JP2012018101A - Strain gauge for measuring hot spot stress and sensor device for measuring hot spot stress - Google Patents

Strain gauge for measuring hot spot stress and sensor device for measuring hot spot stress Download PDF

Info

Publication number
JP2012018101A
JP2012018101A JP2010156247A JP2010156247A JP2012018101A JP 2012018101 A JP2012018101 A JP 2012018101A JP 2010156247 A JP2010156247 A JP 2010156247A JP 2010156247 A JP2010156247 A JP 2010156247A JP 2012018101 A JP2012018101 A JP 2012018101A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gauge
hot spot
resistance value
strain
spot stress
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
Application number
JP2010156247A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5484227B2 (en
Inventor
Yasuhiro Uchino
康弘 内野
Hiroaki Furukawa
博章 古川
Taro Uesugi
太郎 上杉
Kyoko Hiraide
恭子 平出
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyowa Electronic Instruments Co Ltd
Original Assignee
Kyowa Electronic Instruments Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyowa Electronic Instruments Co Ltd filed Critical Kyowa Electronic Instruments Co Ltd
Priority to JP2010156247A priority Critical patent/JP5484227B2/en
Publication of JP2012018101A publication Critical patent/JP2012018101A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5484227B2 publication Critical patent/JP5484227B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a strain gauge for simply and accurately measuring a hot spot stress, capable of easy positioning and sticking with enhanced workability.SOLUTION: A strain gauge 1 for measuring a hot spot stress has a gauge pattern 12 comprising a gauge base 11, a first grid part GA, and a second grid part GB. The first grid part GA having a gauge resistance Rga is arranged at a first predetermined distance DA in the longitudinal direction from one end LE of the gauge base 11 in longitudinal direction, and the second grid part GB having a gauge resistance Rgb is arranged at a second predetermined distance DB from the one end LE longer than the first predetermined distance DA. A bridge adapter 2 has a first fixed resistance R1, a second fixed resistance R2, and a third fixed resistance R3, which constitute a bridge circuit with the gauge resistances Rga and Rgb. A measuring instrument 3 obtains an output corresponding to a hot spot stress from the bridge adapter 2.

Description

本発明は、構造物等の疲労寿命を予測するためにホットスポット応力を計測するためのホットスポット応力測定用ひずみゲージおよびホットスポット応力測定センサ装置に関するものである。   The present invention relates to a hot spot stress measurement strain gauge and a hot spot stress measurement sensor device for measuring hot spot stress in order to predict a fatigue life of a structure or the like.

橋脚やビルおよびクレーン等の構造物における疲労による損傷が問題となっており、このような構造物の寿命予測が重要視されてきている。構造物の疲労強度を検討し把握するためには、応力集中が損傷の原因となる溶接止端部の応力を把握することが必要となる。このような溶接止端部の疲労強度を検証するためにホットスポット応力が用いられる。ホットスポット応力を求めるためには、構造力学的にFEM(Finite Element Method:有限要素法)解析等を用いて算出する方法もあるが、最終的には実測によりホットスポット応力を求める方法を用いることが要求される。
実測によりホットスポット応力を求める方法には、例えば、溶接止端部から予め定められた間隔で2枚のひずみゲージを貼り付け、これら2点の応力の比から、いわゆる線形外挿法によって、ホットスポット応力、つまり溶接部の応力、を推定する方法がある。
この種のホットスポット応力を求める方法については、例えば、非特許文献1(「鋼構造物の疲労設計指針・同解説」、日本鋼構造協会発行、第283頁〜第291頁)に線形外挿法を用いる方法として具体的に説明されている。すなわち、2枚のひずみゲージを、溶接止端部からの距離の異なる予め定められた個所にそれぞれ貼り付け、これら2個所の応力から線形外挿法によってホットスポット応力を求めることが示されている。この非特許文献1には、線形外挿法を用いてホットスポット応力を求めるためのひずみゲージの貼り付け個所についてのいくつかの提案例も記載されており、2枚のひずみゲージを貼り付ける位置は、解析手法によって相違することが示されている。
Damage due to fatigue in structures such as piers, buildings, and cranes has become a problem, and life prediction of such structures has been regarded as important. In order to examine and grasp the fatigue strength of a structure, it is necessary to grasp the stress at the weld toe where the stress concentration causes damage. Hot spot stress is used to verify the fatigue strength of such a weld toe. In order to obtain the hot spot stress, there is a method of structural mechanical calculation using FEM (Finite Element Method) analysis or the like, but finally, a method of obtaining the hot spot stress by actual measurement should be used. Is required.
As a method for obtaining the hot spot stress by actual measurement, for example, two strain gauges are attached at a predetermined interval from the weld toe, and the hot spot stress is determined by a so-called linear extrapolation method based on the ratio of the stresses at these two points. There is a method for estimating the spot stress, that is, the stress of the weld.
For a method for obtaining this type of hot spot stress, for example, linear extrapolation is described in Non-Patent Document 1 ("Fatigue Design Guidelines for Steel Structures and Explanation", published by Japan Steel Structure Association, pages 283 to 291). It is specifically described as a method using the method. That is, it has been shown that two strain gauges are respectively attached to predetermined locations having different distances from the weld toe, and the hot spot stress is obtained by linear extrapolation from these two stresses. . This non-patent document 1 also describes some proposal examples of the locations where strain gauges are attached to obtain hot spot stress using the linear extrapolation method, and positions where two strain gauges are attached. Are shown to differ depending on the analysis method.

また、非特許文献2(「JWES 接合・溶接技術Q&A1000(No.Q04−2−19)」、社団法人日本溶接協会のホームページ、http://www-it.jwes.or.jp/qa/details.jsp?pg_no=0040020190)には、ホットスポット応力を求めるために、溶接止端から板厚tの0.5倍(0.5t)と1.5倍(1.5t)の位置における応力値を直線で結び、溶接止端位置に外挿した応力値を推定する方法(SR202B法と表記されている)について記載されている。
これら非特許文献1(「鋼構造物の疲労設計指針・同解説」、日本鋼構造協会発行、第283頁〜第291頁)および非特許文献2(「JWES 接合・溶接技術Q&A1000(No.Q04−2−19)」、社団法人日本溶接協会のホームページ、http://www-it.jwes.or.jp/qa/details.jsp?pg_no=0040020190)に開示された方法は、解析手法に従って予め決定された所定個所における応力値を計測するためのひずみゲージを貼り付ける際に、ひずみゲージを正しく位置決めしなければならず、また該当位置にひずみゲージを適正に貼り付けなければならないなど、熟練の作業が必要となっていた。しかも、ホットスポット応力は、基本的に2個所の測定値に基づいて算出するため、このようなホットスポット応力を求めるためには、各ひずみゲージで測定されたデータに基づく測定後のデータ処理によって応力を算出する必要があり、測定中にリアルタイムで結果を得ることができなかった。
Non-Patent Document 2 ("JWES Joining / Welding Technology Q & A 1000 (No. Q04-2-19)", Japan Welding Association website, http://www-it.jwes.or.jp/qa/details .jsp? pg_no = 0040020190), the stress value at the position of 0.5 times (0.5t) and 1.5 times (1.5t) the plate thickness t from the weld toe to obtain the hot spot stress. Are connected by a straight line, and a method of estimating a stress value extrapolated to the weld toe position (described as SR202B method) is described.
These Non-Patent Documents 1 ("Fatigue Design Guidelines for Steel Structures and Explanations", published by Japan Steel Structure Association, pages 283-291) and Non-Patent Document 2 ("JWES Joining / Welding Technology Q & A 1000 (No. Q04)" -2-19) ”, the website of the Japan Welding Association, http://www-it.jwes.or.jp/qa/details.jsp?pg_no=0040020190), the method disclosed in advance according to the analysis method. When attaching a strain gauge to measure the stress value at the determined location, the strain gauge must be positioned correctly and the strain gauge must be attached to the appropriate position. Work was needed. Moreover, since the hot spot stress is basically calculated based on the measured values at two locations, in order to obtain such hot spot stress, data processing after measurement based on data measured by each strain gauge is performed. The stress had to be calculated and results could not be obtained in real time during the measurement.

このような問題に対処するものとして、例えば、特許文献1(特開2009−264856号)に開示されたものがある。すなわち、特許文献1(特開2009−264856号)には、可撓性を有するフィルム状の絶縁体からなるゲージベースと、前記ゲージベースの所定方向の一端から前記所定方向についての第1の所定距離に配置されて前記ゲージベース上に設けられ前記第1の所定距離における前記所定方向についてのひずみに感応するゲージ抵抗からなる第1のゲージグリッド部と、前記ゲージベースの前記一端から前記所定方向についての第1の所定距離に配置されて前記ゲージベース上に設けられ前記第1の所定距離における前記所定方向についてのひずみに感応するゲージ抵抗からなる第2のゲージグリッド部と、前記ゲージベースの前記一端から前記所定方向についての第1の所定距離に配置されて前記ゲージベース上に設けられ前記第1の所定距離における前記所定方向についてのひずみに感応するゲージ抵抗からなる第3のゲージグリッド部と、前記ゲージベースの前記一端から前記所定方向についての前記第1の所定距離とは異なる第2の所定距離に配置されて前記ゲージベース上に設けられ前記第2の所定距離における前記所定方向についてのひずみに感応するゲージ抵抗からなる第4のゲージグリッド部と、前記第1のゲージグリッド部の一端と前記第2のゲージグリッド部の一端とを接続し、前記第2のゲージグリッド部の他端と前記第4のゲージグリッド部の一端とを接続し、前記第4のゲージグリッド部の他端と前記第3のゲージグリッド部の一端とを接続し、そして前記第1のゲージグリッド部の他端、前記第1のゲージグリッド部の一端と前記第2のゲージグリッド部の一端との接続個所、前記第4のゲージグリッド部の他端と前記第3のゲージグリッド部の一端との接続個所および前記第3のゲージグリッド部の他端、にそれぞれ接続するための導電路を形成する第1、第2、第3および第4の配線接続部と、を具備し、且つ前記第1の配線接続部は、固定抵抗の一端およびブリッジ入力の一端に接続され、前記第2の配線接続部は、ブリッジ出力の一端に接続され、前記第3の配線接続部は、前記ブリッジ入力の他端に接続され、そして前記第4の配線接続部は、前記固定抵抗の他端および前記ブリッジ出力の他端に接続されることにより、ホットスポット応力を測定するための位置決めおよび貼り付けが容易で、作業性が高く、簡易で且つ適確なホットスポット応力の測定を実現するようにしたホットスポット応力測定用ひずみゲージ等が示されている。   For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-264856) discloses a countermeasure against such a problem. That is, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-264856) discloses a gauge base made of a flexible film-like insulator and a first predetermined direction in one predetermined direction from one end of the gauge base in a predetermined direction. A first gauge grid portion that is disposed on the gauge base and that is provided on the gauge base and is made of a gauge resistor that is sensitive to strain in the predetermined direction at the first predetermined distance; and the predetermined direction from the one end of the gauge base A second gauge grid portion disposed on the gauge base at a first predetermined distance and having a gauge resistance sensitive to strain in the predetermined direction at the first predetermined distance; and The first place is disposed on the gauge base and disposed at a first predetermined distance in the predetermined direction from the one end. A third gauge grid portion composed of a gauge resistor that is sensitive to strain in the predetermined direction at a distance, and a second predetermined distance different from the first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the gauge base. A fourth gauge grid portion disposed on the gauge base and made of a gauge resistance sensitive to strain in the predetermined direction at the second predetermined distance; one end of the first gauge grid portion; and the first One end of the second gauge grid part, the other end of the second gauge grid part and one end of the fourth gauge grid part, and the other end of the fourth gauge grid part and the first 3 is connected to one end of the three gauge grid portions, and the other end of the first gauge grid portion, one end of the first gauge grid portion and the second gauge grid are connected to each other. To connect to one end of the terminal portion, to the other end of the fourth gauge grid portion and one end of the third gauge grid portion, and to the other end of the third gauge grid portion, respectively. 1st, 2nd, 3rd and 4th wiring connection part which forms the conductive path of the above, and the first wiring connection part is connected to one end of the fixed resistor and one end of the bridge input, The second wiring connection is connected to one end of the bridge output, the third wiring connection is connected to the other end of the bridge input, and the fourth wiring connection is connected to the fixed resistor. By connecting to the other end and the other end of the bridge output, positioning and pasting for measuring hot spot stress is easy, high workability, simple and accurate hot spot stress measurement is realized. I was supposed to A strain gauge for measuring spot stress is shown.

特開2009−264856号公報JP 2009-264856 A

「鋼構造物の疲労設計指針・同解説」、日本鋼構造協会発行(第283頁〜第291頁)"Fatigue Design Guidelines for Steel Structures and Explanation", published by Japan Steel Structure Association (pages 283-291) 「JWES 接合・溶接技術Q&A1000(No.Q04−2−19)」、社団法人日本溶接協会のホームページ、URL(http://www-it.jwes.or.jp/qa/details.jsp?pg_no=0040020190)、2004年“JWES Joining and Welding Technology Q & A 1000 (No. Q04-2-19)”, Japan Welding Association website, URL (http://www-it.jwes.or.jp/qa/details.jsp?pg_no= 0040020190), 2004

上述した特許文献1(特開2009−264856号)に記載されたホットスポット応力測定用ひずみゲージは、ゲージ自体が大型化し、ホットスポット応力の測定対象である被溶接部材の取付部位の形状および寸法が制限されるなど、取り扱いが煩雑であった。また、ホットスポット応力の測定対象とする被溶接部材の板厚毎にゲージを専用設計する必要があり、あらゆる寸法に対応するものを用意することが容易ではなかった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、ホットスポット応力を測定するための位置決めおよび取り付けが容易で、作業性が高く、簡易に且つ適確にホットスポット応力の測定を実現することを可能とするホットスポット応力測定用ひずみゲージおよびホットスポット応力測定センサ装置を提供することを目的としている。
本発明の請求項1の目的は、容易に、ホットスポット応力を測定するための適切な位置合わせを行うことができ、作業性が良く、簡易に且つ適確にホットスポット応力を測定することを可能とするホットスポット応力測定用ひずみゲージを提供することにある。
本発明の請求項2の目的は、被溶接部材の状況に応じて、簡易に、ブリッジ出力としてホットスポット応力を直接的に得ることを可能とするホットスポット応力測定用ひずみゲージを提供することにある。
The strain gauge for measuring hot spot stress described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-264856) described above has a larger gauge itself, and the shape and dimensions of an attachment site of a member to be welded that is a target for measuring hot spot stress. However, handling was complicated. In addition, it is necessary to design a gauge for each plate thickness of a member to be welded that is a target of hot spot stress measurement, and it is not easy to prepare a gauge corresponding to all dimensions.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is easy to position and mount for measuring hot spot stress, has high workability, and realizes hot spot stress measurement easily and accurately. It is an object of the present invention to provide a hot spot stress measurement strain gauge and a hot spot stress measurement sensor device.
An object of claim 1 of the present invention is to be able to easily perform appropriate alignment for measuring hot spot stress, to improve hot workability, to easily and accurately measure hot spot stress. It is an object of the present invention to provide a strain gauge for measuring hot spot stress.
An object of claim 2 of the present invention is to provide a strain gauge for hot spot stress measurement that can easily obtain hot spot stress directly as a bridge output according to the condition of a member to be welded. is there.

本発明の請求項3の目的は、特に代表的な定義に従ったホットスポット応力の測定をより簡易に行うことを可能とするホットスポット応力測定用ひずみゲージを提供することにある。
本発明の請求項4の目的は、容易に、ホットスポット応力を測定するための適切な位置合わせを行うことができ、作業性が良く、簡易に且つ適確にホットスポット応力を測定することを可能とするホットスポット応力測定用ひずみゲージを提供することにある。
本発明の請求項5の目的は、被溶接部材の状況に応じて、簡単な構成で且つ容易に、ブリッジ出力としてホットスポット応力を直接的に得ることを可能とするホットスポット応力測定用ひずみゲージを提供することにある。
本発明の請求項6の目的は、特に代表的な定義に従ったホットスポット応力の測定をより簡易に行うことを可能とするホットスポット応力測定用ひずみゲージを提供することにある。
本発明の請求項7の目的は、簡単な構成で、しかも作業性が良く、適確にホットスポット応力を測定することを可能とするホットスポット応力測定センサ装置を提供することにある。
An object of claim 3 of the present invention is to provide a strain gauge for hot spot stress measurement that makes it possible to more easily measure the hot spot stress particularly according to a typical definition.
The purpose of claim 4 of the present invention is to be able to easily perform appropriate alignment for measuring hot spot stress, to improve hot workability, and to easily and accurately measure hot spot stress. It is an object of the present invention to provide a strain gauge for measuring hot spot stress.
The object of the fifth aspect of the present invention is to provide a hot spot stress measuring strain gauge that can easily obtain a hot spot stress as a bridge output with a simple structure and easily according to the condition of a member to be welded. Is to provide.
An object of claim 6 of the present invention is to provide a strain gauge for hot spot stress measurement that makes it possible to more easily measure the hot spot stress according to a typical definition.
An object of claim 7 of the present invention is to provide a hot spot stress measurement sensor device that can measure hot spot stress accurately with a simple configuration and good workability.

本発明の請求項8の目的は、簡単な構成で、種々の被溶接部材の状況に容易に対応させることができ、しかも作業性が良く、適確にホットスポット応力を測定することを可能とするホットスポット応力測定センサ装置を提供することにある。
本発明の請求項9の目的は、より簡単な構成で、種々の被溶接部材の状況に対応させることができ、しかも適確にホットスポット応力を測定することを可能とするホットスポット応力測定センサ装置を提供することにある。
本発明の請求項10の目的は、さらに、簡単な構成で、ホットスポット応力および所定の各位置における応力ひずみをも個々に測定することを可能とするホットスポット応力測定センサ装置を提供することにある。
The object of claim 8 of the present invention is to be able to easily cope with the situation of various members to be welded with a simple configuration, to improve workability, and to measure hot spot stress accurately. An object of the present invention is to provide a hot spot stress measurement sensor device.
An object of claim 9 of the present invention is a hot spot stress measuring sensor which can cope with the situation of various members to be welded with a simpler configuration and can accurately measure hot spot stress. To provide an apparatus.
The object of the tenth aspect of the present invention is to provide a hot spot stress measurement sensor device capable of individually measuring hot spot stress and stress strain at each predetermined position with a simple configuration. is there.

