JP2007170942A - 部材の弾性波・静的ひずみの計測方法 - Google Patents
部材の弾性波・静的ひずみの計測方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007170942A JP2007170942A JP2005367615A JP2005367615A JP2007170942A JP 2007170942 A JP2007170942 A JP 2007170942A JP 2005367615 A JP2005367615 A JP 2005367615A JP 2005367615 A JP2005367615 A JP 2005367615A JP 2007170942 A JP2007170942 A JP 2007170942A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- elastic wave
- strain
- polymer piezoelectric
- sensor
- time constant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
【解決手段】 高分子圧電体と電気抵抗体とを一体化した弾性波・ひずみセンサーを部材に装着し、上記部材から発生する弾性波を上記高分子圧電体で電圧波形に変換し、波形読取装置で計測するとともに、電気抵抗体の抵抗成分と高分子圧電体の容量成分による時定数の変化を、上記波形読取装置で計測することにより、時定数の変化と比例関係にある、上記部材の静的ひずみ量を算出することを特徴とする部材の弾性波・静的ひずみの計測方法である。
【選択図】 図1
Description
安価なセンサとしては、抵抗線ひずみゲージ・SAWひずみセンサ等があげられるがいずれも単機能のため、健全性を評価する対象が構造物・建築物など大型化した場合、センサ数やそのセンサ信号を読み出す測定装置系の数が増加し、システムが複雑となる上にセンサ・装置にかかるコストの増加につながる。
図1は、本発明に係る弾性波・ひずみセンサーの模式図である。弾性波・ひずみセンサーは、板状のポリフッ化ビニリデン(PVDF)からなる高分子圧電体とその表面に形成された薄膜電気抵抗体及び必用な電極からなっている。
通常の圧電素子は、高分子圧電体の両面に電気信号を取り出すための電極がある。本発明に係る弾性波・ひずみセンサーでは、一方の電極をひずみ測定機能を備えた電極とすることにより、弾性波に加えてひずみを検知できるようにしてある。すなわち高分子圧電体の一方の電極は、薄膜電気抵抗体を兼用している。弾性波・ひずみセンサーは、これによって、金属箔の電気抵抗(R)と圧電体の電気容量(C)でRC回路からなるセンサを構成する。
弾性波・ひずみセンサーの等価回路を図3に示す。
弾性波・ひずみセンサーについて引張試験を行った。そして、弾性波・ひずみセンサーの横に貼り付けた較正用ひずみゲージからGFRPのひずみを測定した。引張試験を行いながら、GFRPのひずみと弾性波・ひずみセンサーから得られる時定数変化と比較する。
ここでセンサRC回路の時定数を高分子圧電体で観測できる弾性波の周波数帯(測定時間領域)と合わせるために、図示はしていないが薄膜電気抵抗体に直列に調整用の電気抵抗素子(1MΩ)を用いた。
Claims (2)
- 高分子圧電体と電気抵抗体とを一体化した弾性波・ひずみセンサーを部材に装着し、上記部材から発生する弾性波を上記高分子圧電体で電圧波形に変換し、波形読取装置で計測するとともに、電気抵抗体の抵抗成分と高分子圧電体の容量成分による時定数の変化を、上記波形読取装置で計測することにより、時定数の変化と比例関係にある、上記部材の静的ひずみ量を算出することを特徴とする部材の弾性波・静的ひずみの計測方法。
- 上記弾性波・ひずみセンサーは、板状の高分子圧電体とその表面に形成された薄膜電気抵抗体からなることを特徴とする請求項1記載の部材の弾性波・静的ひずみの計測方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005367615A JP4576614B2 (ja) | 2005-12-21 | 2005-12-21 | 部材の弾性波・静的ひずみの計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005367615A JP4576614B2 (ja) | 2005-12-21 | 2005-12-21 | 部材の弾性波・静的ひずみの計測方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007170942A true JP2007170942A (ja) | 2007-07-05 |
JP4576614B2 JP4576614B2 (ja) | 2010-11-10 |
Family
ID=38297704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005367615A Expired - Fee Related JP4576614B2 (ja) | 2005-12-21 | 2005-12-21 | 部材の弾性波・静的ひずみの計測方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4576614B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022264641A1 (ja) * | 2021-06-17 | 2022-12-22 | 株式会社村田製作所 | センサおよびセンサ処理装置 |
-
2005
- 2005-12-21 JP JP2005367615A patent/JP4576614B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022264641A1 (ja) * | 2021-06-17 | 2022-12-22 | 株式会社村田製作所 | センサおよびセンサ処理装置 |
JP7416337B2 (ja) | 2021-06-17 | 2024-01-17 | 株式会社村田製作所 | センサ処理装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4576614B2 (ja) | 2010-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Dutta et al. | A nonlinear acoustic technique for crack detection in metallic structures | |
JP5166724B2 (ja) | 超音波検査システム及び方法 | |
US9903781B2 (en) | Material testing apparatus and method | |
Lin et al. | Modeling and testing of PZT and PVDF piezoelectric wafer active sensors | |
Park et al. | Multiple crack detection of concrete structures using impedance-based structural health monitoring techniques | |
de Freitas et al. | Experimental analysis of the feasibility of low-cost piezoelectric diaphragms in impedance-based SHM applications | |
de Almeida et al. | Piezoelectric transducers assessed by the pencil lead break for impedance-based structural health monitoring | |
Djemana et al. | Modelling and simulation of impedance-based damage monitoring of structures | |
WO2009101978A1 (ja) | 構造物の損傷の診断方法および装置 | |
Shivashankar et al. | Characterization of elastic and electromechanical nonlinearities in piezoceramic plate actuators from vibrations of a piezoelectric-beam | |
Baptista et al. | Influence of excitation signal on impedance-based structural health monitoring | |
Wandowski et al. | Calibration problem of AD5933 device for electromechanical impedance measurements | |
Sevostianov et al. | Connection between strength reduction, electric resistance and electro-mechanical impedance in materials with fatigue damage | |
CN108645331A (zh) | 一种拉伸应变测试方法和装置 | |
CN105136898A (zh) | 一种基于检测电荷的挠曲电动态效应直接检测装置及方法 | |
Gama et al. | Proposal of new strain transducers based on piezoelectric sensors | |
CN111076806B (zh) | 一种基于聚偏氟乙烯(pvdf)压电薄膜的结构健康监测装置及方法 | |
JP4576614B2 (ja) | 部材の弾性波・静的ひずみの計測方法 | |
Salowitz et al. | Structural health monitoring of high temperature composites | |
Liu et al. | Experimental validation of textured sensing skin for fatigue crack monitoring | |
US8618824B2 (en) | MEMS based Kelvin probe for material state characterization | |
Naidu | Electromechanical admittance signature analysis of piezo-ceramic transducers for NDE | |
WO2009057535A1 (ja) | 電気機械変換素子の電気機械特性検査方法 | |
Kong et al. | Fatigue crack monitoring using large-area, flexible capacitive strain sensors | |
Levikari | Detection of cracks: Acoustic experiments on multilayer ceramic capacitors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080327 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100803 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100804 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130903 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130903 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130903 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |