JP3157946B2 - 平面二軸応力場での磁歪応力測定方法および装置 - Google Patents
平面二軸応力場での磁歪応力測定方法および装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、平面二軸応力場が形成
されている管や板の磁歪応力を測定する方法および装置
に関する。
されている管や板の磁歪応力を測定する方法および装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガス管などを長時間にわたって健全に保
つためには、残留応力や荷重負荷状態を把握することが
必要である。磁歪応力測定法は、鋼材などに荷重が作用
すると透磁率に異方性が生じ、荷重方向の透磁率が大き
くなり、反対に荷重方向と直角方向の透磁率が小さくな
るので、両透磁率の差を磁歪センサによって検出するこ
とによって、応力の作用する方向および大きさを測定す
る手法である。典型的な先行技術では、磁歪センサを管
の周方向に移動しつつ、管に作用している応力を測定し
ている。このような測定法は、管が小口径であり、した
がって通常、曲げ変形が卓越し、管の周方向の応力が０
または極く小さい値であり、磁歪センサの出力が管軸方
向の応力に対応しているときに有効である。しかしなが
ら管が大口径のとき、たとえば外径が４００ｍｍφ以上
であるとき、管の周方向の応力を無視することができな
い。管が小口径であっても、その管が偏平に変形してい
るときには同様である。このような平面二軸応力場が生
じている場合に、従来の磁歪応力測定原理に基づく応力
測定では、直交する二軸の応力差しか測定できず、材料
の健全性などを評価するために必要な最大および最小主
応力の値は測定できない。
つためには、残留応力や荷重負荷状態を把握することが
必要である。磁歪応力測定法は、鋼材などに荷重が作用
すると透磁率に異方性が生じ、荷重方向の透磁率が大き
くなり、反対に荷重方向と直角方向の透磁率が小さくな
るので、両透磁率の差を磁歪センサによって検出するこ
とによって、応力の作用する方向および大きさを測定す
る手法である。典型的な先行技術では、磁歪センサを管
の周方向に移動しつつ、管に作用している応力を測定し
ている。このような測定法は、管が小口径であり、した
がって通常、曲げ変形が卓越し、管の周方向の応力が０
または極く小さい値であり、磁歪センサの出力が管軸方
向の応力に対応しているときに有効である。しかしなが
ら管が大口径のとき、たとえば外径が４００ｍｍφ以上
であるとき、管の周方向の応力を無視することができな
い。管が小口径であっても、その管が偏平に変形してい
るときには同様である。このような平面二軸応力場が生
じている場合に、従来の磁歪応力測定原理に基づく応力
測定では、直交する二軸の応力差しか測定できず、材料
の健全性などを評価するために必要な最大および最小主
応力の値は測定できない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、健全
性の診断を所望する点において、最大主応力および最小
主応力を正確に測定することができるようにした管など
の平面二軸応力場での磁歪応力測定方法および装置を提
供することである。
性の診断を所望する点において、最大主応力および最小
主応力を正確に測定することができるようにした管など
の平面二軸応力場での磁歪応力測定方法および装置を提
供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、仮想正方形の
各頂点に磁極を配置し、一方の対角線上の磁極を有する
第１コアに励磁コイルを巻回し、他方の対角線上の磁極
を有する第２コイルに検出コイルを巻回した磁歪センサ
を用い、励磁コイルを交流電力によって励磁し、被測定
点を中心として磁歪センサを回転し、検出コイルから出
力される誘導起電力Ｖの最大値と最小値とを求め、誘導
起電力Ｖが最大値および最小値をそれぞれとるときの回
転角からπ／８だけずれた回転角に対応する誘導起電力
Ｖの値から最大および最小主応力をそれぞれ求めること
を特徴とする平面二軸応力場での磁歪応力測定方法であ
る。
各頂点に磁極を配置し、一方の対角線上の磁極を有する
第１コアに励磁コイルを巻回し、他方の対角線上の磁極
を有する第２コイルに検出コイルを巻回した磁歪センサ
を用い、励磁コイルを交流電力によって励磁し、被測定
点を中心として磁歪センサを回転し、検出コイルから出
力される誘導起電力Ｖの最大値と最小値とを求め、誘導
起電力Ｖが最大値および最小値をそれぞれとるときの回
転角からπ／８だけずれた回転角に対応する誘導起電力
Ｖの値から最大および最小主応力をそれぞれ求めること
を特徴とする平面二軸応力場での磁歪応力測定方法であ
る。
【０００５】また本発明は、（ａ）仮想正方形の各頂点
に磁極を有する磁歪センサであって、（ａ１）一方の対
角線上の磁極を有する第１コアと、（ａ２）第１コアに
巻回され、交流電力によって励磁される励磁コイルと、
（ａ３）他方の対角線上の磁極を有する第２コアと、
（ａ４）第２コアに巻回される検出コイルとを有する、
そのような磁歪センサと、 （ｂ）磁歪センサを被測定点を中心として回転させる回
転手段と、 （ｃ）検出コイルから出力に応答し、誘導起電力Ｖの回
転角度に対する変化を表示する表示手段とを含み、 （ｄ）誘導起電力Ｖが最大値および最小値をそれぞれ別
々の回転角からπ／８だけずれた回転角に対応する誘導
起電力Ｖの値から最大および最小主応力をそれぞれ求め
ることを特徴とする平面二軸応力場での磁歪応力測定装
置である。
に磁極を有する磁歪センサであって、（ａ１）一方の対
角線上の磁極を有する第１コアと、（ａ２）第１コアに
巻回され、交流電力によって励磁される励磁コイルと、
（ａ３）他方の対角線上の磁極を有する第２コアと、
（ａ４）第２コアに巻回される検出コイルとを有する、
そのような磁歪センサと、 （ｂ）磁歪センサを被測定点を中心として回転させる回
転手段と、 （ｃ）検出コイルから出力に応答し、誘導起電力Ｖの回
転角度に対する変化を表示する表示手段とを含み、 （ｄ）誘導起電力Ｖが最大値および最小値をそれぞれ別
々の回転角からπ／８だけずれた回転角に対応する誘導
起電力Ｖの値から最大および最小主応力をそれぞれ求め
ることを特徴とする平面二軸応力場での磁歪応力測定装
置である。
【０００６】
【作用】本発明に従えば、仮想正方形の各頂点に磁極を
配置する。一方の対角線上の磁極を有する第１コアに
は、交流電力によって励磁される励磁コイルが巻回され
ている。第１コアの磁極を結ぶ直線に対して垂直な方向
に間隔をあけて他方の対角線上の磁極を有する第２コア
が設けられる。この第２コアには検出コイルが巻回され
る。このようにして磁歪センサが構成され、その検出コ
イルからの誘導起電力は、直交する二軸の応力の差に対
応している。健全性を診断すべき被測定点を中心として
磁歪センサを回転し、検出コイルによって検出される誘
導起電力Ｖの最大値と最小値とを求める。材料力学的な
考察を行うことによって、誘導起電力Ｖが最大値および
最小値をそれぞれとるときの回転角からπ／８だけずれ
た回転角に対応する誘導起電力Ｖの値が最大主応力およ
び最小主応力にそれぞれ対応することが判る。したがっ
て、大口径の管および小口径であっても、管が偏平に変
形した状態における最大主応力および最小主応力の応力
を正確に求めることが可能になる。これによって、所望
する点に作用する応力を測定して、管などの健全性を診
断することができる。
配置する。一方の対角線上の磁極を有する第１コアに
は、交流電力によって励磁される励磁コイルが巻回され
ている。第１コアの磁極を結ぶ直線に対して垂直な方向
に間隔をあけて他方の対角線上の磁極を有する第２コア
が設けられる。この第２コアには検出コイルが巻回され
る。このようにして磁歪センサが構成され、その検出コ
イルからの誘導起電力は、直交する二軸の応力の差に対
応している。健全性を診断すべき被測定点を中心として
磁歪センサを回転し、検出コイルによって検出される誘
導起電力Ｖの最大値と最小値とを求める。材料力学的な
考察を行うことによって、誘導起電力Ｖが最大値および
最小値をそれぞれとるときの回転角からπ／８だけずれ
た回転角に対応する誘導起電力Ｖの値が最大主応力およ
び最小主応力にそれぞれ対応することが判る。したがっ
て、大口径の管および小口径であっても、管が偏平に変
形した状態における最大主応力および最小主応力の応力
を正確に求めることが可能になる。これによって、所望
する点に作用する応力を測定して、管などの健全性を診
断することができる。
【０００７】
【実施例】図１は、本発明の一実施例による磁歪センサ
８ａを用いる応力測定方法を示す斜視図である。磁歪セ
ンサ８ａを被測定点であるＡ点を中心として１８０°回
転させると、直角二軸方向の応力差が検出される。な
お、σ１は最大主応力、σ２は最小主応力を示す。磁歪
センサによる応力測定原理を図２および図３に示す。図
１で示される磁歪センサ８ａの一対の励磁コイル１４
ａ，１４ｂおよび一対の検出コイル２０ａ，２０ｂの代
わりに、図２では等価的な励磁コイル１４および検出コ
イル２０を用いている。図３は、図２に示す磁歪センサ
８の簡略化した平面図である。磁歪センサ８は逆Ｕ字状
の第１コア１３を有し、このコア１３には、励磁コイル
１４が巻回される。第１コア１３の一対の磁極１５，１
６は、管軸４方向に９０°以外の角度α（この実施例で
はα＝４５°）で交差する直線１７上に間隔をあけて設
けられる。励磁コイル１４には、たとえば５０Ｈｚまた
は６０Ｈｚ、１００Ｖの交流電源１８からの電力が出力
されて、励磁コイル１４が励磁される。
８ａを用いる応力測定方法を示す斜視図である。磁歪セ
ンサ８ａを被測定点であるＡ点を中心として１８０°回
転させると、直角二軸方向の応力差が検出される。な
お、σ１は最大主応力、σ２は最小主応力を示す。磁歪
センサによる応力測定原理を図２および図３に示す。図
１で示される磁歪センサ８ａの一対の励磁コイル１４
ａ，１４ｂおよび一対の検出コイル２０ａ，２０ｂの代
わりに、図２では等価的な励磁コイル１４および検出コ
イル２０を用いている。図３は、図２に示す磁歪センサ
８の簡略化した平面図である。磁歪センサ８は逆Ｕ字状
の第１コア１３を有し、このコア１３には、励磁コイル
１４が巻回される。第１コア１３の一対の磁極１５，１
６は、管軸４方向に９０°以外の角度α（この実施例で
はα＝４５°）で交差する直線１７上に間隔をあけて設
けられる。励磁コイル１４には、たとえば５０Ｈｚまた
は６０Ｈｚ、１００Ｖの交流電源１８からの電力が出力
されて、励磁コイル１４が励磁される。
【０００８】磁歪センサ８の第１コア１３に巻回される
励磁コイル１４は、図１に示す磁歪センサ８ａの励磁コ
イル１４ａ，１４ｂに対応する。さらにまた、磁歪セン
サ８には、第２コア１９が設けられ、このコア１９は逆
Ｕ字状に形成される。この第２コア１９には、検出コイ
ル２０が巻回される。磁歪センサ８の第２コア１９に巻
回される検出コイル２０は、図１に示す磁歪センサ８ａ
の検出コイル２０ａ，２０ｂに対応する。なお、漏洩磁
束などを考慮すれば、図１の磁歪センサ８ａのようにコ
アの先端にコイルを巻回する方がより正確に磁歪応力を
測定することができる。ただし、応力測定原理は、等価
的な励磁コイル１４，２０を有する磁歪センサ８を用い
て説明する。
励磁コイル１４は、図１に示す磁歪センサ８ａの励磁コ
イル１４ａ，１４ｂに対応する。さらにまた、磁歪セン
サ８には、第２コア１９が設けられ、このコア１９は逆
Ｕ字状に形成される。この第２コア１９には、検出コイ
ル２０が巻回される。磁歪センサ８の第２コア１９に巻
回される検出コイル２０は、図１に示す磁歪センサ８ａ
の検出コイル２０ａ，２０ｂに対応する。なお、漏洩磁
束などを考慮すれば、図１の磁歪センサ８ａのようにコ
アの先端にコイルを巻回する方がより正確に磁歪応力を
測定することができる。ただし、応力測定原理は、等価
的な励磁コイル１４，２０を有する磁歪センサ８を用い
て説明する。
【０００９】磁歪センサ８の第２コア１９の一対の磁極
２１，２２は、第１コア１３の一対の磁極１５，１６を
結ぶ直線１７に対して垂直な直線２３上で、間隔をあけ
て一対の磁極２１，２２を有する。各磁極１５，１６；
２１，２２の各図心は仮想上の正方形の各頂点位置にあ
り、直線１７，２３は、その仮想上の正方形の対角線に
一致する。励磁コイル１４を交流電源１８によって励磁
すると、検出コイル２０からの誘導起電力は電圧計など
の電圧測定手段２４によって検出される。検出コイル２
０からの誘導起電力Ｖは、直交二軸方向の応力σ４，σ
５に依存して、式１で表される。
２１，２２は、第１コア１３の一対の磁極１５，１６を
結ぶ直線１７に対して垂直な直線２３上で、間隔をあけ
て一対の磁極２１，２２を有する。各磁極１５，１６；
２１，２２の各図心は仮想上の正方形の各頂点位置にあ
り、直線１７，２３は、その仮想上の正方形の対角線に
一致する。励磁コイル１４を交流電源１８によって励磁
すると、検出コイル２０からの誘導起電力は電圧計など
の電圧測定手段２４によって検出される。検出コイル２
０からの誘導起電力Ｖは、直交二軸方向の応力σ４，σ
５に依存して、式１で表される。
【００１０】 Ｖ＝Ｍ（σ４−σ５） …（１） ここでＭは、磁歪感度であり、溶接管の材質などに依存
する定数である。コア１３，１９は一体的に相互に固定
されて構成される。磁歪センサ８では第１コア１３の磁
極１５，１６は、第２コア１９の磁極２１と等距離にあ
る。したがって、管の、たとえば管軸４方向に応力σ４
が発生していない状態では、その管の管軸方向およびそ
れと直角な管周方向の透磁率μは等しい。したがって励
磁コイル１４が交流電源１８によって励磁されていると
き、磁極１５から磁極２１に入る磁束と、この磁極２１
から磁極１６に出ていく磁束とは等しく、同様なことは
磁極２２に関しても成立する。したがって、検出コイル
２０に接続されている電圧測定手段２４によって検出さ
れる誘導起電力Ｖは、０または極く小さい値である。管
に管軸方向の磁歪応力σ４および／またはそれと直角方
向の磁歪応力σ５が作用すると、管の管軸方向とそれと
直角な管周方向との各透磁率は異なり、したがって検出
コイル２０の誘導起電力Ｖは、磁歪感度Ｍと磁歪応力σ
４，σ５の差とに対応した値となる。以下、管軸方向の
応力σ４とそれと直角な管周方向の応力σ５とを総括的
に応力と言うことがある。
する定数である。コア１３，１９は一体的に相互に固定
されて構成される。磁歪センサ８では第１コア１３の磁
極１５，１６は、第２コア１９の磁極２１と等距離にあ
る。したがって、管の、たとえば管軸４方向に応力σ４
が発生していない状態では、その管の管軸方向およびそ
れと直角な管周方向の透磁率μは等しい。したがって励
磁コイル１４が交流電源１８によって励磁されていると
き、磁極１５から磁極２１に入る磁束と、この磁極２１
から磁極１６に出ていく磁束とは等しく、同様なことは
磁極２２に関しても成立する。したがって、検出コイル
２０に接続されている電圧測定手段２４によって検出さ
れる誘導起電力Ｖは、０または極く小さい値である。管
に管軸方向の磁歪応力σ４および／またはそれと直角方
向の磁歪応力σ５が作用すると、管の管軸方向とそれと
直角な管周方向との各透磁率は異なり、したがって検出
コイル２０の誘導起電力Ｖは、磁歪感度Ｍと磁歪応力σ
４，σ５の差とに対応した値となる。以下、管軸方向の
応力σ４とそれと直角な管周方向の応力σ５とを総括的
に応力と言うことがある。
【００１１】図４は、平面に互いに直交する応力σ４，
σ５が作用している状態を示す図である。最大主応力を
σ１、最小主応力をσ３とするとき、平面上のＡ点に働
く応力状態を考える。最大主応力σ１の方向を基準とし
て、その基準線Ａ，Ｂからθだけ回転した方向を法線方
向とする面における応力について、この面の法線方向の
応力をσ４、面上の応力をσ５とすると、σ４およびσ
５はσ１とσ３を用いて式２および式３のように表せ
る。
σ５が作用している状態を示す図である。最大主応力を
σ１、最小主応力をσ３とするとき、平面上のＡ点に働
く応力状態を考える。最大主応力σ１の方向を基準とし
て、その基準線Ａ，Ｂからθだけ回転した方向を法線方
向とする面における応力について、この面の法線方向の
応力をσ４、面上の応力をσ５とすると、σ４およびσ
５はσ１とσ３を用いて式２および式３のように表せ
る。
【００１２】
【数１】
【００１３】図１において、Ａ点を中心として、磁歪セ
ンサ８ａを１８０°回転させるようにしたのは、式２お
よび式３から、σ４とσ５は１８０°の周期を持つ関数
であることが理解されるためである。直交二軸方向の応
力差σ４−σ５は、式２および式３の両式の差から式４
のように表される。
ンサ８ａを１８０°回転させるようにしたのは、式２お
よび式３から、σ４とσ５は１８０°の周期を持つ関数
であることが理解されるためである。直交二軸方向の応
力差σ４−σ５は、式２および式３の両式の差から式４
のように表される。
【００１４】
【数２】
【００１５】図５は、直交二軸方向の応力差σ４−σ５
を測定するための電気的構成を示すブロック図である。
電圧測定手段２４の出力は、マイクロコンピュータなど
によって実現される処理回路２５に与えられる。処理回
路２５は、駆動手段を制御し、また電圧測定手段２４の
測定結果を被測定点Ａを中心に、たとえば管軸４方向を
基準として、その基準線からの回転角度θ毎にメモリ２
７にストアする。メモリ２７のストア内容は、陰極線管
または液晶などの目視表示手段２８によって表示するこ
とができる。
を測定するための電気的構成を示すブロック図である。
電圧測定手段２４の出力は、マイクロコンピュータなど
によって実現される処理回路２５に与えられる。処理回
路２５は、駆動手段を制御し、また電圧測定手段２４の
測定結果を被測定点Ａを中心に、たとえば管軸４方向を
基準として、その基準線からの回転角度θ毎にメモリ２
７にストアする。メモリ２７のストア内容は、陰極線管
または液晶などの目視表示手段２８によって表示するこ
とができる。
【００１６】図６は処理回路２５の動作を説明するため
のフローチャートである。ステップｎ１からステップｎ
２に移り、磁歪センサ８を被測定点Ａを中心として回転
しつつ、その一定角度の角変位毎に、検出コイル２０の
誘導起電力Ｖを測定し、ステップｎ３においてメモリ２
７にストアする。こうして磁歪センサ８は管の被測定点
Ａを中心として１８０°回転変位する。このようなメモ
リ２７にストアされた検出コイル２０の誘導起電力Ｖ、
したがってそれに対応する応力σは、ステップｎ４で表
示手段２８によって表示することができる。
のフローチャートである。ステップｎ１からステップｎ
２に移り、磁歪センサ８を被測定点Ａを中心として回転
しつつ、その一定角度の角変位毎に、検出コイル２０の
誘導起電力Ｖを測定し、ステップｎ３においてメモリ２
７にストアする。こうして磁歪センサ８は管の被測定点
Ａを中心として１８０°回転変位する。このようなメモ
リ２７にストアされた検出コイル２０の誘導起電力Ｖ、
したがってそれに対応する応力σは、ステップｎ４で表
示手段２８によって表示することができる。
【００１７】表示手段２８によって表示される角度θと
検出コイル２０の誘導起電力Ｖに対応する応力、すなわ
ち直交二軸方向の応力差σ４−σ５との関係は、図７の
ようになる。
検出コイル２０の誘導起電力Ｖに対応する応力、すなわ
ち直交二軸方向の応力差σ４−σ５との関係は、図７の
ようになる。
【００１８】図７の（１）は、応力差σ４−σ５を最大
主応力方向を基準として反時計回り方向に計った角度θ
に対して表したグラフである。参考のため、図７の
（２），（３）は直交二軸方向のそれぞれの応力σ４，
σ５の変化の様子を表す。なお、測定開始時点での最大
主応力σ１の方向は、測定前には判らないため、磁歪出
力の結果、グラフの位相は実際には必ずしも図５の
（１）で表される曲線とは一致しない。
主応力方向を基準として反時計回り方向に計った角度θ
に対して表したグラフである。参考のため、図７の
（２），（３）は直交二軸方向のそれぞれの応力σ４，
σ５の変化の様子を表す。なお、測定開始時点での最大
主応力σ１の方向は、測定前には判らないため、磁歪出
力の結果、グラフの位相は実際には必ずしも図５の
（１）で表される曲線とは一致しない。
【００１９】式４からσ１，σ３は、それぞれｓｉｎ
（２θ−π／４）がマイナス・プラス１／２の平方根の
ときに求められる。
（２θ−π／４）がマイナス・プラス１／２の平方根の
ときに求められる。
【００２０】一方、図７のグラフ（１）では、直交二軸
方向の応力差σ４−σ５の変化の様子と直交二軸方向の
応力差σ４−σ５の最大値および最小値のみが得られ
る。式４を考慮すると、応力差σ４−σ５の最大値およ
び最小値を与える角度からπ／８すなわち２２．５°位
相のずれた位置で最大主応力σ１および最小主応力σ３
が与えられることが理解される。
方向の応力差σ４−σ５の変化の様子と直交二軸方向の
応力差σ４−σ５の最大値および最小値のみが得られ
る。式４を考慮すると、応力差σ４−σ５の最大値およ
び最小値を与える角度からπ／８すなわち２２．５°位
相のずれた位置で最大主応力σ１および最小主応力σ３
が与えられることが理解される。
【００２１】このようにして、ステップｎ５では、応力
差σ４−σ５に対応して、検出コイルから出力される誘
導起電力Ｖの最大値および最小値を求める。ステップｎ
６で、誘導起電力Ｖが最大値および最小値をそれぞれと
るときの回転角θから、π／８だけずれた回転角θに対
応する誘導起電力Ｖの値を基に、最大および最小主応力
を求めることができる。
差σ４−σ５に対応して、検出コイルから出力される誘
導起電力Ｖの最大値および最小値を求める。ステップｎ
６で、誘導起電力Ｖが最大値および最小値をそれぞれと
るときの回転角θから、π／８だけずれた回転角θに対
応する誘導起電力Ｖの値を基に、最大および最小主応力
を求めることができる。
【００２２】また、鋼材のある点における最大、最小応
力が測定可能となったことによって、鋼管以外、たとえ
ば鋼板のようなものにも適用できるのは勿論である。
力が測定可能となったことによって、鋼管以外、たとえ
ば鋼板のようなものにも適用できるのは勿論である。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、磁歪セン
サを用いて、直交二軸方向の透磁率の磁気異方性に起因
した検出コイルの誘導起電力Ｖの最大値と最小値を求
め、誘導起電力Ｖが最大値および最小値をそれぞれとる
ときの回転角からπ／８だけずれた回転角に対応する誘
導起電力Ｖの値から最大主応力および最小主応力をそれ
ぞれ求めるようにしたので、二軸応力場における測定点
での最大主応力および最小主応力を容易かつ正確に求め
ることが可能になる。こうして管が大口径であるとき、
および小口径であっも管は偏平に変形しているときなど
において、健全性の診断などに本発明が有利に実施され
る。
サを用いて、直交二軸方向の透磁率の磁気異方性に起因
した検出コイルの誘導起電力Ｖの最大値と最小値を求
め、誘導起電力Ｖが最大値および最小値をそれぞれとる
ときの回転角からπ／８だけずれた回転角に対応する誘
導起電力Ｖの値から最大主応力および最小主応力をそれ
ぞれ求めるようにしたので、二軸応力場における測定点
での最大主応力および最小主応力を容易かつ正確に求め
ることが可能になる。こうして管が大口径であるとき、
および小口径であっも管は偏平に変形しているときなど
において、健全性の診断などに本発明が有利に実施され
る。
【図１】本発明の一実施例による磁歪センサ８ａを用い
る応力測定方法を示す斜視図である。
る応力測定方法を示す斜視図である。
【図２】磁歪センサ８の構成を示す斜視図である。
【図３】磁歪センサ８の構成を簡略化して示す平面図で
ある。
ある。
【図４】平面に互いに直交する応力σ４，σ５が作用し
ている状態を示す図である。
ている状態を示す図である。
【図５】直交二軸方向の応力差σ４−σ５を測定するた
めの本発明の実施例の電気的構成を示すブロック図であ
る。
めの本発明の実施例の電気的構成を示すブロック図であ
る。
【図６】処理回路２５の動作を説明するためのフローチ
ャートである。
ャートである。
【図７】直交二軸方向の応力σ４，σ５を最大主応力方
向の角度θに対して表したグラフである。
向の角度θに対して表したグラフである。
４ 管軸 ８，８ａ 磁歪センサ １３ 第１コア １４，１４ａ，１４ｂ 励磁コイル １５，１６，２１，２２ 磁極 １９ 第２コア ２０，２０ａ，２０ｂ 検出コイル ２４ 電圧測定手段 ２５ 処理回路 ２７ メモリ ２８ 表示手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−186725（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−192931（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−39571（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−213903（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01L 1/00 G01L 1/12
Claims (2)
- 【請求項１】 仮想正方形の各頂点に磁極を配置し、一
方の対角線上の磁極を有する第１コアに励磁コイルを巻