請求項1に記載した本発明に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージは、上述した目的を達成するために、
可撓性を有するフィルム状の絶縁体からなるゲージベースと、
第1の定格抵抗値を有し、前記ゲージベースの所定方向の一端から前記所定方向についての第1の所定距離に位置させて前記ゲージベース上に配設されており、前記所定方向についてのひずみを検出する第1のゲージ部と、
前記第1の定格抵抗値の1/3の第2の定格抵抗値を有し、前記ゲージベースの前記一端から前記所定方向についての前記第1の所定距離とは異なる第2の所定距離に位置させて前記ゲージベース上に配設されており、前記所定方向についてのひずみを検出する第2のゲージ部と、
を具備することを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned object, the strain gauge for hot spot stress measurement according to the present invention described in claim 1
A gauge base made of a film-like insulator having flexibility;
A strain having a first rated resistance value, disposed on the gauge base at a first predetermined distance in the predetermined direction from one end in the predetermined direction of the gauge base, and strain in the predetermined direction A first gauge part for detecting
The second rated resistance value is 1/3 of the first rated resistance value, and is located at a second predetermined distance different from the first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the gauge base. A second gauge portion that is disposed on the gauge base and detects strain in the predetermined direction;
It is characterized by comprising.

請求項2に記載した本発明に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージは、請求項1のホットスポット応力測定用ひずみゲージであって、
前記第1のゲージ部および前記第2のゲージ部を、ホットスポット応力の測定対象とする被溶接部材の種々の板厚に対応する前記第1の所定距離および前記第2の所定距離に予め設定したものを用意し、これらを測定対象とする被溶接部材の種々の板厚に応じて使い分けることを特徴としている。
請求項3に記載した本発明に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージは、請求項1または請求項2のホットスポット応力測定用ひずみゲージであって、
ホットスポット応力の測定対象とする被溶接部材の板厚をTとして、前記第1の所定距離を0.5Tとし、前記第2の所定距離を1.5Tとすることを特徴としている。
The strain gauge for hot spot stress measurement according to the present invention described in claim 2 is the strain gauge for hot spot stress measurement according to claim 1,
The first gauge portion and the second gauge portion are set in advance to the first predetermined distance and the second predetermined distance corresponding to various plate thicknesses of a member to be welded as a hot spot stress measurement target. This is characterized in that these are prepared and used in accordance with various plate thicknesses of the welded member to be measured.
The strain gauge for hot spot stress measurement according to the present invention described in claim 3 is the strain gauge for hot spot stress measurement according to claim 1 or 2,
The thickness of a member to be welded as a hot spot stress measurement target is T, the first predetermined distance is 0.5T, and the second predetermined distance is 1.5T.

請求項4に記載した本発明に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージは、上述した目的を達成するために、
可撓性を有するフィルム状の絶縁体からなるゲージベースと、
第1の定格抵抗値を有し、前記ゲージベースの所定方向の一端から前記所定方向についての第1の所定距離に配置して前記ゲージベース上に貼設し、前記所定方向についてのひずみを検出するための第1のゲージと、
前記第1の定格抵抗値の1/3の第2の定格抵抗値を有し、前記ゲージベースの前記一端から前記所定方向についての前記第1の所定距離とは異なる第2の所定距離に配置して前記ゲージベース上に貼設し、前記所定方向についてのひずみを検出するための第2のゲージと、
を具備することを特徴としている。
請求項5に記載した本発明に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージは、請求項4のホットスポット応力測定用ひずみゲージであって、
前記第1のゲージおよび前記第2のゲージは、それぞれ前記第1の定格抵抗値および前記第2の定格抵抗値の汎用の単軸タイプのひずみゲージであり、使用時に、ホットスポット応力の測定対象とする被溶接部材の種々の板厚に対応する前記第1の所定距離および前記第2の所定距離として前記ゲージベース上に貼着することを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned object, the strain gauge for hot spot stress measurement according to the present invention described in claim 4 is provided.
A gauge base made of a film-like insulator having flexibility;
It has a first rated resistance value, is placed at a first predetermined distance in the predetermined direction from one end of the predetermined direction of the gauge base, is affixed on the gauge base, and detects strain in the predetermined direction A first gauge to
The second rated resistance value is 1/3 of the first rated resistance value, and is arranged at a second predetermined distance different from the first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the gauge base. A second gauge for pasting on the gauge base and detecting strain in the predetermined direction;
It is characterized by comprising.
The strain gauge for hot spot stress measurement according to the present invention described in claim 5 is the strain gauge for hot spot stress measurement according to claim 4,
The first gauge and the second gauge are general-purpose uniaxial strain gauges having the first rated resistance value and the second rated resistance value, respectively. It adheres on the said gauge base as said 1st predetermined distance and said 2nd predetermined distance corresponding to various plate | board thickness of the to-be-welded member.

請求項6に記載した本発明に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージは、請求項4または請求項5のホットスポット応力測定用ひずみゲージであって、
ホットスポット応力の測定対象とする被溶接部材の板厚をTとして、前記第1の所定距離を0.5Tとし、前記第2の所定距離を1.5Tとすることを特徴としている。
請求項7に記載した本発明に係るホットスポット応力測定センサ装置は、
溶接止端部に前記一端を当接して前記ゲージベースをホットスポット応力の測定対象とする被溶接部材に貼着される請求項1〜請求項3のいずれか1項のホットスポット応力測定用ひずみゲージと、
前記ホットスポット応力測定用ひずみゲージの前記第1のゲージ部および前記第2のゲージ部の各両端に接続されてなり、一端が前記第2のゲージ部の一端に接続されて前記第1のゲージ部の定格抵抗値の2/3の抵抗値を有する第1の固定抵抗、一端が前記第1の固定抵抗の他端に接続されて前記第1のゲージ部の定格抵抗値と等しい抵抗値を有する第2の固定抵抗、一端が前記第2の固定抵抗の他端に接続され他端が前記第1のゲージ部の一端に接続されて前記第1のゲージ部の定格抵抗値と等しい抵抗値を有する第3の固定抵抗、前記第1のゲージ部の前記一端と前記第3の固定抵抗の前記他端との接続点を導出する第1の導出端子、前記第2の固定抵抗の前記他端と前記第3の固定抵抗の前記一端との接続点を導出する第2の導出端子、前記第2の固定抵抗の前記一端と前記第1の固定抵抗の前記他端との接続点を導出する第3の導出端子、並びに前記第1のゲージ部および前記第2のゲージ部の各他端を共通に接続して導出する第4の導出端子を有し、前記第1の導出端子と前記第3の導出端子との間にブリッジ入力が供給され、前記第2の導出端子と前記第4の導出端子との間からホットスポット応力に対応するブリッジ出力が取り出されるブリッジアダプタと、
を具備することを特徴としている。
The strain gauge for hot spot stress measurement according to the present invention described in claim 6 is the strain gauge for hot spot stress measurement according to claim 4 or 5,
The thickness of a member to be welded as a hot spot stress measurement target is T, the first predetermined distance is 0.5T, and the second predetermined distance is 1.5T.
A hot spot stress measurement sensor device according to the present invention described in claim 7 is:
The strain for hot spot stress measurement according to any one of claims 1 to 3, wherein the one end is brought into contact with a weld toe and the gauge base is attached to a member to be welded for measuring hot spot stress. Gauge,
The first gauge portion is connected to both ends of the first gauge portion and the second gauge portion of the strain gauge for measuring hot spot stress, and one end is connected to one end of the second gauge portion. A first fixed resistor having a resistance value that is 2/3 of the rated resistance value of the portion, one end connected to the other end of the first fixed resistor, and a resistance value equal to the rated resistance value of the first gauge portion A second fixed resistor having one end connected to the other end of the second fixed resistor and the other end connected to one end of the first gauge portion and having a resistance value equal to the rated resistance value of the first gauge portion A first fixed terminal for deriving a connection point between the one end of the first gauge portion and the other end of the third fixed resistor, and the other of the second fixed resistance. A second lead-out end for deriving a connection point between the end and the one end of the third fixed resistor , A third lead terminal for deriving a connection point between the one end of the second fixed resistor and the other end of the first fixed resistor, and each of the first gauge portion and the second gauge portion A fourth derivation terminal that is connected in common to the other end, and a bridge input is supplied between the first derivation terminal and the third derivation terminal; A bridge adapter from which a bridge output corresponding to the hot spot stress is taken out from between the fourth lead-out terminal;
It is characterized by comprising.

請求項8に記載した本発明に係るホットスポット応力測定センサ装置は、
溶接止端部に前記一端を当接して前記ゲージベースをホットスポット応力の測定対象とする被溶接部材に貼着される請求項4〜請求項6のいずれか1項のホットスポット応力測定用ひずみゲージと、
前記ホットスポット応力測定用ひずみゲージの前記第1のゲージおよび前記第2のゲージの各両端に接続されてなり、一端が前記第2のゲージの一端に接続されて前記第1のゲージの定格抵抗値の2/3の抵抗値を有する第1の固定抵抗、一端が前記第1の固定抵抗の他端に接続されて前記第1のゲージの定格抵抗値と等しい抵抗値を有する第2の固定抵抗、一端が前記第2の固定抵抗の他端に接続され他端が前記第1のゲージの一端に接続されて前記第1のゲージの定格抵抗値と等しい抵抗値を有する第3の固定抵抗、前記第1のゲージの前記一端と前記第3の固定抵抗の前記他端との接続点を導出する第1の導出端子、前記第2の固定抵抗の前記他端と前記第3の固定抵抗の前記一端との接続点を導出する第2の導出端子、前記第2の固定抵抗の前記一端と前記第1の固定抵抗の前記他端との接続点を導出する第3の導出端子、並びに前記第1のゲージおよび前記第2のゲージの各他端を共通に接続して導出する第4の導出端子を有し、前記第1の導出端子と前記第3の導出端子との間にブリッジ入力が供給され、前記第2の導出端子と前記第4の導出端子との間からホットスポット応力に対応するブリッジ出力が取り出されるブリッジアダプタと、
を具備することを特徴としている。
The hot spot stress measurement sensor device according to the present invention described in claim 8 is:
The strain for hot spot stress measurement according to any one of claims 4 to 6, wherein the one end is brought into contact with a weld toe and the gauge base is attached to a member to be welded for measuring hot spot stress. Gauge,
The hot spot stress measurement strain gauge is connected to both ends of the first gauge and the second gauge, one end of which is connected to one end of the second gauge, and the rated resistance of the first gauge. A first fixed resistor having a resistance value 2/3 of the first value, a second fixed resistor having one end connected to the other end of the first fixed resistor and having a resistance value equal to the rated resistance value of the first gauge A third fixed resistor having one resistance connected to the other end of the second fixed resistor and the other end connected to one end of the first gauge and having a resistance value equal to the rated resistance value of the first gauge A first lead-out terminal for deriving a connection point between the one end of the first gauge and the other end of the third fixed resistor; the other end of the second fixed resistor; and the third fixed resistor A second lead-out terminal for deriving a connection point with the one end of the second end, and the second fixed terminal. A third lead-out terminal for deriving a connection point between the one end of the resistor and the other end of the first fixed resistor; and the other ends of the first gauge and the second gauge are connected in common. A fourth deriving terminal for deriving; a bridge input is supplied between the first deriving terminal and the third deriving terminal; and between the second deriving terminal and the fourth deriving terminal A bridge adapter from which the bridge output corresponding to the hot spot stress is taken out,
It is characterized by comprising.

請求項9に記載した本発明に係るホットスポット応力測定センサ装置は、上述した目的を達成するために、
第1の定格抵抗値を有する汎用の単軸タイプのひずみゲージからなり、溶接止端部から第1の所定距離に貼着される第1のひずみゲージと、
前記第1の定格抵抗値の1/3の第2の定格抵抗値を有する汎用の単軸タイプのひずみゲージからなり、溶接止端部から前記第1の所定距離とは異なる第2の所定距離に貼着される第2のひずみゲージと、
前記第1のひずみゲージおよび前記第2のひずみゲージの各両端に接続されてなり、一端が前記第2のひずみゲージの一端に接続されて前記第1のひずみゲージの前記定格抵抗値の2/3の抵抗値を有する第1の固定抵抗、一端が前記第1の固定抵抗の他端に接続されて前記第1のゲージの定格抵抗値と等しい抵抗値を有する第2の固定抵抗、一端が前記第2の固定抵抗の他端に接続され他端が前記第1のひずみゲージの一端に接続されて前記第1のひずみゲージの定格抵抗値と等しい抵抗値を有する第3の固定抵抗、前記第1のひずみゲージの前記一端と前記第3の固定抵抗の前記他端との接続点を導出する第1の導出端子、前記第2の固定抵抗の前記他端と前記第3の固定抵抗の前記一端との接続点を導出する第2の導出端子、前記第2の固定抵抗の前記一端と前記第1の固定抵抗の前記他端との接続点を導出する第3の導出端子、並びに前記第1のひずみゲージおよび前記第2のひずみゲージの各他端を共通に接続して導出する第4の導出端子を有し、前記第1の導出端子と前記第3の導出端子との間にブリッジ入力が供給され、前記第2の導出端子と前記第4の導出端子との間からホットスポット応力に対応するブリッジ出力が取り出されるブリッジアダプタと、
を具備することを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned object, the hot spot stress measurement sensor device according to the present invention described in claim 9 is provided.
A first strain gauge composed of a general-purpose single-axis strain gauge having a first rated resistance value, which is attached at a first predetermined distance from the weld toe;
A second predetermined distance different from the first predetermined distance from the weld toe, comprising a general-purpose uniaxial strain gauge having a second rated resistance value that is 1/3 of the first rated resistance value. A second strain gauge affixed to
The first strain gauge and the second strain gauge are connected to both ends, and one end of the first strain gauge is connected to one end of the second strain gauge, and 2 / of the rated resistance value of the first strain gauge. A first fixed resistor having a resistance value of 3, a second fixed resistor having one end connected to the other end of the first fixed resistor and having a resistance value equal to the rated resistance value of the first gauge, and one end A third fixed resistor connected to the other end of the second fixed resistor and having the other end connected to one end of the first strain gauge and having a resistance value equal to a rated resistance value of the first strain gauge; A first derivation terminal for deriving a connection point between the one end of the first strain gauge and the other end of the third fixed resistor; the other end of the second fixed resistor; and the third fixed resistor. A second lead-out terminal for deriving a connection point with the one end, the second A third lead terminal for deriving a connection point between the one end of the fixed resistor and the other end of the first fixed resistor, and the other ends of the first strain gauge and the second strain gauge are commonly used. A fourth derivation terminal connected and derived, wherein a bridge input is supplied between the first derivation terminal and the third derivation terminal, and the second derivation terminal and the fourth derivation terminal A bridge adapter from which the bridge output corresponding to the hot spot stress is taken out,
It is characterized by comprising.

請求項10に記載した本発明に係るホットスポット応力測定センサ装置は、請求項7〜請求項9のいずれか1項のホットスポット応力測定センサ装置であって、
前記ブリッジアダプタは、前記第2のゲージ部または前記第2のひずみゲージの前記一端と、前記第1の固定抵抗の前記一端との接続点を導出する第5の導出端子をさらに有し、前記第1の導出端子と前記第4の導出端子との間から前記第1のゲージ部または前記第1のひずみゲージのひずみ抵抗値出力を、そして前記第5の導出端子と前記第4の導出端子との間から前記第2のゲージ部または前記第2のひずみゲージのひずみ抵抗値出力を、それぞれ個別に取り出すようにしたことを特徴としている。
A hot spot stress measurement sensor device according to the present invention described in claim 10 is the hot spot stress measurement sensor device according to any one of claims 7 to 9,
The bridge adapter further includes a fifth lead terminal for leading a connection point between the one end of the second gauge portion or the second strain gauge and the one end of the first fixed resistor, A strain resistance value output of the first gauge unit or the first strain gauge is provided between the first derivation terminal and the fourth derivation terminal, and the fifth derivation terminal and the fourth derivation terminal. The strain resistance value output of the second gauge portion or the second strain gauge is individually taken out from between the two.

本発明によれば、ホットスポット応力を測定するための位置決めおよび取り付けが容易で、作業性が高く、簡易に且つ適確にホットスポット応力の測定を実現することが可能なホットスポット応力測定用ひずみゲージおよびホットスポット応力測定センサ装置を提供することができる。
すなわち、本発明の請求項1のホットスポット応力測定用ひずみゲージによれば、
可撓性を有するフィルム状の絶縁体からなるゲージベースと、第1の定格抵抗値を有し、前記ゲージベースの所定方向の一端から前記所定方向についての第1の所定距離に位置させて前記ゲージベース上に配設されており、前記所定方向についてのひずみを検出する第1のゲージ部と、前記第1の定格抵抗値の1/3の第2の定格抵抗値を有し、前記ゲージベースの前記一端から前記所定方向についての前記第1の所定距離とは異なる第2の所定距離に位置させて前記ゲージベース上に配設されており、前記所定方向についてのひずみを検出する第2のゲージ部と、を具備することにより、
容易に、ホットスポット応力を測定するための適切な位置合わせを行うことができ、作業性が良く、簡易に且つ適確にホットスポット応力を測定することが可能となる。
According to the present invention, hot spot stress measurement strain is easy to position and mount for measuring hot spot stress, has high workability, and can easily and accurately measure hot spot stress. Gauge and hot spot stress measurement sensor devices can be provided.
That is, according to the strain gauge for measuring hot spot stress according to claim 1 of the present invention,
A gauge base made of a film-like insulator having flexibility, and having a first rated resistance value, and being positioned at a first predetermined distance in the predetermined direction from one end of the gauge base in a predetermined direction. A first gauge portion which is disposed on the gauge base and detects strain in the predetermined direction; and a second rated resistance value which is 1/3 of the first rated resistance value. The second base is disposed on the gauge base at a second predetermined distance different from the first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the base, and detects a strain in the predetermined direction. By having a gauge part of
It is possible to easily perform appropriate alignment for measuring the hot spot stress, to improve workability, and to measure the hot spot stress easily and accurately.

