JP2002005611A - 歪み検知装置及び歪み検知システム - Google Patents
歪み検知装置及び歪み検知システムInfo
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- JP2002005611A JP2002005611A JP2000187407A JP2000187407A JP2002005611A JP 2002005611 A JP2002005611 A JP 2002005611A JP 2000187407 A JP2000187407 A JP 2000187407A JP 2000187407 A JP2000187407 A JP 2000187407A JP 2002005611 A JP2002005611 A JP 2002005611A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小さな歪みを容易に増幅し、検知することが
できる歪み検知システムを提供する。 【解決手段】 両側に固定脚部を有するブリッジ状平板
と該ブリッジ状平板に固着されたトランスポンダとから
なり、前記ブリッジ状平板の略中央部は平面視幅狭状態
で繋がった形状に形成されており、当該略中央部にトラ
ンスポンダの歪みセンサーが位置付けられている歪み検
知装置及び該歪み検知装置を用いた歪み検知システム。
できる歪み検知システムを提供する。 【解決手段】 両側に固定脚部を有するブリッジ状平板
と該ブリッジ状平板に固着されたトランスポンダとから
なり、前記ブリッジ状平板の略中央部は平面視幅狭状態
で繋がった形状に形成されており、当該略中央部にトラ
ンスポンダの歪みセンサーが位置付けられている歪み検
知装置及び該歪み検知装置を用いた歪み検知システム。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、歪みを力学的に増
幅させて検知する歪み検知装置及び該歪み検知装置を用
いた歪み検知システムに関するものである。
幅させて検知する歪み検知装置及び該歪み検知装置を用
いた歪み検知システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】特開平１０−２５７１０号公報には、ゴ
ム支承にトランスポンダを設けてゴム支承に加わる歪み
を検出するようにしたゴム支承が開示されており、特開
平９−２３７３９８号公報には、タイヤ内にトランスポ
ンダを埋め込んでタイヤの変形によって発生する応力を
電気エネルギーに変換するタイヤ装着用トランスポンダ
が開示されている。
ム支承にトランスポンダを設けてゴム支承に加わる歪み
を検出するようにしたゴム支承が開示されており、特開
平９−２３７３９８号公報には、タイヤ内にトランスポ
ンダを埋め込んでタイヤの変形によって発生する応力を
電気エネルギーに変換するタイヤ装着用トランスポンダ
が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記各トランスポンダ
は、いずれも歪みが発生する元の部材に直付けされて該
元の部材に発生した歪みを直接トランスポンダで検知し
ているので、小さな歪みを検知するためには増幅回路を
工夫しなければならないという問題点があった。
は、いずれも歪みが発生する元の部材に直付けされて該
元の部材に発生した歪みを直接トランスポンダで検知し
ているので、小さな歪みを検知するためには増幅回路を
工夫しなければならないという問題点があった。
【０００４】そこで、本発明者は、小さな歪みを容易に
検知することができる歪み検知システムを提供すること
を技術的課題として、その具現化をはかるべく研究・実
験を重ねた結果、元の部材に発生する歪みを力学的に増
幅させて、当該増幅された歪みを検知すればよいという
刮目すべき知見を得、前記技術的課題を達成したもので
ある。
検知することができる歪み検知システムを提供すること
を技術的課題として、その具現化をはかるべく研究・実
験を重ねた結果、元の部材に発生する歪みを力学的に増
幅させて、当該増幅された歪みを検知すればよいという
刮目すべき知見を得、前記技術的課題を達成したもので
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記技術的課題は、次の
通りの本発明によって解決できる。
通りの本発明によって解決できる。
【０００６】即ち、本発明に係る歪み検知装置は、両側
に固定脚部を有するブリッジ状平板と該ブリッジ状平板
に固着されたトランスポンダとからなり、前記ブリッジ
状平板の略中央部は平面視幅狭状態で繋がった形状に形
成されており、当該略中央部にトランスポンダの歪みセ
ンサーが位置付けられているものである。
に固定脚部を有するブリッジ状平板と該ブリッジ状平板
に固着されたトランスポンダとからなり、前記ブリッジ
状平板の略中央部は平面視幅狭状態で繋がった形状に形
