JP2982433B2 - Displacement gauge - Google Patents
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、試験片を負荷したとき
に生ずる変位を計測するための変位計に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a displacement meter for measuring a displacement generated when a test piece is loaded.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、試験片の変位を測定するための変
位計としては、略平行な一対のアームと、両アームの基
端を接続する板ばねと、この板ばね上に貼着された歪み
ゲージとを備えた歪みゲージ式変位計、あるいは、リン
ク機構により独立に回動可能に設けられた一対のアーム
と、一方のアームの基端部に設けられたコイルおよび他
方のアームの基端部からこのコイルに向かって延出する
鉄心で構成される差動トランスとを備えた差動トランス
式変位計が知られている。いずれの変位計も、アーム先
端を試験片の標点に係止し、この試験片に引張力等が作
用した際の試験片の伸びにアームが追動し、このアーム
の開動(回動)を歪みゲージや差動トランスにより測定
することにより標点間の変位を測定するものである。2. Description of the Related Art Heretofore, as a displacement meter for measuring the displacement of a test piece, a pair of substantially parallel arms, a leaf spring connecting the base ends of both arms, and an affixed on the leaf spring. A strain gauge type displacement meter having a strain gauge, or a pair of arms independently rotatably provided by a link mechanism, a coil provided at a base end of one arm, and a base end of the other arm There is known a differential transformer type displacement meter including a differential transformer composed of an iron core extending from a portion toward the coil. In any displacement meter, the tip of the arm is locked to a reference point on the test piece, and the arm follows the elongation of the test piece when a tensile force or the like is applied to the test piece, and the arm is opened (rotated). Is measured with a strain gauge or a differential transformer to measure the displacement between the gauge points.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の変位計は、アームの開動に伴う板ばねの撓みを
歪みゲージにより測定し、あるいは、アームの回動に伴
うアーム基端間の距離変化を差動トランスにより測定す
るものであり、アームは基本的に円弧運動を行う。従っ
て、微小変位については円弧運動が直線運動に近似でき
るので正確な変位測定が可能であるが、比較的大きな変
位については直線運動の近似が成立せず、歪みゲージ、
差動トランスによる測定量と実際の標点間の変位との間
に直線性が成立せずに測定精度の低下を招く、という問
題があった。また、歪みゲージ式変位計の場合、板ばね
に歪みゲージを貼着する手間がかかり、しかも、精度の
高い変位計測を実現するには歪みゲージの貼着作業に熟
練を要し、全体としてコストアップの要因となる、とい
う問題もあった。一方、差動トランス式変位計の場合、
各アームを独立に回動可能にするためにリンク機構を必
要とし、変位計全体の機構が複雑化する、という問題も
あった。However, in the above-described conventional displacement meter, the deflection of the leaf spring caused by the opening movement of the arm is measured by a strain gauge, or the change in the distance between the base ends of the arm caused by the rotation of the arm. Is measured by a differential transformer, and the arm basically performs an arc movement. Therefore, for small displacements, arc movement can be approximated to linear movement, so accurate displacement measurement is possible, but for relatively large displacements, linear movement cannot be approximated, and strain gauges,
There is a problem in that linearity is not established between the amount measured by the differential transformer and the actual displacement between the gauge points, resulting in a decrease in measurement accuracy. In addition, in the case of the strain gauge type displacement meter, it takes time and effort to attach the strain gauge to the leaf spring, and in order to realize the displacement measurement with high accuracy, the skill of attaching the strain gauge is required, and the overall cost is high. There was also a problem that it was a factor of up. On the other hand, in the case of a differential transformer type displacement meter,
There is also a problem that a link mechanism is required to make each arm independently rotatable, and the entire mechanism of the displacement meter becomes complicated.
【0004】本発明の目的は、比較的大きな変位に対し
ても精確な測定が可能で、しかも簡易な機構で組立に熟
練を必要としない変位計を提供することにある。An object of the present invention is to provide a displacement meter which can perform accurate measurement even for a relatively large displacement and which does not require any skill in assembly with a simple mechanism.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】一実施例を示す図1に対
応付けて説明すると、本発明は、試験片1の長手方向に
沿って上下に離間して設けられ、先端が試験片1に押圧
係合されてこの試験片1の変位に追動する一対のエッジ
部材5、6と、これらエッジ部材5、6の変位を検出す
る検出手段11とを備えた変位計2に適用される。そし
て、上述の目的は、エッジ部材5,6の各々に設けられ
た、試験片1を挟んで左右に位置する両端部を、一対の
エッジ部材5,6が互いに平行移動するように他の運動
を拘束する弾性結合部材3cで互いに弾性結合すること
により達成される。The present invention will be described with reference to FIG. 1 showing an embodiment. The present invention is provided so as to be vertically separated from each other along the longitudinal direction of a test piece 1, and the tip is attached to the test piece 1. The present invention is applied to a displacement meter 2 including a pair of edge members 5 and 6 that are pressed and engaged and follow the displacement of the test piece 1 and a detecting unit 11 that detects the displacement of the edge members 5 and 6. The above-mentioned object is achieved by moving both ends provided on each of the edge members 5 and 6 on the left and right sides of the test piece 1 so that the pair of edge members 5 and 6 move in parallel with each other. This is achieved by elastically coupling each other with an elastic coupling member 3c that restricts the above.
【0006】[0006]
【作用】試験片1の変位に追動してエッジ部材5、6は
試験片の長手方向に変位する。この際、エッジ部材5、
6が互いに平行移動するようにこれらエッジ部材5、6
の左右両端部が弾性結合部材3cで結合されているの
で、エッジ部材5、6は互いに平行な状態を維持したま
ま試験片1の変位に追動して変位する。The edge members 5, 6 are displaced in the longitudinal direction of the test piece following the displacement of the test piece 1. At this time, the edge member 5,
6 so that the edge members 5, 6 move parallel to each other.
Since the left and right ends are connected by the elastic connecting member 3c, the edge members 5 and 6 are displaced following the displacement of the test piece 1 while maintaining a parallel state.
【0007】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。In the means and means for solving the above problems which explain the constitution of the present invention, the drawings of the embodiments are used to make the present invention easy to understand. However, the present invention is not limited to this.
【0008】[0008]
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて詳細に説明する。図1は本発明による変位計の一実
施例を示す側面図、図2は同正面図である。これらの図
において、1は変位量を測定すべき試験片であり、この
試験片1には、本実施例の変位計2が取り付けられてい
る。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing an embodiment of a displacement meter according to the present invention, and FIG. 2 is a front view thereof. In these figures, reference numeral 1 denotes a test piece whose displacement amount is to be measured, and the test piece 1 is provided with the displacement meter 2 of the present embodiment.
【0009】3は変位計2のフレームであり、このフレ
ーム3は、試験片1の長手方向に沿って上下に配置され
た一対のフレーム本体3a、3bと、これらフレーム本
体3a、3bを連結する薄板状の伸縮部3cとが一体に
形成されて構成されている。フレーム本体3a、3bは
試験片1の左右に延出して設けられ、伸縮部3cはフレ
ーム本体3a、3bの左右両端部にそれぞれ設けられ、
フレーム本体3a、3bが互いに平行となるようにこれ
ら端部をそれぞれ連結している。また、フレーム本体3
a、3bの間には、これらフレーム本体3a、3bおよ
び伸縮部3cにより囲繞される空洞部3dが形成されて
いる。この空洞部3dは、図2に示すように平面的に見
て長穴状に形成されている。Reference numeral 3 denotes a frame of the displacement meter 2. The frame 3 connects a pair of frame bodies 3a, 3b arranged vertically along the longitudinal direction of the test piece 1, and connects these frame bodies 3a, 3b. A thin plate-shaped expansion / contraction part 3c is integrally formed. The frame bodies 3a, 3b are provided to extend to the left and right of the test piece 1, and the elastic parts 3c are provided at both left and right ends of the frame bodies 3a, 3b, respectively.
These ends are connected so that the frame bodies 3a and 3b are parallel to each other. Also, the frame body 3
A hollow portion 3d surrounded by the frame main bodies 3a, 3b and the expansion / contraction portion 3c is formed between a, 3b. The hollow portion 3d is formed in a long hole shape when viewed in plan as shown in FIG.
【0010】フレーム3は例えば燐青銅のような金属等
により形成されており、フレーム本体3a、3bは、薄
板状の伸縮部3cが撓むことにより試験片1の長手方向
に沿って上下に平行移動が可能とされている。一方、図
1に示すように、フレーム3は全体として試験片1の厚
さ方向(図1において左右方向)に所定の幅を有してお
り、これにより、試験片1の長手方向以外の方向への伸
縮、傾動が抑制されている。The frame 3 is made of, for example, a metal such as phosphor bronze, and the frame bodies 3a and 3b are vertically parallel along the longitudinal direction of the test piece 1 due to bending of the thin plate-like elastic portion 3c. It is possible to move. On the other hand, as shown in FIG. 1, the frame 3 has a predetermined width in the thickness direction of the test piece 1 as a whole (the left-right direction in FIG. 1). Expansion and contraction and tilting are suppressed.
【0011】5、6はそれぞれフレーム本体3a、3b
の上端および下端に設けられたエッジ板であり、このエ
ッジ板5、6の先端5a、6aにはエッジが形成され、
支持ばね7、8により試験片1の標点9にそれぞれ係合
されている。Reference numerals 5 and 6 denote frame bodies 3a and 3b, respectively.