また、本発明の請求項2のホットスポット応力測定用ひずみゲージによれば、請求項1のホットスポット応力測定用ひずみゲージにおいて、
前記第1のゲージ部および前記第2のゲージ部を、ホットスポット応力の測定対象とする被溶接部材の種々の板厚に対応する前記第1の所定距離および前記第2の所定距離に予め設定したものを用意し、これらを測定対象とする被溶接部材の種々の板厚に応じて使い分けることにより、
被溶接部材の状況に応じて、簡易に、ブリッジ出力としてホットスポット応力を直接的に得ることが可能となる。
さらに、本発明の請求項3のホットスポット応力測定用ひずみゲージによれば、請求項1または請求項2のホットスポット応力測定用ひずみゲージにおいて、
ホットスポット応力の測定対象とする被溶接部材の板厚をTとして、前記第1の所定距離を0.5Tとし、前記第2の所定距離を1.5Tとすることにより、
特に、代表的な定義に従ったホットスポット応力の測定をより簡易に行うことが可能となる。
Moreover, according to the strain gauge for hot spot stress measurement of claim 2 of the present invention, in the strain gauge for hot spot stress measurement of claim 1,
The first gauge portion and the second gauge portion are set in advance to the first predetermined distance and the second predetermined distance corresponding to various plate thicknesses of a member to be welded as a hot spot stress measurement target. By preparing them and using them according to the various plate thicknesses of the welded members to be measured,
Depending on the condition of the member to be welded, it is possible to easily obtain the hot spot stress directly as the bridge output.
Furthermore, according to the strain gauge for hot spot stress measurement according to claim 3 of the present invention, in the strain gauge for hot spot stress measurement according to claim 1 or 2,
By setting the plate thickness of a member to be welded as a hot spot stress measurement target to T, the first predetermined distance is 0.5T, and the second predetermined distance is 1.5T.
In particular, it is possible to more easily perform hot spot stress measurement according to typical definitions.

また、本発明の請求項4のホットスポット応力測定用ひずみゲージによれば、
可撓性を有するフィルム状の絶縁体からなるゲージベースと、第1の定格抵抗値を有し、前記ゲージベースの所定方向の一端から前記所定方向についての第1の所定距離に配置して前記ゲージベース上に貼設し、前記所定方向についてのひずみを検出するための第1のゲージと、前記第1の定格抵抗値の1/3の第2の定格抵抗値を有し、前記ゲージベースの前記一端から前記所定方向についての前記第1の所定距離とは異なる第2の所定距離に配置して前記ゲージベース上に貼設し、前記所定方向についてのひずみを検出するための第2のゲージと、を具備することにより、
容易に、ホットスポット応力を測定するための適切な位置合わせを行うことができ、作業性が良く、簡易に且つ適確にホットスポット応力を測定することが可能となる。
本発明の請求項5のホットスポット応力測定用ひずみゲージによれば、請求項4のホットスポット応力測定用ひずみゲージにおいて、
前記第1のゲージおよび前記第2のゲージは、それぞれ前記第1の定格抵抗値および前記第2の定格抵抗値の汎用の単軸タイプのひずみゲージであり、使用時に、ホットスポット応力の測定対象とする被溶接部材の種々の板厚に対応する前記第1の所定距離および前記第2の所定距離として前記ゲージベース上に貼着することにより、
被溶接部材の状況に応じて、簡単な構成で且つ容易に、ブリッジ出力としてホットスポット応力を直接的に得ることが可能となる。
According to the hot spot stress measurement strain gauge of claim 4 of the present invention,
A gauge base made of a film-like insulator having flexibility, and having a first rated resistance value, arranged at a first predetermined distance in the predetermined direction from one end of the gauge base in the predetermined direction; A gauge that is affixed to a gauge base and has a first gauge for detecting strain in the predetermined direction; a second rated resistance value that is 1/3 of the first rated resistance value; And a second predetermined distance from the one end of the first predetermined distance that is different from the first predetermined distance in the predetermined direction, and affixed on the gauge base to detect strain in the predetermined direction. By having a gauge,
It is possible to easily perform appropriate alignment for measuring the hot spot stress, to improve workability, and to measure the hot spot stress easily and accurately.
According to the strain gauge for hot spot stress measurement of claim 5 of the present invention, in the strain gauge for hot spot stress measurement of claim 4,
The first gauge and the second gauge are general-purpose uniaxial strain gauges having the first rated resistance value and the second rated resistance value, respectively. By sticking on the gauge base as the first predetermined distance and the second predetermined distance corresponding to various plate thicknesses of the member to be welded,
Depending on the condition of the member to be welded, the hot spot stress can be directly obtained as the bridge output with a simple configuration and easily.

本発明の請求項6のホットスポット応力測定用ひずみゲージによれば、請求項4または請求項5のホットスポット応力測定用ひずみゲージにおいて、
ホットスポット応力の測定対象とする被溶接部材の板厚をTとして、前記第1の所定距離を0.5Tとし、前記第2の所定距離を1.5Tとすることにより、
特に、代表的な定義に従ったホットスポット応力の測定をより簡易に行うことが可能となる。
そして、本発明の請求項7のホットスポット応力測定センサ装置によれば、
溶接止端部に前記一端を当接して前記ゲージベースをホットスポット応力の測定対象とする被溶接部材に貼着される請求項1〜請求項3のいずれか1項のホットスポット応力測定用ひずみゲージと、
前記ホットスポット応力測定用ひずみゲージの前記第1のゲージ部および前記第2のゲージ部の各両端に接続されてなり、一端が前記第2のゲージ部の一端に接続されて前記第1のゲージ部の定格抵抗値の2/3の抵抗値を有する第1の固定抵抗、一端が前記第1の固定抵抗の他端に接続されて前記第1のゲージ部の定格抵抗値と等しい抵抗値を有する第2の固定抵抗、一端が前記第2の固定抵抗の他端に接続され他端が前記第1のゲージ部の一端に接続されて前記第1のゲージ部の定格抵抗値と等しい抵抗値を有する第3の固定抵抗、前記第1のゲージ部の前記一端と前記第3の固定抵抗の前記他端との接続点を導出する第1の導出端子、前記第2の固定抵抗の前記他端と前記第3の固定抵抗の前記一端との接続点を導出する第2の導出端子、前記第2の固定抵抗の前記一端と前記第1の固定抵抗の前記他端との接続点を導出する第3の導出端子、並びに前記第1のゲージ部および前記第2のゲージ部の各他端を共通に接続して導出する第4の導出端子を有し、前記第1の導出端子と前記第3の導出端子との間にブリッジ入力が供給され、前記第2の導出端子と前記第4の導出端子との間からホットスポット応力に対応するブリッジ出力が取り出されるブリッジアダプタと、を具備することにより、
簡単な構成で、しかも作業性が良く、適確にホットスポット応力を測定することが可能となる。
According to the strain gauge for hot spot stress measurement of claim 6 of the present invention, in the strain gauge for hot spot stress measurement of claim 4 or claim 5,
By setting the plate thickness of a member to be welded as a hot spot stress measurement target to T, the first predetermined distance is 0.5T, and the second predetermined distance is 1.5T.
In particular, it is possible to more easily perform hot spot stress measurement according to typical definitions.
And according to the hot spot stress measurement sensor device of claim 7 of the present invention,
The strain for hot spot stress measurement according to any one of claims 1 to 3, wherein the one end is brought into contact with a weld toe and the gauge base is attached to a member to be welded for measuring hot spot stress. Gauge,
The first gauge portion is connected to both ends of the first gauge portion and the second gauge portion of the strain gauge for measuring hot spot stress, and one end is connected to one end of the second gauge portion. A first fixed resistor having a resistance value that is 2/3 of the rated resistance value of the portion, one end connected to the other end of the first fixed resistor, and a resistance value equal to the rated resistance value of the first gauge portion A second fixed resistor having one end connected to the other end of the second fixed resistor and the other end connected to one end of the first gauge portion and having a resistance value equal to the rated resistance value of the first gauge portion A first fixed terminal for deriving a connection point between the one end of the first gauge portion and the other end of the third fixed resistor, and the other of the second fixed resistance. A second lead-out end for deriving a connection point between the end and the one end of the third fixed resistor , A third lead terminal for deriving a connection point between the one end of the second fixed resistor and the other end of the first fixed resistor, and each of the first gauge portion and the second gauge portion A fourth derivation terminal that is connected in common to the other end, and a bridge input is supplied between the first derivation terminal and the third derivation terminal; A bridge adapter from which a bridge output corresponding to the hot spot stress is taken out from between the fourth lead-out terminal,
The hot spot stress can be accurately measured with a simple configuration and good workability.

本発明の請求項8のホットスポット応力測定センサ装置によれば、
溶接止端部に前記一端を当接して前記ゲージベースをホットスポット応力の測定対象とする被溶接部材に貼着される請求項4〜請求項6のいずれか1項のホットスポット応力測定用ひずみゲージと、
前記ホットスポット応力測定用ひずみゲージの前記第1のゲージおよび前記第2のゲージの各両端に接続されてなり、一端が前記第2のゲージの一端に接続されて前記第1のゲージの定格抵抗値の2/3の抵抗値を有する第1の固定抵抗、一端が前記第1の固定抵抗の他端に接続されて前記第1のゲージの定格抵抗値と等しい抵抗値を有する第2の固定抵抗、一端が前記第2の固定抵抗の他端に接続され他端が前記第1のゲージの一端に接続されて前記第1のゲージの定格抵抗値と等しい抵抗値を有する第3の固定抵抗、前記第1のゲージの前記一端と前記第3の固定抵抗の前記他端との接続点を導出する第1の導出端子、前記第2の固定抵抗の前記他端と前記第3の固定抵抗の前記一端との接続点を導出する第2の導出端子、前記第2の固定抵抗の前記一端と前記第1の固定抵抗の前記他端との接続点を導出する第3の導出端子、並びに前記第1のゲージおよび前記第2のゲージの各他端を共通に接続して導出する第4の導出端子を有し、前記第1の導出端子と前記第3の導出端子との間にブリッジ入力が供給され、前記第2の導出端子と前記第4の導出端子との間からホットスポット応力に対応するブリッジ出力が取り出されるブリッジアダプタと、を具備することにより、
簡単な構成で、種々の被溶接部材の状況に容易に対応させることができ、しかも作業性が良く、適確にホットスポット応力を測定することが可能となる。
According to the hot spot stress measurement sensor device of claim 8 of the present invention,
The strain for hot spot stress measurement according to any one of claims 4 to 6, wherein the one end is brought into contact with a weld toe and the gauge base is attached to a member to be welded for measuring hot spot stress. Gauge,
The hot spot stress measurement strain gauge is connected to both ends of the first gauge and the second gauge, one end of which is connected to one end of the second gauge, and the rated resistance of the first gauge. A first fixed resistor having a resistance value 2/3 of the first value, a second fixed resistor having one end connected to the other end of the first fixed resistor and having a resistance value equal to the rated resistance value of the first gauge A third fixed resistor having one resistance connected to the other end of the second fixed resistor and the other end connected to one end of the first gauge and having a resistance value equal to the rated resistance value of the first gauge A first lead-out terminal for deriving a connection point between the one end of the first gauge and the other end of the third fixed resistor; the other end of the second fixed resistor; and the third fixed resistor A second lead-out terminal for deriving a connection point with the one end of the second end, and the second fixed terminal. A third lead-out terminal for deriving a connection point between the one end of the resistor and the other end of the first fixed resistor; and the other ends of the first gauge and the second gauge are connected in common. A fourth deriving terminal for deriving; a bridge input is supplied between the first deriving terminal and the third deriving terminal; and between the second deriving terminal and the fourth deriving terminal A bridge adapter from which the bridge output corresponding to the hot spot stress is taken out,
With a simple configuration, it is possible to easily cope with the situation of various members to be welded, the workability is good, and the hot spot stress can be accurately measured.

本発明の請求項9のホットスポット応力測定センサ装置によれば、
第1の定格抵抗値を有する汎用の単軸タイプのひずみゲージからなり、溶接止端部から第1の所定距離に貼着される第1のひずみゲージと、
前記第1の定格抵抗値の1/3の第2の定格抵抗値を有する汎用の単軸タイプのひずみゲージからなり、溶接止端部から前記第1の所定距離とは異なる第2の所定距離に貼着される第2のひずみゲージと、
前記第1のひずみゲージおよび前記第2のひずみゲージの各両端に接続されてなり、一端が前記第2のひずみゲージの一端に接続されて前記第1のひずみゲージの前記定格抵抗値の2/3の抵抗値を有する第1の固定抵抗、一端が前記第1の固定抵抗の他端に接続されて前記第1のゲージの定格抵抗値と等しい抵抗値を有する第2の固定抵抗、一端が前記第2の固定抵抗の他端に接続され他端が前記第1のひずみゲージの一端に接続されて前記第1のひずみゲージの定格抵抗値と等しい抵抗値を有する第3の固定抵抗、前記第1のひずみゲージの前記一端と前記第3の固定抵抗の前記他端との接続点を導出する第1の導出端子、前記第2の固定抵抗の前記他端と前記第3の固定抵抗の前記一端との接続点を導出する第2の導出端子、前記第2の固定抵抗の前記一端と前記第1の固定抵抗の前記他端との接続点を導出する第3の導出端子、並びに前記第1のひずみゲージおよび前記第2のひずみゲージの各他端を共通に接続して導出する第4の導出端子を有し、前記第1の導出端子と前記第3の導出端子との間にブリッジ入力が供給され、前記第2の導出端子と前記第4の導出端子との間からホットスポット応力に対応するブリッジ出力が取り出されるブリッジアダプタと、を具備することにより、
より簡単な構成で、種々の被溶接部材の状況に対応させることができ、しかも適確にホットスポット応力を測定することが可能となる。
According to the hot spot stress measurement sensor device of claim 9 of the present invention,
A first strain gauge composed of a general-purpose single-axis strain gauge having a first rated resistance value, which is attached at a first predetermined distance from the weld toe;
A second predetermined distance different from the first predetermined distance from the weld toe, comprising a general-purpose uniaxial strain gauge having a second rated resistance value that is 1/3 of the first rated resistance value. A second strain gauge affixed to
The first strain gauge and the second strain gauge are connected to both ends, and one end of the first strain gauge is connected to one end of the second strain gauge, and 2 / of the rated resistance value of the first strain gauge. A first fixed resistor having a resistance value of 3, a second fixed resistor having one end connected to the other end of the first fixed resistor and having a resistance value equal to the rated resistance value of the first gauge, and one end A third fixed resistor connected to the other end of the second fixed resistor and having the other end connected to one end of the first strain gauge and having a resistance value equal to a rated resistance value of the first strain gauge; A first derivation terminal for deriving a connection point between the one end of the first strain gauge and the other end of the third fixed resistor; the other end of the second fixed resistor; and the third fixed resistor. A second lead-out terminal for deriving a connection point with the one end, the second A third lead terminal for deriving a connection point between the one end of the fixed resistor and the other end of the first fixed resistor, and the other ends of the first strain gauge and the second strain gauge are commonly used. A fourth derivation terminal connected and derived, wherein a bridge input is supplied between the first derivation terminal and the third derivation terminal, and the second derivation terminal and the fourth derivation terminal A bridge adapter from which the bridge output corresponding to the hot spot stress is taken out,
With a simpler configuration, it is possible to deal with the situation of various members to be welded, and it is possible to accurately measure the hot spot stress.

さらに、本発明の請求項10のホットスポット応力測定センサ装置によれば、請求項7〜請求項9のいずれか1項のホットスポット応力測定センサ装置において、
前記ブリッジアダプタは、前記第2のゲージ部または前記第2のひずみゲージの前記一端と、前記第1の固定抵抗の前記一端との接続点を導出する第5の導出端子をさらに有し、前記第1の導出端子と前記第4の導出端子との間から前記第1のゲージ部または前記第1のひずみゲージのひずみ抵抗値出力を、そして前記第5の導出端子と前記第4の導出端子との間から前記第2のゲージ部または前記第2のひずみゲージのひずみ抵抗値出力を、それぞれ個別に取り出すようにしたことにより、
さらに、簡単な構成で、ホットスポット応力および所定の各位置における応力ひずみをも個々に測定することが可能となる。
Furthermore, according to the hot spot stress measurement sensor device of claim 10 of the present invention, in the hot spot stress measurement sensor device of any one of claims 7 to 9,
The bridge adapter further includes a fifth lead terminal for leading a connection point between the one end of the second gauge portion or the second strain gauge and the one end of the first fixed resistor, A strain resistance value output of the first gauge unit or the first strain gauge is provided between the first derivation terminal and the fourth derivation terminal, and the fifth derivation terminal and the fourth derivation terminal. The strain resistance value output of the second gauge part or the second strain gauge is individually taken out from between
Furthermore, with a simple configuration, the hot spot stress and the stress strain at each predetermined position can be individually measured.

