JP3202996B2 - 受動的ピーク撓みセンサ - Google Patents

受動的ピーク撓みセンサ

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JP3202996B2 JP54087298A JP54087298A JP3202996B2 JP 3202996 B2 JP3202996 B2 JP 3202996B2 JP 54087298 A JP54087298 A JP 54087298A JP 54087298 A JP54087298 A JP 54087298A JP 3202996 B2 JP3202996 B2 JP 3202996B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は一般に、構造部材の歪み、あるいは撓みを検
出する計器に関し、特に構造部材において所定の時間に
わたるピーク歪み、あるいは相対的ピーク撓みを測定し
続ける受動的計器に関する。
発明の背景 構造体の寿命は該構造体に加えられた歪みの大きさに
よって支配されることが多い。構造材料あるいは構造シ
ステムにおける歪み、あるいは相対的ピーク撓みは所定
の安全限界値を通過すると、構造材料あるいはシステム
をそれ以上使用しないように外ずすべきであるとか、あ
るいは連続した一貫性を保証するために保守を行なう必
要があることを指示する。このように、構造体に対して
ピーク歪みを正確に測定することが重要である。
本明細書で使用している「歪み計」という用語は歪み
計と撓み計の双方を指すものと理解される。歪み計は受
動的なものと、能動的なものとに分類される。受動的歪
み計は受動的撓みセンサを含み、一般に抽出した時間の
みにおける歪みを測定する。このように、受動的歪み計
が作動しているときに、構造部材がピーク歪みを受けて
いない場合、ピーク歪みは測定されない。受動的歪み計
は、構造部材の瞬間的な撓みを測定し、電子記憶装置に
記憶するように常に作動しているオンサイトマイクロプ
ロセッサと結合された撓みセンサを使用することによ
り、前記制限を排除する。ピーク歪みは記憶された撓み
情報を検討することにより検出される。しかしながら、
能動的歪み計は、マイクロプロセッサおよび記憶要素を
組み込んでいるため受動的歪み計よりも複雑で、脆く、
かつ高価である。
後で測定するためにピーク歪みあるいは撓みによって
起因する状態をより正確に保持する受動的歪み計が必要
とされる。
発明の要約 現存の歪み計に関わる上記の制限は本発明の原理に従
って構成された構造部材のピーク歪みを測定する装置に
よって克服される。前記装置は第1の固定基準点と第1
の部材とを有する第1の位置センサを含む。第1の位置
センサは第1の部材の第1の測定点と第1の固定基準点
との間の距離に対応した信号を発生するようにされてい
る。第1の部材の第1の測定点は第1の部材と第1の固
定基準とを通過する第1の軸線に沿って運動可能であ
る。前記装置は、また第1の方向に加えられた最大応力
に応答して第1の軸線に沿って第1の基準点に対する第
1の測定点を動かすように第1の部材と作動係合してい
る停止手段を含む。更に、停止手段は、第1の方向に対
して逆方向の第1の軸線に沿った第2の方向において加
えられた応力に応答して第1の部材を解放する。従っ
て、本装置が作動すると、第1の可動の部材の第1の測
定点は第1の方向における第1の軸線に沿った第1の固
定基準点に対して最大の移動した点に留まっている。本
装置の実施例は構造部材における引張りあるいは圧縮運
動を測定するように構成可能である。
本発明は、また構造部材の引張り応力、あるいは圧縮
応力から起因するピーク撓みあるいは歪みを測定するこ
とが可能である単一の装置を提供する。本実施例は、更
に第2の固定基準点および第2の部材とを有する第2の
位置センサを含む。第2の位置センサは第2の可動部材
の第2の測定点と第2の固定基準点との間の距離に対応
する信号を発生するようにされている。第2の部材の第
2の測定点は第2の部材と第2の固定基準点とを通過す
る第2の軸線に沿って運動可能である。第1と第2の軸
線は全体的に平行である。更に、第2の軸線に沿った第
2の方向において加えられた最大応力に応答して第2の
軸線に沿った第2の方向における第2の固定基準点に対
する第2の測定点を動かし、かつ第1の方向において加
えられた応力に応答して第2の部材を解放するように停
止手段が第2の部材と作動係合する。従って、第2の部
