to accurately determine whether or not the structure can be used safely thereafter.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出センサ
ーの平面図。
FIG. 1 is a plan view of a maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention.

【図2】図1に示す本発明に係わる最大値記憶型変形量
検出センサーのII―II線に沿う断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention shown in FIG. 1 along the line II-II.

【図3】本発明に用いられる基材に用いられる材料の引
張応力―伸びひずみの関係を示す線図。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between tensile stress and elongation strain of a material used for a substrate used in the present invention.

【図4】本発明に用いられる抵抗体の電気抵抗の対数―
伸び率の関係を示す線図。
FIG. 4 shows the logarithm of the electric resistance of the resistor used in the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between elongation rates.

【図5】本発明に用いられる抵抗体の単位伸びひずみ当
りの抵抗増加比―カーボン濃度との関係を示す線図。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a resistance increase ratio per unit elongation strain and a carbon concentration of a resistor used in the present invention.

【図6】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出センサ
ーの他の実施形態およびその測定状態を示す説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing another embodiment of a maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention and a measurement state thereof.

【図7】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出センサ
ーの他の実施形態およびその測定状態を示す説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing another embodiment of a maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention and a measurement state thereof.

【図8】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出センサ
ーを用いた構造物の変形量測定方法のセンサー取付け位
置を説明する説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a sensor mounting position in a method of measuring a deformation amount of a structure using a maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention.

【図9】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出センサ
ーを用いた構造物の変形量測定方法のセンサー取付け位
置を説明する説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a sensor mounting position in a method of measuring a deformation amount of a structure using a maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention.

【図10】本発明に係わる構造物の変形量測定方法に用
いられる電気抵抗測定装置の説明図。
FIG. 10 is an explanatory view of an electric resistance measuring device used in the method for measuring the amount of deformation of a structure according to the present invention.

【図11】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出セン
サーの他の実施形態およびその測定状態を示す説明図。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing another embodiment of a maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention and a measurement state thereof.

【図12】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出セン
サーを用いた実施例を被測定部材に取付けた試験方法の
説明図。
FIG. 12 is an explanatory diagram of a test method in which the embodiment using the maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention is attached to a member to be measured.

【図13】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出セン
サーを用いた最大変形量測定試験に用いられる被測定部
材の荷重―ひずみ線図。
FIG. 13 is a load-strain diagram of a member to be measured used in a maximum deformation amount measurement test using the maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention.

【図14】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出セン
サーを用いた試験方法の説明図。
FIG. 14 is an explanatory diagram of a test method using a maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention.

【図15】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出セン
サーを用いた試験結果の引張応力―ひずみ線図。
FIG. 15 is a tensile stress-strain diagram of a test result using the maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention.

【図16】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出セン
サーを用いた試験結果の引張応力―電気抵抗線図。
FIG. 16 is a tensile stress-electric resistance diagram of a test result using the maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention.

【図17】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出セン
サーを用いた試験結果の引張応力―電気抵抗増分割合線
図。
FIG. 17 is a tensile stress-electric resistance increment ratio diagram of a test result using the maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention.

【図18】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出セン
サーを用いた試験結果の電気抵抗増分割合―ひずみ線
図。
FIG. 18 is an electric resistance increment ratio-strain diagram of a test result using the maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention.

【図19】図18のA部詳細を示す線図。FIG. 19 is a diagram showing details of a portion A in FIG. 18;

【図20】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出セン
サーの実施例の説明図。
FIG. 20 is an explanatory diagram of an embodiment of a maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention.

【図21】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出セン
サーを用いた試験方法の説明図。
FIG. 21 is an explanatory diagram of a test method using the maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention.

【図22】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出セン
サーを用いた試験結果の荷重−電気抵抗値結果図。
FIG. 22 is a load-electric resistance result diagram of a test result using the maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention.

【図23】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出セン
サーを用いた試験結果の電気抵抗増分割合―ひずみ線
図。
FIG. 23 is an electric resistance increment ratio-strain diagram of a test result using the maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention.

【図24】図23のB部詳細を示す線図。FIG. 24 is a diagram showing details of a portion B in FIG. 23;

【図25】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出セン
サーの実施例の説明図。
FIG. 25 is an explanatory diagram of an embodiment of a maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention.

【図26】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出セン
サーを用いた試験方法の説明図。
FIG. 26 is an explanatory diagram of a test method using the maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention.

【図27】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出セン
サーを用いた試験結果の引張応力―ひずみ線図。
FIG. 27 is a tensile stress-strain diagram of a test result using the maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention.

【図28】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出セン
サーを用いた試験結果の引張応力―ひずみ線図。
FIG. 28 is a tensile stress-strain diagram of a test result using the maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention.

【図29】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出セン
サーを用いた試験結果の引張応力―電気抵抗線図。
FIG. 29 is a tensile stress-electric resistance diagram of a test result using the maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention.

【図30】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出セン
サーを用いた試験結果の引張応力―電気抵抗増分割合線
図。
FIG. 30 is a tensile stress-electrical resistance increment ratio diagram of test results using the maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention.

【図31】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出セン
サーを用いた試験結果の引張応力―電気抵抗線図。
FIG. 31 is a tensile stress-electric resistance diagram of a test result using the maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention.

【図32】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出セン
サーを用いた試験結果の引張応力―電気抵抗増分割合線
図。
FIG. 32 is a tensile stress-electric resistance increment ratio diagram of test results using the maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention.

【図33】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出セン
サーを用いた試験結果のひずみ―電気抵抗増分割合線
図。
FIG. 33 is a strain-electric resistance increment ratio diagram of a test result using the maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention.

【図34】本発明に係わる最大値記憶型変形量検出セン
サーを用いた試験結果のひずみ―電気抵抗増分割合線
図。
FIG. 34 is a strain-electric resistance increment ratio diagram of a test result using the maximum value storage type deformation amount detection sensor according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 最大値記憶型変形量検出センサー 2 基材 3 抵抗体 4 電気絶縁層 5 保護部材 6 保護部材 7 取付部材 7a 取付孔 8 リード線 8a 接続端子 11 最大値記憶型変形量検出センサー 12 抵抗体 12a 抵抗体 13 Ag膜 21 最大値記憶型変形量検出センサー 22 抵抗体 22a 抵抗体 23 Ag膜 24 抵抗体のブロック DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Maximum value storage type deformation amount detection sensor 2 Base material 3 Resistor 4 Electrical insulating layer 5 Protective member 6 Protective member 7 Mounting member 7a Mounting hole 8 Lead wire 8a Connection terminal 11 Maximum value storage type deformation amount detection sensor 12 Resistor 12a Resistor 13 Ag film 21 Maximum value storage type deformation amount detection sensor 22 Resistor 22a Resistor 23 Ag film 24 Resistor block

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 正井 圭市 千葉県流山市加3丁目6番地の1,3番館 601号 (72)発明者 阿部 富寿夫 東京都千代田区大手町一丁目1番2号 マ ルハ株式会社内 (72)発明者 緑川 恒夫 東京都台東区駒形二丁目1番5号 株式会 社緑マーク内 Fターム(参考) 2F063 AA25 AA50 BA14 CA40 DA02 DD02 DD06 FA12 FA14 FA16 FA18 LA17 ZA01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Keiichi Masai Building No.601 No.601, 1-3 Building 3-6-6, Nagareyama-shi, Chiba Prefecture (72) Inventor Toshio Abe 1-2-1, Otemachi 1-2-chome, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Maruha Corporation (72) Inventor Tsuneo Midorikawa 2-5-1 Komagata, Taito-ku, Tokyo F-term (reference) 2F063 AA25 AA50 BA14 CA40 DA02 DD02 DD06 FA12 FA14 FA16 FA18 LA17 ZA01

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 降伏点の低い材料よりなる基材と、この
基材上に電気絶縁状態で設けられ導電性粒子を高分子に
分散させてなる抵抗体とを有することを特徴とする最大
値記憶型変形量検出センサー。
1. A maximum value comprising: a base made of a material having a low yield point; and a resistor provided on the base in an electrically insulated state and having conductive particles dispersed in a polymer. Memory type deformation amount detection sensor.
【請求項2】 上記基材はシート形状であることを特徴
とする請求項1に記載の最大値記憶型変形量検出センサ
ー。
2. The maximum value storage type deformation amount detection sensor according to claim 1, wherein the substrate has a sheet shape.
【請求項3】 上記基材はテープ形状であることを特徴
とする請求項1または2に記載の最大値記憶型変形量検
出センサー。
3. The maximum value storage type deformation amount detection sensor according to claim 1, wherein the base material has a tape shape.
【請求項4】 上記基材に設けられた抵抗体は、隣接す
る抵抗体同士が電気良導体により接続されるよう複数に
分割され、かつ、前記抵抗体に一対のリード線が接続さ
れていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか
1項に記載の最大値記憶型変形量検出センサー。
4. A resistor provided on the base material is divided into a plurality of pieces so that adjacent resistors are connected by an electric conductor, and a pair of lead wires is connected to the resistor. The maximum value storage type deformation amount detection sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein:
【請求項5】 上記分割された抵抗体は複数のブロック
毎に基板の長手方向に配設され、このブロック毎に一対
のリード線が設けられていることを特徴とする請求項1
ないし3のいずれか1項に記載の最大値記憶型変形量検
出センサー。
5. The divided resistor is provided in the longitudinal direction of the substrate for each of a plurality of blocks, and a pair of lead wires is provided for each of the blocks.
4. The maximum value storage type deformation amount detection sensor according to any one of items 3 to 3.
【請求項6】 上記基材は金属を焼鈍して形成されたこ
とを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載
の最大値記憶型変形量検出センサー。
6. The maximum value storage type deformation amount detecting sensor according to claim 1, wherein the base material is formed by annealing a metal.
【請求項7】 上記基材はアルミニウム金属を焼鈍して
形成されたことを特徴とする1ないし6のいずれか1項
に記載の最大値記憶型変形量検出センサー。
7. The maximum value storage type deformation amount detection sensor according to claim 1, wherein the base material is formed by annealing aluminum metal.
【請求項8】 上記基材はこの基材の両端部に設けられ
取付孔が穿設された取付部材を有することを特徴とする
1ないし7のいずれか1項に記載の最大値記憶型変形量
検出センサー。
8. The maximum value storage type deformation according to any one of claims 1 to 7, wherein the base material has mounting members provided at both ends of the base material and having mounting holes formed therein. Quantity detection sensor.
【請求項9】 上記抵抗体は、導電性粒子を高分子の溶
媒溶液に混合分散して印刷インキとし、この印刷インキ
を基材に塗布・印刷して形成されることを特徴とする請
求項1ないし8のいずれか1項に記載の最大値記憶型変
形量検出センサー。
9. The resistor is formed by mixing and dispersing conductive particles in a solvent solution of a polymer to form a printing ink, and applying and printing the printing ink on a base material. 9. The maximum value storage type deformation amount detection sensor according to any one of 1 to 8.
【請求項10】 上記抵抗体に用いられる導電性粒子
は、カーボンブラック、黒鉛、活性炭、カーボン繊維、
カーボンウィスカー、フラーレン、カーボンナノチュー
ブ、金属粉、金属箔、金属繊維、絶縁体ビーズまたはマ
イクロビーズの表面にカーボンを付与したもの、雲母、
チタン酸カリウムなどの絶縁物微細片に化学メッキ、C
VDまたはPVDの処理により導電性を付与したものの
1種または2種以上の混合物である請求項1ないし9の
いずれか1項に記載の最大値記憶型変形量検出センサ
ー。
10. The conductive particles used for the resistor include carbon black, graphite, activated carbon, carbon fiber,
Carbon whiskers, fullerenes, carbon nanotubes, metal powders, metal foils, metal fibers, insulator beads or microbeads with carbon added to the surface, mica,
Chemical plating on insulating fine pieces such as potassium titanate, C
The maximum value storage type deformation amount detection sensor according to any one of claims 1 to 9, wherein the sensor is one or a mixture of two or more of those provided with conductivity by VD or PVD processing.
【請求項11】 上記抵抗体に用いられる高分子は、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、ポリエス
テル、ナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、フッ素樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリ
メタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリヒ
ドロキシメタクリル酸メチル、ポリビニルアルコール、
ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリスルホン、ポ
リカーボネート、ポリアセタール、ポリウレタン、ポリ
フェニレンオキシド、ポリキシレン、ポリホルマール、
ポリブチラール、ポリオキシエチレン、ポリオキシメチ
レン(無定形)、上記ポリマー2種以上の共重合体、ゴ
ム類、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、変性アルキッ
ド樹脂、セルローズの1種または2種以上の混合物であ
る請求項1ないし10のいずれか1項に記載の最大値記
憶型変形量検出センサー。
11. The polymer used for the resistor is polyethylene, polypropylene, acrylic resin, polyester, nylon, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, fluororesin, polyvinyl acetate, polystyrene, polymethyl methacrylate, polymethacryl. Ethyl acid, polyhydroxymethyl methacrylate, polyvinyl alcohol,
Polyacrylonitrile, polyimide, polysulfone, polycarbonate, polyacetal, polyurethane, polyphenylene oxide, polyxylene, polyformal,
One or a mixture of two or more of polybutyral, polyoxyethylene, polyoxymethylene (amorphous), copolymers of two or more of the above polymers, rubbers, silicone resins, phenolic resins, modified alkyd resins, and cellulose The maximum value storage type deformation amount detection sensor according to claim 1.
【請求項12】 上記ポリマー2種以上の共重合体は、
酢酸ビニル−ポリエチレン系共重合体であることを特徴
とする請求項11に記載の最大値記憶型変形量検出セン
サー。
12. The copolymer of two or more kinds of the polymers,
The maximum value storage type deformation amount detection sensor according to claim 11, wherein the sensor is a vinyl acetate-polyethylene copolymer.
【請求項13】 上記基材の保護部材が設けられた表面
と反対側の表面、および抵抗体の表面に保護部材を設け
たことを特徴とする請求項1ないし12のいずれか1項
に記載の最大値記憶型変形量検出センサー。
13. The protection member according to claim 1, wherein a protection member is provided on a surface of the substrate opposite to a surface on which the protection member is provided, and on a surface of the resistor. Maximum value storage type deformation amount detection sensor.
【請求項14】 請求項1ないし13のいずれか1項に
記載の最大値記憶型変形量検出センサーを、構造物の被
検知部材の表面に固着し、前記最大値記憶型変形量検出
センサーを用いて被検知部材の最大伸びひずみを調べる
ことを特徴とする構造物の変形量測定方法。
14. The maximum value storage type deformation amount detection sensor according to claim 1 is fixed to a surface of a detected member of a structure, and the maximum value storage type deformation amount detection sensor is provided. A method for measuring a deformation amount of a structure, wherein a maximum elongation strain of a member to be detected is checked using the method.
【請求項15】 上記最大値記憶型変形量検出センサー
のリード線に設けられた端子を、複数の最大値記憶型変
形量検出センサーが設けられるブロック単位に集中して
設け、1箇所においてブロック単位で集中的に被検知部
材の最大伸びひずみを調べることができるようにしたこ
とを特徴とする構造物の変形量測定方法。
15. A terminal provided on a lead wire of the maximum value storage type deformation amount detection sensor is provided in a block unit in which a plurality of maximum value storage type deformation amount detection sensors are provided. A method for measuring the amount of deformation of a structure, wherein the maximum elongation strain of a member to be detected can be intensively examined by the method.
【請求項16】 上記最大値記憶型変形量検出センサー
の抵抗体に設けられたリード線に携帯用の電気抵抗測定
装置を接続して、抵抗体の電気抵抗を測定することによ
り、被検知部材の最大伸びひずみを調べることを特徴と
する請求項14または15に記載の構造物の変形量測定
方法。
16. A member to be detected by connecting a portable electric resistance measuring device to a lead wire provided on the resistor of the maximum value storage type deformation amount detection sensor and measuring the electric resistance of the resistor. The method for measuring the amount of deformation of a structure according to claim 14 or 15, wherein the maximum elongation strain is examined.
【請求項17】 上記電気抵抗測定装置はCPUと記憶
装置を有することを特徴とする請求項15に記載の構造
物の変形量測定方法。
17. The method according to claim 15, wherein the electrical resistance measuring device has a CPU and a storage device.
【請求項18】 上記最大値記憶型変形量検出センサー
を被検知部材の表面に複数固着し、この最大値記憶型変
形量検出センサーの抵抗体に設けたリード線を電気抵抗
測定手段が設けられたコンピュータに接続し、集中的に
被検知部材の最大伸びひずみを調べることを特徴とする
請求項15に記載の構造物の変形量測定方法。
18. An electric resistance measuring means, wherein a plurality of the maximum value storage type deformation amount detection sensors are fixed to the surface of a member to be detected, and a lead wire provided on a resistor of the maximum value storage type deformation amount detection sensor is provided. The method for measuring the amount of deformation of a structure according to claim 15, wherein the method is connected to a computer, and checks the maximum elongation strain of the detected member intensively.
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