成されており、当該略中央部にトランスポンダの歪みセ
ンサーが位置付けられているものである。
【０００７】また、本発明は、前記歪み検知装置におい
て、略中央部を平面視幅狭の凹状に形成したものであ
る。
て、略中央部を平面視幅狭の凹状に形成したものであ
る。
【０００８】また、本発明に係る歪み検知装置は、両側
に固定脚部を有するブリッジ状平板と該ブリッジ状平板
に固着されたトランスポンダとからなり、前記ブリッジ
状平板の略中央部を幅方向両側部を残して開口し、当該
略中央部の幅細両側部にトランスポンダの歪みセンサー
がそれぞれ位置付けられているものである。
に固定脚部を有するブリッジ状平板と該ブリッジ状平板
に固着されたトランスポンダとからなり、前記ブリッジ
状平板の略中央部を幅方向両側部を残して開口し、当該
略中央部の幅細両側部にトランスポンダの歪みセンサー
がそれぞれ位置付けられているものである。
【０００９】さらに、本発明に係る歪み検知システム
は、前記いずれかの歪み検知装置と該歪み検知装置のト
ランスポンダとの間で送受信できる電波送受信器との組
み合わせからなるものである。
は、前記いずれかの歪み検知装置と該歪み検知装置のト
ランスポンダとの間で送受信できる電波送受信器との組
み合わせからなるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。
に基づき説明する。
【００１１】実施の形態１．
【００１２】図１は本実施の形態に係る歪み検知システ
ムを示す斜視図、図２は図１に示すトランスポンダのブ
ロック図、図３は図１に示す電波送受信器のブロック図
であり、これらの図において、１は被検査体２の表面に
固定される歪み検知装置であり、当該歪み検知装置１
は、両側をＬ字状に屈曲してなる固定脚部３、３を有す
るブリッジ状平板４と該ブリッジ状平板４に固着された
トランスポンダ５とから構成されており、ブリッジ状平
板４の略中央部６は平面視幅狭の凹状に形成されてお
り、ブリッジ状平板４の両固定脚部３，３が被検査体２
の表面に固定されている。そして、前記略中央部６には
後述するセンサー回路の歪みセンサー７が位置付けられ
ている。
ムを示す斜視図、図２は図１に示すトランスポンダのブ
ロック図、図３は図１に示す電波送受信器のブロック図
であり、これらの図において、１は被検査体２の表面に
固定される歪み検知装置であり、当該歪み検知装置１
は、両側をＬ字状に屈曲してなる固定脚部３、３を有す
るブリッジ状平板４と該ブリッジ状平板４に固着された
トランスポンダ５とから構成されており、ブリッジ状平
板４の略中央部６は平面視幅狭の凹状に形成されてお
り、ブリッジ状平板４の両固定脚部３，３が被検査体２
の表面に固定されている。そして、前記略中央部６には
後述するセンサー回路の歪みセンサー７が位置付けられ
ている。
【００１３】前記トランスポンダ５は、電磁波を受信し
て電気エネルギーに変換するアンテナ回路８と該アンテ
ナ回路８に接続された検波回路９と該検波回路９に接続
された電源回路10とからなるアンテナ電力回路部11、被
検査体２に発生した歪みを検知して所定値を越えれば検
知信号を出力する歪みセンサー７が配線されたセンサー
回路12と該センサー回路12に接続された差動増幅回路13
と該差動増幅回路13に接続された演算回路14とからなる
センサー出力回路部15及び表示LED やブザーが配線され
た表示回路16と発信回路17とからなる表示発信回路部18
から構成されている。そして、センサー出力回路部15は
アンテナ電力回路部11に接続され、表示発信回路部18は
アンテナ電力回路部11とセンサー出力回路部15とに接続
されている。
て電気エネルギーに変換するアンテナ回路８と該アンテ
ナ回路８に接続された検波回路９と該検波回路９に接続
された電源回路10とからなるアンテナ電力回路部11、被
検査体２に発生した歪みを検知して所定値を越えれば検
知信号を出力する歪みセンサー７が配線されたセンサー
回路12と該センサー回路12に接続された差動増幅回路13
と該差動増幅回路13に接続された演算回路14とからなる
センサー出力回路部15及び表示LED やブザーが配線され
た表示回路16と発信回路17とからなる表示発信回路部18
から構成されている。そして、センサー出力回路部15は
アンテナ電力回路部11に接続され、表示発信回路部18は
アンテナ電力回路部11とセンサー出力回路部15とに接続
されている。
【００１４】また、19はトランスポンダ５に対して電磁
波を送信すると共に、トランスポンダ５の発信回路17か
ら送信された信号を受信して被検査体２の歪み状態を表
示する電波送受信器であり、当該電波送受信器19は、定
電圧電源回路20、被検査体２の歪み状態を予め定められ
た条件に従って表示LDE ａを点灯させてブザーｂを鳴ら
す定電圧電源回路20に接続された演算表示回路21、トラ
ンスポンダ５の発信回路17から送信された信号を受信す
る演算表示回路21と定電圧電源回路20とに接続された受
信回路22及び電磁波を送信する定電圧電源回路20に接続
された発信回路23から構成されている。
波を送信すると共に、トランスポンダ５の発信回路17か
ら送信された信号を受信して被検査体２の歪み状態を表
示する電波送受信器であり、当該電波送受信器19は、定
電圧電源回路20、被検査体２の歪み状態を予め定められ
た条件に従って表示LDE ａを点灯させてブザーｂを鳴ら
す定電圧電源回路20に接続された演算表示回路21、トラ
ンスポンダ５の発信回路17から送信された信号を受信す
る演算表示回路21と定電圧電源回路20とに接続された受
信回路22及び電磁波を送信する定電圧電源回路20に接続
された発信回路23から構成されている。
【００１５】本実施の形態における歪み検知装置１によ
れば、ブリッジ状平板４の略中央部６を内方へ湾曲する
幅狭の凹状（平面視）に形成したから、ブリッジ状平板
４の両固定脚部３，３を被検査体２の表面に固定すれ
ば、被検査体２に発生した歪みが狭くなっている略中央
部６にて増幅され、略中央部６にトランスポンダ５の歪
みセンサー７が位置付けらているから、小さな歪みであ
っても容易に検知することができる。トランスポンダ５
に起電力を励起すれば、表示回路16の表示LED が点灯
し、或いは、ブザーが鳴り、これにより、被検査体２の
負荷状態を知ることができる。
れば、ブリッジ状平板４の略中央部６を内方へ湾曲する
幅狭の凹状（平面視）に形成したから、ブリッジ状平板
４の両固定脚部３，３を被検査体２の表面に固定すれ
ば、被検査体２に発生した歪みが狭くなっている略中央
部６にて増幅され、略中央部６にトランスポンダ５の歪
みセンサー７が位置付けらているから、小さな歪みであ
っても容易に検知することができる。トランスポンダ５
に起電力を励起すれば、表示回路16の表示LED が点灯
し、或いは、ブザーが鳴り、これにより、被検査体２の
負荷状態を知ることができる。
【００１６】また、本実施の形態における歪み検知シス
テムによれば、電波送受信器19の発信回路23から電磁波
を発信してトランスポンダ５に起電力を励起させれば、
離れた場所から何時でも被検査体２の負荷状態を知るこ
とができるから、地山に吹き付けられたコンクリートの
緩みやビル壁面のひび割れ及び剥がれや部材の繋ぎの緩
み等の有無を簡易に検査することができる。
テムによれば、電波送受信器19の発信回路23から電磁波
を発信してトランスポンダ５に起電力を励起させれば、
離れた場所から何時でも被検査体２の負荷状態を知るこ
とができるから、地山に吹き付けられたコンクリートの
緩みやビル壁面のひび割れ及び剥がれや部材の繋ぎの緩
み等の有無を簡易に検査することができる。
【００１７】なお、表示LED の点灯の有無によって歪み
を検知させる場合には、表示発信回路部18の発信回路17
はなくてもよい。また、被検査体２に発生した歪みを力
学的に増幅させる略中央部６の形状は、図１に示した形
状に限られるものではなく、両側から三角形に切り欠い
た凹部であってもよく、また、片側が凹状に切り欠いて
あってもよい。
を検知させる場合には、表示発信回路部18の発信回路17
はなくてもよい。また、被検査体２に発生した歪みを力
学的に増幅させる略中央部６の形状は、図１に示した形
状に限られるものではなく、両側から三角形に切り欠い
た凹部であってもよく、また、片側が凹状に切り欠いて
あってもよい。
【００１８】実施の形態２．
【００１９】図４は本実施の形態におけるブリッジ状平
板の斜視図であり、同図において図１〜図３と同一符号
は同一又は相当部分を示し、ブリッジ状平板４の略中央
部６には幅方向両側部6a，6aを残した状態で楕円の穴24
が開口しており、当該略中央部６の両側部6a，6aは幅細
に形成されている。そして、当該両側部6a，6aにトラン
スポンダ５の歪みセンサー７，７がそれぞれ位置付けら
れる。
板の斜視図であり、同図において図１〜図３と同一符号
は同一又は相当部分を示し、ブリッジ状平板４の略中央
部６には幅方向両側部6a，6aを残した状態で楕円の穴24
が開口しており、当該略中央部６の両側部6a，6aは幅細
に形成されている。そして、当該両側部6a，6aにトラン
スポンダ５の歪みセンサー７，７がそれぞれ位置付けら
れる。
【００２０】なお、穴の形状は円或いは矩形等、幅方向
両側部が幅細に形成されるものであればよい。
両側部が幅細に形成されるものであればよい。
【００２１】
【００２２】図５は歪み検知装置の平面図、図６は図５
に示す歪み検知装置の側面図であり、これらの図におい
て、図１〜図３と同一符号は同一又は相当部分を示し、
ブリッジ状平板４は長さ30mm，幅14.0mm，厚さ0.2mm の
ステンレス鋼板（JIS G4311,SUS321）を用い、図５に示
すように、長手方向の中心部を幅6.0mm で短手方向の中
心に向かって該中心において幅4.0mm を残して切り欠
き、さらに、奥の両角を長手方向に向かってＲ1.5 で深
切りし、歪みを増幅させるための凹状応力集中部（略中
央部）６を形成し、両側を幅1.5 mm残してＬ字状に屈曲
して固定脚部３，３を形成した。
に示す歪み検知装置の側面図であり、これらの図におい
て、図１〜図３と同一符号は同一又は相当部分を示し、
ブリッジ状平板４は長さ30mm，幅14.0mm，厚さ0.2mm の
ステンレス鋼板（JIS G4311,SUS321）を用い、図５に示
すように、長手方向の中心部を幅6.0mm で短手方向の中
心に向かって該中心において幅4.0mm を残して切り欠
き、さらに、奥の両角を長手方向に向かってＲ1.5 で深
切りし、歪みを増幅させるための凹状応力集中部（略中
央部）６を形成し、両側を幅1.5 mm残してＬ字状に屈曲
して固定脚部３，３を形成した。
【００２３】そして、前記ブリッジ状平板４の一方のフ
ラット面1aにアンテナ電力回路部11を、他方のフラット
面1bに表示発信回路部18を、そして、応力集中部６の表
面にセンサー出力回路部15を位置付けてトランスポンダ
５をブリッジ状平板４に固着し、歪み検知装置１を得
た。なお、歪みセンサー７は抵抗１ＫΩ，超小形温度補
償型ストレーンゲージ（株式会社共和電業製）を使用し
た。
ラット面1aにアンテナ電力回路部11を、他方のフラット
面1bに表示発信回路部18を、そして、応力集中部６の表
面にセンサー出力回路部15を位置付けてトランスポンダ
５をブリッジ状平板４に固着し、歪み検知装置１を得
た。なお、歪みセンサー７は抵抗１ＫΩ，超小形温度補
償型ストレーンゲージ（株式会社共和電業製）を使用し
た。
【００２４】次に、一般構造用圧延鋼材（JIS G3105 ，
２種，長さ・幅・厚さ250 ×60×12mm）を被検査体２と
して、表面に前記歪み検知装置１を当て、ブリッジ状平
板４の脚部３，３と被検査体２とをスポット溶接した。
２種，長さ・幅・厚さ250 ×60×12mm）を被検査体２と
して、表面に前記歪み検知装置１を当て、ブリッジ状平
板４の脚部３，３と被検査体２とをスポット溶接した。
【００２５】ストレーンゲージを600 マイクロストレー
ンに設定した後、被検査体２を万能試験機（200KN ：株
式会社島津製作所製）のチャック間に取り付けてステッ
プ状態で引張負荷を漸増した。
ンに設定した後、被検査体２を万能試験機（200KN ：株
式会社島津製作所製）のチャック間に取り付けてステッ
プ状態で引張負荷を漸増した。
【００２６】その結果、負荷41.5KNに達したときに表面
にスポット溶接した歪み検知装置１の表示LED が点灯
し、ブザーが鳴った。このときの被検査体２の歪み量は
280 マイクロストレーンであった。
にスポット溶接した歪み検知装置１の表示LED が点灯
し、ブザーが鳴った。このときの被検査体２の歪み量は
280 マイクロストレーンであった。
【００２７】従って、実験値より歪み検知装置１の歪み
の増幅度は2.0 前後の値を示し、しきい値に対して誤差
10％以内で作動し、実用に供し得ることが確認できた。
の増幅度は2.0 前後の値を示し、しきい値に対して誤差
10％以内で作動し、実用に供し得ることが確認できた。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、土木や建設は元より造
船や機械設備における各作業現場・工場において小さな
歪みを容易に検知することができる歪み検知システムを
提供することができる。
船や機械設備における各作業現場・工場において小さな
歪みを容易に検知することができる歪み検知システムを
提供することができる。
【００２９】また、本発明に係る歪み検知装置を用いた
歪み検知システムはコンパクト且つ安価に構成できるか
ら、歪みを検出する計器類の製造コストが低減され、ま
た、トランスポンダを採用しているから、計測に要する
人件費を軽減することができる。
歪み検知システムはコンパクト且つ安価に構成できるか
ら、歪みを検出する計器類の製造コストが低減され、ま
た、トランスポンダを採用しているから、計測に要する
人件費を軽減することができる。
【００３０】さらに、本発明に係る歪み検知装置よれ
ば、ブリッジ状平板にトランスポンダを固着してあるか
ら、被検査体の大きな歪みの生じやすい箇所を跨いで避
けた状態で取り付けることができるので、当該箇所に直
接トランスポンダを固着する必要がなく、溶接等による
強度低下を防止することができる。
ば、ブリッジ状平板にトランスポンダを固着してあるか
ら、被検査体の大きな歪みの生じやすい箇所を跨いで避
けた状態で取り付けることができるので、当該箇所に直
接トランスポンダを固着する必要がなく、溶接等による
強度低下を防止することができる。
【００３１】従って、各産業分野での安全確保に大きく
貢献できるから、本発明の産業上利用性は非常に高いと
いえる。
貢献できるから、本発明の産業上利用性は非常に高いと
いえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における歪み検知システム
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図２】図１に示すトランスポンダのブロック図であ
る。
る。
【図３】図１に示す電波送受信器のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるブリッジ状平板を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図５】歪み検知装置の平面図である。
【図６】図５に示す歪み検知装置の側面図である。
１ 歪み検知装置 ２ 被検査体 ３ 固定脚部 ４ ブリッジ状平板 ５ トランスポンダ ６ 中央部（応力集中部） ７ 歪みセンサー ８ アンテナ回路 ９ 検波回路 １０ 電源回路 １１ アンテナ電力回路部 １２ センサー回路 １３ 差動増幅回路 １４ 演算回路 １５ センサー出力回路部 １６ 表示回路 １７ 発信回路 １８ 表示発信回路部 １９ 電波送受信器 ２０ 定電圧電源回路 ２１ 演算表示回路 ２２ 受信回路 ２３ 発信回路 ２４ 穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F063 AA25 BA14 BA15 BA16 CA01 CA34 CA40 CB01 DA02 DA04 DA05 DD02 DD03 EC13 EC16 KA02 LA11 LA23 LA30 MA03 MA08 2F073 AA36 AB02 AB12 BB02 BC02 CC01 EE12 FF02 GG01 GG04
Claims (4)
- 【請求項１】 両側に固定脚部を有するブリッジ状平板
と該ブリッジ状平板に固着されたトランスポンダとから
なり、前記ブリッジ状平板の略中央部は平面視幅狭状態
で繋がった形状に形成されており、当該略中央部にトラ
ンスポンダの歪みセンサーが位置付けられていることを
特徴とする歪み検知装置。 - 【請求項２】 略中央部が平面視幅狭の凹状に形成され
ている請求項１記載の歪み検知装置。 - 【請求項３】 両側に固定脚部を有するブリッジ状平板
と該ブリッジ状平板に固着されたトランスポンダとから
なり、前記ブリッジ状平板の略中央部は幅方向両側部を
残して開口しており、当該略中央部の幅細両側部にトラ
ンスポンダの歪みセンサーがそれぞれ位置付けられてい
ることを特徴とする歪み検知装置。 - 【請求項４】 請求項１乃至３記載の歪み検知装置と該
歪み検知装置のトランスポンダとの間で送受信できる電
波送受信器との組み合わせからなる歪み検知システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000187407A JP2002005611A (ja) | 2000-06-22 | 2000-06-22 | 歪み検知装置及び歪み検知システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000187407A JP2002005611A (ja) | 2000-06-22 | 2000-06-22 | 歪み検知装置及び歪み検知システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002005611A true JP2002005611A (ja) | 2002-01-09 |
| JP2002005611A5 JP2002005611A5 (ja) | 2007-07-26 |
Family
ID=18687390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000187407A Pending JP2002005611A (ja) | 2000-06-22 | 2000-06-22 | 歪み検知装置及び歪み検知システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002005611A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006258674A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Hitachi Ltd | 力学量測定装置 |
| JP2006266683A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Hitachi Ltd | 力学量測定装置 |
| JP2007010444A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Hitachi Ltd | ワイヤレスひずみ測定システム |
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