材の第2の測定点は第2の方向において第2の軸線に沿
った第2の固定基準点に対して最大に移動した点に留ま
っており、一方第1の部材の第1の測定点は第1の方向
における第1の軸線に沿った第1の固定基準点に対する
最大に移動した点に留まっている。
停止手段の各種の実施例が可能である。一実施例にお
いて、停止手段はプッシャであって、該プッシャが第1
の方向における以前の最大応力を越えて運動すると、第
1の方向における第1の測定点を動かすが、該プッシャ
が第2の方向に動くと、第2の方向において第1の部材
を動かさないプッシャである。停止手段は、また室を画
成し、第1の部材よりも直径が大きな開口を有する壁を
含む中空の部材でもよい。第1の部材の端は前記開口を
通して前記室内に入り、前記壁における開口の直径より
も大きな直径の頭部で終わる。第1の方向における以前
の最大の運動を越えて中空の部材が第1の方向において
運動すると第1の部材を動かすが、中空の部材は第1の
部材を動かすことなく第2の方法においては運動自在に
されている。
従って、本発明の目的は受動ピーク撓みセンサを提供
することである。
本発明は第2の目的は1方向以上の方向において撓み
を測定出来る受動的ピーク撓みセンサを提供することで
ある。
本発明の更に別の目的は初期時間からのピーク撓みの
位置に保持されている可動あるいは延長可能要素を有す
る受動的ピーク撓みセンサを提供することである。
本発明のその他の目的、利点および特徴は添付図面に
関連して読めば特定の実施例に関する以下の詳細説明か
ら直ちに理解される。
図面の簡単な説明 図1(a)から図1(d)までは引張り応力によって
生じる撓みを測定するインダクタンスセンサを含む歪み
検出装置を示す図、 図2は構造部材に装着された図1に示す装置を示す
図、 図3(a)から図3(d)までは圧縮応力によって生
じる撓みを測定するインダクタンスセンサを含む歪み検
出装置を示す図、 図4は摩擦部材を含む、図3に示す装置の一部の詳細
を示す図、 図5は歪み検出装置の摩擦部材の代替実施例を示す
図、 図6は図5に示す摩擦部材の要素を詳細に示す図、 図7(a)から図7(e)までは引張り応力および圧
縮応力の双方を測定する歪み検出装置を示す図、 図8は図7の線8−8に沿って見た断面図、 図9(a)から図9(e)までは引張り応力および圧
縮応力の双方を測定する図2の歪み検出装置を示す図、 図10は図9(a)の線10−10に沿って見た断面図、 図11は図9(a)に示す装置のプッシャを詳細に示す
図、 図12は代替的な歪み検出装置を示す図、 図13(a)から図13(b)はリセット機構を含む歪み
検出装置を示す図、 図14は相変化歪み計におけるコアの弛緩を阻止する機
構を示す図、 図15は相変化歪み計におけるコアの弛緩を阻止する代
替的機構を示す図、 図16は相変化歪み計におけるコアの弛緩を阻止する代
替的機構を示す図である。
発明の詳細な説明 本発明の原理に従って作られた歪み検出装置20が図1
と図2とに示されている。前記装置20は摺動ブラケット
23とインダクタンスセンサ21とを密閉するハウジング22
を含む。センサ21は線形可変差動変成器(「LVDT」)と
も称される。ロッド24が一端でハウジング22に、他端で
装着ブラケット25に固定されている。センサ21はハウジ
ング27内でコイル26を含む誘導コイルユニットを含む。
コイル26内を摺動可能な強磁性の円筒形のコア28を囲ん
でいる。センサ21はブラケット37によってハウジング22
に固定されており、線形電位差計を含むその他の周知の
機械的な撓み計、キャパシタンス変位センサ、およびそ
の他のLVDTによって代替可能である。
摺動ブラケット23は可動ロッド29の一端に固定されて
いる。可動ロッド29はハウジング22の開口30を通り、該
開口30内で摺動自在である。可動ロッド29は他端におい
て装着ブラケット31に固定されている。装着ブラケット
25と31とビーム32に固定されている。装着ブラケット25
と31と歪み検出装置20をいずれかの構造材料あるいは構
造系の表面に装着することが出来る。
コア28の最右側端部分33はブラケット23の壁35の開口
34を通り、該開口34の直径よりも大きな直径を有する頭
部36で終わっている。従って、右方への可動ロッド29と
ブラケット23との運動によってコア28を対応する距離だ
け右方へ引張る。しかしながら、可動ロッド29とブラケ
ット23との左方への運動により壁35を、コア28を動かす
ことなくコア28に沿って動かす。そのため、コア28の位
置は所定時間内の装着ブラケット25と31との間の最大の
正の撓みを示す。詳しくは、歪み検出装置20は所定の時
間にわたるビーム32に対する引張り応力の結果として最
大の正の撓みを測定する。
多くの歪み計が可動あるいは延長可能部材を使用して
いる。コア28は可動部材の一例である。可動部材の第2
の例は光学歪み計における摺動トラベラである。光学歪
み計の一実施例においては、光学変位変換器内で摺動ト
ラベラにエミッタとセンサが装着されている。センサは
エミッタからの光線が光学歪み計内の固定点からセンサ
に反射するのに要する時間を測定する。反射時間の変動
がセンサと固定点との間の距離の変動を指示する。延長
可能要素の一例は何らかの相変化歪み計の変形可能な変
換誘導塑性合金鋼(「TRIP」)である。相変化歪み計
は、その開示を参考のために本明細書に含めている米国
特許第5,086,651号に記載されている。相変化歪み計に
おいては、TRIPコアの延びがTRIP材の位相を変動させ
る。この相変化は測定可能であり、歪み測定値に変換可
能である。本発明は可動部材あるいは延長可能部材を使
用した歪み計にも均等に適用可能である。
前記装置20の作動例を以下提供する。
T0 図1(a)は初期基準時間T0における装置20を示す。
ブラケット23と頭部36は、軸線x−xに沿ったビーム32
における何らかの引張り応力がコア28をハウジング22に
対して右方へ対応して運動させるように係合している。
T1 図1(b)は初期時間T0の後の、引張り応力が軸線x
−xに沿って作動し装着ブラケット31、ロッド29、ブラ
ケット23およびコア28をハウジング27に対して運動させ
る時間T1における装置20を示している。
T2 図1(c)は時間T1の後の、圧縮応力がビーム32の軸
線x−xに沿って作用する時間T2における装置20を示
す。コア28はT1からの位置を保持しているが、ブラケッ
ト23は時間T0における位置すら越えて、著しく左方へ移
動していることが判る。T2におけるコア28の位置は依然
として、時間T0以来の軸線x−xに沿ったビーム32にお
ける最大の引張り応力を示している。
T3 図1(d)は時間T2の後の、時間T1における引張り応
力よりも大きな引張り応力がビーム32の軸線x−xに沿
って作用する時間T3における装置20を示す。従って、コ
ア28はブラケット23によってT1における位置よりも更に
右方へ引張られ、そのためここではT0以来のビーム32に
おける新しい最大の歪みに対応する。
コア28の位置をビーム32の歪みの測定に変換すること
は周知である。センサ21のインダクタンスはコイル26内
のコア28の長さによって変動する。センサ21のインダク
タンスは初期基準時間である時間T0において測定され
る。T0において、コア28はコイル26の概ね全てが該コア
28の一部を囲むように位置している。引張り応力により
コア28の一部をコイル26から引っ張り出すと、コイル26
の少なくとも一部はもはやコア28を囲むことはない。こ
のためセンサ21のインダクタンスを変更する。インダク
タンスはT3において再び測定され、T0とT3との間のイン
ダクタンスの差が計算される。センサ21のインダクタン
スはコア28を囲んでいるコイル26の量に対して直線的に
変動する。そのため、時間T0からのコア28の撓みが検出
可能である。この撓みの計算値が次にT0以降のビーム32
における最大の歪みを計算するために使用される。本発
明の原理は、測定可能特性(例えば抵抗値)の関数とし
て線形撓みを測定するようにされたセンサに均等に適用
可能である。集約して電気的変位変換器として知られて
いる電気特性を測定するセンサの例としてはキャパシタ
ンスセンサ、インダクタンス(磁気)センサ、圧電セン
サ、および抵抗センサがある。光学的変位変換器として
知られる光学的特性を測定するセンサの例には光ファイ
バセンサがある。
図3(a)は歪み検出装置38を示す。歪み検出装置38
と前記装置20は多く要素を共用するが、装置38は圧縮歪
みを測定するように構成されている。前記装置20のブラ
ケット23は前記装置38においてプッシャ39に代わってい
る。ビーム32に加えられた応力がブラケット25と31とを
相互に向って運動させると、最終的にプッシャ39は頭部
36と接触し、コア28を左方へ押圧する(図3(b))。
圧縮歪みを発生させている応力が除去されると、プッシ
ャ39は頭部36から外れ、右方へ動く(図3(c))。初
期の圧縮応力の後は、先の最大圧縮応力を上回ると、プ