本発明の第1の実施の形態に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージおよびそれを含むホットスポット応力測定センサ装置を用いてなるホットスポット応力測定システムの構成を示す模式図であり、ホットスポット応力測定用ひずみゲージを平面図として示し、ブリッジアダプタの構成を回路構成図として示している。It is a schematic diagram which shows the structure of the hot spot stress measurement system which uses the strain gauge for hot spot stress measurement which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and the hot spot stress measurement sensor apparatus containing the same, Hot spot stress measurement The strain gauge for operation is shown as a plan view and the configuration of the bridge adapter is shown as a circuit configuration diagram. 図1に示すホットスポット応力測定用ひずみゲージの使用状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the use condition of the strain gauge for hot spot stress measurement shown in FIG. 図1に示すホットスポット応力測定センサ装置を構成するホットスポット応力測定用ひずみゲージおよびブリッジアダプタにより構成されるブリッジ回路の等価的な構成を模式的に示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows typically the equivalent structure of the bridge circuit comprised by the strain gauge for hot spot stress measurement which comprises the hot spot stress measurement sensor apparatus shown in FIG. 1, and a bridge adapter. 本発明の第2の実施の形態に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージおよびそれを含むホットスポット応力測定センサ装置を用いてなるホットスポット応力測定システムの構成を示す模式図であり、ホットスポット応力測定用ひずみゲージを平面図として示し、ブリッジアダプタの構成を回路構成図として示している。It is a schematic diagram which shows the structure of the hot spot stress measurement system using the strain gauge for hot spot stress measurement which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, and a hot spot stress measurement sensor apparatus containing the same, Hot spot stress measurement The strain gauge for operation is shown as a plan view, and the configuration of the bridge adapter is shown as a circuit configuration diagram. 本発明の第3の実施の形態に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージおよびそれを含むホットスポット応力測定センサ装置を用いてなるスキャナタイプのホットスポット応力測定システムの構成を示す模式図であり、この場合も、ホットスポット応力測定用ひずみゲージを平面図として示し、ブリッジアダプタの構成を回路構成図として示している。It is a schematic diagram which shows the structure of the scanner type hot spot stress measurement system which uses the strain gauge for hot spot stress measurement concerning the 3rd Embodiment of this invention, and the hot spot stress measurement sensor apparatus containing the same, This In this case, the strain gauge for measuring hot spot stress is shown as a plan view, and the configuration of the bridge adapter is shown as a circuit configuration diagram. 本発明の第4の実施の形態に係るホットスポット応力測定用の2つの単軸タイプのひずみゲージおよびそれを含むホットスポット応力測定センサ装置を用いてなるホットスポット応力測定システムの構成を示す模式図であり、この場合も、ホットスポット応力測定用の2つのひずみゲージを平面図として示し、ブリッジアダプタの構成を回路構成図として示している。Schematic diagram showing the configuration of a hot spot stress measurement system using two uniaxial strain gauges for hot spot stress measurement and a hot spot stress measurement sensor device including the strain gauge according to the fourth embodiment of the present invention. Also in this case, two strain gauges for measuring hot spot stress are shown as a plan view, and the configuration of the bridge adapter is shown as a circuit configuration diagram. 本発明に係るホットスポット応力測定に用いられるホットスポット応力の定義の例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the example of the definition of the hot spot stress used for the hot spot stress measurement which concerns on this invention.

以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージおよびホットスポット応力測定センサ装置を詳細に説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージおよびそれを含むホットスポット応力測定センサ装置を用いたホットスポット応力測定システムの構成を示す模式図であり、ホットスポット応力測定用ひずみゲージを平面図として示し、ブリッジアダプタの構成を回路構成図として示している。図2は、図1に示したホットスポット応力測定用ひずみゲージの使用状態を示す斜視図である。
図1に示すホットスポット応力測定システムは、ホットスポット応力測定用ひずみゲージ1、ブリッジアダプタ2および測定器3を備えている。ホットスポット応力測定用ひずみゲージ1とブリッジアダプタ2は、ホットスポット応力測定センサ装置を構成している。
図1および図2に示すホットスポット応力測定用ひずみゲージ1は、ゲージベース11およびゲージパターン12を備えている。ゲージパターン12は、ゲージグリッドからなる第1のゲージ部としての第1のグリッド部GA、ゲージグリッドからなる第2のゲージ部としての第2のグリッド部GB、適宜ゲージリードを介して第1のグリッド部GAの両端に接続されるゲージタブTA1、TA2、そして適宜ゲージリードを介して第2のグリッド部GBの両端に接続されるゲージタブTB1、TB2を有している。
Hereinafter, based on an embodiment of the present invention, a hot spot stress measurement strain gauge and a hot spot stress measurement sensor device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a hot spot stress measurement system using a hot spot stress measurement strain gauge and a hot spot stress measurement sensor device including the same according to the first embodiment of the present invention. The strain gauge for spot stress measurement is shown as a plan view, and the configuration of the bridge adapter is shown as a circuit configuration diagram. FIG. 2 is a perspective view showing a usage state of the strain gauge for measuring hot spot stress shown in FIG.
The hot spot stress measurement system shown in FIG. 1 includes a hot spot stress measurement strain gauge 1, a bridge adapter 2, and a measuring instrument 3. The strain gauge 1 for hot spot stress measurement and the bridge adapter 2 constitute a hot spot stress measurement sensor device.
The strain gauge 1 for hot spot stress measurement shown in FIGS. 1 and 2 includes a gauge base 11 and a gauge pattern 12. The gauge pattern 12 includes a first grid part GA as a first gauge part made of a gauge grid, a second grid part GB as a second gauge part made of a gauge grid, and a first grid appropriately through a gauge lead. Gauge tabs TA1 and TA2 connected to both ends of the grid part GA, and gauge tabs TB1 and TB2 connected to both ends of the second grid part GB through gauge leads as appropriate.

図1に示すように、ゲージベース11は、細長い長方形に形成された可撓性を有するフェノール樹脂、ポリイミド樹脂等の合成樹脂のフィルム状の絶縁体からなる。このゲージベース11上に形成される金属箔からなるゲージパターン12は、ゲージベース11の長手方向の一端LEから長手方向について第1の所定距離DAに配置されるゲージ抵抗Rgaの第1のグリッド部GAおよびこの第1のグリッド部GAの両端に適宜ゲージリードを介して接続されるゲージタブTA1、TA2、並びに前記一端LEから前記長手方向について前記第1の所定距離DAよりも長い第2の所定距離DBに配置されるゲージ抵抗Rgbの第2のグリッド部GBおよびこの第2のグリッド部GBの両端に適宜ゲージリードを介して接続されるゲージタブTB1、TB2を有している。第2のグリッド部GBのゲージ抵抗Rgbは、第1のグリッド部GAのゲージ抵抗Rgaの1/3の抵抗値(すなわちRgb=(1/3)Rga)を有する。   As shown in FIG. 1, the gauge base 11 is made of a film-like insulator made of a synthetic resin such as a flexible phenol resin or polyimide resin, which is formed in an elongated rectangular shape. The gauge pattern 12 made of a metal foil formed on the gauge base 11 is a first grid portion of the gauge resistance Rga disposed at a first predetermined distance DA in the longitudinal direction from one end LE in the longitudinal direction of the gauge base 11. GA and tabs TA1 and TA2 connected to both ends of the first grid part GA through gauge leads as appropriate, and a second predetermined distance longer than the first predetermined distance DA in the longitudinal direction from the one end LE. A second grid portion GB of the gauge resistor Rgb disposed in the DB and gauge tabs TB1 and TB2 connected to both ends of the second grid portion GB through gauge leads as appropriate. The gauge resistance Rgb of the second grid part GB has a resistance value that is 1/3 of the gauge resistance Rga of the first grid part GA (that is, Rgb = (1/3) Rga).

第1のグリッド部GAは、例えば、ゲージベース11の長手方向についての伸縮によって抵抗値が変化するように、長手方向に沿って細長く且つ幅が狭い部分を多数平行に折り返すように形成して、折り返すパターンを形成し、前記長手方向の一端LEから第1の所定距離DAにその折り返しの中心線を位置させるとともに、折り返し端部については、抵抗値が充分に低くなるように広い幅に形成するなどする。また、第2のグリッド部GBは、やはり、ゲージベース11の長手方向についての伸縮によって抵抗値が変化するように、長手方向に沿って細長く且つ幅が狭い部分を多数平行に形成して、繰り返し折り返すパターンを形成し、前記長手方向の一端LEから第2の所定距離DBにその折り返しの中心線を位置させるとともに、前記長手方向に直交する方向の折り返し端部については、抵抗値が充分に低くなるように広い幅に形成する。
第1のグリッド部GAの両端は、ゲージベース11の両側に沿って長手方向に延び抵抗値が充分に低くなるように幅広く形成したゲージリードを介して外部結線用のゲージタブTA1およびTA2にそれぞれ接続されている。このとき、第1のグリッド部GAの両端からゲージタブTA1およびTA2へ引き出すゲージリードは、第2のグリッド部GBと干渉しないように迂回して形成配置している。第2のグリッド部GBの両端は、抵抗値が充分に低くなるように充分に短寸に形成したゲージリードを介して外部結線用のゲージタブTB1およびTB2にそれぞれ接続されている。
For example, the first grid portion GA is formed so that a large number of narrow and narrow portions are folded back in parallel along the longitudinal direction so that the resistance value changes due to expansion and contraction in the longitudinal direction of the gauge base 11. A folding pattern is formed, the folding center line is positioned at a first predetermined distance DA from one end LE in the longitudinal direction, and the folding end is formed with a wide width so that the resistance value is sufficiently low. Etc. Further, the second grid portion GB is formed by repeatedly forming a plurality of elongated and narrow portions along the longitudinal direction in parallel so that the resistance value is changed by expansion and contraction in the longitudinal direction of the gauge base 11. A folding pattern is formed, the center line of the folding is positioned at a second predetermined distance DB from one end LE in the longitudinal direction, and the resistance value is sufficiently low at the folding end in the direction orthogonal to the longitudinal direction. A wide width is formed.
Both ends of the first grid portion GA are connected to gauge tabs TA1 and TA2 for external connection through gauge leads that extend in the longitudinal direction along both sides of the gauge base 11 and have a sufficiently low resistance value, respectively. Has been. At this time, the gauge leads drawn from both ends of the first grid portion GA to the gauge tabs TA1 and TA2 are formed and arranged so as to be detoured so as not to interfere with the second grid portion GB. Both ends of the second grid part GB are respectively connected to gauge tabs TB1 and TB2 for external connection via gauge leads formed sufficiently short so that the resistance value is sufficiently low.

なお、この場合、第1のグリッド部GAのゲージ抵抗Rgaの定格抵抗値対第2のグリッド部GBのゲージ抵抗Rgbの定格抵抗値の比を、先に述べたように、3対1として、Rgb=(1/3)Rgaに設定する。
このとき、導通路となるゲージリードの配線パターンの幅を広くするだけでゲージリードの抵抗値を充分に低くすることができる場合には、ゲージパターン12全体を抵抗性金属からなる金属箔を用いて形成してもよい。あるいは、第1のグリッド部GAおよび第2のグリッド部GBを伸縮により抵抗値が変化するニッケル−クロム合金、銅−ニッケル合金、等の抵抗性金属を用いて形成し、ゲージパターン12の第1のグリッド部GAおよび第2のグリッド部GB以外のゲージタブTA1、TA2、TB1、TB2、並びにそれらと第1のグリッド部GAおよび第2のグリッド部GBとの間のゲージリードの部分を、より抵抗値の低い導電性金属を用いて形成するようにしても良い。
このようなホットスポット応力測定用ひずみゲージ1は、図2に示すように、測定対象とする被溶接部材に接着、融着、スパッタリング、蒸着、その他の手段により貼設(または添着)して用いられる。すなわち、板状の第1の部材M1上に、やはり板状の第2の部材M2の端部を鉛直にして溶接した典型的な構造において、溶接部Wの溶接止端部HSに、ホットスポット応力測定用ひずみゲージ1の長手方向の一端LEを突き合わせた状態で、ホットスポット応力測定用ひずみゲージ1を第1の部材M1上に貼り付ける。
In this case, the ratio of the rated resistance value of the gauge resistance Rga of the first grid part GA to the rated resistance value of the gauge resistance Rgb of the second grid part GB is set to 3: 1 as described above. Rgb = (1/3) Rga is set.
At this time, when the resistance value of the gauge lead can be sufficiently reduced by simply widening the width of the wiring pattern of the gauge lead serving as the conduction path, a metal foil made of a resistive metal is used for the entire gauge pattern 12. May be formed. Alternatively, the first grid portion GA and the second grid portion GB are formed using a resistive metal such as a nickel-chromium alloy or a copper-nickel alloy whose resistance value changes due to expansion and contraction, and the first of the gauge pattern 12 is formed. The gauge tabs TA1, TA2, TB1, TB2 other than the grid portion GA and the second grid portion GB, and the portion of the gauge lead between them and the first grid portion GA and the second grid portion GB are more resistant. You may make it form using a conductive metal with a low value.
As shown in FIG. 2, the strain gauge 1 for measuring hot spot stress is used by being attached (or attached) to a member to be measured by adhesion, fusion, sputtering, vapor deposition, or other means. It is done. That is, in a typical structure in which the end of the plate-like second member M2 is welded vertically on the plate-like first member M1, a hot spot is formed on the weld toe HS of the weld W. The strain gauge 1 for hot spot stress measurement is affixed on the 1st member M1, in the state which face | matched the longitudinal end LE of the strain gauge 1 for stress measurement.

このような状態で、ゲージタブTA1とTA2との間にあらわれる第1のグリッド部GAによるゲージ抵抗RgaおよびゲージタブTB1とTB2との間にあらわれる第2のグリッド部GBによるゲージ抵抗Rgbをリード線等を介してブリッジアダプタ2のゲージ側端子TG1、TG2、TG3およびTG4に接続して、溶接止端部HSにおけるホットスポット応力の計測に供する。
ブリッジアダプタ2は、ゲージ側端子TG1、TG2、TG3およびTG4と、測定器側端子TM1、TM2、TM3、TM4およびTM5とを有し、これらの間に第1の固定抵抗R1、第2の固定抵抗R2、第3の固定抵抗R3および所定の導通路が接続される。すなわち、ホットスポット応力測定用ひずみゲージ1の第1のゲージ部としての第1のグリッド部GAおよび第2のゲージ部としての第2のグリッド部GBの各両端にそれぞれ接続されたゲージタブTA1とTA2およびゲージタブTB1とTB2には、ゲージ側端子TG1とTG4およびゲージ側端子TG2とTG3が接続される。
In such a state, the gauge resistance Rga due to the first grid part GA appearing between the gauge tabs TA1 and TA2 and the gauge resistance Rgb due to the second grid part GB appearing between the gauge tabs TB1 and TB2 are replaced with lead wires or the like. And connected to the gauge side terminals TG1, TG2, TG3, and TG4 of the bridge adapter 2 to provide hot spot stress measurement at the weld toe HS.
The bridge adapter 2 has gauge side terminals TG1, TG2, TG3, and TG4 and measuring instrument side terminals TM1, TM2, TM3, TM4, and TM5, and a first fixed resistor R1 and a second fixed are interposed therebetween. The resistor R2, the third fixed resistor R3, and a predetermined conduction path are connected. That is, the gauge tabs TA1 and TA2 respectively connected to both ends of the first grid part GA as the first gauge part and the second grid part GB as the second gauge part of the strain gauge 1 for hot spot stress measurement. Also, gauge side terminals TG1 and TG4 and gauge side terminals TG2 and TG3 are connected to the gauge tabs TB1 and TB2.

第1の固定抵抗R1は、第1のグリッド部GAの定格抵抗値Rgaと第2のグリッド部GBの定格抵抗値Rgb(=(1/3)Rga)との差、つまり第1のグリッド部GAの定格抵抗値Rgaの2/3の抵抗値を有し、その一端が、ゲージ側端子TG2およびゲージタブTB1を介して第2のグリッド部GBの一端に接続されている。第2の固定抵抗R2は、第1のグリッド部GAの定格抵抗値Rgaと等しい抵抗値(Rga)を有し、その一端が、第1の固定抵抗R1の他端に接続されている。第3の固定抵抗R3は、やはり第1のグリッド部GAの定格抵抗値Rgaと等しい抵抗値(Rga)を有しており、この第3の固定抵抗R3の一端が第2の固定抵抗R2の他端に接続され且つこの第3の固定抵抗R3の他端がゲージ側端子TG1およびゲージタブTA1を介して第1のグリッド部GAの一端に接続されている。
第1のグリッド部GAの前記一端に接続されたゲージ側端子TG1と第3の固定抵抗R3の前記他端との接続点が第1の導出端子である測定器側端子TM1に導出され、第2の固定抵抗R2の前記他端と第3の固定抵抗R3の前記一端との接続点が第2の導出端子である測定器側端子TM2に導出され、第2の固定抵抗の前記一端と第1の固定抵抗R1の前記他端との接続点が第3の導出端子である測定器側端子TM3に導出され、そして、第1のグリッド部GAの他端に接続されたゲージ側端子TG3と第2のグリッド部GBの他端に接続されたゲージ側端子TG4とが共通に接続されて第4の導出端子である測定器側端子TM4に導出されている。
The first fixed resistance R1 is a difference between the rated resistance value Rga of the first grid part GA and the rated resistance value Rgb (= (1/3) Rga) of the second grid part GB, that is, the first grid part. It has a resistance value that is 2/3 of the rated resistance value Rga of GA, and one end thereof is connected to one end of the second grid portion GB via a gauge side terminal TG2 and a gauge tab TB1. The second fixed resistor R2 has a resistance value (Rga) equal to the rated resistance value Rga of the first grid portion GA, and one end thereof is connected to the other end of the first fixed resistor R1. The third fixed resistor R3 also has a resistance value (Rga) equal to the rated resistance value Rga of the first grid portion GA, and one end of the third fixed resistor R3 is the second fixed resistor R2. The other end of the third fixed resistor R3 is connected to one end of the first grid portion GA via the gauge side terminal TG1 and the gauge tab TA1.
A connection point between the gauge side terminal TG1 connected to the one end of the first grid part GA and the other end of the third fixed resistor R3 is led to the measuring instrument side terminal TM1 which is the first lead terminal, A connection point between the other end of the second fixed resistor R2 and the one end of the third fixed resistor R3 is led out to the measuring instrument side terminal TM2 which is a second lead-out terminal, and the one end of the second fixed resistor R A connection point with the other end of the fixed resistor R1 is led to a measuring instrument side terminal TM3 which is a third lead terminal, and a gauge side terminal TG3 connected to the other end of the first grid portion GA A gauge side terminal TG4 connected to the other end of the second grid portion GB is connected in common and led out to a measuring instrument side terminal TM4 which is a fourth lead terminal.