Edge plates provided at the upper end and the lower end of the edge plate. Edges are formed at the tips 5a, 6a of the edge plates 5, 6,
The support springs 7 and 8 are engaged with the reference points 9 of the test piece 1 respectively.
【0012】10はフレーム本体3aの下端に固着され
た磁石、11はフレーム本体3bの上端に固着されて磁
石10との間の変位を検出する変位センサである。変位
センサ11としては、例えば磁気ヘッド、半導体磁気セ
ンサ、渦電流式変位センサなど周知の変位センサが使用
可能である。Reference numeral 10 denotes a magnet fixed to the lower end of the frame main body 3a, and reference numeral 11 denotes a displacement sensor fixed to the upper end of the frame main body 3b to detect a displacement between the magnet 10 and the frame. As the displacement sensor 11, a known displacement sensor such as a magnetic head, a semiconductor magnetic sensor, and an eddy current displacement sensor can be used.
【0013】以上のような構成の変位計2は、支持ばね
7、8によりエッジ板5、6の先端5a、6aを試験片
1の標点9に係合させることにより測定可能となる。こ
の状態で、材料試験機等により試験片1を引張方向に負
荷すると、この試験片1が長手方向に沿って伸び、これ
に追動してエッジ板5、6およびフレーム本体3a、3
bが上下に移動する。この際、上述のごとくフレーム本
体3a、3bは試験片1の長手方向以外の方向への伸
縮、傾動が抑制されているので、フレーム本体3a、3
bは互いに平行なままで上下方向にのみ移動する。そし
て、これらフレーム本体3a、3b間の変位は、磁石1
0と変位センサ11との間の変位としてこの変位センサ
11により検出される。従って、この変位センサ11の
検出信号から試験片1の標点9間の変位、すなわち伸び
量を測定することができる。The displacement meter 2 configured as described above can be measured by engaging the tips 5a, 6a of the edge plates 5, 6 with the reference points 9 of the test piece 1 by the support springs 7, 8. In this state, when the test piece 1 is loaded in the tensile direction by a material testing machine or the like, the test piece 1 extends in the longitudinal direction, and follows the edge plate 5, 6 and the frame main bodies 3a, 3a.
b moves up and down. At this time, since the frame bodies 3a and 3b are suppressed from expanding and contracting and tilting in a direction other than the longitudinal direction of the test piece 1 as described above, the frame bodies 3a and 3b are
b moves only in the vertical direction while remaining parallel to each other. The displacement between the frame bodies 3a and 3b is
This displacement sensor 11 detects a displacement between 0 and the displacement sensor 11. Therefore, from the detection signal of the displacement sensor 11, the displacement between the reference points 9 of the test piece 1, that is, the amount of elongation can be measured.
【0014】ここで、本実施例の変位計2は、試験片1
の標点9に追動して平行移動するエッジ板5、6(およ
びフレーム本体3a、3b)間の変位を変位センサ11
で直接測定することにより試験片1の標点9間の変位
(伸び量)を検出しているので、従来の変位計のように
アームの円弧運動から試験片1の伸び量を検出する構成
と異なり、比較的大きな変位の伸びに対しても変位セン
サ11の検出信号と実際の標点9間の変位との間の直線
性が成立し、微小変位から比較的大きな変位に至るまで
試験片の伸び量を精確に測定することができる。しか
も、従来の変位計と比較して機構が単純であり、しかも
歪みゲージ貼着といった熟練を要する工程も不要で手間
もかからずにコスト低減を図ることができる。Here, the displacement meter 2 of the present embodiment comprises a test piece 1
The displacement between the edge plates 5 and 6 (and the frame bodies 3a and 3b) that follow and move in parallel with the
Since the displacement (elongation) between the reference points 9 of the test piece 1 is detected by directly measuring the elongation amount, the elongation amount of the test piece 1 is detected from the circular motion of the arm like a conventional displacement meter. On the other hand, linearity between the detection signal of the displacement sensor 11 and the actual displacement between the reference points 9 is established even for a relatively large displacement elongation, and the test piece has a small displacement to a relatively large displacement. The amount of elongation can be measured accurately. In addition, the mechanism is simpler than that of the conventional displacement meter, and a step requiring skill such as attaching a strain gauge is not required, so that cost can be reduced without labor.
【0015】なお、請求の範囲と実施例との対応におい
て、エッジ板5、6はエッジ部材を、磁石10および変
位センサ11は検出手段を、伸縮部3cは弾性結合部材
をそれぞれ構成している。In the correspondence between the claims and the embodiment, the edge plates 5 and 6 constitute an edge member, the magnet 10 and the displacement sensor 11 constitute a detecting means, and the extendable portion 3c constitutes an elastic coupling member. .
【0016】なお、本発明の変位計は、その細部が上述
の一実施例に限定されず、種々の変形が可能である。一
例として、変位計の外観構成は一実施例のものに限定さ
れず、例えば、フレーム本体3a、3bと伸縮部3cと
を別体に構成し、薄板状の金属板を長穴状に屈曲して伸
縮部3cを形成したり、あるいは、金属板を半円状に屈
曲したものを一対組み合わせて伸縮部3cを形成しても
よい。さらに、試験片に係止されたエッジ板の左右両端
を単純に弾性結合して変位計を構成してもよい。また、
上述の実施例は試験片の伸び方向の計測についてのみ説
明を行ったが、試験片の圧縮方向の計測についても本発
明の変位計を用いることが可能である。The details of the displacement meter according to the present invention are not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. As an example, the external configuration of the displacement meter is not limited to the one in the embodiment. For example, the frame main bodies 3a and 3b and the expansion and contraction portion 3c are configured separately, and a thin metal plate is bent into a long hole shape. The elastic part 3c may be formed by forming the elastic part 3c, or by combining a pair of metal plates bent in a semicircle. Further, the displacement meter may be formed by simply elastically connecting the left and right ends of the edge plate locked to the test piece. Also,
In the above-described embodiment, only the measurement of the elongation direction of the test piece has been described. However, the displacement meter of the present invention can be used for the measurement of the compression direction of the test piece.
【0017】[0017]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、試験片の変位に追動して平行移動するエッジ部材
の変位を検出手段で測定することにより試験片の変位を
検出しているので、従来の変位計のようにアームの円弧
運動から試験片の変位を検出する構成と異なり、比較的
大きな変位の伸びに対しても検出手段の検出結果と実際
の試験片の変位との間の直線性が成立し、微小変位から
比較的大きな変位に至るまで試験片の伸び量を精確に測
定することができる。しかも、従来の変位計と比較して
機構が単純であり、しかも歪みゲージ貼着といった熟練
を要する工程も不要で手間もかからずにコスト低減を図
ることができる。As described above in detail, according to the present invention, the displacement of the test piece is detected by measuring the displacement of the edge member which moves in parallel with the displacement of the test piece by the detecting means. Therefore, unlike the conventional displacement meter, which detects the displacement of the test piece from the circular motion of the arm, the detection result of the detection means and the actual displacement of the test piece are relatively large even when the displacement is large. Is established, and the elongation of the test piece can be accurately measured from a small displacement to a relatively large displacement. In addition, the mechanism is simpler than that of the conventional displacement meter, and a step requiring skill such as attaching a strain gauge is not required, so that cost can be reduced without labor.
【図1】本発明の一実施例である変位計を示す側面図で
ある。FIG. 1 is a side view showing a displacement meter according to an embodiment of the present invention.
【図2】同変位計を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the displacement meter.
1 変位計 2 試験片 3 フレーム 3a、3b フレーム本体 3c 伸縮部 3d 空洞部 5、6 エッジ板 7、8 支持ばね 9 標点 10 磁石 11 変位センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Displacement meter 2 Test piece 3 Frame 3a, 3b Frame main body 3c Expansion / contraction part 3d Cavity part 5, 6 Edge plate 7, 8 Support spring 9 Reference point 10 Magnet 11 Displacement sensor
Claims (1)
設けられ、先端が試験片に押圧係合されてこの試験片の
変位に追動する一対のエッジ部材と、これらエッジ部材
の変位を検出する検出手段とを備えた変位計において、 前記エッジ部材の各々は前記試験片を挟んで左右に位置
する端部を有し、前記両端部は、前記一対のエッジ部材
が互いに平行移動するように他の運動を拘束する弾性結
合部材で互いに弾性結合されていることを特徴とする変
位計。1. A pair of edge members which are vertically separated from each other along a deformation direction of a test piece, and whose front ends are pressed and engaged with the test piece to follow the displacement of the test piece. A displacement meter including a detecting unit for detecting displacement, wherein each of the edge members has an end portion located on the left and right across the test piece, and the two end portions are such that the pair of edge members move in parallel with each other. A displacement meter, which is elastically coupled to each other by an elastic coupling member that restrains other movements.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3278677A JP2982433B2 (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Displacement gauge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3278677A JP2982433B2 (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Displacement gauge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0593624A JPH0593624A (en) | 1993-04-16 |
JP2982433B2 true JP2982433B2 (en) | 1999-11-22 |
Family
ID=17600635
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3278677A Expired - Lifetime JP2982433B2 (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Displacement gauge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2982433B2 (en) |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP3278677A patent/JP2982433B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0593624A (en) | 1993-04-16 |
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