JP2013185916A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、歪可能な密閉容器内の液圧を測定することで、前記密閉容器の外周部にかかる緊迫力を測定する装置に関する。 The present invention, by measuring the hydraulic pressure of the strain can be closed container, a device for measuring the tension force applied to the outer peripheral portion of the closed container.
従来、緊迫力を受ける側の加工物を測定機にセットし、緊迫力による起歪を利用し、ひずみゲージ、圧電素子や油圧を用いて緊迫力を測定していた。 Conventionally, a workpiece on the side subjected to a tension force is set on a measuring machine, and strain force due to the tension force is used to measure the tension force using a strain gauge, a piezoelectric element or hydraulic pressure.
従来の緊迫計は、例えば図1に示すように、上下1対の起歪体11,11の内側に電気抵抗検出手段であるひずみゲージG1,G2,G3,G4が貼り付けられており、図2に示すように、ホイートストンブリッジが形成されている。
Conventional strained gauge, for example, as shown in FIG. 1, and the inside of the upper and lower pair of
上下1対の起歪体11,11の中央に上下から圧縮力が働くと各ゲージG1,G2,G3,G4に圧縮と伸びのひずみが発生し、そのひずみ量をホイートストンブリッジからの電気信号として取り出すようにしてある。
When the center of a pair of the upper and
このような構成において、起歪体11,11の外周部に緊迫力がかかると、ゲージG1,G2,G3,G4に垂直な成分の力が起歪体11,11に働き、上下から押される力により梁にひずみが発生する。このひずみ量に応じた電気信号により緊迫力を測定していた。
In such a configuration, the tension force in the outer circumferential portion of the
しかし、全外周部にかかる緊迫力を上下方向の力のみで代表することで、実際の緊迫力との差異が発生してしまう問題があり、また、起歪体11,11の剛性が低いことによって、大きな緊迫力に対しては、実際の緊迫力との差異が発生してしまう問題があった。このため、液体を起歪可能な筒状容器の中に封入し、外周部にかかる緊迫力によって起歪することによる液体の圧力を測定することも行われている。ところが、液体の体積熱膨張率は、起歪体11,11を兼ねる容器の金属体積熱膨張率よりはるかに大きく、僅かな温度変化でも液体の圧力は大きく変動し、外周部にかかる緊迫力を精度良く測ることは不可能であった。
However, to represent a straining force applied to the entire outer peripheral portion only vertical force, there is a real difference occurs problems with straining force, also, the rigidity of the
特許公開平7−308808 回転数及び把持力測定器 Patent Publication No. Hei 7-308808 Rotational speed and gripping force measuring instrument
上記問題を解決するために、本発明は、封入された液体を含む容器内部の体積熱膨張率を、起歪部である前記容器の体積熱膨張率に合わせることにより、温度による圧力変化を小さくするものである。 In order to solve the above problems, the present invention is, by matching the volumetric thermal expansion coefficient of the inner container containing encapsulated liquid, the body volume thermal expansion coefficient of the container is a strain generating section, a pressure change due to temperature It is to make it smaller.
容器に封入された体積熱膨張率の大きな液体に、体積熱膨張率の小さな物体を混入すれば、その平均体積熱膨張率を調整することが可能である。 Large liquid encapsulated volumetric thermal expansion coefficient in the container, if mixed small objects of volumetric thermal expansion coefficient, it is possible to adjust the average volumetric thermal expansion coefficient of it.
以下、本発明の実施例を添付図面の図3に基づいて説明する。起歪部を兼ねる容器1に、液体2とこの液体2より体積熱膨張率が小さい物体である平均体積熱膨張率調整部品3が入っており、圧力計6を、パッキン4−1を介して取り付けて、前記容器1は密閉構造になっている。5はプラグであり、前記圧力計6に設けた液体給排口8を、パッキン4−2を介して液密に閉塞するものである。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 of the accompanying drawings . A container 1 that also serves as a strain generating portion contains a liquid 2 and an average volume thermal expansion coefficient adjusting component 3 that is an object having a smaller volume thermal expansion coefficient than the liquid 2 , and a pressure gauge 6 is connected via a packing 4-1. Attached , the container 1 has a sealed structure.
ここで、起歪部を兼ねる容器1の外周部に緊迫力を受けると、前記容器1は起歪し、容器1内部の圧力は圧力計6のダイヤフラム7を押し、圧力の上昇として起歪量、つまり外周部にかかる緊迫力を測定することが出来る構造になっている。
Here, when receiving the radial load on the outer peripheral portion of the container 1 serving also as a strain generating section, the vessel 1 is strain generating container 1 the pressure pushes the
本実施例では、上記問題を解決するために、封入された液体2を含む容器1内部の体積熱膨張率を、液体2に平均体積熱膨張率調整部品3を入れることによって、起歪部である容器1の金属の体積熱膨張率に合わせ、温度による圧力変化を小さくする。 In this embodiment, in order to solve the above problem, the volumetric thermal expansion coefficient inside the container 1 containing the encapsulated liquid 2 can be changed by adding the average volumetric thermal expansion coefficient adjusting component 3 to the liquid 2. to match the volumetric thermal expansion coefficient of a certain container 1 metal, to reduce the pressure change due to temperature.
例えば、前記の構造で、起歪部を兼ねる容器1に体積熱膨張率33ppm/℃のステンレスを使用し、液体2に体積熱膨張率500ppm/℃のグリセリンを使用し、平均体積熱膨張率調整部品3に体積熱膨張率6ppm/℃のインバーを使用した場合、ステンレス容器1の体積熱膨張率に容器1内部の体積熱膨張率を合わせるためのグリセリンとインバーの体積割合は、インバーの体積割合をxとし、グリセリンの体積割合をyとすれば、次の計算式で求めることが出来る。
33=6x+500y
x+y=1
以上から、
x=467÷494=0.9453・・・≒0.945
y≒0.055
したがって、平均体積熱膨張率調整部品3であるインバーの体積割合は、約0.945であり、液体2であるグリセリンの体積割合は約0.055である。
また、容器1内に封入する液体2においては、真空脱泡や加熱脱泡を行い気体の混入を防ぎ、気体による影響を排除することが可能である。さらに、液体2と平均体積熱膨張率調整部品3との混合による体積熱膨張率の調整に関しては、パッキン4−1の厚さを加減することによって、液体2の量を調整することでも可能である。
For example, in the above structure, using a body volume thermal expansion coefficient 33 ppm / ° C. in stainless steel vessel 1 which also serves as a strain generating part, using glycerol in the body volume thermal expansion coefficient 500 ppm / ° C. in the liquid 2, the average volumetric thermal expansion when using Invar rate adjustment component 3 to the body volume thermal expansion coefficient 6 ppm / ° C., glycerin and the volume ratio of Invar for matching the container 1 inside the volumetric thermal expansion coefficient volumetric thermal expansion coefficient of the stainless steel container 1, If the volume ratio of Invar is x and the volume ratio of glycerin is y, it can be obtained by the following calculation formula.
33 = 6x + 500y
x + y = 1
From the above
x = 467/494 = 0.9453 ... ≈0.945
y ≒ 0.055
Therefore, the volume ratio of the average is a volumetric thermal expansion coefficient adjusting part 3 Invar is about 0.945, the volume ratio of glycerol is liquid 2 is about 0.05 5.
In the liquid 2 to be enclosed in the container 1, explosion technique contamination of the gas subjected to vacuum defoaming and heating degassing, it is possible to eliminate the influence of gas. Further, with respect to adjustment of the by that volumetric thermal expansion coefficient for mixing with the liquid 2 and the average volumetric thermal expansion coefficient adjusting member 3, by adjusting the thickness of the packing 4-1, adjusting the amount of liquid 2 it is also possible.
1 容器
2 液体
3 平均体積熱膨張率調整部品
4 パッキン
5 プラグ
6 圧力計
7 ダイヤフラム
8 液体給排口
11 起歪体
G1〜G4 ひずみゲージ
1 container 2 liquid 3 average volume coefficient of thermal expansion adjustment part 4
7 diaphragm
8 liquid inlet / outlet
11 strain body
G1-G4 strain gauge
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