なお、この場合は使用されていないが、ブリッジアダプタ2には、第1の固定抵抗R1の前記一端とゲージタブTB1を介して第2のグリッド部GBの前記一端に接続されたゲージ側端子TG2との接続点を導出する測定器側端子TM5を設けている。
測定器3は、1つ以上の測定チャネルを有し、チャネル1にブリッジアダプタ2の測定器側端子TM1〜TM4を接続しており、この測定器3は、ブリッジアダプタ2の測定器側端子TM1と測定器側端子TM3との間にブリッジ入力を供給し、ブリッジアダプタ2の測定器側端子TM2と測定器側端子TM4との間からホットスポット応力に対応するブリッジ出力を取り出す。
次に、このようなホットスポット応力測定用ひずみゲージ1およびブリッジアダプタ2を有するホットスポット応力測定センサ装置におけるホットスポット応力の基本的な測定原理を図7を参照して説明する。
図7には、溶接部の断面および溶接止端部HSからの距離に応じた応力の計測値並びに溶接止端部HSにおけるホットスポット応力の推定値をそれぞれ組み合わせて模式的に示す模式図を示している。
Although not used in this case, the bridge adapter 2 includes a gauge-side terminal TG2 connected to the one end of the first fixed resistor R1 and the one end of the second grid part GB via the gauge tab TB1. A measuring instrument side terminal TM5 for deriving the connection point is provided.
The measuring instrument 3 has one or more measuring channels, and the measuring instrument side terminals TM1 to TM4 of the bridge adapter 2 are connected to the channel 1, and the measuring instrument 3 is connected to the measuring instrument side terminal TM1 of the bridge adapter 2. And a measuring instrument side terminal TM3, a bridge input is supplied, and a bridge output corresponding to the hot spot stress is taken out between the measuring instrument side terminal TM2 and the measuring instrument side terminal TM4 of the bridge adapter 2.
Next, the basic measurement principle of the hot spot stress in such a hot spot stress measurement sensor device having the strain gauge 1 for measuring hot spot stress and the bridge adapter 2 will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a schematic diagram schematically showing a combination of the measured value of the stress according to the cross section of the weld and the distance from the weld toe HS and the estimated value of the hot spot stress at the weld toe HS. ing.

図7に示すように、溶接止端部HSから第1の所定距離DAの位置PAおよび該第1の所定距離DAよりも長い第2の所定距離DBの位置PBそれぞれにおける応力εおよびεを直線で結び、その延長線上として溶接止端部HSにおける応力εを推定する。ここで、溶接止端部HSから位置PAまでの第1の所定距離DAおよび溶接止端部HSから位置PBまでの第2の所定距離DBとしてそれぞれ設定すべき値は、解析手法によって異なり、且つ第1の部材M1および第2の部材M2等の材料の板厚tによっても変動する。例えば、図示のように、第1の所定距離DAを0.5tとし、位置PAと位置PBとの間隔を1.0tとすれば、第2の所定距離DBは、1.5tとなり、次式によって溶接止端部HSにおけるホットスポット応力εを算出することができる。
ε={(ε−ε)/t}×0.5t}+ε
=1.5ε−0.5ε (1)
例えば、第1の部材M1および第2の部材M2の板厚tが10[mm]である場合には、溶接止端部HSから5[mm]および15[mm]の位置に第1のグリッド部GAおよび第2のグリッド部GBがそれぞれ位置するようにする。
As shown in FIG. 7, the stresses ε A and ε B at the position PA of the first predetermined distance DA from the weld toe portion HS and the position PB of the second predetermined distance DB longer than the first predetermined distance DA, respectively. Are connected to each other by a straight line, and the stress ε H at the weld toe portion HS is estimated on the extended line. Here, the values to be set as the first predetermined distance DA from the weld toe portion HS to the position PA and the second predetermined distance DB from the weld toe portion HS to the position PB differ depending on the analysis method, and It also varies depending on the plate thickness t of the material such as the first member M1 and the second member M2. For example, as shown in the figure, if the first predetermined distance DA is 0.5 t and the interval between the position PA and the position PB is 1.0 t, the second predetermined distance DB is 1.5 t. Thus, the hot spot stress ε H at the weld toe portion HS can be calculated.
ε H = {(ε A −ε B ) / t} × 0.5 t} + ε A
= 1.5ε A −0.5ε B (1)
For example, when the plate thickness t of the first member M1 and the second member M2 is 10 [mm], the first grid is positioned at 5 [mm] and 15 [mm] from the weld toe portion HS. The part GA and the second grid part GB are located respectively.

この実施の形態に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージ1は、図1に示されているように、予め1枚のゲージベース11上にそれぞれゲージ部を形成する第1のグリッド部GAおよび第2のグリッド部GBをゲージパターン12として配置している。すなわち第1のゲージ部である第1のグリッド部GAおよび第2のゲージ部である第2のグリッド部GBを、ゲージベース11の長手方向の一端LEから第1の所定距離DAが5[mm]および第2の所定距離DBが15[mm]の位置にそれぞれ形成している。
したがって、このようなホットスポット応力測定用ひずみゲージ1を、図2に示すようにゲージベース11の長手方向の一端LEを溶接止端部HSに突き合わせて、第1の部材M1上に貼り付けることにより、溶接止端部HSから第1の所定距離DAである5[mm]の位置PAに第1のグリッド部21が正しく配置され、そして溶接止端部HSから第2の所定距離DBである15[mm]の位置PBに第2のグリッド部22が正しく配置される。
そして、このホットスポット応力測定用ひずみゲージ1は、先に述べたように、本発明に係るブリッジアダプタ2に接続されて、本発明に係るホットスポット応力測定センサ装置を構成している。これらホットスポット応力測定用ひずみゲージ1とブリッジアダプタ2で構成されるブリッジ回路の等価回路を示す図3を参照して、本発明の原理を説明する。
As shown in FIG. 1, the strain gauge 1 for hot spot stress measurement according to this embodiment includes a first grid part GA and a second grid part that each form a gauge part on a single gauge base 11 in advance. The grid part GB is arranged as a gauge pattern 12. That is, the first predetermined distance DA from the longitudinal end LE of the gauge base 11 is 5 [mm] between the first grid part GA which is the first gauge part and the second grid part GB which is the second gauge part. ] And the second predetermined distance DB are formed at positions of 15 [mm], respectively.
Therefore, the strain gauge 1 for measuring the hot spot stress is attached to the first member M1 with the end LE in the longitudinal direction of the gauge base 11 abutted against the weld toe HS as shown in FIG. Accordingly, the first grid portion 21 is correctly arranged at the position PA of 5 [mm] which is the first predetermined distance DA from the weld toe portion HS, and is the second predetermined distance DB from the weld toe portion HS. The second grid portion 22 is correctly arranged at the position PB of 15 [mm].
As described above, the hot spot stress measuring strain gauge 1 is connected to the bridge adapter 2 according to the present invention to constitute a hot spot stress measuring sensor device according to the present invention. The principle of the present invention will be described with reference to FIG. 3 showing an equivalent circuit of a bridge circuit composed of the hot spot stress measuring strain gauge 1 and the bridge adapter 2.

先に説明したように、第2のグリッド部GBの定格抵抗値Rgbは、第1のグリッド部GAの定格抵抗値Rgaの1/3の抵抗値、つまり(1/3)Rga、としている。第1のグリッド部GAおよび第2のグリッド部GBの各々に、応力εが加えられた場合、第1のグリッド部GAの出力がεであるとすると、第2のグリッド部GBの出力は(1/3)εとなる。また、第1の固定抵抗R1の抵抗値は、第1のグリッド部GAの定格抵抗値Rgaと第2のグリッド部GBの定格抵抗値Rgbとの差Rga−Rgb、つまり第1のグリッド部GAの定格抵抗値Rgaの2/3の抵抗値、つまり(2/3)Rga、とし、第2の固定抵抗R2および第3の固定抵抗R3の抵抗値は、第1のグリッド部GAの定格抵抗値Rgaと等しい抵抗値Rgaとしている。第1〜第3の抵抗R1〜R3は、ブリッジアダプタ2内に設置された固定抵抗であり、応力を受けても抵抗値が変化することはない。
このような抵抗値に設定されたブリッジ回路において、第1のグリッド部GAには応力ε、そして第2のグリッド部GBには応力εなる応力が加えられた場合、図3のブリッジ回路全体における出力は、次式であらわされる。
ε−(1/3)ε (2)
そこで、ブリッジアダプタ2が接続された測定器3において、ブリッジアダプタ2から取り出されるブリッジ回路の出力を1.5倍すると次式となる。
As described above, the rated resistance value Rgb of the second grid part GB is 1/3 of the rated resistance value Rga of the first grid part GA, that is, (1/3) Rga. When stress ε is applied to each of the first grid part GA and the second grid part GB, and the output of the first grid part GA is ε, the output of the second grid part GB is ( 1/3) epsilon. The resistance value of the first fixed resistor R1 is the difference Rga-Rgb between the rated resistance value Rga of the first grid part GA and the rated resistance value Rgb of the second grid part GB, that is, the first grid part GA. The resistance value of the second fixed resistor R2 and the third fixed resistor R3 is 2/3 of the rated resistance value Rga of the first grid portion GA. The resistance value Rga is equal to the value Rga. The first to third resistors R1 to R3 are fixed resistors installed in the bridge adapter 2, and the resistance value does not change even when stress is received.
In the bridge circuit set to such a resistance value, when the stress ε A is applied to the first grid portion GA and the stress ε B is applied to the second grid portion GB, the bridge circuit of FIG. The overall output is expressed by the following equation.
ε A − (1/3) ε B (2)
Therefore, when the output of the bridge circuit taken out from the bridge adapter 2 is multiplied by 1.5 in the measuring instrument 3 to which the bridge adapter 2 is connected, the following equation is obtained.

ε=1.5ε−0.5ε (3)
この式(3)は、式(1)と同一であり、ブリッジアダプタ2から得られるブリッジ出力として、溶接止端部HSにおけるホットスポット応力εに応じた値を得ることができ、測定器3でゲイン調整するだけで、ホットスポット応力εを直接的に測定することができる。
したがって、この実施の形態に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージ1を用いたホットスポット応力測定センサ装置は、板厚tの部材M1およびM2に最適に形成されたホットスポット応力測定センサ装置であるということができる。
これら第1の所定距離DAおよび第2の所定距離DBの最適位置は、解析手法により異なるが、溶接止端部HSの近傍の2個所の応力を求めて、一端LEにおけるホットスポット応力を推定する手法は、基本的に同様であるので、原理的には、どのような解析手法にも対応することが可能である。そこで、複数の解析手法および複数の溶接対象部材の板厚tに対応して、種々の第1の所定距離DAおよび第2の所定距離DBとしたホットスポット応力測定用ひずみゲージ1を多数用意しておき、それらから所望の解析手法および板厚tに対応するものを選択して、この実施の形態に従ったホットスポット応力測定センサ装置に適用することによって、種々の解析手法および板厚tに対応するホットスポット応力測定センサ装置を構成することができる。この場合、ホットスポット応力測定用ひずみゲージ1は、第1のゲージ部としての第1のグリッド部GAと第2のゲージ部としての第2のグリッド部GBとの2つのゲージ部のみを有する構成としているので、コンパクトに構成することができ、溶接対象部材の種々の形状および寸法に柔軟に対応することができる。
ε H = 1.5ε A −0.5ε B (3)
This equation (3) is the same as equation (1), and as the bridge output obtained from the bridge adapter 2, a value corresponding to the hot spot stress ε H at the weld toe HS can be obtained. The hot spot stress ε H can be directly measured simply by adjusting the gain.
Therefore, the hot spot stress measurement sensor device using the hot spot stress measurement strain gauge 1 according to this embodiment is a hot spot stress measurement sensor device optimally formed on the members M1 and M2 having the plate thickness t. be able to.
The optimum positions of the first predetermined distance DA and the second predetermined distance DB differ depending on the analysis method, but the stresses at two points in the vicinity of the weld toe portion HS are obtained to estimate the hot spot stress at the one end LE. Since the method is basically the same, in principle, any analysis method can be supported. Accordingly, a number of strain gauges 1 for measuring hot spot stresses having various first predetermined distances DA and second predetermined distances DB are prepared corresponding to the plurality of analysis methods and the thicknesses t of the plurality of members to be welded. By selecting one corresponding to the desired analysis method and plate thickness t from them and applying it to the hot spot stress measurement sensor device according to this embodiment, various analysis methods and plate thicknesses t can be obtained. A corresponding hot spot stress measurement sensor device can be constructed. In this case, the strain gauge 1 for hot spot stress measurement has a configuration having only two gauge parts, a first grid part GA as a first gauge part and a second grid part GB as a second gauge part. Therefore, it can be configured compactly and can flexibly cope with various shapes and dimensions of the member to be welded.

図4は、本発明の第2の実施の形態に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージおよびそれを含むホットスポット応力測定センサ装置を用いたホットスポット応力測定システムの構成を示す模式図であり、ホットスポット応力測定用ひずみゲージを平面図として示し、ブリッジアダプタの構成を回路構成図として示している。
図4に示すホットスポット応力測定システムは、この第2の実施の形態に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージ4、並びに図1に示した第1の実施の形態と同様のブリッジアダプタ2および測定器3を備えている。この場合もホットスポット応力測定用ひずみゲージ4とブリッジアダプタ2は、ホットスポット応力測定センサ装置を構成している。
図4に示すホットスポット応力測定用ひずみゲージ4は、ゲージベース41、第1のひずみゲージ42および第2のひずみゲージ43を備えている。第1のひずみゲージ42は、ゲージグリッドからなる第1のグリッド部GAを形成するひずみゲージであり、単軸タイプの汎用のひずみゲージを用いることができる。第2のひずみゲージ43は、ゲージグリッドからなる第2のグリッド部GBを形成するひずみゲージであり、単軸タイプの汎用のひずみゲージを用いることができる。第1のグリッド部GAを含む第1のひずみゲージ42は、第1のグリッド部GAの一端に接続したリード線LA1と、第1のグリッド部GAの他端に接続したリード線LA2とを有している。第2のグリッド部GBを含む第2のひずみゲージ43は、第2のグリッド部GBの一端に接続したリード線LB1と、第2のグリッド部GBの他端に接続したリード線LB2とを有している。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of a hot spot stress measurement system using a hot spot stress measurement strain gauge and a hot spot stress measurement sensor device including the hot spot stress measurement strain gauge according to the second embodiment of the present invention. The strain gauge for spot stress measurement is shown as a plan view, and the configuration of the bridge adapter is shown as a circuit configuration diagram.
The hot spot stress measurement system shown in FIG. 4 includes a strain gauge 4 for measuring hot spot stress according to the second embodiment, and a bridge adapter 2 and a measuring instrument similar to those in the first embodiment shown in FIG. 3 is provided. Also in this case, the hot spot stress measurement strain gauge 4 and the bridge adapter 2 constitute a hot spot stress measurement sensor device.
The hot spot stress measurement strain gauge 4 shown in FIG. 4 includes a gauge base 41, a first strain gauge 42, and a second strain gauge 43. The first strain gauge 42 is a strain gauge that forms a first grid portion GA made of a gauge grid, and a single-axis type general-purpose strain gauge can be used. The 2nd strain gauge 43 is a strain gauge which forms the 2nd grid part GB which consists of a gauge grid, and can use a general purpose strain gauge of a single axis type. The first strain gauge 42 including the first grid part GA has a lead wire LA1 connected to one end of the first grid part GA and a lead wire LA2 connected to the other end of the first grid part GA. is doing. The second strain gauge 43 including the second grid portion GB has a lead wire LB1 connected to one end of the second grid portion GB and a lead wire LB2 connected to the other end of the second grid portion GB. is doing.

図4に示すように、ゲージベース41は、細長い長方形に形成された可撓性を有する、例えば、ポリエステル樹脂等の合成樹脂等のフィルム状の絶縁体からなる。第1のひずみゲージ42は、抵抗値Rgaなる定格抵抗値を有し、この第1のひずみゲージ42を、ゲージベース41の長手方向の一端LEから長手方向について第1の所定距離DAにゲージ抵抗Rgaの第1のグリッド部GAが位置するように配置して、ゲージベース41上に貼着する。第2のひずみゲージ43は、抵抗値Rgb(=(1/3)Rgaなる定格抵抗値Rgbを有し、この第2のひずみゲージ43を、ゲージベース41の長手方向の一端LEから長手方向について第2の所定距離DBにゲージ抵抗Rgbの第2のグリッド部GBが位置するように配置して、ゲージベース41上に接着等の手段により貼着する。すなわち、この場合も、第2のグリッド部GBのゲージ抵抗Rgbは、第1のグリッド部GAのゲージ抵抗Rgaの1/3の抵抗値を有する(すなわちRgb=(1/3)Rga)。
第1のグリッド部GAを形成する第1のひずみゲージ42は、この場合、ゲージベース41の長手方向についての伸縮(ひずみ)によって第1のグリッド部GAの抵抗値が変化するように、ゲージベース41の長手方向に向きを合わせ、前記長手方向の一端LEから第1の所定距離DAにその中心線を位置させて、ゲージベース41上に貼着する。
As shown in FIG. 4, the gauge base 41 is made of a film-like insulator, such as a synthetic resin such as a polyester resin, which has flexibility and is formed in an elongated rectangular shape. The first strain gauge 42 has a rated resistance value of a resistance value Rga, and the first strain gauge 42 is connected to the gauge base 41 at a first predetermined distance DA in the longitudinal direction from one end LE in the longitudinal direction. It arrange | positions so that the 1st grid part GA of Rga may be located, and it affixes on the gauge base 41. FIG. The second strain gauge 43 has a rated resistance value Rgb of a resistance value Rgb (= (1/3) Rga, and the second strain gauge 43 is connected to the longitudinal direction from one end LE of the gauge base 41 in the longitudinal direction. It arrange | positions so that the 2nd grid part GB of gauge resistance Rgb may be located in 2nd predetermined distance DB, and it adheres by means, such as adhesion | attachment, on the gauge base 41. That is, also in this case, the 2nd grid The gauge resistance Rgb of the part GB has a resistance value that is 1/3 of the gauge resistance Rga of the first grid part GA (that is, Rgb = (1/3) Rga).
In this case, the first strain gauge 42 that forms the first grid part GA has a gauge base such that the resistance value of the first grid part GA changes due to expansion and contraction (strain) in the longitudinal direction of the gauge base 41. The direction is aligned with the longitudinal direction of 41, and the center line is positioned at a first predetermined distance DA from one end LE in the longitudinal direction, and is stuck on the gauge base 41.

そして、第2のグリッド部GBを形成する第2のひずみゲージ43は、ゲージベース41の長手方向についての伸縮(ひずみ)によって第2のグリッド部GBの抵抗値が変化するように、ゲージベース41の長手方向に向きを合わせ、前記長手方向の一端LEから第2の所定距離DBにその中心線を位置させて、ゲージベース41上に貼着する。
このようなホットスポット応力測定用ひずみゲージ4も、図2と同様に、測定対象とする被溶接部材に貼設して用いられる。すなわち、板状の第1の部材M1上に、やはり板状の第2の部材M2の端部を鉛直にして溶接した典型的な構造において、溶接部Wの溶接止端部HSに、ホットスポット応力測定用ひずみゲージ4の長手方向の一端LEを突き合わせた状態で、ホットスポット応力測定用ひずみゲージ4を第1の部材M1上に貼り付ける。
このような状態で、第1のひずみゲージ42の第1のグリッド部GAによるゲージ抵抗Rgaおよび第2のひずみゲージ43の第2のグリッド部GBによるゲージ抵抗Rgbをそれぞれリード線LA1、LA2およびリード線LB1、LB2を介してブリッジアダプタ2のゲージ側端子TG1、TG2、TG3およびTG4に接続して、溶接止端部HSにおけるホットスポット応力の計測に供する。
The second strain gauge 43 that forms the second grid portion GB has a gauge base 41 so that the resistance value of the second grid portion GB changes due to expansion and contraction (strain) in the longitudinal direction of the gauge base 41. The center line is positioned at a second predetermined distance DB from one end LE in the longitudinal direction, and is stuck on the gauge base 41.
Such a strain gauge 4 for measuring hot spot stress is also used by being attached to a member to be measured as in FIG. That is, in a typical structure in which the end of the plate-like second member M2 is welded vertically on the plate-like first member M1, a hot spot is formed on the weld toe HS of the weld W. The hot spot stress measurement strain gauge 4 is affixed onto the first member M1 in a state in which one end LE in the longitudinal direction of the stress measurement strain gauge 4 is abutted.
In such a state, the gauge resistance Rga by the first grid portion GA of the first strain gauge 42 and the gauge resistance Rgb by the second grid portion GB of the second strain gauge 43 are respectively changed to the lead wires LA1 and LA2 and the leads. It connects to the gauge side terminals TG1, TG2, TG3 and TG4 of the bridge adapter 2 via the lines LB1 and LB2, and is used for measurement of hot spot stress at the weld toe HS.

この第2の実施の形態においても、第1の実施の形態の場合と同様に、ブリッジアダプタ2は、ゲージ側端子TG1、TG2、TG3およびTG4と、測定器側端子TM1、TM2、TM3、TM4およびTM5とを有し、これらの間に第1の固定抵抗R1、第2の固定抵抗R2、第3の固定抵抗R3および所定の導通路が接続される。すなわち、ホットスポット応力測定用ひずみゲージ4の第1のゲージ部としての第1のグリッド部GAを形成する第1のひずみゲージ42の両端に接続されたリード線LA1およびLA2は、ゲージ側端子TG1およびTG4にそれぞれ接続され、第2のゲージ部としての第2のグリッド部GBを形成する第2のひずみゲージ43の両端に接続されたリード線LB1およびLB2は、ゲージ側端子TG2およびTG3にそれぞれ接続される。
第1の固定抵抗R1は、第1のグリッド部GAの定格抵抗値Rgaと第2のグリッド部GBの定格抵抗値Rgb(=(1/3)Rga)との差、つまり第1のグリッド部GAの定格抵抗値Rgaの2/3の抵抗値を有し、その一端が、ゲージ側端子TG2およびリード線LB1を介して第2のグリッド部GBの一端に接続されている。第2の固定抵抗R2は、第1のグリッド部GAの定格抵抗値Rgaと等しい抵抗値(Rga)を有し、その一端が、第1の固定抵抗R1の他端に接続されている。第3の固定抵抗R3は、やはり第1のグリッド部GAの定格抵抗値Rgaと等しい抵抗値(Rga)を有しており、この第3の固定抵抗R3の一端が第2の固定抵抗R2の他端に接続され且つこの第3の固定抵抗R3の他端がゲージ側端子TG1およびリード線LA1を介して第1のグリッド部GAの一端に接続されている。
Also in the second embodiment, as in the case of the first embodiment, the bridge adapter 2 includes the gauge side terminals TG1, TG2, TG3 and TG4 and the measuring instrument side terminals TM1, TM2, TM3 and TM4. And TM5, and a first fixed resistor R1, a second fixed resistor R2, a third fixed resistor R3, and a predetermined conduction path are connected between them. That is, the lead wires LA1 and LA2 connected to both ends of the first strain gauge 42 forming the first grid portion GA as the first gauge portion of the strain gauge 4 for hot spot stress measurement are connected to the gauge side terminal TG1. And TG4, and lead wires LB1 and LB2 connected to both ends of the second strain gauge 43 forming the second grid part GB as the second gauge part are respectively connected to the gauge side terminals TG2 and TG3. Connected.
The first fixed resistance R1 is a difference between the rated resistance value Rga of the first grid part GA and the rated resistance value Rgb (= (1/3) Rga) of the second grid part GB, that is, the first grid part. It has a resistance value that is 2/3 of the rated resistance value Rga of GA, and one end thereof is connected to one end of the second grid portion GB via the gauge side terminal TG2 and the lead wire LB1. The second fixed resistor R2 has a resistance value (Rga) equal to the rated resistance value Rga of the first grid portion GA, and one end thereof is connected to the other end of the first fixed resistor R1. The third fixed resistor R3 also has a resistance value (Rga) equal to the rated resistance value Rga of the first grid portion GA, and one end of the third fixed resistor R3 is the second fixed resistor R2. The other end of the third fixed resistor R3 is connected to one end of the first grid portion GA via the gauge side terminal TG1 and the lead wire LA1.

第1のグリッド部GAの前記一端に接続されたゲージ側端子TG1と第3の固定抵抗R3の前記他端との接続点が第1の導出端子である測定器側端子TM1に導出され、第2の固定抵抗R2の前記他端と第3の固定抵抗R3の前記一端との接続点が第2の導出端子である測定器側端子TM2に導出され、第2の固定抵抗の前記一端と第1の固定抵抗R1の前記他端との接続点が第3の導出端子である測定器側端子TM3に導出され、そして、第1のグリッド部GAの他端に接続されたゲージ側端子TG4と第2のグリッド部GBの他端に接続されたゲージ側端子TG3とが共通に接続されて第4の導出端子である測定器側端子TM4に導出されている。なお、この場合も使用されていないが、ブリッジアダプタ2には、第1の固定抵抗R1の前記一端とゲージタブTB2を介して第2のグリッド部GBの前記一端に接続されたゲージ側端子TG2との接続点を導出する測定器側端子TM5を設けている。
測定器3は、1つ以上の測定チャネルを有し、チャネル1にブリッジアダプタ2の測定器側端子TM1〜TM4を接続しており、この測定器3は、ブリッジアダプタ2の測定器側端子TM1と測定器側端子TM3との間にブリッジ入力を供給し、ブリッジアダプタ2の測定器側端子TM2と測定器側端子TM4との間からホットスポット応力に対応するブリッジ出力を取り出す。
A connection point between the gauge side terminal TG1 connected to the one end of the first grid part GA and the other end of the third fixed resistor R3 is led to the measuring instrument side terminal TM1 which is the first lead terminal, A connection point between the other end of the second fixed resistor R2 and the one end of the third fixed resistor R3 is led out to the measuring instrument side terminal TM2 which is a second lead-out terminal, and the one end of the second fixed resistor R A connection point with the other end of the fixed resistor R1 is led to a measuring instrument side terminal TM3 which is a third lead terminal, and a gauge side terminal TG4 connected to the other end of the first grid part GA; A gauge side terminal TG3 connected to the other end of the second grid part GB is connected in common and led out to a measuring instrument side terminal TM4 which is a fourth lead terminal. Although not used in this case, the bridge adapter 2 includes a gauge-side terminal TG2 connected to the one end of the first fixed resistor R1 and the one end of the second grid portion GB via the gauge tab TB2. A measuring instrument side terminal TM5 for deriving the connection point is provided.
The measuring instrument 3 has one or more measuring channels, and the measuring instrument side terminals TM1 to TM4 of the bridge adapter 2 are connected to the channel 1, and the measuring instrument 3 is connected to the measuring instrument side terminal TM1 of the bridge adapter 2. And a measuring instrument side terminal TM3, a bridge input is supplied, and a bridge output corresponding to the hot spot stress is taken out between the measuring instrument side terminal TM2 and the measuring instrument side terminal TM4 of the bridge adapter 2.

このようなホットスポット応力測定用ひずみゲージ4およびブリッジアダプタ2を有するホットスポット応力測定センサ装置によれば、第1の実施の形態の場合と同様にしてホットスポット応力を測定することができる。
すなわち、製品製造時またはホットスポット応力測定時に、ホットスポット応力の定義方式や板厚毎に最適な位置関係に、第1のひずみゲージ42および第2のひずみゲージ43を位置調整して、ゲージベース41上に貼着することにより、様々なニーズに容易に対応することが可能となる。ホットスポット応力の定義方式や板厚に応じて、第1のひずみゲージ42および第2のひずみゲージ43をゲージベース41上の最適な位置に貼着するために、専用に作成した治具や定規を用いるようにしても良く、ゲージベース41上に最適な位置に貼着するための目印等を適宜印刷しておくようにしても良い。
但し、先に述べたように、第1のひずみゲージ42および第2のひずみゲージ43の定格抵抗値は、第1のひずみゲージ42による第1のグリッド部GAの抵抗値に対して、第2のひずみゲージ43による第2のグリッド部GBの抵抗値が1/3となるように選択する必要がある。
According to the hot spot stress measurement sensor device having such a hot spot stress measurement strain gauge 4 and the bridge adapter 2, the hot spot stress can be measured in the same manner as in the first embodiment.
That is, at the time of product manufacture or hot spot stress measurement, the position of the first strain gauge 42 and the second strain gauge 43 is adjusted to the optimal positional relationship for each hot spot stress definition method and plate thickness, and the gauge base By sticking on 41, it becomes possible to easily meet various needs. In order to attach the first strain gauge 42 and the second strain gauge 43 to the optimum position on the gauge base 41 according to the hot spot stress definition method and the plate thickness, a jig or ruler created exclusively for the hot spot stress is used. May be used, and a mark or the like for adhering to an optimal position on the gauge base 41 may be appropriately printed.
However, as described above, the rated resistance values of the first strain gauge 42 and the second strain gauge 43 are second with respect to the resistance value of the first grid portion GA by the first strain gauge 42. It is necessary to select so that the resistance value of the second grid portion GB by the strain gauge 43 becomes 1/3.

一般に、汎用の単軸タイプのひずみゲージの定格抵抗値としては、60Ω、120Ω、350Ω、700Ω、…等のものがあるので、例えば、第1のグリッド部GAの第1のひずみゲージ42として、定格抵抗値が350Ωのひずみゲージを選択し、第2のグリッド部GBの第2のひずみゲージ43として、定格抵抗値が120Ωのひずみゲージを選択する。この場合のブリッジ回路の出力は、次式であらわされる。
ε−(120/350)ε (4)
測定器3において回路出力を1.5倍することにより、得られるホットスポット応力εは、次式のようになる。
ε=1.5ε−0.51ε (5)
この式(5)は、厳密には、式(1)のホットスポット応力の定義式と同一ではないが、その差は−0.01εであり、この程度の誤差が許容されるならば、通常の仕様において問題のないレベルであると考えられる。
なお、第1の所定距離DAおよび第2の所定距離DBの最適位置は、解析手法により異なるが、溶接止端部HSの近傍の2個所の応力を求めて、一端LEにおけるホットスポット応力を推定する手法は、基本的に同様であるので、原理的には、どのような解析手法にも対応することが可能である。
Generally, there are 60Ω, 120Ω, 350Ω, 700Ω, etc. as the rated resistance value of a general-purpose single axis type strain gauge. For example, as the first strain gauge 42 of the first grid portion GA, A strain gauge having a rated resistance value of 350Ω is selected, and a strain gauge having a rated resistance value of 120Ω is selected as the second strain gauge 43 of the second grid portion GB. The output of the bridge circuit in this case is expressed by the following equation.
ε A − (120/350) ε B (4)
The hot spot stress ε H obtained by multiplying the circuit output by 1.5 in the measuring device 3 is expressed by the following equation.
ε H = 1.5ε A −0.51ε B (5)
Strictly speaking, this equation (5) is not the same as the definition of hot spot stress in equation (1), but the difference is −0.01ε B , and if this degree of error is allowed, It is considered that there is no problem in normal specifications.
Note that the optimum positions of the first predetermined distance DA and the second predetermined distance DB differ depending on the analysis method, but the hot spot stress at one end LE is estimated by obtaining two stresses in the vicinity of the weld toe portion HS. Since the method to perform is basically the same, in principle, any analysis method can be supported.

そこで、複数の解析手法および複数の溶接対象部材の板厚tに対応して、種々の第1の所定距離DAおよび第2の所定距離DBとして、第1のひずみゲージ42および第2のひずみゲージ43をゲージベース41上に貼着して、所望の解析手法および板厚tに対応するホットスポット応力測定用ひずみゲージ4を作成して、この実施の形態に従ったホットスポット応力測定センサ装置に適用することによって、種々の解析手法および板厚tに対応するホットスポット応力測定センサ装置を構成することができる。
図5は、本発明の第3の実施の形態に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージおよびそれを含むホットスポット応力測定センサ装置を用いたホットスポット応力測定システムの構成を示す模式図であり、ホットスポット応力測定用ひずみゲージを平面図として示し、ブリッジアダプタの構成を回路構成図として示している。
図5に示すホットスポット応力測定システムは、図1に示した第1の実施の形態と同様のホットスポット応力測定用ひずみゲージ4およびブリッジアダプタ2、並びにこの第3の実施の形態に係る測定器5を備えている。この場合もホットスポット応力測定用ひずみゲージ4とブリッジアダプタ2は、図1と同様のホットスポット応力測定センサ装置を構成している。
Accordingly, the first strain gauge 42 and the second strain gauge are used as various first predetermined distances DA and second predetermined distance DBs corresponding to the plurality of analysis methods and the thicknesses t of the plurality of members to be welded. 43 is attached to the gauge base 41 to create a hot spot stress measurement strain gauge 4 corresponding to a desired analysis method and thickness t, and the hot spot stress measurement sensor device according to this embodiment is used. By applying, a hot spot stress measurement sensor device corresponding to various analysis methods and plate thickness t can be configured.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a hot spot stress measurement system using a hot spot stress measurement strain gauge and a hot spot stress measurement sensor device including the hot spot stress measurement strain gauge according to the third embodiment of the present invention. The strain gauge for spot stress measurement is shown as a plan view, and the configuration of the bridge adapter is shown as a circuit configuration diagram.
The hot spot stress measurement system shown in FIG. 5 includes the same hot spot stress measurement strain gauge 4 and bridge adapter 2 as those of the first embodiment shown in FIG. 1, and a measuring instrument according to the third embodiment. 5 is provided. Also in this case, the hot spot stress measurement strain gauge 4 and the bridge adapter 2 constitute a hot spot stress measurement sensor device similar to that shown in FIG.

図5に示す測定器5は、スキャナタイプの測定器であり、複数のチャネル、例えば図示のようにチャネル1〜チャネル3の3つのチャネル、を有し、これらのチャネルをスキャンし、逐次択一的に切り換えて測定することができる。このようなスキャナタイプの場合、一つのチャネルを測定する際には、他のチャネルの接続回路が遮断されており、複数のチャネルが同時に測定されることはない。
この第3の実施の形態においても、ブリッジアダプタ2は、第1および第2の実施の形態の場合と同様であるが、第1および第2の実施の形態においては、使用しなかった、第1の固定抵抗R1の前記一端とゲージタブTB1を介して第2のグリッド部GBの前記一端に接続されたゲージ側端子TG2との接続点を導出する測定器側端子TM5を用いる。
測定器5は、複数の測定チャネルを有し、これらを択一的に切り換えスキャンニングするスキャナタイプの測定器であり、チャネル1に第1および第2の実施の形態と同様にブリッジアダプタ2の測定器側端子TM1〜TM4を接続しており、チャネル2にブリッジアダプタ2の測定器側端子TM1およびTM4を接続し、チャネル3にブリッジアダプタ2の測定器側端子TM5およびTM4を接続する。
The measuring instrument 5 shown in FIG. 5 is a scanner type measuring instrument, and has a plurality of channels, for example, three channels 1 to 3 as shown in the figure, and scans these channels and selects them sequentially. Can be measured by switching between them. In the case of such a scanner type, when measuring one channel, the connection circuit of the other channel is cut off, and a plurality of channels are not measured simultaneously.
Also in the third embodiment, the bridge adapter 2 is the same as in the first and second embodiments. However, the bridge adapter 2 is not used in the first and second embodiments. A measuring instrument side terminal TM5 for deriving a connection point between the one end of the fixed resistor R1 of 1 and the gauge side terminal TG2 connected to the one end of the second grid part GB via the gauge tab TB1 is used.
The measuring instrument 5 has a plurality of measuring channels and is a scanner type measuring instrument that selectively scans these channels and scans the channel 1 with the bridge adapter 2 as in the first and second embodiments. The measuring instrument side terminals TM1 to TM4 are connected, the measuring instrument side terminals TM1 and TM4 of the bridge adapter 2 are connected to the channel 2, and the measuring instrument side terminals TM5 and TM4 of the bridge adapter 2 are connected to the channel 3.

チャネル1の選択時には、この測定器5は、ブリッジアダプタ2の測定器側端子TM1と測定器側端子TM3との間にブリッジ入力を供給し、ブリッジアダプタ2の測定器側端子TM2と測定器側端子TM4との間からホットスポット応力に対応するブリッジ出力を取り出す。チャネル2の選択時には、この測定器5は、第1のひずみゲージ42の第1のグリッド部GAの両端に接続され、第1のひずみゲージ42の第1のグリッド部GAの出力により第1のグリッド部GAの位置におけるひずみを測定し、そしてチャネル3の選択時には、この測定器5は、第2のひずみゲージ43の第2のグリッド部GBの両端に接続され、第2のひずみゲージ43の第2のグリッド部GBにより、第2のグリッド部GBの位置におけるひずみを測定する。
このようなスキャナタイプの測定器5を用いたホットスポット応力測定センサ装置によれば、ホットスポット応力、第1の所定距離DAにおけるひずみおよび第2の所定距離DBにおけるひずみを個別に且つほぼ同時に測定することができ、ホットスポット応力に加えて、大まかな応力分布を測定することも可能となる。
さらに、図6は、本発明の第4の実施の形態に係るホットスポット応力測定センサ装置を用いたホットスポット応力測定システムの構成を示す模式図であり、ホットスポット応力測定用のひずみゲージを平面図として示し、ブリッジアダプタの構成を回路構成図として示している。
When the channel 1 is selected, the measuring instrument 5 supplies a bridge input between the measuring instrument side terminal TM1 and the measuring instrument side terminal TM3 of the bridge adapter 2, and the measuring instrument side terminal TM2 of the bridge adapter 2 and the measuring instrument side. A bridge output corresponding to the hot spot stress is taken out from the terminal TM4. When the channel 2 is selected, the measuring instrument 5 is connected to both ends of the first grid portion GA of the first strain gauge 42, and the first grid portion GA of the first strain gauge 42 outputs a first The strain at the position of the grid portion GA is measured, and when the channel 3 is selected, the measuring instrument 5 is connected to both ends of the second grid portion GB of the second strain gauge 43 and the second strain gauge 43 The strain at the position of the second grid part GB is measured by the second grid part GB.
According to the hot spot stress measurement sensor device using such a scanner type measuring instrument 5, the hot spot stress, the strain at the first predetermined distance DA, and the strain at the second predetermined distance DB are individually and almost simultaneously measured. In addition to hot spot stress, it is also possible to measure a rough stress distribution.
Further, FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of a hot spot stress measurement system using a hot spot stress measurement sensor device according to a fourth embodiment of the present invention. It shows as a figure and the structure of a bridge adapter is shown as a circuit block diagram.

図6に示すホットスポット応力測定システムは、図4に示したホットスポット応力測定用ひずみゲージ4に代えて、2個の個別のひずみゲージを用いた第1のひずみゲージ6および第2のひずみゲージ7を用いており、さらに図1に示した第1の実施の形態と同様のブリッジアダプタ2および測定器3を備えている。
図6に示すように、センサ部として第1のひずみゲージ6および第2のひずみゲージ7を備えている。第1のひずみゲージ6は、ゲージグリッドからなる第1のグリッド部GAを形成するひずみゲージであり、単軸タイプの汎用のひずみゲージを用いることができる。第2のひずみゲージ7は、ゲージグリッドからなる第2のグリッド部GBを形成するひずみゲージであり、単軸タイプの汎用のひずみゲージを用いることができる。第1のグリッド部GAを含む第1のひずみゲージ6は、第1のグリッド部GAの一端に接続したリード線LA1と、第1のグリッド部GAの他端に接続したリード線LA2とを有している。第2のグリッド部GBを含む第2のひずみゲージ7は、第2のグリッド部GBの一端に接続したリード線LB1と、第2のグリッド部GBの他端に接続したリード線LB2とを有している。
The hot spot stress measurement system shown in FIG. 6 replaces the strain gauge 4 for hot spot stress measurement shown in FIG. 4 with the first strain gauge 6 and the second strain gauge using two individual strain gauges. 7 and the same bridge adapter 2 and measuring instrument 3 as those of the first embodiment shown in FIG.
As shown in FIG. 6, a first strain gauge 6 and a second strain gauge 7 are provided as sensor units. The 1st strain gauge 6 is a strain gauge which forms the 1st grid part GA which consists of a gauge grid, and can use a general purpose strain gauge of a single axis type. The 2nd strain gauge 7 is a strain gauge which forms the 2nd grid part GB which consists of a gauge grid, and can use a single axis type general purpose strain gauge. The first strain gauge 6 including the first grid part GA has a lead wire LA1 connected to one end of the first grid part GA and a lead wire LA2 connected to the other end of the first grid part GA. is doing. The second strain gauge 7 including the second grid portion GB has a lead wire LB1 connected to one end of the second grid portion GB and a lead wire LB2 connected to the other end of the second grid portion GB. is doing.

図6に示すように、第1のひずみゲージ6は、抵抗値Rgaなる定格抵抗値を有し、この第1のひずみゲージ6を、溶接止端部HSから第1の所定距離DAにゲージ抵抗Rgaの第1のグリッド部GAが位置するように配置して、測定対象とする被溶接部材に貼着する。第2のひずみゲージ7は、抵抗値Rgb(=(1/3)Rgaなる定格抵抗値Rgbを有し、この第2のひずみゲージ7を、溶接止端部HSから第2の所定距離DBにゲージ抵抗Rgbの第2のグリッド部GBが位置するように配置して、測定対象とする被溶接部材に貼着する。この場合も、第2のグリッド部GBのゲージ抵抗Rgbは、第1のグリッド部GAのゲージ抵抗Rgaの1/3の抵抗値を有する(すなわちRgb=(1/3)Rga)。
第1のグリッド部GAを形成する第1のひずみゲージ6は、この場合も、所定方向についての伸縮によって第1のグリッド部GAの抵抗値が変化するように、所定方向に向きを合わせ、溶接止端部HSから第1の所定距離DAにその中心線を位置させて、測定対象とする被溶接部材に貼着する。そして、第2のグリッド部GBを形成する第2のひずみゲージ7は、所定方向についての伸縮によって第2のグリッド部GBの抵抗値が変化するように、所定方向に向きを合わせ、溶接止端部HSから第2の所定距離DBにその中心線を位置させて、測定対象とする被溶接部材に貼着する。
As shown in FIG. 6, the first strain gauge 6 has a rated resistance value of a resistance value Rga, and the first strain gauge 6 is connected to the first predetermined distance DA from the weld toe portion HS with a gauge resistance. It arrange | positions so that the 1st grid part GA of Rga may be located, and it adheres to the to-be-welded member made into a measuring object. The second strain gauge 7 has a rated resistance value Rgb of a resistance value Rgb (= (1/3) Rga, and the second strain gauge 7 is moved from the weld toe portion HS to a second predetermined distance DB. It arrange | positions so that 2nd grid part GB of gauge resistance Rgb may be located, and it adheres to the to-be-welded member made into a measuring object.In this case, the gauge resistance Rgb of 2nd grid part GB is 1st It has a resistance value of 1/3 of the gauge resistance Rga of the grid part GA (that is, Rgb = (1/3) Rga).
Also in this case, the first strain gauge 6 forming the first grid part GA is oriented in the predetermined direction so that the resistance value of the first grid part GA is changed by expansion and contraction in the predetermined direction, and welding is performed. The center line is positioned at a first predetermined distance DA from the toe portion HS, and is adhered to the member to be welded to be measured. Then, the second strain gauge 7 forming the second grid part GB is oriented in a predetermined direction so that the resistance value of the second grid part GB changes due to expansion and contraction in the predetermined direction, and the weld toe The center line is positioned at the second predetermined distance DB from the part HS, and is adhered to the member to be welded to be measured.

このような状態で、第1のひずみゲージ6の第1のグリッド部GAによるゲージ抵抗Rgaおよび第2のひずみゲージ7の第2のグリッド部GBによるゲージ抵抗Rgbをそれぞれリード線LA1、LA2およびリード線LB1、LB2を介してブリッジアダプタ2のゲージ側端子TG1、TG2、TG3およびTG4に接続して、溶接止端部HSにおけるホットスポット応力の計測に供する。
この第4の実施の形態においても、第2の実施の形態の場合と同様に、ブリッジアダプタ2は、ゲージ側端子TG1、TG2、TG3およびTG4と、測定器側端子TM1、TM2、TM3、TM4およびTM5とを有し、これらの間に第1の固定抵抗R1、第2の固定抵抗R2、第3の固定抵抗R3および所定の導通路が接続される。すなわち、第1のゲージ部としての第1のグリッド部GAを形成する第1のひずみゲージ6の両端に接続されたリード線LA1およびLA2は、ゲージ側端子TG1およびTG4にそれぞれ接続され、第2のゲージ部としての第2のグリッド部GBを形成する第2のひずみゲージ7の両端に接続されたリード線LB1およびLB2は、ゲージ側端子TG2およびTG3にそれぞれ接続される。
In such a state, the gauge resistance Rga by the first grid portion GA of the first strain gauge 6 and the gauge resistance Rgb by the second grid portion GB of the second strain gauge 7 are respectively changed to the lead wires LA1 and LA2 and the leads. It connects to the gauge side terminals TG1, TG2, TG3 and TG4 of the bridge adapter 2 via the lines LB1 and LB2, and is used for measurement of hot spot stress at the weld toe HS.
Also in the fourth embodiment, as in the case of the second embodiment, the bridge adapter 2 includes the gauge side terminals TG1, TG2, TG3 and TG4 and the measuring instrument side terminals TM1, TM2, TM3 and TM4. And TM5, and a first fixed resistor R1, a second fixed resistor R2, a third fixed resistor R3, and a predetermined conduction path are connected between them. That is, the lead wires LA1 and LA2 connected to both ends of the first strain gauge 6 that forms the first grid part GA as the first gauge part are connected to the gauge side terminals TG1 and TG4, respectively, and the second The lead wires LB1 and LB2 connected to both ends of the second strain gauge 7 forming the second grid part GB as the gauge part are connected to gauge side terminals TG2 and TG3, respectively.

第1の固定抵抗R1は、第1のグリッド部GAの定格抵抗値Rgaと第2のグリッド部GBの定格抵抗値Rgb(=(1/3)Rga)との差、つまり第1のグリッド部GAの定格抵抗値Rgaの2/3の抵抗値を有し、その一端が、ゲージ側端子TG2およびリード線LB1を介して第2のグリッド部GBの一端に接続されている。第2の固定抵抗R2は、第1のグリッド部GAの定格抵抗値Rgaと等しい抵抗値(Rga)を有し、その一端が、第1の固定抵抗R1の他端に接続されている。第3の固定抵抗R3は、やはり第1のグリッド部GAの定格抵抗値Rgaと等しい抵抗値(Rga)を有しており、この第3の固定抵抗R3の一端が第2の固定抵抗R2の他端に接続され且つこの第3の固定抵抗R3の他端がゲージ側端子TG1およびリード線LA1を介して第1のグリッド部GAの一端に接続されている。
第1のグリッド部GAの前記一端に接続されたゲージ側端子TG1と第3の固定抵抗R3の前記他端との接続点が第1の導出端子である測定器側端子TM1に導出され、第2の固定抵抗R2の前記他端と第3の固定抵抗R3の前記一端との接続点が第2の導出端子である測定器側端子TM2に導出され、第2の固定抵抗の前記一端と第1の固定抵抗R1の前記他端との接続点が第3の導出端子である測定器側端子TM3に導出され、そして、第1のグリッド部GAの他端に接続されたゲージ側端子TG4と第2のグリッド部GBの他端に接続されたゲージ側端子TG3とが共通に接続されて第4の導出端子である測定器側端子TM4に導出されている。
The first fixed resistance R1 is a difference between the rated resistance value Rga of the first grid part GA and the rated resistance value Rgb (= (1/3) Rga) of the second grid part GB, that is, the first grid part. It has a resistance value that is 2/3 of the rated resistance value Rga of GA, and one end thereof is connected to one end of the second grid portion GB via the gauge side terminal TG2 and the lead wire LB1. The second fixed resistor R2 has a resistance value (Rga) equal to the rated resistance value Rga of the first grid portion GA, and one end thereof is connected to the other end of the first fixed resistor R1. The third fixed resistor R3 also has a resistance value (Rga) equal to the rated resistance value Rga of the first grid portion GA, and one end of the third fixed resistor R3 is the second fixed resistor R2. The other end of the third fixed resistor R3 is connected to one end of the first grid portion GA via the gauge side terminal TG1 and the lead wire LA1.
A connection point between the gauge side terminal TG1 connected to the one end of the first grid part GA and the other end of the third fixed resistor R3 is led to the measuring instrument side terminal TM1 which is the first lead terminal, A connection point between the other end of the second fixed resistor R2 and the one end of the third fixed resistor R3 is led out to the measuring instrument side terminal TM2 which is a second lead-out terminal, and the one end of the second fixed resistor R A connection point with the other end of the fixed resistor R1 is led to a measuring instrument side terminal TM3 which is a third lead terminal, and a gauge side terminal TG4 connected to the other end of the first grid part GA; A gauge side terminal TG3 connected to the other end of the second grid part GB is connected in common and led out to a measuring instrument side terminal TM4 which is a fourth lead terminal.

なお、この場合も使用されていないが、ブリッジアダプタ2には、第1の固定抵抗R1の前記一端とゲージタブTB1を介して第2のグリッド部GBの前記一端に接続されたゲージ側端子TG2との接続点を導出する測定器側端子TM5を設けている。
測定器3は、1つ以上の測定チャネルを有し、チャネル1にブリッジアダプタ2の測定器側端子TM1〜TM4を接続しており、この測定器3は、ブリッジアダプタ2の測定器側端子TM1と測定器側端子TM3との間にブリッジ入力を供給し、ブリッジアダプタ2の測定器側端子TM2と測定器側端子TM4との間からホットスポット応力に対応するブリッジ出力を取り出す。
このようなホットスポット応力測定センサ装置によれば、第2の実施の形態の場合とほぼ同様にしてホットスポット応力を測定することができる。
Although not used in this case, the bridge adapter 2 includes a gauge-side terminal TG2 connected to the one end of the first fixed resistor R1 and the one end of the second grid part GB via the gauge tab TB1. A measuring instrument side terminal TM5 for deriving the connection point is provided.
The measuring instrument 3 has one or more measuring channels, and the measuring instrument side terminals TM1 to TM4 of the bridge adapter 2 are connected to the channel 1, and the measuring instrument 3 is connected to the measuring instrument side terminal TM1 of the bridge adapter 2. And a measuring instrument side terminal TM3, a bridge input is supplied, and a bridge output corresponding to the hot spot stress is taken out between the measuring instrument side terminal TM2 and the measuring instrument side terminal TM4 of the bridge adapter 2.
According to such a hot spot stress measurement sensor device, the hot spot stress can be measured in substantially the same manner as in the second embodiment.

1,4 ホットスポット応力測定用ひずみゲージ
2 ブリッジアダプタ
3,5 測定器
11,41 ゲージベース
12 ゲージパターン
42,6 第1のひずみゲージ
43,7 第2のひずみゲージ
GA 第1のグリッド部
GB 第2のグリッド部
TA1,TA2,TB1,TB2 ゲージタブ
LA1,LA2,LB1,LB2 リード線
Rga,Rgb ゲージ抵抗値
R1〜R3 固定抵抗(抵抗値)
TG1〜TG4 ゲージ側端子
TM1〜TM4 測定器側端子
HS 溶接始端部
LE ゲージベースの長手方向の一端
W 溶接部
M1、M2 板状の第1、第2の部材
1, 4 Strain gauge for hot spot stress measurement 2 Bridge adapter 3, 5 Measuring instrument 11, 41 Gauge base 12 Gauge pattern 42, 6 First strain gauge 43, 7 Second strain gauge GA First grid section GB First Grid portion of 2 TA1, TA2, TB1, TB2 Gauge tab LA1, LA2, LB1, LB2 Lead wire Rga, Rgb Gauge resistance value R1-R3 Fixed resistance (resistance value)
TG1 to TG4 Gauge side terminal TM1 to TM4 Measuring instrument side terminal HS Welding start end LE One end in the longitudinal direction of the gauge base W Welded portion M1, M2 Plate-like first and second members

Claims (10)

可撓性を有するフィルム状の絶縁体からなるゲージベースと、
第1の定格抵抗値を有し、前記ゲージベースの所定方向の一端から前記所定方向についての第1の所定距離に位置させて前記ゲージベース上に配設されており、前記所定方向についてのひずみを検出する第1のゲージ部と、
前記第1の定格抵抗値の1/3の第2の定格抵抗値を有し、前記ゲージベースの前記一端から前記所定方向についての前記第1の所定距離とは異なる第2の所定距離に位置させて前記ゲージベース上に配設されており、前記所定方向についてのひずみを検出する第2のゲージ部と、
を具備することを特徴とするホットスポット応力測定用ひずみゲージ。
A gauge base made of a film-like insulator having flexibility;
A strain having a first rated resistance value, disposed on the gauge base at a first predetermined distance in the predetermined direction from one end in the predetermined direction of the gauge base, and strain in the predetermined direction A first gauge part for detecting
The second rated resistance value is 1/3 of the first rated resistance value, and is located at a second predetermined distance different from the first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the gauge base. A second gauge portion that is disposed on the gauge base and detects strain in the predetermined direction;
A strain gauge for measuring hot spot stress.
前記第1のゲージ部および前記第2のゲージ部を、ホットスポット応力の測定対象とする被溶接部材の種々の板厚に対応する前記第1の所定距離および前記第2の所定距離に予め設定したものを用意し、これらを測定対象とする被溶接部材の種々の板厚に応じて使い分けることを特徴とする請求項1に記載のホットスポット応力測定用ひずみゲージ。   The first gauge portion and the second gauge portion are set in advance to the first predetermined distance and the second predetermined distance corresponding to various plate thicknesses of a member to be welded as a hot spot stress measurement target. The strain gauge for hot spot stress measurement according to claim 1, wherein the prepared strain gauges are used in accordance with various plate thicknesses of the welded members to be measured. ホットスポット応力の測定対象とする被溶接部材の板厚をTとして、前記第1の所定距離を0.5Tとし、前記第2の所定距離を1.5Tとすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のホットスポット応力測定用ひずみゲージ。   2. The thickness of a member to be measured for hot spot stress is T, the first predetermined distance is 0.5T, and the second predetermined distance is 1.5T. Or the strain gauge for hot spot stress measurement of Claim 2. 可撓性を有するフィルム状の絶縁体からなるゲージベースと、
第1の定格抵抗値を有し、前記ゲージベースの所定方向の一端から前記所定方向についての第1の所定距離に配置して前記ゲージベース上に貼設し、前記所定方向についてのひずみを検出するための第1のゲージと、
前記第1の定格抵抗値の1/3の第2の定格抵抗値を有し、前記ゲージベースの前記一端から前記所定方向についての前記第1の所定距離とは異なる第2の所定距離に配置して前記ゲージベース上に貼設し、前記所定方向についてのひずみを検出するための第2のゲージと、
を具備することを特徴とするホットスポット応力測定用ひずみゲージ。
A gauge base made of a film-like insulator having flexibility;
It has a first rated resistance value, is placed at a first predetermined distance in the predetermined direction from one end of the predetermined direction of the gauge base, is affixed on the gauge base, and detects strain in the predetermined direction A first gauge to
The second rated resistance value is 1/3 of the first rated resistance value, and is arranged at a second predetermined distance different from the first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the gauge base. A second gauge for pasting on the gauge base and detecting strain in the predetermined direction;
A strain gauge for measuring hot spot stress.
前記第1のゲージおよび前記第2のゲージは、それぞれ前記第1の定格抵抗値および前記第2の定格抵抗値の汎用の単軸タイプのひずみゲージであり、使用時に、ホットスポット応力の測定対象とする被溶接部材の種々の板厚に対応する前記第1の所定距離および前記第2の所定距離として前記ゲージベース上に貼着することを特徴とする請求項4に記載のホットスポット応力測定用ひずみゲージ。   The first gauge and the second gauge are general-purpose uniaxial strain gauges having the first rated resistance value and the second rated resistance value, respectively. 5. The hot spot stress measurement according to claim 4, wherein the first predetermined distance and the second predetermined distance corresponding to various plate thicknesses of the member to be welded are attached on the gauge base. Strain gauge. ホットスポット応力の測定対象とする被溶接部材の板厚をTとして、前記第1の所定距離を0.5Tとし、前記第2の所定距離を1.5Tとすることを特徴とする請求項4または請求項5に記載のホットスポット応力測定用ひずみゲージ。   5. The thickness of a member to be welded as a hot spot stress measurement target is T, the first predetermined distance is 0.5T, and the second predetermined distance is 1.5T. Or the strain gauge for hot spot stress measurement of Claim 5. 溶接止端部に前記一端を当接して前記ゲージベースをホットスポット応力の測定対象とする被溶接部材に貼着される請求項1〜請求項3のいずれか1項のホットスポット応力測定用ひずみゲージと、
前記ホットスポット応力測定用ひずみゲージの前記第1のゲージ部および前記第2のゲージ部の各両端に接続されてなり、一端が前記第2のゲージ部の一端に接続されて前記第1のゲージ部の定格抵抗値の2/3の抵抗値を有する第1の固定抵抗、一端が前記第1の固定抵抗の他端に接続されて前記第1のゲージ部の定格抵抗値と等しい抵抗値を有する第2の固定抵抗、一端が前記第2の固定抵抗の他端に接続され他端が前記第1のゲージ部の一端に接続されて前記第1のゲージ部の定格抵抗値と等しい抵抗値を有する第3の固定抵抗、前記第1のゲージ部の前記一端と前記第3の固定抵抗の前記他端との接続点を導出する第1の導出端子、前記第2の固定抵抗の前記他端と前記第3の固定抵抗の前記一端との接続点を導出する第2の導出端子、前記第2の固定抵抗の前記一端と前記第1の固定抵抗の前記他端との接続点を導出する第3の導出端子、並びに前記第1のゲージ部および前記第2のゲージ部の各他端を共通に接続して導出する第4の導出端子を有し、前記第1の導出端子と前記第3の導出端子との間にブリッジ入力が供給され、前記第2の導出端子と前記第4の導出端子との間からホットスポット応力に対応するブリッジ出力が取り出されるブリッジアダプタと、
を具備することを特徴とするホットスポット応力測定センサ装置。
The strain for hot spot stress measurement according to any one of claims 1 to 3, wherein the one end is brought into contact with a weld toe and the gauge base is attached to a member to be welded for measuring hot spot stress. Gauge,
The first gauge portion is connected to both ends of the first gauge portion and the second gauge portion of the strain gauge for measuring hot spot stress, and one end is connected to one end of the second gauge portion. A first fixed resistor having a resistance value that is 2/3 of the rated resistance value of the portion, one end connected to the other end of the first fixed resistor, and a resistance value equal to the rated resistance value of the first gauge portion A second fixed resistor having one end connected to the other end of the second fixed resistor and the other end connected to one end of the first gauge portion and having a resistance value equal to the rated resistance value of the first gauge portion A first fixed terminal for deriving a connection point between the one end of the first gauge portion and the other end of the third fixed resistor, and the other of the second fixed resistance. A second lead-out end for deriving a connection point between the end and the one end of the third fixed resistor , A third lead terminal for deriving a connection point between the one end of the second fixed resistor and the other end of the first fixed resistor, and each of the first gauge portion and the second gauge portion A fourth derivation terminal that is connected in common to the other end, and a bridge input is supplied between the first derivation terminal and the third derivation terminal; A bridge adapter from which a bridge output corresponding to the hot spot stress is taken out from between the fourth lead-out terminal;
A hot spot stress measurement sensor device comprising:
溶接止端部に前記一端を当接して前記ゲージベースをホットスポット応力の測定対象とする被溶接部材に貼着される請求項4〜請求項6のいずれか1項のホットスポット応力測定用ひずみゲージと、
前記ホットスポット応力測定用ひずみゲージの前記第1のゲージおよび前記第2のゲージの各両端に接続されてなり、一端が前記第2のゲージの一端に接続されて前記第1のゲージの定格抵抗値の2/3の抵抗値を有する第1の固定抵抗、一端が前記第1の固定抵抗の他端に接続されて前記第1のゲージの定格抵抗値と等しい抵抗値を有する第2の固定抵抗、一端が前記第2の固定抵抗の他端に接続され他端が前記第1のゲージの一端に接続されて前記第1のゲージの定格抵抗値と等しい抵抗値を有する第3の固定抵抗、前記第1のゲージの前記一端と前記第3の固定抵抗の前記他端との接続点を導出する第1の導出端子、前記第2の固定抵抗の前記他端と前記第3の固定抵抗の前記一端との接続点を導出する第2の導出端子、前記第2の固定抵抗の前記一端と前記第1の固定抵抗の前記他端との接続点を導出する第3の導出端子、並びに前記第1のゲージおよび前記第2のゲージの各他端を共通に接続して導出する第4の導出端子を有し、前記第1の導出端子と前記第3の導出端子との間にブリッジ入力が供給され、前記第2の導出端子と前記第4の導出端子との間からホットスポット応力に対応するブリッジ出力が取り出されるブリッジアダプタと、
を具備することを特徴とするホットスポット応力測定センサ装置。
The strain for hot spot stress measurement according to any one of claims 4 to 6, wherein the one end is brought into contact with a weld toe and the gauge base is attached to a member to be welded for measuring hot spot stress. Gauge,
The hot spot stress measurement strain gauge is connected to both ends of the first gauge and the second gauge, one end of which is connected to one end of the second gauge, and the rated resistance of the first gauge. A first fixed resistor having a resistance value 2/3 of the first value, a second fixed resistor having one end connected to the other end of the first fixed resistor and having a resistance value equal to the rated resistance value of the first gauge A third fixed resistor having one resistance connected to the other end of the second fixed resistor and the other end connected to one end of the first gauge and having a resistance value equal to the rated resistance value of the first gauge A first lead-out terminal for deriving a connection point between the one end of the first gauge and the other end of the third fixed resistor; the other end of the second fixed resistor; and the third fixed resistor A second lead-out terminal for deriving a connection point with the one end of the second end, and the second fixed terminal. A third lead-out terminal for deriving a connection point between the one end of the resistor and the other end of the first fixed resistor; and the other ends of the first gauge and the second gauge are connected in common. A fourth deriving terminal for deriving; a bridge input is supplied between the first deriving terminal and the third deriving terminal; and between the second deriving terminal and the fourth deriving terminal A bridge adapter from which the bridge output corresponding to the hot spot stress is taken out,
A hot spot stress measurement sensor device comprising:
第1の定格抵抗値を有する汎用の単軸タイプのひずみゲージからなり、溶接止端部から第1の所定距離に貼着される第1のひずみゲージと、
前記第1の定格抵抗値の1/3の第2の定格抵抗値を有する汎用の単軸タイプのひずみゲージからなり、溶接止端部から前記第1の所定距離とは異なる第2の所定距離に貼着される第2のひずみゲージと、
前記第1のひずみゲージおよび前記第2のひずみゲージの各両端に接続されてなり、一端が前記第2のひずみゲージの一端に接続されて前記第1のひずみゲージの前記定格抵抗値の2/3の抵抗値を有する第1の固定抵抗、一端が前記第1の固定抵抗の他端に接続されて前記第1のゲージの定格抵抗値と等しい抵抗値を有する第2の固定抵抗、一端が前記第2の固定抵抗の他端に接続され他端が前記第1のひずみゲージの一端に接続されて前記第1のひずみゲージの定格抵抗値と等しい抵抗値を有する第3の固定抵抗、前記第1のひずみゲージの前記一端と前記第3の固定抵抗の前記他端との接続点を導出する第1の導出端子、前記第2の固定抵抗の前記他端と前記第3の固定抵抗の前記一端との接続点を導出する第2の導出端子、前記第2の固定抵抗の前記一端と前記第1の固定抵抗の前記他端との接続点を導出する第3の導出端子、並びに前記第1のひずみゲージおよび前記第2のひずみゲージの各他端を共通に接続して導出する第4の導出端子を有し、前記第1の導出端子と前記第3の導出端子との間にブリッジ入力が供給され、前記第2の導出端子と前記第4の導出端子との間からホットスポット応力に対応するブリッジ出力が取り出されるブリッジアダプタと、
を具備することを特徴とするホットスポット応力測定センサ装置。
A first strain gauge composed of a general-purpose single-axis strain gauge having a first rated resistance value, which is attached at a first predetermined distance from the weld toe;
A second predetermined distance different from the first predetermined distance from the weld toe, comprising a general-purpose uniaxial strain gauge having a second rated resistance value that is 1/3 of the first rated resistance value. A second strain gauge affixed to
The first strain gauge and the second strain gauge are connected to both ends, and one end of the first strain gauge is connected to one end of the second strain gauge, and 2 / of the rated resistance value of the first strain gauge. A first fixed resistor having a resistance value of 3, a second fixed resistor having one end connected to the other end of the first fixed resistor and having a resistance value equal to the rated resistance value of the first gauge, and one end A third fixed resistor connected to the other end of the second fixed resistor and having the other end connected to one end of the first strain gauge and having a resistance value equal to a rated resistance value of the first strain gauge; A first derivation terminal for deriving a connection point between the one end of the first strain gauge and the other end of the third fixed resistor; the other end of the second fixed resistor; and the third fixed resistor. A second lead-out terminal for deriving a connection point with the one end, the second A third lead terminal for deriving a connection point between the one end of the fixed resistor and the other end of the first fixed resistor, and the other ends of the first strain gauge and the second strain gauge are commonly used. A fourth derivation terminal connected and derived, wherein a bridge input is supplied between the first derivation terminal and the third derivation terminal, and the second derivation terminal and the fourth derivation terminal A bridge adapter from which the bridge output corresponding to the hot spot stress is taken out,
A hot spot stress measurement sensor device comprising:
前記ブリッジアダプタは、前記第2のゲージ部または前記第2のひずみゲージの前記一端と、前記第1の固定抵抗の前記一端との接続点を導出する第5の導出端子をさらに有し、前記第1の導出端子と前記第4の導出端子との間から前記第1のゲージ部または前記第1のひずみゲージのひずみ抵抗値出力を、そして前記第5の導出端子と前記第4の導出端子との間から前記第2のゲージ部または前記第2のひずみゲージのひずみ抵抗値出力を、それぞれ個別に取り出すようにしたことを特徴とする請求項7〜請求項9のいずれか1項に記載のホットスポット応力測定センサ装置。   The bridge adapter further includes a fifth lead terminal for leading a connection point between the one end of the second gauge portion or the second strain gauge and the one end of the first fixed resistor, A strain resistance value output of the first gauge unit or the first strain gauge is provided between the first derivation terminal and the fourth derivation terminal, and the fifth derivation terminal and the fourth derivation terminal. 10. The strain resistance value output of the second gauge unit or the second strain gauge is individually taken out from between each of the second gauge portion and the second strain gauge, respectively. 10. Hot spot stress measurement sensor device.
JP2010156247A 2010-07-08 2010-07-08 Strain gauge for hot spot stress measurement and hot spot stress measurement sensor device Expired - Fee Related JP5484227B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010156247A JP5484227B2 (en) 2010-07-08 2010-07-08 Strain gauge for hot spot stress measurement and hot spot stress measurement sensor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010156247A JP5484227B2 (en) 2010-07-08 2010-07-08 Strain gauge for hot spot stress measurement and hot spot stress measurement sensor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012018101A true JP2012018101A (en) 2012-01-26
JP5484227B2 JP5484227B2 (en) 2014-05-07

Family

ID=45603452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010156247A Expired - Fee Related JP5484227B2 (en) 2010-07-08 2010-07-08 Strain gauge for hot spot stress measurement and hot spot stress measurement sensor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5484227B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103376065A (en) * 2012-04-26 2013-10-30 北京隆盛泰科石油管科技有限公司 Classified bar code extensometer system and method for measuring whole stress-strain curve
CN109163651A (en) * 2017-08-10 2019-01-08 中南大学 A kind of cantilever member degree of disturbing measuring device and method based on strain
JP2020139885A (en) * 2019-02-28 2020-09-03 学校法人 関西大学 Device for measuring strain of metallic structure and method for detecting degradation damage in metallic structure

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108801772B (en) * 2018-03-30 2021-01-08 鞍钢股份有限公司 Strain gauge positioning method for high-speed tensile load test

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60174903A (en) * 1984-02-22 1985-09-09 Hitachi Ltd Temperature compensation type strain gauge
JPS63141407U (en) * 1987-03-10 1988-09-19
JP2009264856A (en) * 2008-04-23 2009-11-12 Kyowa Electron Instr Co Ltd Strain gauge for measuring hot-spot stress

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60174903A (en) * 1984-02-22 1985-09-09 Hitachi Ltd Temperature compensation type strain gauge
JPS63141407U (en) * 1987-03-10 1988-09-19
JP2009264856A (en) * 2008-04-23 2009-11-12 Kyowa Electron Instr Co Ltd Strain gauge for measuring hot-spot stress

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103376065A (en) * 2012-04-26 2013-10-30 北京隆盛泰科石油管科技有限公司 Classified bar code extensometer system and method for measuring whole stress-strain curve
CN109163651A (en) * 2017-08-10 2019-01-08 中南大学 A kind of cantilever member degree of disturbing measuring device and method based on strain
CN109163651B (en) * 2017-08-10 2024-02-02 中南大学 Cantilever member disturbance degree measuring device and method based on strain
JP2020139885A (en) * 2019-02-28 2020-09-03 学校法人 関西大学 Device for measuring strain of metallic structure and method for detecting degradation damage in metallic structure

Also Published As

Publication number Publication date
JP5484227B2 (en) 2014-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5484227B2 (en) Strain gauge for hot spot stress measurement and hot spot stress measurement sensor device
US20170261306A1 (en) Extension sensor and reduction of a drift of a bridge circuit caused by an extension
KR20010100854A (en) Crack-Type Fatigue Detecting Sensor, Method for Fabricating Crack-Type Fatigue Detecting Sensor, and Method for Estimating Damage Using Crack-Type Fatigue Detecting Sensor
EP2597441A2 (en) Load cell and applications thereof
CN105241371B (en) Resistance strain gage
AU758914B2 (en) Mechanical-electrical transducer
JP2009079976A (en) Apparatus for measuring road surface strain
CN109030622A (en) A kind of highly sensitive flexible eddy current array sensor and its monitoring method
JP5065141B2 (en) Strain gauge for hot spot stress measurement
JP2017096863A (en) Crack occurrence detection system of structure, and strain sensor used for the same
JP2003097906A (en) Strain gauge and method for measuring strain
JP2014081309A (en) Tensile test apparatus and tensile test method
JP5192095B2 (en) Strain sensor
CN104376938A (en) Resistance device
JP2545740B2 (en) Temperature sensor
JP3913526B2 (en) Displacement sensor, manufacturing method thereof and positioning stage
US20040028114A1 (en) Device for detecting a thermal linear dilation on part of a machine
US20200191666A1 (en) Strain gauge and metal strip having a strain gauge of this kind
JP2005031000A (en) Method of measuring current, and current measuring device
CN1157595C (en) Compensating element for a sensor
KR20090000596U (en) Shunt resistance used for current measuring
US6995575B2 (en) Apparatus and methods for measuring resistance of conductive layers
JP3546203B2 (en) Strain gauge
JP5647567B2 (en) Stress sensor
Zarnik et al. A procedure for validating the finite element model of a piezoresistive ceramic pressure sensor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130620

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140129

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: 20140214

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140218

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5484227

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees