JP2727671B2 - タイヤ内組込み型磁歪センサ - Google Patents
タイヤ内組込み型磁歪センサInfo
- Publication number
- JP2727671B2 JP2727671B2 JP19224289A JP19224289A JP2727671B2 JP 2727671 B2 JP2727671 B2 JP 2727671B2 JP 19224289 A JP19224289 A JP 19224289A JP 19224289 A JP19224289 A JP 19224289A JP 2727671 B2 JP2727671 B2 JP 2727671B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetostrictive sensor
- tire
- stress
- magnetostrictive
- fixed shaft
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、磁歪センサを使用して材料に作用する応
力を測定する磁歪センサ、特に磁歪センサのリフトオフ
を一定に保って、精度よく応力測定のできるタイヤ内組
込み型磁歪センサに関する。
力を測定する磁歪センサ、特に磁歪センサのリフトオフ
を一定に保って、精度よく応力測定のできるタイヤ内組
込み型磁歪センサに関する。
［従来技術］ 磁歪センサを使用して材料に作用する応力を測定する
方法は、橋梁等の大きな構造物あるいは配管等の長尺の
構造物に作用する力を、場所を移動しながら連続的に測
定できるという利点があり、今後ますますこのような応
力の連続測定に適用されるものと思われる。
方法は、橋梁等の大きな構造物あるいは配管等の長尺の
構造物に作用する力を、場所を移動しながら連続的に測
定できるという利点があり、今後ますますこのような応
力の連続測定に適用されるものと思われる。
上記した磁歪センサによる応力測定の原理は、次のと
おりである。すなわち、一般に強磁性体の材料に応力が
作用すると、磁歪効果により応力の作用する方向の透磁
率が、応力の作用する方向と直交する方向の透磁率より
わずかではあるが大きくなる。そして第３図の矢印方向
にσの応力が働いている状態にある材料に、磁歪センサ
21を構成している直交して組合せたコア22およびコア23
を、それぞれのコアが材料24に作用する応力の方向は45
度傾いた方向を示すような状態で対面させる。そして、
第４図のようにコア22に巻いたコイル（励磁コイル）25
に電流を流すと、コア22の足26から得た磁束のうち、大
部分は直接コア22の他の足27へ向うが、一部は第３図に
矢印で示すようにコア22の足26から材料24の応力の作用
している方向に流れてコア23の足28に達し、コア23中を
流れてコア23の他の足29から再び材料24の応力の作用し
ている方向に流れてコア22の足27に達し、コア22中を流
れてコア22の足26に達する。磁束の一部がこのような経
路をたどるのは、材料23の応力の作用する方向の透磁率
が、応力の作用する方向と直交する方向の透磁率より大
きいからである。以上のような磁気回路を、交流磁束に
ついて考えると、コア23に巻いたコイル（異方性検出コ
イル）30には電圧が生じる。この電圧Ｖは（１）式で表
される。
おりである。すなわち、一般に強磁性体の材料に応力が
作用すると、磁歪効果により応力の作用する方向の透磁
率が、応力の作用する方向と直交する方向の透磁率より
わずかではあるが大きくなる。そして第３図の矢印方向
にσの応力が働いている状態にある材料に、磁歪センサ
21を構成している直交して組合せたコア22およびコア23
を、それぞれのコアが材料24に作用する応力の方向は45
度傾いた方向を示すような状態で対面させる。そして、
第４図のようにコア22に巻いたコイル（励磁コイル）25
に電流を流すと、コア22の足26から得た磁束のうち、大
部分は直接コア22の他の足27へ向うが、一部は第３図に
矢印で示すようにコア22の足26から材料24の応力の作用
している方向に流れてコア23の足28に達し、コア23中を
流れてコア23の他の足29から再び材料24の応力の作用し
ている方向に流れてコア22の足27に達し、コア22中を流
れてコア22の足26に達する。磁束の一部がこのような経
路をたどるのは、材料23の応力の作用する方向の透磁率
が、応力の作用する方向と直交する方向の透磁率より大
きいからである。以上のような磁気回路を、交流磁束に
ついて考えると、コア23に巻いたコイル（異方性検出コ
イル）30には電圧が生じる。この電圧Ｖは（１）式で表
される。
Ｖ＝Ｍ・Ｋ・（μｘ−μｙ） ………（１） ただし、 M:材料の磁気的特性およびセンサと材料との距離（リフ
ト・オフ）によりまる定数（磁歪感度） K:励磁条件、コイルの条件によって定まる定数 μx:材料の応力作用方向の透磁率 μy:材料の応力作用方向と直交する方向の透磁率 すなわち、磁歪センサの出力電圧Ｖは、材料の透磁率
の差（μｘ−μｙ）に比例し、これはまた材料の応力作
用方向の応力σｘと材料の応力作用方向と直交する方向
の応力σｙの差（σｘ−σｙ）に比例することになるの
で、この電圧Ｖにより材料に作用する応力を把握するこ
とができるのである。
ト・オフ）によりまる定数（磁歪感度） K:励磁条件、コイルの条件によって定まる定数 μx:材料の応力作用方向の透磁率 μy:材料の応力作用方向と直交する方向の透磁率 すなわち、磁歪センサの出力電圧Ｖは、材料の透磁率
の差（μｘ−μｙ）に比例し、これはまた材料の応力作
用方向の応力σｘと材料の応力作用方向と直交する方向
の応力σｙの差（σｘ−σｙ）に比例することになるの
で、この電圧Ｖにより材料に作用する応力を把握するこ
とができるのである。
［発明が解決しようとする課題］ 上記した磁歪センサを用いて材料に作用する応力を測
定する方法においては、（１）式の定数Ｍが磁歪センサ
のリフトオフによって異なってくるので、リフトオフが
一定していないと、同一の応力が作用していても、磁歪
センサの出力電圧Ｖが場所によって異なり、このＶから
応力を把握することは、困難になるという問題点があ
る。そして、連続的に測定箇所を移動しても、リフトオ
フを一定に保つようにしたタイヤ内組込み型磁歪センサ
は従来なかった。
定する方法においては、（１）式の定数Ｍが磁歪センサ
のリフトオフによって異なってくるので、リフトオフが
一定していないと、同一の応力が作用していても、磁歪
センサの出力電圧Ｖが場所によって異なり、このＶから
応力を把握することは、困難になるという問題点があ
る。そして、連続的に測定箇所を移動しても、リフトオ
フを一定に保つようにしたタイヤ内組込み型磁歪センサ
は従来なかった。
この発明は、従来技術の上述のような問題点を解消
し、リフトオフを一定に保つことができるので、材料に
作用する応力を精度よく連続的に測定できるタイヤ内組
込み型磁歪センサを提供することを目的としている。
し、リフトオフを一定に保つことができるので、材料に
作用する応力を精度よく連続的に測定できるタイヤ内組
込み型磁歪センサを提供することを目的としている。
［課題を解決するための手段］ この発明に係るタイヤ内組込み型磁歪センサは、磁歪
センサを用い磁気異方性を検出して材料に作用する応力
を測定する磁歪センサにおいて、固定軸と、固定軸のま
わりに軸受を介して回転するタイヤ状ケースと、タイヤ
状ケースの内部に前記固定軸に吊り下げて配備した磁歪
センサとからなるタイヤ内組込み型磁歪センサである。
センサを用い磁気異方性を検出して材料に作用する応力
を測定する磁歪センサにおいて、固定軸と、固定軸のま
わりに軸受を介して回転するタイヤ状ケースと、タイヤ
状ケースの内部に前記固定軸に吊り下げて配備した磁歪
センサとからなるタイヤ内組込み型磁歪センサである。
［作用］ この発明に係るタイヤ内組込み型磁歪センサは、磁歪
センサを用い磁気異方性を検出して材料に作用する応力
を測定する磁歪センサにおいて、固定軸と、固定軸のま
わりに軸受を介して回転するタイヤ状ケースと、タイヤ
状ケースの内部に前記固定軸に吊り下げて配備した磁歪
センサとから構成されている。したがって、固定軸を測
定面に平行になるようにして、タイヤ状ケースを応力を
測定しようとする対称物に接触させ、タイヤ状ケースを
回転させながら連続的に磁気異方性を検出するようにす
ると、タイヤ状ケース内の磁歪センサと対称物間のリフ
トオフは一定に保たれるので、長区間にわたって材料に
作用する応力を連続的に、しかも精度よく測定すること
ができる。
センサを用い磁気異方性を検出して材料に作用する応力
を測定する磁歪センサにおいて、固定軸と、固定軸のま
わりに軸受を介して回転するタイヤ状ケースと、タイヤ
状ケースの内部に前記固定軸に吊り下げて配備した磁歪
センサとから構成されている。したがって、固定軸を測
定面に平行になるようにして、タイヤ状ケースを応力を
測定しようとする対称物に接触させ、タイヤ状ケースを
回転させながら連続的に磁気異方性を検出するようにす
ると、タイヤ状ケース内の磁歪センサと対称物間のリフ
トオフは一定に保たれるので、長区間にわたって材料に
作用する応力を連続的に、しかも精度よく測定すること
ができる。
［実施例］ 本発明の１実施例のタイヤ内組込み型磁歪センサを、
第１図および第２図ににより説明する。第１図は、本発
明の１実施例のタイヤ内組込み型磁歪センサの側面図、
第２図は本発明の１実施例のタイヤ内組込み型磁歪セン
サの縦断面図である。このタイヤ内組込み型磁歪センサ
は、図示していないが台車のフレーム等に固定した固定
軸１と、固定軸１のまわりに軸受２を介して回転するタ
イヤ状ケース３と、タイヤ状ケース３の内部にかつ固定
軸１に吊り下げ金具４により吊り下げた磁歪センサ５と
から構成されている。さらにタイヤ状ケース３は、側板
６と、硬質樹脂でできており被測定物の表面に接触する
車輪部分７から構成されている。
第１図および第２図ににより説明する。第１図は、本発
明の１実施例のタイヤ内組込み型磁歪センサの側面図、
第２図は本発明の１実施例のタイヤ内組込み型磁歪セン
サの縦断面図である。このタイヤ内組込み型磁歪センサ
は、図示していないが台車のフレーム等に固定した固定
軸１と、固定軸１のまわりに軸受２を介して回転するタ
イヤ状ケース３と、タイヤ状ケース３の内部にかつ固定
軸１に吊り下げ金具４により吊り下げた磁歪センサ５と
から構成されている。さらにタイヤ状ケース３は、側板
６と、硬質樹脂でできており被測定物の表面に接触する
車輪部分７から構成されている。
本発明の１実施例のタイヤ内組込み型磁歪センサは、
上記のように構成されているので、前記車輪部分７が被
測定物に密着するような状態でタイヤ内組込み型磁歪セ
ンサを移動させていくと、被測定物のどの場所において
も、磁歪センサ５と被測定物間の距離（リフトオフ）は
一定であるので、被測定物に作用している応力の大きさ
に比例した磁気異方性を検出することができる。したが
って、被測定物に作用している応力の応力分布を正確に
把握することができる。
上記のように構成されているので、前記車輪部分７が被
測定物に密着するような状態でタイヤ内組込み型磁歪セ
ンサを移動させていくと、被測定物のどの場所において
も、磁歪センサ５と被測定物間の距離（リフトオフ）は
一定であるので、被測定物に作用している応力の大きさ
に比例した磁気異方性を検出することができる。したが
って、被測定物に作用している応力の応力分布を正確に
把握することができる。
［発明の効果］ この発明により、磁歪センサのリフトオフを一定に保
つことができ、構造物に作用する応力の分布状態を正確
に把握することができる。
つことができ、構造物に作用する応力の分布状態を正確
に把握することができる。
第１図は本発明の１実施例のタイヤ内組込み型磁歪セン
サの側面図、第２図は本発明の１実施例のタイヤ内組込
み型磁歪センサの縦断面図、第３図は磁歪センサで応力
を測定している状態を示す斜視図、第４図は磁歪センサ
を示す斜視図である。 １……固定軸、２……軸受、３……タイヤ状ケース、４
……吊り下げ金具、５……磁歪センサ。
サの側面図、第２図は本発明の１実施例のタイヤ内組込
み型磁歪センサの縦断面図、第３図は磁歪センサで応力
を測定している状態を示す斜視図、第４図は磁歪センサ
を示す斜視図である。 １……固定軸、２……軸受、３……タイヤ状ケース、４
……吊り下げ金具、５……磁歪センサ。
Claims (1)
- 【請求項１】磁歪センサを用い、磁気異方性を検出して
材料に作用する応力を測定する磁歪センサにおいて、固
定軸と、固定軸のまわりに軸受を介して回転するタイヤ
状ケースと、タイヤ状ケースの内部に前記固定軸に吊り
下げて配備した磁歪センサとからなることを特徴とする
タイヤ内組込み型磁歪センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19224289A JP2727671B2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | タイヤ内組込み型磁歪センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19224289A JP2727671B2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | タイヤ内組込み型磁歪センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0356838A JPH0356838A (ja) | 1991-03-12 |
| JP2727671B2 true JP2727671B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=16288025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19224289A Expired - Fee Related JP2727671B2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | タイヤ内組込み型磁歪センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2727671B2 (ja) |
-
1989
- 1989-07-24 JP JP19224289A patent/JP2727671B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0356838A (ja) | 1991-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2863843C (en) | Apparatus and method for measuring properties of a ferromagnetic material | |
| JPH0658345B2 (ja) | 無接触検知方法及び検知器 | |
| SE9102122D0 (sv) | Sensor respektive foerfarande foer maetning av vridmoment och/eller krafter | |
| CA1316714C (en) | Torque detecting apparatus | |
| JPS5839283B2 (ja) | シ−ト状物体の測定用厚さ計 | |
| JP2727671B2 (ja) | タイヤ内組込み型磁歪センサ | |
| US10777031B2 (en) | Coin detection system | |
| JPH0356834A (ja) | 円筒材料の磁歪応力測定用ピグ | |
| JPS624641B2 (ja) | ||
| JPH0331377B2 (ja) | ||
| JPS59192930A (ja) | トルク検出方式 | |
| RU2810894C1 (ru) | Магнитоупругий датчик для определения механических напряжений в ферромагнитных материалах | |
| JPH10318857A (ja) | 磁歪効果を利用した応力測定方法および装置 | |
| JPS5757204A (en) | Method of measuring thickness of film formed on surface of ferromagnetic substance | |
| JP3204073B2 (ja) | 磁歪効果を利用した応力測定方法および装置 | |
| JPH0750711Y2 (ja) | 薄鋼帯の磁気探傷装置 | |
| JP2663767B2 (ja) | 変態率測定方法及びその装置 | |
| JP2905561B2 (ja) | 非接触式トルクセンサー | |
| JP3173365B2 (ja) | 磁歪効果を利用した応力測定方法 | |
| JPH02110331A (ja) | 磁歪式応力センサの励磁方法 | |
| JP2000074756A (ja) | Ｉ型断面鋼構造物のフランジ部応力測定装置 | |
| JP2000002600A (ja) | 応力測定方法 | |
| JPS6439571A (en) | Method and device for measuring magnetic permeability | |
| JPH10328152A (ja) | 電磁血流計 | |
| SU824019A1 (ru) | Способ контрол физико-механическихпАРАМЕТРОВ фЕРРОМАгНиТНыХ МАТЕРиАлОВи пРЕОбРАзОВАТЕль дл ЕгО ОСущЕСТВлЕ-Ни |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |