JP3021834B2 - 残留応力測定方法及び装置 - Google Patents
残留応力測定方法及び装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般の産業機器及び原
子力プラントの部材表面に存在する残留応力を非破壊的
に測定する測定方法と装置に係り、特に、経年機器に対
して、残留応力のみならず、経年劣化をも非破壊的に計
測するに好適な方法と装置に関する。
子力プラントの部材表面に存在する残留応力を非破壊的
に測定する測定方法と装置に係り、特に、経年機器に対
して、残留応力のみならず、経年劣化をも非破壊的に計
測するに好適な方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の残留応力測定方法としては、抵抗
線ひずみゲージ（以下、ひずみゲージという）を測定対
象物表面に貼付けた後に、ひずみゲージ中心部に穿孔し
て測定対象物の残留ひずみを部分的に開放することによ
って残留応力を測定するものがある。
線ひずみゲージ（以下、ひずみゲージという）を測定対
象物表面に貼付けた後に、ひずみゲージ中心部に穿孔し
て測定対象物の残留ひずみを部分的に開放することによ
って残留応力を測定するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の問題点
の一つは、測定対象物表面に穿孔するため、部分破壊と
なることである。従って、半完成品の状態で測定する場
合は、測定後に穿孔部分を削り取れば良いので問題な
い。しかし、完成製品について測定した場合は、穿孔部
を補修しなければならない。しかも、この場合、補修に
よって新たな残留応力を発生する。
の一つは、測定対象物表面に穿孔するため、部分破壊と
なることである。従って、半完成品の状態で測定する場
合は、測定後に穿孔部分を削り取れば良いので問題な
い。しかし、完成製品について測定した場合は、穿孔部
を補修しなければならない。しかも、この場合、補修に
よって新たな残留応力を発生する。
【０００４】また、原子力機器のように汚染を極端に嫌
い、しかも、汚染すると清浄化処置が困難な原子炉炉内
機器のような機器に適用した場合、穿孔によって削除さ
れた金属の回収がもう一つの問題点となる。
い、しかも、汚染すると清浄化処置が困難な原子炉炉内
機器のような機器に適用した場合、穿孔によって削除さ
れた金属の回収がもう一つの問題点となる。
【０００５】本発明の目的は上述の問題点を解決し、非
破壊で残留応力を測定する方法と装置を提供することを
目的とする。また、完成して運転を開始した機器、特に
原子炉炉内機器の残留応力と経年劣化を同時に測定する
に好適な方法と装置を提供することを目的とする。
破壊で残留応力を測定する方法と装置を提供することを
目的とする。また、完成して運転を開始した機器、特に
原子炉炉内機器の残留応力と経年劣化を同時に測定する
に好適な方法と装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のために非
破壊で残留応力を測定できるようにした。すなわち、本
発明では、まず、残留応力が存在する部材表面に貼付け
たひずみゲージ近傍に押圧荷重を負荷し、このときの押
圧荷重−ひずみ応答を計測する。つぎに、残留応力のな
い部材で別に求めた材料固有の押圧荷重−ひずみ応答と
残留応力を有する部材の押圧荷重−ひずみ応答を比較す
る。この押圧荷重−ひずみ応答は部材の残留応力状態に
よって異なるので、残留応力を求めることができる。本
発明の装置では押圧荷重−ひずみ応答と同時に、押圧荷
重後の圧子の圧痕寸法または塑性変形量を測定できるよ
うにした。
破壊で残留応力を測定できるようにした。すなわち、本
発明では、まず、残留応力が存在する部材表面に貼付け
たひずみゲージ近傍に押圧荷重を負荷し、このときの押
圧荷重−ひずみ応答を計測する。つぎに、残留応力のな
い部材で別に求めた材料固有の押圧荷重−ひずみ応答と
残留応力を有する部材の押圧荷重−ひずみ応答を比較す
る。この押圧荷重−ひずみ応答は部材の残留応力状態に
よって異なるので、残留応力を求めることができる。本
発明の装置では押圧荷重−ひずみ応答と同時に、押圧荷
重後の圧子の圧痕寸法または塑性変形量を測定できるよ
うにした。
【０００７】
【作用】一般に残留応力の存在する部材に外力を加えた
場合のひずみ応答は、残留応力の存在しない部材のそれ
と異なる。そのため、両者の外力とひずみ応答を比較す
ることによって残留応力を求めることができる。しか
も、この場合の外力は、僅かな塑性変形を生じさせる程
度でよいので、部材を破壊させる外力に比べると遥かに
小さい。
場合のひずみ応答は、残留応力の存在しない部材のそれ
と異なる。そのため、両者の外力とひずみ応答を比較す
ることによって残留応力を求めることができる。しか
も、この場合の外力は、僅かな塑性変形を生じさせる程
度でよいので、部材を破壊させる外力に比べると遥かに
小さい。
【０００８】本発明は、上述の如き材料の外力に対する
ひずみ応答に着目してなされたものである。外力は押圧
荷重によって負荷し、ひずみ応答はひずみゲージで測定
する。
ひずみ応答に着目してなされたものである。外力は押圧
荷重によって負荷し、ひずみ応答はひずみゲージで測定
する。
【０００９】塑性変形が生ずるまで押圧荷重を負荷する
ので、負荷終了後に圧痕が残留する。圧痕寸法計測から
硬さが求められ、硬さからこの材料の応力ひずみ特性と
脆性特性が分かる。また、押圧荷重負荷時の荷重と押し
込み深さの関係から、圧痕寸法を計測せずに硬さを求め
ることができる。
ので、負荷終了後に圧痕が残留する。圧痕寸法計測から
硬さが求められ、硬さからこの材料の応力ひずみ特性と
脆性特性が分かる。また、押圧荷重負荷時の荷重と押し
込み深さの関係から、圧痕寸法を計測せずに硬さを求め
ることができる。
【００１０】材料の硬さと脆性特性の関係から、経年劣
化を評価できる。
化を評価できる。
【００１１】本発明の残留応力測定装置では、押圧荷重
−ひずみ応答と同時に、押圧荷重時の圧子の押し込み
量、押圧荷重後の圧痕寸法を測定できるようにした。
−ひずみ応答と同時に、押圧荷重時の圧子の押し込み
量、押圧荷重後の圧痕寸法を測定できるようにした。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて詳細に説
明する。
明する。
【００１３】図１，図２のように、まず、残留応力を測
定しようとする機器の部材４の表面に複数のゲージエレ
メント２ａ，２ｂ，２ｃを備えたドウナツ状のひずみゲ
ージ５を貼り付け、リード線３ａ，３ｂ，３ｃをひずみ
測定装置６に接続する。次に、押圧荷重機構７，押圧荷
重制御装置８及び圧子９でひずみゲージ５のドーナッツ
の中心に押圧荷重を負荷する。この時、荷重はロードセ
ル１０により、押し込み深さは押し込み計１１により測
定される。このようにして求めた押圧荷重による誘起さ
れた応力をσA、ひずみをεAとし、残留応力の異なる３
ケースについての例を図３（ａ）に示す。この材料の真
の応力σT と真のひずみεT の関係は図３（ｂ）に示す
ように、表示式、σT＝Ｆ(εT)で表せる。
定しようとする機器の部材４の表面に複数のゲージエレ
メント２ａ，２ｂ，２ｃを備えたドウナツ状のひずみゲ
ージ５を貼り付け、リード線３ａ，３ｂ，３ｃをひずみ
測定装置６に接続する。次に、押圧荷重機構７，押圧荷
重制御装置８及び圧子９でひずみゲージ５のドーナッツ
の中心に押圧荷重を負荷する。この時、荷重はロードセ
ル１０により、押し込み深さは押し込み計１１により測
定される。このようにして求めた押圧荷重による誘起さ
れた応力をσA、ひずみをεAとし、残留応力の異なる３
ケースについての例を図３（ａ）に示す。この材料の真
の応力σT と真のひずみεT の関係は図３（ｂ）に示す
ように、表示式、σT＝Ｆ(εT)で表せる。
【００１４】図３（ａ）を残留応力を未知定数σR，残
留ひずみを未知定数εRとして、σA＝Ｆ(εA−εR)＋σ
R に最小二乗法で近似する。図３(ａ)のケ−ス１は図３
(ｃ)の破線のように表せ、かなり大きな圧縮残留応力状
態（−εR1，−σR1）の場合である。図３（ａ）のケ−
ス２は図３（ｄ）の一点鎖線のように表せ、残留応力は
ほとんどない状態である。図３（ａ）のケ−ス３は図３
（ｅ）の二点鎖線のように表せ、高い引張り残留応力状
態（εR3，σR3）の場合である。
留ひずみを未知定数εRとして、σA＝Ｆ(εA−εR)＋σ
R に最小二乗法で近似する。図３(ａ)のケ−ス１は図３
(ｃ)の破線のように表せ、かなり大きな圧縮残留応力状
態（−εR1，−σR1）の場合である。図３（ａ）のケ−
ス２は図３（ｄ）の一点鎖線のように表せ、残留応力は
ほとんどない状態である。図３（ａ）のケ−ス３は図３
（ｅ）の二点鎖線のように表せ、高い引張り残留応力状
態（εR3，σR3）の場合である。
【００１５】すなわち、材料の真の応力σTと真のひず
みεTの関係式σT＝Ｆ(εT)に最小二乗法で近似してσ
R を求めることができる。
みεTの関係式σT＝Ｆ(εT)に最小二乗法で近似してσ
R を求めることができる。
【００１６】最小二乗法近似式に依らないで、二組の測
定値σA1，εA1とσA2，εA2を応力とひずみの関係式に
代入して、σA1＝Ｆ(εA1−εR)＋σR とσA2＝Ｆ(εA2
−εR)＋σRから解いて、σRを求めることもできる。
定値σA1，εA1とσA2，εA2を応力とひずみの関係式に
代入して、σA1＝Ｆ(εA1−εR)＋σR とσA2＝Ｆ(εA2
−εR)＋σRから解いて、σRを求めることもできる。
【００１７】もう一つの方法として、二組のσA1，εA1
とσA2，εA2を測定し、二点間の勾配を利用する方法を
図５により以下に説明する。
とσA2，εA2を測定し、二点間の勾配を利用する方法を
図５により以下に説明する。
【００１８】まず、測定値から、二点間の勾配ΔσA／
ΔεA＝(σA2−σA1)／(εA2−εA1)を求める。次に、
σT＝Ｆ(εT）から、ｄ(σT)／ｄ(εT）を求める。そこ
で、ΔσA／ΔεA＝ｄ(σT）／ｄ(εT）を満足する
σT，εTを求める。残留応力σRは、σR＝σT−(σA2＋
σA1)／２から、残留ひずみεR＝εT−(εA2＋εA1)／
２からそれぞれ求められる。
ΔεA＝(σA2−σA1)／(εA2−εA1)を求める。次に、
σT＝Ｆ(εT）から、ｄ(σT)／ｄ(εT）を求める。そこ
で、ΔσA／ΔεA＝ｄ(σT）／ｄ(εT）を満足する
σT，εTを求める。残留応力σRは、σR＝σT−(σA2＋
σA1)／２から、残留ひずみεR＝εT−(εA2＋εA1)／
２からそれぞれ求められる。
【００１９】採用され得る圧子９の形状は以下の通りで
ある。図６は球状圧子９ａ、図７は円錐状圧子９ｂ、図
８は角錐状圧子９ｃである。これらの圧子によれば、押
し込み深さの塑性変形量から材料の硬さが求められる。
また、硬さと材料の応力ひずみ特性及び脆性特性とは密
接な関係がある。運転開始した経年機器の処女状態とは
異なる経年材料のデータベースを蓄積することにより、
硬さから、経年脆化と応力ひずみ特性が求まる。このよ
うにして、経年機器の残留応力のみならず経年劣化をも
求めることができる。
ある。図６は球状圧子９ａ、図７は円錐状圧子９ｂ、図
８は角錐状圧子９ｃである。これらの圧子によれば、押
し込み深さの塑性変形量から材料の硬さが求められる。
また、硬さと材料の応力ひずみ特性及び脆性特性とは密
接な関係がある。運転開始した経年機器の処女状態とは
異なる経年材料のデータベースを蓄積することにより、
硬さから、経年脆化と応力ひずみ特性が求まる。このよ
うにして、経年機器の残留応力のみならず経年劣化をも
求めることができる。
【００２０】図９は図１の残留応力測定装置の測定箇所
への設置の途中段階を示している。まず、部材４に貼っ
たひずみゲージ５がほぼ中心になるように押圧荷重機構
７の主脚１２のみを、着脱自在の取り付けベース１３，
接着ベース１４を介して部材４にセットする。この状態
ではまだ押圧用着脱自在のシリンダ１５，圧子９などは
まだ係合していない。ここで、図９のように、主脚１２
の中心孔に芯合わせ用の拡大鏡筒１７を差し込む。上方
から覗いて、ひずみゲージ５と拡大鏡筒１７の中心が一
致するように調心ステージ１８で調節する。調心ステー
ジ１８をロックしてから拡大鏡筒１７を上方に抜き去
り、圧子９を上方から挿入し、次いで、ラム１６，蓄圧
器１９を備えたシリンダ１５を係合する。図１はかかる
状態を示す。かかる構成で、蓄圧器１９からシリンダ１
５内への供給圧力を圧力調整弁２０を制御して調整する
ことによって、圧子９に調整された所望の押圧荷重を負
荷する。圧力調整弁２０はロードセルの荷重を制御する
ように調整される。負荷時，除荷時の押し込み計１１は
押圧荷重制御装置８に繋がれ、負荷時，除荷時の計測か
ら、残留押し込み量が測定される。ひずみ測定装置６か
らのひずみ情報，押圧荷重制御装置８からの押し込み量
と押し込み荷重に付いての情報、及びデータバンク２１
からの硬さと応力ひずみ特性及び経年劣化特性の関係に
関する情報をデータ解析部２２で解析する。解析内容と
方法は上で述べたとおりである。解析結果は、表示装置
２３で表示する。
への設置の途中段階を示している。まず、部材４に貼っ
たひずみゲージ５がほぼ中心になるように押圧荷重機構
７の主脚１２のみを、着脱自在の取り付けベース１３，
接着ベース１４を介して部材４にセットする。この状態
ではまだ押圧用着脱自在のシリンダ１５，圧子９などは
まだ係合していない。ここで、図９のように、主脚１２
の中心孔に芯合わせ用の拡大鏡筒１７を差し込む。上方
から覗いて、ひずみゲージ５と拡大鏡筒１７の中心が一
致するように調心ステージ１８で調節する。調心ステー
ジ１８をロックしてから拡大鏡筒１７を上方に抜き去
り、圧子９を上方から挿入し、次いで、ラム１６，蓄圧
器１９を備えたシリンダ１５を係合する。図１はかかる
状態を示す。かかる構成で、蓄圧器１９からシリンダ１
５内への供給圧力を圧力調整弁２０を制御して調整する
ことによって、圧子９に調整された所望の押圧荷重を負
荷する。圧力調整弁２０はロードセルの荷重を制御する
ように調整される。負荷時，除荷時の押し込み計１１は
押圧荷重制御装置８に繋がれ、負荷時，除荷時の計測か
ら、残留押し込み量が測定される。ひずみ測定装置６か
らのひずみ情報，押圧荷重制御装置８からの押し込み量
と押し込み荷重に付いての情報、及びデータバンク２１
からの硬さと応力ひずみ特性及び経年劣化特性の関係に
関する情報をデータ解析部２２で解析する。解析内容と
方法は上で述べたとおりである。解析結果は、表示装置
２３で表示する。
【００２１】図１０，図１１，図１２は、原子炉の炉内
機器に対して本発明を実施した押圧荷重機構７ａを炉内
機器の部材４ａの表面に、例えば吸盤のような着脱自在
の脚２４を介して取り付けた状況を説明する図である。
押圧荷重機構７ａは、ひずみゲージを貼り付けるための
ゲージ貼りヘッド２５と押圧ヘッド１を備えている。ゲ
ージ貼りヘッド２５と押圧ヘッド１はスライドシャフト
２６によって主脚12ａに対してスライド可能に係合され
ている。図１０のように右端にスライドしたときのゲー
ジ貼りヘッド２５の中心と、図１０と反対に左端にスラ
イドしたときの押圧ヘッド１の中心は一致するようにし
てある。この押圧荷重機構７ａはカプラ２７を介して原
子炉炉内機器用の各種検査ヘッドを所望の場所にセット
するための炉内ロボット２８の先端に連結されている。
機器に対して本発明を実施した押圧荷重機構７ａを炉内
機器の部材４ａの表面に、例えば吸盤のような着脱自在
の脚２４を介して取り付けた状況を説明する図である。
押圧荷重機構７ａは、ひずみゲージを貼り付けるための
ゲージ貼りヘッド２５と押圧ヘッド１を備えている。ゲ