回し、他方の対角線上の磁極を有する第２コイルに検出
コイルを巻回した磁歪センサを用い、 励磁コイルを交流電力によって励磁し、 被測定点を中心として磁歪センサを回転し、 検出コイルから出力される誘導起電力Ｖの最大値と最小
値とを求め、 誘導起電力Ｖが最大値および最小値をそれぞれとるとき
の回転角からπ／８だけずれた回転角に対応する誘導起
電力Ｖの値から最大および最小主応力をそれぞれ求める
ことを特徴とする平面二軸応力場での磁歪応力測定方
法。 - 【請求項２】 （ａ）仮想正方形の各頂点に磁極を有す
る磁歪センサであって、（ａ１）一方の対角線上の磁極
を有する第１コアと、（ａ２）第１コアに巻回され、交
流電力によって励磁される励磁コイルと、（ａ３）他方
の対角線上の磁極を有する第２コアと、（ａ４）第２コ
アに巻回される検出コイルとを有する、そのような磁歪
センサと、 （ｂ）磁歪センサを被測定点を中心として回転させる回
転手段と、 （ｃ）検出コイルから出力に応答し、誘導起電力Ｖの回
転角度に対する変化を表示する表示手段とを含み、 （ｄ）誘導起電力Ｖが最大値および最小値をそれぞれ別
々の回転角からπ／８だけずれた回転角に対応する誘導
起電力Ｖの値から最大および最小主応力をそれぞれ求め
ることを特徴とする平面二軸応力場での磁歪応力測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06438893A JP3157946B2 (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 平面二軸応力場での磁歪応力測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06438893A JP3157946B2 (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 平面二軸応力場での磁歪応力測定方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06273244A JPH06273244A (ja) | 1994-09-30 |
| JP3157946B2 true JP3157946B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=13256895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06438893A Expired - Fee Related JP3157946B2 (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 平面二軸応力場での磁歪応力測定方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3157946B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4691278B2 (ja) * | 2001-07-10 | 2011-06-01 | 中電技術コンサルタント株式会社 | 応力測定方法および磁歪センサ |
| KR101444716B1 (ko) * | 2012-11-12 | 2014-10-21 | 경일대학교산학협력단 | H빔의 비파괴 계측장치 |
| CN103868630A (zh) * | 2014-03-14 | 2014-06-18 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 | 基于逆磁致伸缩效应的吊杆拉力传感器及其拉力测量方法 |
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-
1993
- 1993-03-23 JP JP06438893A patent/JP3157946B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06273244A (ja) | 1994-09-30 |
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