JP2018194386A

JP2018194386A - Sensor module

Info

Publication number: JP2018194386A
Application number: JP2017097102A
Authority: JP
Inventors: 富樫　和義; Kazuyoshi Togashi; 和義富樫; 良一大東; Ryoichi Daito
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2017-05-16
Filing date: 2017-05-16
Publication date: 2018-12-06

Abstract

To provide a sensor module in which a cured condition of an elastic layer can be easily determined.SOLUTION: A sensor module 10 comprises: an elastic layer 5; a film 7 provided on the elastic layer; a sensor 6 detecting a physical quantity concerned with the property of a structure; a first pattern 21 extending in a first direction; and a second pattern 22 extending in a direction intersecting with the first direction. The sensor 6 and the first pattern 21 are provided below the film 7. The second pattern 22 is provided on the film 7. At least one of the first pattern 21 and the second pattern 22 has a region overlapping with a marker 23 of a ground layer 111 on the structure.SELECTED DRAWING: Figure 1B

Description

本開示は、構造物の性質に係る物理量を検知するセンサ等を備えるセンサモジュールに関する。 The present disclosure relates to a sensor module including a sensor that detects a physical quantity related to the properties of a structure.

道路、鉄道、港湾、ダム、建築物等の社会資本を構成する構造物の老朽化に対し、適切な維持管理が求められている。例えば、自動車道路や鉄道等における橋梁、トンネル、法面におけるコンクリート壁等においては、外壁の剥落があると大きな事故の原因となるため、定期的な点検及び検査を行い、必要箇所の補修工事が適宜行われている。 Appropriate maintenance is required for the aging of structures that constitute social capital such as roads, railways, harbors, dams, and buildings. For example, in the case of bridges, tunnels, sloped concrete walls, etc. on motorways and railways, if the outer wall is peeled off, it will cause a major accident. It is done as appropriate.

構造物の定期点検等は、従来、センサを構造物に取り付けることにより行われてきた。特許文献１には、センサを構造物に接着シート（以下、弾性層ともいう）によって設置する技術が開示されていている。 Conventionally, a periodic inspection of a structure has been performed by attaching a sensor to the structure. Patent Document 1 discloses a technique for installing a sensor on a structure with an adhesive sheet (hereinafter also referred to as an elastic layer).

特開２０１６−１９４４４１号公報JP, 2006-194441, A

センサを、構造物に貼り合わせた後、弾性層が完全に硬化するまでの時間が気温や湿度に応じて変化する。接着シートが硬化するまでの間は、弾性層の形状が不安定であるため、安定したセンシングデータが得られないという問題がある。よって、弾性層がいつ硬化したのかを判断する必要がある。 After the sensor is bonded to the structure, the time until the elastic layer is completely cured varies depending on the temperature and humidity. Until the adhesive sheet is cured, there is a problem that stable sensing data cannot be obtained because the shape of the elastic layer is unstable. Therefore, it is necessary to determine when the elastic layer is cured.

しかしながら、弾性層が硬化したか否かの判断は、弾性層の外観から行うことが困難である。 However, it is difficult to determine whether the elastic layer is cured from the appearance of the elastic layer.

上記問題に鑑み、本開示は、弾性層の硬化状態を簡便に判断できるセンサモジュールを提供することを目的の一つとする。 In view of the above problems, an object of the present disclosure is to provide a sensor module that can easily determine a cured state of an elastic layer.

本開示に係るセンサモジュールは、弾性層と、弾性層上に設けられたフィルムと、構造物の性質に係る物理量を検知するセンサと、第１方向に延びた第１パターンと、第１方向と交差する方向に延びた第２パターンと、を備え、弾性層において、センサ及び第１パターンは、フィルムに接して設けられ、フィルム上において、第２パターンが設けられ、第１パターン及び第２パターンの少なくとも一方は、構造物の下地のマーカーと重なる領域を有するものである。 A sensor module according to the present disclosure includes an elastic layer, a film provided on the elastic layer, a sensor that detects a physical quantity related to the properties of a structure, a first pattern that extends in a first direction, and a first direction. A second pattern extending in an intersecting direction, and in the elastic layer, the sensor and the first pattern are provided in contact with the film, and the second pattern is provided on the film, and the first pattern and the second pattern At least one of these has a region that overlaps with the marker on the base of the structure.

本開示によれば、弾性層の硬化状態を簡便に判断できるセンサモジュールを提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a sensor module that can easily determine the cured state of the elastic layer.

第１の開示に係るセンサモジュールの平面図である。It is a top view of a sensor module concerning the 1st disclosure. 第１の開示に係るセンサモジュールの断面図である。It is sectional drawing of the sensor module which concerns on a 1st indication. 第１の開示に係るセンサモジュールの硬化確認方法を説明する平面図である。It is a top view explaining hardening confirmation method of a sensor module concerning the 1st disclosure. 第１の開示に係るセンサモジュールの硬化確認方法を説明する平面図である。It is a top view explaining hardening confirmation method of a sensor module concerning the 1st disclosure. 第１の開示に係るセンサモジュールを貼付する方法を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the method of sticking the sensor module which concerns on a 1st indication. 第１の開示に係るセンサモジュールを貼付する方法を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the method of sticking the sensor module which concerns on a 1st indication. 第２の開示に係るセンサモジュールの平面図である。It is a top view of the sensor module concerning the 2nd disclosure. 第２の開示に係るセンサモジュールの断面図である。It is sectional drawing of the sensor module which concerns on a 2nd indication. 第２の開示に係るセンサモジュールの平面図である。It is a top view of the sensor module concerning the 2nd disclosure. 第２の開示に係るセンサモジュールの断面図である。It is sectional drawing of the sensor module which concerns on a 2nd indication. 第３の開示に係るセンサモジュールの平面図である。It is a top view of a sensor module concerning the 3rd disclosure. 第３の開示に係るセンサモジュールの断面図である。It is a sectional view of a sensor module concerning the 3rd disclosure.

以下、本開示の実施の形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本開示は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。また、説明の便宜上、上方又は下方という語句を用いて説明するが、上下方向が逆転してもよい。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. However, the present disclosure can be implemented in many different modes and should not be construed as being limited to the description of the embodiments exemplified below. In addition, the drawings may be schematically represented with respect to the width, thickness, shape, and the like of each part in comparison with actual aspects for clarity of explanation, but are merely examples, and the interpretation of the present disclosure may be interpreted. It is not limited. In addition, in the present specification and each drawing, elements similar to those described above with reference to the previous drawings are denoted by the same reference numerals, and detailed description may be omitted as appropriate. In addition, for convenience of explanation, the description will be made using the terms “upper” or “lower”, but the vertical direction may be reversed.

本明細書において、ある部材又は領域が、他の部材又は領域の「上に（又は下に）」あるとする場合、特段の限定がない限り、これは他の部材又は領域の直上（又は直下）にある場合のみでなく、他の部材又は領域の上方（又は下方）にある場合を含み、すなわち、他の部材又は領域の上方（又は下方）において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。 In this specification, when a member or region is “on (or below)” another member or region, this is directly above (or directly below) the other member or region unless otherwise specified. ) As well as the case above (or below) other members or regions, i.e., another component is included above (or below) other members or regions. Including cases.

〈第１の開示〉
本開示に係るセンサモジュールの構成について、図１Ａ乃至図２Ｂを参照して説明する。図１Ａに、本開示に係るセンサモジュール１０の平面図を示し、図１Ｂに、図１ＡのＡ１−Ａ２線に沿った断面図を示す。 <First Disclosure>
The configuration of the sensor module according to the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1A to 2B. FIG. 1A is a plan view of the sensor module 10 according to the present disclosure, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line A1-A2 of FIG. 1A.

［センサモジュールの構成］
図１Ａに示すように、センサモジュール１０は、センサ６が設けられる領域と、第１パターン２１及び第２パターン２２が設けられる領域を有する。また、第１パターン２１及び第２パターン２２の少なくとも一方は、マーカー２３と重なる領域を有する。また、図１Ｂでは、センサモジュール１０が、マーカー２３を含む下地層１１１を介して、構造物１００に貼り合わされた状態を示している。図１Ｂに示すように、センサモジュール１０は、弾性層５と、弾性層５上に設けられたフィルム７と、構造物１００の性質に係る物理量を検知するセンサ６と、第１方向に延びた第１パターン２１と、第１方向と交差する方向に延びた第２パターン２２と、を備える。 [Configuration of sensor module]
As shown in FIG. 1A, the sensor module 10 has a region where the sensor 6 is provided and a region where the first pattern 21 and the second pattern 22 are provided. Further, at least one of the first pattern 21 and the second pattern 22 has a region overlapping with the marker 23. Further, FIG. 1B shows a state where the sensor module 10 is bonded to the structure 100 via the base layer 111 including the marker 23. As shown in FIG. 1B, the sensor module 10 extends in the first direction, an elastic layer 5, a film 7 provided on the elastic layer 5, a sensor 6 that detects a physical quantity related to the properties of the structure 100, and the like. A first pattern 21 and a second pattern 22 extending in a direction crossing the first direction are provided.

フィルム７は、センサ６を外部からの衝撃などから保護する機能を有する。また、フィルム７は、センサ６を、水蒸気や紫外線（ＵＶ）から守る機能を有していても良い。フィルム７として、例えば、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、エポキシ、ポリイミド、液晶ポリマー等を使用することができる。また、フィルム７として、透明な材質のものを使用することにより、構造物１００に亀裂が生じた場合、ユーザが構造物１００の亀裂の状態を確認しやすくなるため、好ましい。また、フィルム７は、湾曲可能であり、平面的に広がった形態もとれ、湾曲した形態もとれる。 The film 7 has a function of protecting the sensor 6 from external impacts and the like. Further, the film 7 may have a function of protecting the sensor 6 from water vapor and ultraviolet rays (UV). As the film 7, for example, polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate, epoxy, polyimide, liquid crystal polymer, or the like can be used. In addition, it is preferable to use a transparent material for the film 7, since it is easy for the user to confirm the cracked state of the structure 100 when a crack occurs in the structure 100. Moreover, the film 7 can be curved, and can be formed in a flat shape or a curved shape.

センサ６は構造物１００の性質に係る物理量を検知する機能を有する。センサ６として、例えば、歪みセンサ、加速度センサ、熱センサ、温室センサ、ＡＥ（アコースティックエミッション）、音センサ、表面弾性波センサ、超音波センサ、ＧＰＳ（グローバルポジションシステム）センサ、距離センサ（測距センサ）等が使用を使用することができる。例えば、構造物１００の歪みを検知するためには、センサ６として、歪みセンサを使用することが好ましい。また、センサ６として、上述のセンサを、単体で使用しても良く、２つ以上を適宜組み合わせて使用しても良い。また、センサ６として、一種類のセンサを複数個使用しても良い。上述のセンサを使用することにより、構造物１００の歪み、振動、熱、環境音、ひび割れ、位置等の変化のいずれかを監視することができる。 The sensor 6 has a function of detecting a physical quantity related to the properties of the structure 100. Examples of the sensor 6 include a strain sensor, an acceleration sensor, a thermal sensor, a greenhouse sensor, an AE (acoustic emission), a sound sensor, a surface acoustic wave sensor, an ultrasonic sensor, a GPS (global position system) sensor, and a distance sensor (ranging sensor). ) Etc. can be used. For example, a strain sensor is preferably used as the sensor 6 in order to detect the strain of the structure 100. In addition, as the sensor 6, the above-described sensors may be used alone, or two or more may be used in appropriate combination. A plurality of one type of sensors may be used as the sensor 6. By using the sensor described above, any of changes in the structure 100 such as distortion, vibration, heat, environmental sound, cracks, and position can be monitored.

また、図示しないが、センサ６には、センサ６の検出情報を処理するデータ処理部が内蔵され、データ処理部から出力される測定データを外部危機に無線で出力する構成が含まれていてもよい。また、センサ６に、振動発生素子、太陽電池、蓄電池、電源コントローラを含む電源部が設けられてもよい。上記構成を有することにより、センサモジュール１０は、構造物１００の情報を外部に送信できる構成にすることも可能である。 Although not shown, the sensor 6 includes a data processing unit that processes detection information of the sensor 6 and includes a configuration that wirelessly outputs measurement data output from the data processing unit to an external crisis. Good. The sensor 6 may be provided with a power supply unit including a vibration generating element, a solar battery, a storage battery, and a power supply controller. By having the said structure, the sensor module 10 can also be set as the structure which can transmit the information of the structure 100 to the exterior.

センサ６は、フィルム７の下方に設けられている。また、センサ６は、接着材層８によってフィルム７に貼り合わされている。なお、本開示においては、センサ６を、フィルム７の下方に設ける例を示すが、これに限定されず、フィルム７の上方に設けてもよい。 The sensor 6 is provided below the film 7. The sensor 6 is bonded to the film 7 with an adhesive layer 8. In the present disclosure, an example in which the sensor 6 is provided below the film 7 is shown, but the present invention is not limited thereto, and the sensor 6 may be provided above the film 7.

また、フィルム７には厚み方向に孔７ａが形成され、孔７ａには電極９が配置されている。また、電極９は、配線１１を介してセンサ６と接続されている。なお、孔７ａから電極９の端子９ａが露出されていてもよい。 Moreover, the hole 7a is formed in the thickness direction in the film 7, and the electrode 9 is arrange | positioned in the hole 7a. The electrode 9 is connected to the sensor 6 via the wiring 11. The terminal 9a of the electrode 9 may be exposed from the hole 7a.

弾性層５として、粘着性と接着性とを共に有する粘接着層、粘着性を有する粘着層、又は接着性を有する接着層のいずれかを使用することができる。弾性層５によって、センサモジュール１０を、簡便に構造物１００に貼り付けることができる。なお、粘着性とは、タックなどと表現されるようなベタつきのように一時的な接着現象を意味し、接着性とは、半永久的な接着現象を意味し、区別されることがある。 As the elastic layer 5, any one of an adhesive layer having both adhesiveness and adhesiveness, an adhesive layer having adhesiveness, or an adhesive layer having adhesiveness can be used. The sensor module 10 can be easily attached to the structure 100 by the elastic layer 5. Note that tackiness means a temporary adhesion phenomenon such as stickiness that is expressed as tack or the like, and adhesiveness means a semi-permanent adhesion phenomenon and may be distinguished.

弾性層５として、例えば、アクリル系樹脂やエポキシ系樹脂を使用することができる。また、弾性層５には、潜在性硬化剤、紫外線や電子線を照射することで塩基を発生する硬化触媒及びメルカプト基を有する硬化剤、フェノール性水酸基を有する硬化剤が含まれても良い。弾性層５に上述の硬化剤が含まれることにより、弾性層５は、空気に触れて経時的に硬化する層、光硬化性を有する層、常温で硬化する層、又は熱硬化性を有する層のいずれかの機能を有していてもよい。 As the elastic layer 5, for example, an acrylic resin or an epoxy resin can be used. Further, the elastic layer 5 may include a latent curing agent, a curing catalyst that generates a base by irradiation with ultraviolet rays or an electron beam, a curing agent having a mercapto group, and a curing agent having a phenolic hydroxyl group. When the elastic layer 5 contains the above-described curing agent, the elastic layer 5 is a layer that is cured over time by contact with air, a layer that has photocurability, a layer that cures at room temperature, or a layer that has thermosetting properties. It may have any of the functions.

センサモジュール１０を、構造物１００に貼り合わせた後、弾性層５が完全に硬化するまでに、気温や湿度に応じて、１日から３日かかる場合がある。この間は、弾性層５の形状が不安定であるため、安定したセンシングデータが得られないという問題がある。よって、弾性層５がいつ硬化したのかを判断する必要がある。しかしながら、弾性層５が硬化したか否かの判断は、弾性層５の外観から行うことは困難である。 After the sensor module 10 is bonded to the structure 100, it may take 1 to 3 days depending on the temperature and humidity until the elastic layer 5 is completely cured. During this time, since the shape of the elastic layer 5 is unstable, there is a problem that stable sensing data cannot be obtained. Therefore, it is necessary to determine when the elastic layer 5 is cured. However, it is difficult to determine whether the elastic layer 5 is cured from the appearance of the elastic layer 5.

そこで、本開示に係るセンサモジュール１０では、フィルム７の下方に、第１方向に延びた第１パターン２１、及びフィルム７の上方に、第１方向と交差する方向に延びた第２パターン２２を設ける。また、第１パターン２１及び第２パターン２２の少なくとも一方は、構造物１００上の下地層１１１のマーカー２３と重なる領域を有している。なお、マーカー２３は、下地層１１１に意図的に設けられたパターンや、下地層１１１につけられたキズであってもよい。また、マーカー２３は、下地層１１１ではなく、構造物１００に意図的に設けられたパターンや、構造物１００につけられたキズであってもよい。マーカー２３は、マイクロスコープなどで光学的に観察できるものであればよい。 Therefore, in the sensor module 10 according to the present disclosure, the first pattern 21 extending in the first direction below the film 7 and the second pattern 22 extending in the direction intersecting the first direction above the film 7. Provide. Further, at least one of the first pattern 21 and the second pattern 22 has a region overlapping the marker 23 of the base layer 111 on the structure 100. Note that the marker 23 may be a pattern intentionally provided on the underlayer 111 or a scratch attached to the underlayer 111. Further, the marker 23 may be a pattern intentionally provided on the structure 100 instead of the base layer 111 or a scratch attached to the structure 100. The marker 23 may be anything that can be optically observed with a microscope or the like.

次に、弾性層５の硬化状態を確認する方法について、図２Ａ及び図２Ｂを参照して説明する。図２Ａ及び図２Ｂには、第１方向に延びた第１パターン２１、第１方向と交差する方向に延びた第２パターン２２、及びマーカー２３を、フィルム７の上から平面視した図を示す。なお、図２Ａ及び図２Ｂにおいては、第１パターン２１及び第２パターン２２が５本ずつ配置される例について示すが、第１パターン２１及び第２パターン２２の数は特に限定されない。 Next, a method for confirming the cured state of the elastic layer 5 will be described with reference to FIGS. 2A and 2B. 2A and 2B show a plan view of the first pattern 21 extending in the first direction, the second pattern 22 extending in the direction intersecting the first direction, and the marker 23 from above the film 7. . 2A and 2B show an example in which five first patterns 21 and five second patterns 22 are arranged, but the number of first patterns 21 and second patterns 22 is not particularly limited.

図２Ａに示すように、第１パターン２１及び第２パターン２２の少なくとも一方は、構造物１００上の下地層のマーカー２３と重なる領域を有している。この状態において、第１パターン２１及び第２パターン２２をフィルム７の上から押圧する。弾性層５が完全に硬化する前の状態では、弾性層５の形状が変化してしまう。図２Ｂに示すように、第１パターン２１及び第２パターン２２と、下地層１１１のマーカー２３との位置関係が変化してしまう。ユーザは、マイクロスコープなどで観察することにより、弾性層５が完全に硬化する前の状態であるとわかる。また、第１パターン２１及び第２パターン２２が移動した量によって、弾性層５がどの程度硬化しているかを確認することができる。なお、図２Ｂにおいて、点線で示した領域は、フィルム７を押圧する前の第１パターン２１及び第２パターン２２の位置を示しており、実線は、フィルム７を押圧した後の第１パターン２１及び第２パターン２２の位置を示している。また、白抜きの矢印は、第１パターン２１及び第２パターン２２が動いた向きである。 As shown in FIG. 2A, at least one of the first pattern 21 and the second pattern 22 has a region that overlaps the marker 23 of the base layer on the structure 100. In this state, the first pattern 21 and the second pattern 22 are pressed from above the film 7. In a state before the elastic layer 5 is completely cured, the shape of the elastic layer 5 changes. As shown in FIG. 2B, the positional relationship between the first pattern 21 and the second pattern 22 and the marker 23 of the base layer 111 changes. By observing with a microscope or the like, the user knows that the elastic layer 5 is in a state before being completely cured. Moreover, it can be confirmed how much the elastic layer 5 is cured by the amount of movement of the first pattern 21 and the second pattern 22. In FIG. 2B, the area indicated by the dotted line indicates the positions of the first pattern 21 and the second pattern 22 before pressing the film 7, and the solid line indicates the first pattern 21 after pressing the film 7. And the position of the 2nd pattern 22 is shown. The white arrow indicates the direction in which the first pattern 21 and the second pattern 22 have moved.

また、第１パターン２１及び第２パターン２２をフィルム７の上から押圧した場合に、第１パターン２１及び第２パターン２２と、マーカー２３との位置関係が変化しなければ、ユーザは、弾性層５が完全に硬化した後の状態であるとわかる。弾性層５が十分に硬化していれば、センサ６によって、構造物１００についてセンシングを開始することが可能となる。 In addition, when the first pattern 21 and the second pattern 22 are pressed from the top of the film 7 and the positional relationship between the first pattern 21 and the second pattern 22 and the marker 23 does not change, the user can use the elastic layer. It can be seen that 5 is a state after being completely cured. If the elastic layer 5 is sufficiently cured, the sensor 6 can start sensing the structure 100.

本開示に係るセンサモジュール１０の構成によれば、弾性層５の硬化状態を簡便に判断することができる。 According to the configuration of the sensor module 10 according to the present disclosure, the cured state of the elastic layer 5 can be easily determined.

なお、本開示では、第１パターン２１及び第２パターンの少なくとも一方と、マーカー２３とが重なる構成について説明したが、本開示はこれに限定されない。フィルム７の押圧前後で、第１パターン２１及び第２パターン２２と、マーカー２３との位置関係が変化したことがわかるように配置されていればよい。また、マーカー２３の形状や大きさについても、フィルム７の押圧前後で、第１パターン２１及び第２パターン２２と、マーカー２３との位置関係が変化したことがわかるようなものであればよい。なお、図１Ｂ、図２Ａ、及び図２Ｂにおいて、第１パターン２１をフィルム７の下面に設け、第２パターンをフィルム７の上面に設ける構成について示したが、本開示はこれに限定されない。フィルム７の下面のみに、格子状のパターンを設ける構成であってもよいし、フィルム７の上面のみに、格子状のパターンを設ける構成であってもよい。フィルム７の押圧前後で、格子状のパターンと、下地層のマーカー２３との位置関係が変化したことがわかるようなものであればよい。 In the present disclosure, the configuration in which at least one of the first pattern 21 and the second pattern overlaps the marker 23 has been described, but the present disclosure is not limited to this. What is necessary is just to arrange | position so that it may understand that the positional relationship of the 1st pattern 21 and the 2nd pattern 22, and the marker 23 changed before and after the film 7 was pressed. Further, the shape and size of the marker 23 may be any as long as the positional relationship between the first pattern 21 and the second pattern 22 and the marker 23 is changed before and after the film 7 is pressed. 1B, FIG. 2A, and FIG. 2B show the configuration in which the first pattern 21 is provided on the lower surface of the film 7 and the second pattern is provided on the upper surface of the film 7, the present disclosure is not limited thereto. A configuration in which a lattice-like pattern is provided only on the lower surface of the film 7 may be employed, or a configuration in which a lattice-like pattern is provided only on the upper surface of the film 7 may be employed. What is necessary is just to show that the positional relationship between the lattice pattern and the marker 23 of the underlayer has changed before and after the film 7 is pressed.

［センサモジュールを構造物に貼り合わせる方法］
次に、本開示に係るセンサモジュール１０を、構造物１００に貼り合わせる方法について説明する。 [Method of attaching sensor module to structure]
Next, a method for bonding the sensor module 10 according to the present disclosure to the structure 100 will be described.

図３Ａに示すセンサモジュール１０において、弾性層５は、粘着性を有しており、硬化する前の状態である。当該弾性層５には、剥離フィルム５０が設けられている。ここで、弾性層５の厚さは、５０μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは１００μｍ以上２５０μｍ以下とする。弾性層５は、この範囲内の厚さであれば、センサモジュール１０を構造物１００に貼りつけるために必要な粘着力を有する。また、加熱や光照射等により硬化させた後に高い接着力を有することができる。 In the sensor module 10 shown in FIG. 3A, the elastic layer 5 has adhesiveness and is in a state before being cured. A release film 50 is provided on the elastic layer 5. Here, the thickness of the elastic layer 5 is not less than 50 μm and not more than 500 μm, preferably not less than 100 μm and not more than 250 μm. If the elastic layer 5 has a thickness within this range, the elastic layer 5 has an adhesive force necessary for attaching the sensor module 10 to the structure 100. Moreover, it can have a high adhesive force after being cured by heating or light irradiation.

弾性層５の厚さが５０μｍ未満である場合は、弾性層５が薄くなり、粘着力と接着力が不十分になることがある。一方、弾性層５の厚さが５００μｍを超えると、弾性層５に加熱や光照射等をした後の硬化が十分進行しない、または硬化時間が長くなることがある。また、弾性層５の面内膜厚ばらつきは、上記厚さの範囲内で±１０μｍ以内であることが好ましい。弾性層５の厚さが均一化されていることにより、構造物１００に対するセンサモジュール１０の貼り付け状態のばらつきが低減される。 When the thickness of the elastic layer 5 is less than 50 μm, the elastic layer 5 becomes thin, and the adhesive force and the adhesive force may be insufficient. On the other hand, if the thickness of the elastic layer 5 exceeds 500 μm, curing after heating or light irradiation of the elastic layer 5 may not proceed sufficiently, or the curing time may be long. The in-plane film thickness variation of the elastic layer 5 is preferably within ± 10 μm within the above thickness range. Since the thickness of the elastic layer 5 is made uniform, the variation in the attachment state of the sensor module 10 to the structure 100 is reduced.

例えば、センサモジュール１０を構造物１００に貼り合わせる際には、弾性層５に対して、剥離フィルム５０越しに光を照射して、弾性層５の硬化反応を開始させる。弾性層５は、光照射後から徐々に硬化が進むため、数時間は粘着性を保っている。弾性層５に光を照射した後、速やかに弾性層５に設けられた剥離フィルム５０を剥離する。 For example, when the sensor module 10 is bonded to the structure 100, the elastic layer 5 is irradiated with light through the release film 50 to start the curing reaction of the elastic layer 5. Since the elastic layer 5 is gradually cured after the light irradiation, the elastic layer 5 remains adhesive for several hours. After irradiating the elastic layer 5 with light, the release film 50 provided on the elastic layer 5 is quickly peeled off.

次に、図３Ｂに示すように、センサモジュール１０の弾性層５を、構造物１００上の下地層１１１に付着させる。このとき、センサモジュール１０に設けられた第１パターン２１及び第２パターン２２の少なくとも一方と、下地層１１１のマーカー２３とが重なるように、センサモジュール１０を構造物１００に貼り合わせることが好ましい。 Next, as shown in FIG. 3B, the elastic layer 5 of the sensor module 10 is attached to the base layer 111 on the structure 100. At this time, it is preferable that the sensor module 10 is bonded to the structure 100 so that at least one of the first pattern 21 and the second pattern 22 provided in the sensor module 10 and the marker 23 of the base layer 111 overlap.

弾性層５は、加熱処理、光照射（紫外線の波長が好ましい）、又は電子線照射されることによって硬化する。または、弾性層５は、室温によって徐々に硬化させてもよい。 The elastic layer 5 is cured by heat treatment, light irradiation (ultraviolet light wavelength is preferable), or electron beam irradiation. Alternatively, the elastic layer 5 may be gradually cured at room temperature.

本開示に係るセンサモジュール１０では、第１パターン２１及び第２パターン２２の少なくとも一方が、構造物１００上の下地層１１１のマーカー２３と重なるように配置されている。これにより、第１パターン２１及び第２パターン２２をフィルム７の上から押圧して、第１パターン２１及び第２パターン２２と、マーカー２３との位置関係を観察することにより、弾性層５の硬化状態を確認することができる。 In the sensor module 10 according to the present disclosure, at least one of the first pattern 21 and the second pattern 22 is disposed so as to overlap the marker 23 of the base layer 111 on the structure 100. Accordingly, the elastic layer 5 is cured by pressing the first pattern 21 and the second pattern 22 from above the film 7 and observing the positional relationship between the first pattern 21 and the second pattern 22 and the marker 23. The state can be confirmed.

〈第２の開示〉
本開示では、第１の開示に係るセンサモジュールとは一部異なる構成について、図４Ａ乃至図５Ｂを参照して説明する。図４Ａに、本開示に係るセンサモジュール１０の平面図を示し、図４Ｂに、図４ＡのＡ１−Ａ２線に沿った断面図を示す。なお、第１の開示に示すセンサモジュール１０と同じ構成については、詳細な説明は省略する。 <Second Disclosure>
In the present disclosure, a configuration that is partially different from the sensor module according to the first disclosure will be described with reference to FIGS. 4A to 5B. 4A is a plan view of the sensor module 10 according to the present disclosure, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line A1-A2 of FIG. 4A. Note that detailed description of the same configuration as the sensor module 10 shown in the first disclosure is omitted.

［センサモジュールの構成］
図４Ａに示すように、本の開示に係るセンサモジュール１０は、フィルム７及び弾性層５において、センサ６が設けられた領域２４と、第１パターン２１及び第２パターン２２が設けられた領域２５ａ、２５ｂを分離可能なミシン線２８が設けられている。 [Configuration of sensor module]
4A, in the sensor module 10 according to the present disclosure, in the film 7 and the elastic layer 5, a region 24 where the sensor 6 is provided, and a region 25a where the first pattern 21 and the second pattern 22 are provided. , 25b can be separated.

また、図４Ａに示すように、フィルム７及び弾性層５において、第１パターン２１及び第２パターン２２が設けられた領域を複数２５ａ、２５ｂ有している。また、複数の領域２５ａ、２５ｂを各々分離可能なミシン線２８が設けられている。図４Ｂには、ミシン線２８によって、フィルム７及び弾性層５が一部分離されている状態を示す。 Moreover, as shown to FIG. 4A, in the film 7 and the elastic layer 5, it has the area | region 25a, 25b in which the 1st pattern 21 and the 2nd pattern 22 were provided. Further, a sewing line 28 that can separate the plurality of regions 25a and 25b from each other is provided. FIG. 4B shows a state where the film 7 and the elastic layer 5 are partly separated by the sewing line 28.

第１パターン２１及び第２パターン２２が設けられた領域２５ａ、２５ｂは、ミシン線２８によって、分離することが可能である。例えば、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、領域２５ａにフック２６を貼付し、ばね秤で引き抜くことで、領域２５ａを分離することができる。図５Ｂにおいては、ミシン線２８が弾性層５に達している場合について示しているが、ミシン線２８は、弾性層５に達していなくていてもよい。 The regions 25 a and 25 b provided with the first pattern 21 and the second pattern 22 can be separated by the sewing line 28. For example, as shown in FIGS. 5A and 5B, the region 25a can be separated by attaching the hook 26 to the region 25a and pulling it out with a spring balance. Although FIG. 5B shows the case where the sewing line 28 has reached the elastic layer 5, the sewing line 28 may not reach the elastic layer 5.

また、弾性層５は、接着強度または硬化した状態での引っ張り強度についてあらかじめ測定しておく。これにより、領域２５ａを引っ張ることで得られた強度により、弾性層５の硬化状態を判断することができる。弾性層５が十分に硬化していれば、センサ６によって、構造物１００についてセンシングを開始することが可能となる。 The elastic layer 5 is measured in advance for the adhesive strength or the tensile strength in a cured state. Thereby, the hardening state of the elastic layer 5 can be determined from the strength obtained by pulling the region 25a. If the elastic layer 5 is sufficiently cured, the sensor 6 can start sensing the structure 100.

本開示に係るセンサモジュール１０を構造物１００に貼付しておき、例えば、一年後に領域２５ａのみを分離することができる。センサモジュール１０は、構造物１００と同じ環境に曝されている。そのため、第１パターン２１及び第２パターン２２が設けられた領域２５ａを分離して、分析を行うことにより、構造物１００が劣化した原因を分析することが可能である。また、第１パターン２１及び第２パターン２２が設けられた領域を複数設けることにより、定期的に領域を分離して、定期的に分析を行うことができる。 The sensor module 10 according to the present disclosure can be attached to the structure 100, and for example, only the region 25a can be separated after one year. The sensor module 10 is exposed to the same environment as the structure 100. Therefore, it is possible to analyze the cause of the deterioration of the structure 100 by separating and analyzing the region 25a where the first pattern 21 and the second pattern 22 are provided. Further, by providing a plurality of regions where the first pattern 21 and the second pattern 22 are provided, it is possible to periodically separate the regions and perform analysis periodically.

また、第１パターン２１及び第２パターン２２を、銅により形成する。これにより、時間が経過した後に、第１パターン２１及び第２パターン２２の色味を観察することで、第１パターン２１及び第２パターン２２の腐食の状態を確認することができる。また、腐食の状態を確認することで、本開示に係るセンサモジュールが、継続使用が可能かどうかを判断することができる。例えば、ある基準以上に腐食が進んでいた場合、早期にセンサモジュールの交換が必要、という判断が下せる。 Further, the first pattern 21 and the second pattern 22 are formed of copper. Thereby, after time passes, the corrosion state of the 1st pattern 21 and the 2nd pattern 22 can be confirmed by observing the color of the 1st pattern 21 and the 2nd pattern 22. FIG. Further, by confirming the state of corrosion, it can be determined whether or not the sensor module according to the present disclosure can be continuously used. For example, if corrosion has progressed beyond a certain standard, it can be determined that the sensor module needs to be replaced early.

〈第３の開示〉
本開示では、第１及び第２に係るセンサモジュールとは一部異なる構成について、図６Ａ及び図６Ｂを参照して説明する。図６Ａに、第３の開示に係るセンサモジュール１０の平面図を示し、図６Ｂに、図６ＡのＡ１−Ａ２線に沿った断面図を示す。なお、第１及び第２に係るセンサモジュール１０と同じ構成については、詳細な説明は省略する。 <Third disclosure>
In the present disclosure, a configuration that is partially different from the first and second sensor modules will be described with reference to FIGS. 6A and 6B. FIG. 6A shows a plan view of the sensor module 10 according to the third disclosure, and FIG. 6B shows a cross-sectional view along the line A1-A2 of FIG. 6A. Detailed description of the same configuration as that of the first and second sensor modules 10 is omitted.

［センサモジュールの構成］
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、本開示に係るセンサモジュール１０は、センサ６とは別のセンサ１６が設けられている。当該センサ１６は、弾性層５の硬化状態を確認するために設けられている。 [Configuration of sensor module]
As illustrated in FIGS. 6A and 6B, the sensor module 10 according to the present disclosure includes a sensor 16 that is different from the sensor 6. The sensor 16 is provided to confirm the cured state of the elastic layer 5.

センサ１６として、例えば、歪みセンサを使用することができる。また、センサ１６はセンサ６と同様に粘着層１８を介して、フィルム７の下面に貼り合わされている。また、フィルム７上には、配線２７が設けられている。また、配線２７は、センサ１６と重なる領域に設けられている。 As the sensor 16, for example, a strain sensor can be used. Further, the sensor 16 is bonded to the lower surface of the film 7 through the adhesive layer 18 in the same manner as the sensor 6. A wiring 27 is provided on the film 7. Further, the wiring 27 is provided in a region overlapping with the sensor 16.

センサ１６上に配線が設けられていない場合、フィルム７の上から押圧しても、センサ１６の全体が押されてしまうため、弾性層５の歪みを検出することができない。センサ１６上に配線２７を設けることにより、フィルム７の上から押圧すると、配線２７に力が集中するため、センサ１６に歪みを加えることができる。センサ１６によって歪みが検出されれば、弾性層５は未硬化状態であり、歪みが検出されなければ、弾性層５は十分に硬化していると判断することができる。弾性層５が十分に硬化していれば、センサ６によって構造物１００についてセンシングを開始することが可能となる。 When no wiring is provided on the sensor 16, even if the wiring is pressed from above the film 7, the entire sensor 16 is pressed, so that the strain of the elastic layer 5 cannot be detected. By providing the wiring 27 on the sensor 16, when the pressure is applied from above the film 7, the force concentrates on the wiring 27, so that the sensor 16 can be distorted. If the sensor 16 detects a strain, the elastic layer 5 is in an uncured state, and if no strain is detected, it can be determined that the elastic layer 5 is sufficiently cured. If the elastic layer 5 is sufficiently cured, the sensor 6 can start sensing the structure 100.

また、構造物１００の歪み用のセンサ６と弾性層５の歪み用のセンサ１６は、同じセンサを用いても良いし、別のセンサを用いてもよい。処理回路も、同じものを用いても良いし、別の処理回路を用いてもよい。センサ６周辺の弾性層５の硬化状態を推定するためにセンサ１６を設けているが、センサ６と同じものの方が、センサ６とセンサ１６の構造や特性による差を考慮する必要が無くなるので、より好ましい。 Further, the strain sensor 6 of the structure 100 and the strain sensor 16 of the elastic layer 5 may be the same sensor or different sensors. The same processing circuit may be used, or another processing circuit may be used. The sensor 16 is provided to estimate the cured state of the elastic layer 5 around the sensor 6, but the same sensor 6 does not need to take into account differences due to the structure and characteristics of the sensor 6 and sensor 16, More preferred.

第１乃至第３の開示に係るセンサモジュール１０は、センサ６を構造物１００に容易に取り付けることが可能である。また、取り付け品質のばらつきを抑制することができる。さらに、センサ６の耐久性を向上させることができる。特に、直射日光や水分威対するセンサ６の耐久性が向上することで、センサ６の取り付け精度の向上や検知の再現性が向上する。 The sensor module 10 according to the first to third disclosures can easily attach the sensor 6 to the structure 100. In addition, variations in mounting quality can be suppressed. Furthermore, the durability of the sensor 6 can be improved. In particular, since the durability of the sensor 6 against direct sunlight and moisture is improved, the mounting accuracy of the sensor 6 and the reproducibility of detection are improved.

また、第１乃至第３の開示に係るセンサモジュール１０を、構造物１００に取り付けた後、弾性層５の硬化状態を簡便に確認することができる。これにより、弾性層５の硬化後、直ちに構造物１００についてセンシングを開始することができる。 Further, after the sensor module 10 according to the first to third disclosures is attached to the structure 100, the cured state of the elastic layer 5 can be easily confirmed. Thereby, sensing about the structure 100 can be started immediately after the elastic layer 5 is cured.

５：弾性層、６：センサ、７：フィルム、７ａ：孔、８：接着材層、９：電極、９ａ：端子、１０：センサモジュール、１１：配線、１６：センサ、１８：粘着層、２１：第１パターン、２２：第２パターン、２３：マーカー、２４：領域、２５ａ：領域、２５ｂ：領域、２６：フック、２７：配線、２８：ミシン線、５０：剥離フィルム、１００：構造物、１１１：下地層 5: Elastic layer, 6: Sensor, 7: Film, 7a: Hole, 8: Adhesive layer, 9: Electrode, 9a: Terminal, 10: Sensor module, 11: Wiring, 16: Sensor, 18: Adhesive layer, 21 : 1st pattern, 22: 2nd pattern, 23: Marker, 24: Area, 25a: Area, 25b: Area, 26: Hook, 27: Wiring, 28: Sewing line, 50: Release film, 100: Structure 111: Underlayer

Claims

An elastic layer, a film provided on the elastic layer, a sensor for detecting a physical quantity related to the properties of the structure, a first pattern extending in a first direction, and extending in a direction intersecting the first direction A second pattern,
The sensor and the first pattern are provided below the film,
On the film, the second pattern is provided,
At least one of the first pattern and the second pattern has a region that overlaps with a marker of an underlayer on the structure.

The film and the elastic layer are
The sensor module according to claim 1, wherein a sewing line that can separate an area in which the sensor is provided from an area in which the first pattern and the second pattern are provided is provided.

The film and the elastic layer are
A plurality of regions provided with the first pattern and the second pattern;
The sensor module according to claim 1, further comprising a sewing line that can separate each of the plurality of regions.

A strain sensor for measuring strain of the elastic layer, and wiring on the strain sensor;
In the elastic layer, the strain sensor is provided in contact with the film,
The sensor module according to claim 1, wherein the wiring is provided on the film.

The sensor module according to any one of claims 1 to 4, wherein the sensor includes any one of a strain sensor, an acceleration sensor, a thermal sensor, a greenhouse sensor, and an AE (acoustic emission) sensor that measures the strain of the structure. .

The sensor module according to claim 1, wherein the film is transparent.

The film is provided with holes in the thickness direction,
The hole has an electrode,
The sensor module according to claim 1, wherein the electrode terminal is configured to be exposed from the hole.

The sensor module according to claim 1, wherein the film includes one of polyethylene naphthalate and polyethylene terephthalate.

The sensor module according to claim 1, wherein the elastic layer is an adhesive layer having adhesiveness.

The sensor module according to claim 1, wherein the elastic layer is a layer having photocurability.

The sensor module according to claim 1, wherein the elastic layer includes an acrylic resin or an epoxy resin.