ージ貼りヘッド２５と押圧ヘッド１はスライドシャフト
２６によって主脚12ａに対してスライド可能に係合され
ている。図１０のように右端にスライドしたときのゲー
ジ貼りヘッド２５の中心と、図１０と反対に左端にスラ
イドしたときの押圧ヘッド１の中心は一致するようにし
てある。この押圧荷重機構７ａはカプラ２７を介して原
子炉炉内機器用の各種検査ヘッドを所望の場所にセット
するための炉内ロボット２８の先端に連結されている。
【００２２】押圧荷重機構７ａを備えた炉内ロボット２
８を所望の場所にセットした後、まず、ひずみゲージ５
を貼付ける。ひずみゲージ５の貼付けは、図１０のよう
にゲージ貼りヘッド２５の中心が押圧荷重機構７ａの中
心に来るように右端にスライドして行う。図１１はこの
状態の中央断面を示す。ラム１６ａの先端に緩衝材２９
を介して、接着剤を塗布したひずみゲージ５が予め設け
られている。ラム１６ａを押し下げて測定対象の部材４
ａに押しつけてひずみゲージ５を部材４ａに接着する。
接着を終えたら、ラム１６ａを主脚１２ａ中央のラム位
置決め孔３０から外れるまで上方に引上げて、ひずみゲ
ージ接着を完了する。
８を所望の場所にセットした後、まず、ひずみゲージ５
を貼付ける。ひずみゲージ５の貼付けは、図１０のよう
にゲージ貼りヘッド２５の中心が押圧荷重機構７ａの中
心に来るように右端にスライドして行う。図１１はこの
状態の中央断面を示す。ラム１６ａの先端に緩衝材２９
を介して、接着剤を塗布したひずみゲージ５が予め設け
られている。ラム１６ａを押し下げて測定対象の部材４
ａに押しつけてひずみゲージ５を部材４ａに接着する。
接着を終えたら、ラム１６ａを主脚１２ａ中央のラム位
置決め孔３０から外れるまで上方に引上げて、ひずみゲ
ージ接着を完了する。
【００２３】所望の位置に正しく接着されたかどうか、
ＣＣＤカメラ４２で確認する。
ＣＣＤカメラ４２で確認する。
【００２４】スライドガイド３１はゲージ貼りヘッド２
５と押圧ヘッド１をスライドさせるために設けたもので
ある。ラム１６ａは給圧口３２からの圧力で操作され
る。
５と押圧ヘッド１をスライドさせるために設けたもので
ある。ラム１６ａは給圧口３２からの圧力で操作され
る。
【００２５】次に、押圧ヘッド１の中心が押圧荷重機構
７ａの中心に来るように左端にスライドする。この時既
にラム位置決め孔３０とラム１６ｂの中心は一致するよ
うになっている。給圧口３２ａからの圧力でラム１６ｂ
を押し下げて、図１２のように、ひずみゲージ５の中心
に押圧荷重を負荷する。この場合、負荷，除荷の際の荷
重はロードセル１０により、圧子の変位は押し込み計１
１により測定される。測定終了後ラム１６ｂを主脚１２
ａ中央のラム位置決め孔３０から外れるまで上方に引上
げて、押圧荷重処理を完了する。データの解析は前に述
べたと同様に行われ、残留応力，硬さ及び経年劣化を求
めることができる。
７ａの中心に来るように左端にスライドする。この時既
にラム位置決め孔３０とラム１６ｂの中心は一致するよ
うになっている。給圧口３２ａからの圧力でラム１６ｂ
を押し下げて、図１２のように、ひずみゲージ５の中心
に押圧荷重を負荷する。この場合、負荷，除荷の際の荷
重はロードセル１０により、圧子の変位は押し込み計１
１により測定される。測定終了後ラム１６ｂを主脚１２
ａ中央のラム位置決め孔３０から外れるまで上方に引上
げて、押圧荷重処理を完了する。データの解析は前に述
べたと同様に行われ、残留応力，硬さ及び経年劣化を求
めることができる。
【００２６】
【発明の効果】請求項１によれば、ひずみゲージ近傍の
部材を部分的にも切断することなく残留応力を評価する
ことができる上、ひずみゲージの中心がドーナッツ状基
盤の中心に対応するので、ドーナッツ状基盤の中心を目
標にして押圧荷重を正しく中心に負荷し易く、安定した
押圧荷重−ひずみ関係が得られ、残留応力解析が容易で
ある。
部材を部分的にも切断することなく残留応力を評価する
ことができる上、ひずみゲージの中心がドーナッツ状基
盤の中心に対応するので、ドーナッツ状基盤の中心を目
標にして押圧荷重を正しく中心に負荷し易く、安定した
押圧荷重−ひずみ関係が得られ、残留応力解析が容易で
ある。
【００２７】請求項２によれば、残留応力の評価に加え
て、非破壊的に経年劣化を評価するのに必要な硬さの測
定も同時に行える。
て、非破壊的に経年劣化を評価するのに必要な硬さの測
定も同時に行える。
【００２８】請求項３によれば、ひずみゲージ近傍の部
材を部分的にも切断することなく残留応力を評価するこ
とができる上、ひずみゲージの中心に押圧荷重を負荷し
易く、安定した押圧荷重−ひずみ関係が得られ、残留応
力解析が容易であるとともに、硬さも測定して評価対象
の部材の経年劣化も評価することができる。
材を部分的にも切断することなく残留応力を評価するこ
とができる上、ひずみゲージの中心に押圧荷重を負荷し
易く、安定した押圧荷重−ひずみ関係が得られ、残留応
力解析が容易であるとともに、硬さも測定して評価対象
の部材の経年劣化も評価することができる。
【００２９】請求項４によれば、作業環境が悪い原子炉
の炉内機器に対する非破壊による残留応力の評価と経年
劣化の評価に必要な押圧荷重−ひずみ応答や硬さのデー
タが容易に入手出来る上、非破壊的に残留応力と経年劣
化を評価出来る。
の炉内機器に対する非破壊による残留応力の評価と経年
劣化の評価に必要な押圧荷重−ひずみ応答や硬さのデー
タが容易に入手出来る上、非破壊的に残留応力と経年劣
化を評価出来る。
【図１】本発明の一実施例による劣化評価機能を備えた
残留応力測定装置の装置構成と押圧荷重機構の部分的断
面を示す図である。
残留応力測定装置の装置構成と押圧荷重機構の部分的断
面を示す図である。
【図２】本発明の一実施例による残留応力測定の基本的
な方法と装置構成を示す概念図である。
な方法と装置構成を示す概念図である。
【図３】本発明の一実施例による残留応力測定の基本原
理を示す説明図である。
理を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施例による残留応力測定原理の応
用例を示す説明図である。
用例を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施例による残留応力測定原理の別
の応用例を示す図である。
の応用例を示す図である。
【図６】本発明の一実施例による残留応力測定装置の押
圧荷重機構に用いる球状圧子の先端部分を示す図であ
る。
圧荷重機構に用いる球状圧子の先端部分を示す図であ
る。
【図７】本発明の一実施例による残留応力測定装置の押
圧荷重機構に用いる円錐状圧子の先端部分を示す図であ
る。
圧荷重機構に用いる円錐状圧子の先端部分を示す図であ
る。
【図８】本発明の一実施例による残留応力測定装置の押
圧荷重機構に用いる角錐状圧子の先端部分を示す図であ
る。
圧荷重機構に用いる角錐状圧子の先端部分を示す図であ
る。
【図９】本発明の一実施例による押圧荷重機構の主脚の
部分的断面図と主脚の中心孔に拡大鏡筒を係合した状況
を示す図である。
部分的断面図と主脚の中心孔に拡大鏡筒を係合した状況
を示す図である。
【図１０】本発明の一実施例による原子炉用の押圧荷重
機構の外観を示す図である。
機構の外観を示す図である。
【図１１】本発明の一実施例による原子炉用の押圧荷重
機構のゲージ貼りヘッドでひずみゲージを貼付ける状況
を示す図である。
機構のゲージ貼りヘッドでひずみゲージを貼付ける状況
を示す図である。
【図１２】本発明の一実施例による原子炉用の押圧荷重
機構の押圧ヘッドでひずみゲージ中心に押圧荷重を負荷
している状況を示す図である。
機構の押圧ヘッドでひずみゲージ中心に押圧荷重を負荷
している状況を示す図である。
１…押圧ヘッド、２…ゲージエレメント、３…リード
線、４…部材、５…ひずみゲージ、６…ひずみ測定装
置、７…押圧荷重機構、８…押圧荷重機構制御装置、９
…圧子、１０…ロードセル、１１…押し込み計、１２…
主脚、１３…取り付けベース、１４…接着ベース、１５
…シリンダ、１６…ラム、１７…拡大鏡筒、１８…調心
ステージ、１９…蓄圧器、２０…圧力調整弁、２１…デ
ータバンク、２２…データ解析部、２３…表示器、２４
…脚、２５…ゲージ貼りヘッド、２６…スライドシャフ
ト、２７…カプラ、２８…炉内ロボット、２９…緩衝
材、３０…ラム位置決め孔、３１…スライドガイド、３
２…給圧口、４２…ＣＣＤカメラ。
線、４…部材、５…ひずみゲージ、６…ひずみ測定装
置、７…押圧荷重機構、８…押圧荷重機構制御装置、９
…圧子、１０…ロードセル、１１…押し込み計、１２…
主脚、１３…取り付けベース、１４…接着ベース、１５
…シリンダ、１６…ラム、１７…拡大鏡筒、１８…調心
ステージ、１９…蓄圧器、２０…圧力調整弁、２１…デ
ータバンク、２２…データ解析部、２３…表示器、２４
…脚、２５…ゲージ貼りヘッド、２６…スライドシャフ
ト、２７…カプラ、２８…炉内ロボット、２９…緩衝
材、３０…ラム位置決め孔、３１…スライドガイド、３
２…給圧口、４２…ＣＣＤカメラ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 英世 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 黒沢 孝一 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 青野 泰久 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 辻村 浩 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 服部 成雄 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (56)参考文献 特開 昭61−22221（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−194429（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−175233（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−4027（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−24103（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01L 1/00
Claims (4)
- 【請求項１】ドーナッツ状基盤の同一円周上の対向位置
に複数の素線を周方向及び半径方向またはその何れか一
方の方向に備えたドーナッツ状の抵抗線ひずみゲージを
貼付けた後、該ドーナッツ状の抵抗線ひずみゲージを残
留応力が存在する部材表面に貼付け後、該ドーナッツ状
ひずみゲージの中心部の表面に押圧荷重を負荷し、この
とき計測した押圧荷重−ひずみ応答から残留応力を求め
ることを特徴とする残留応力測定方法。 - 【請求項２】請求項１において、残留応力計測部位の押
圧荷重−ひずみ応答の他に硬さを計測することを特徴と
する残留応力測定方法。 - 【請求項３】部材表面への接着ベースと、圧子及び拡大
鏡筒を着脱自在に通される中心孔を備えて前記接着ベー
スに装着される主脚と、前記中心孔に通された前記拡大
鏡筒の位置を調整する調心ステージと、前記圧子を前記
部材表面方向に押圧する機構と押圧荷重の計測用ロード
セルと押し込み計を備えた押圧荷重機構と、前記押圧荷
重機構を制御する押圧荷重制御装置と、前記部材表面の
測定箇所に装着される抵抗線ひずみゲージに接続される
ひずみ測定装置と、押圧荷重−ひずみ応答−硬さ−応力
ひずみ特性を合わせて解析するデータ解析手段と、前記
データ解析手段の解析結果を表示する表示装置とで構成
したことを特徴とする残留応力測定装置。 - 【請求項４】原子炉の炉内機器の部材表面に着脱自在な
脚と、前記脚に設けたラム位置決め孔と、前記ラム位置
決め孔に対向する位置へスライド移動自在に前記脚にス
ライド自在に装着されたゲージ貼りヘッド及び押圧ヘッ
ドと、前記押圧ヘッドに装着された圧子と、前記各ヘッ
ド毎に装備されていてラムを介して前記ラム位置決め孔
を通した前記ヘッドを前記部材表面方向に押圧する機構
と、前記圧子に対する押圧荷重の計測用ロードセルと押
し込み計を備えた押圧荷重機構と、前記押圧荷重機構を
制御する押圧荷重制御装置と、前記部材表面の測定箇所
に装着される抵抗線ひずみゲージに接続されるひずみ測
定装置と、前記脚に支持されて前記部材表面の測定箇所
を撮像するＣＣＤカメラと、押圧荷重−ひずみ応答−硬
さ−応力ひずみ特性を合わせて解析するデータ解析手段
と、前記データ解析手段の解析結果を表示する表示装置
とで構成したことを特徴とする残留応力測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3241719A JP3021834B2 (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 残留応力測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3241719A JP3021834B2 (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 残留応力測定方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0579928A JPH0579928A (ja) | 1993-03-30 |
| JP3021834B2 true JP3021834B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=17078522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3241719A Expired - Fee Related JP3021834B2 (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 残留応力測定方法及び装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3021834B2 (ja) |
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| KR100517857B1 (ko) * | 2004-12-16 | 2005-09-30 | (주)프론틱스 | 연속압입시험법을 이용한 잔류응력 측정방법 |
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| JP5740751B2 (ja) * | 2011-06-27 | 2015-07-01 | タキロン株式会社 | 階段被覆構造の劣化状態検査具及びそれを用いた検査方法 |
| CN103439031B (zh) * | 2013-09-05 | 2015-04-08 | 东南大学 | 双层薄膜残余应力测试结构 |
| CN104122205B (zh) * | 2014-07-31 | 2016-08-31 | 华中科技大学 | 一种利用压痕隆起量测量残余应力的方法 |
-
1991
- 1991-09-20 JP JP3241719A patent/JP3021834B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0579928A (ja) | 1993-03-30 |
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