ッシャ39は初めて頭部36と接触する(図3(d))。従
って、前記装置38におけるコイル26のインダクタンスの
測定値は、引張り歪みを計算するための先に説明した方
法を使用して、初期時間からの最大の圧縮撓みと圧縮応
力とを計算するために使用することが可能である。
図4を参照すると、例えばO−リングのような摩擦部
材をコア28の滑りを阻止するために使用することが可能
である。O−リング40は環状の座41に位置され、環状の
肩フランジ42によって適所に保持される。O−リング40
はコア28の周りで緊密に装嵌し、擬似の力がコア28を移
動させないように作用する。このように、最大の歪みに
対応するコア28の位置が保持される。
コア28の擬似運動を阻止する代替的で好適な摩擦部材
が図5に示されている。ハウジング22は、コア28が通っ
て摺動する開口44を備えた壁43を含む。図6に最良に示
す止めねじ構造体45が、摩擦パッド46とコア28との間の
圧力を調整可能にする。止めねじ構造体45はハウジング
22の外面と開口44との間を連通する孔48を含む。ハウジ
ング22の外面に最も近い前記孔48の部分49はねじを切ら
れている。止めねじ50はねじを切った孔部分49と係合し
孔48内に位置した圧縮ばね51の張力を調整する。圧縮ば
ね51が摩擦パッド46をコア28と接触させ、コア28の擬似
運動を阻止するように強制する。
図7(a)から図7(e)に示すように、ピーク圧縮
歪みとピーク引張り歪みの双方を測定するための単一の
受動的歪み検出装置を本発明の先に開示した原理に従っ
て提供することが可能である。
T0 図7(a)は初期時間T0における歪み検出装置52を示
す。前記装置52は2個のインダクタンス撓みセンサ54お
よび55を密閉しているハウジング53を含む。撓みセンサ
54および55は各々コア56および57を含む。ハウジング52
の一端はU字形シュー60のアーム58、59内に位置してい
る。シュー60の基部61は可動ロッド62の一端に固定され
ている。可動ロッド62の他端は装着ブラケット63に固定
されている。同様に、ロッド64の一端はハウジング53に
固定され、他端は装着ブラケット65に固定されている。
装着ブラケット63と65は図8に示す主要構造部材である
ビーム76に装着されている。
図8には、またハウジング53の上壁69と下壁70とにお
いて相互に対向している整合スロット66および68が示さ
れている。プッシャ71が端部においてアーム58と59とに
固定され、スロット66および68を通過する。図7から判
るように、整合スロット72、73はシュー69のアーム58お
よび59に介在している。ロッド74および75は、それぞれ
壁69および70の最右側端に一端で固定され、それぞれス
ロット72、73を通り、シュー60をハウジング53に対して
位置決めし易くしている。数箇所で77で指示する止めね
じ構造体はシャフト56および57の擬似滑りを阻止する。
T1 図7(b)は時間T0の後の時間T1における装置52を示
す。引張り応力がビーム76の軸線x−xに沿って作用
し、その結果歪みを発生させ、シュー60とハウジング53
が離れ、プッシャ71がコア57を右方へ移動させる。この
引張り応力が除去されると、プッシャ71はコア57を外
し、時間T0における位置に向って戻る。しかしながら、
コア57は引張り応力によって生じる最大の撓み状態に留
まる。
T2 図7(c)に示す時間T2において、圧縮応力が軸線x
−xに沿ってビーム76に作用し、シュー60とハウジング
53が相互に向って動くようにし、かつプッシャ71がコア
56を左方へ移動させるようにする。ビーム76から圧縮応
力が除去されると、プッシャ71はコア56を外し、時間T0
における位置まで戻る。しかしながら、コア56は圧縮応
力によって発生する最大の撓み状態に留まっている。
T3 T1あるいはT2における軸線x−xに沿った応力よりも
大きな軸線x−xに沿った圧縮応力あるいは引張り応力
が発生するとき初めてプッシャ71はコア56または57を更
に移動させる。図7(d)はT1における引張り応力より
小さい引張り応力が軸線x−xに沿ってビーム76に作用
するときの時間T3を示す。
T4 図7(e)は時間T1における引張り応力よりも大きな
引張り応力がビーム76において軸線x−xに沿って作用
する場合のT4を示す。従って、プッシャ71はコア57と再
度係合し、更に右方へ移動させる。このように、コア57
は時間T0以降のビーム76における軸線x−xに沿った引
張り応力による最大の撓みに対応し続ける。
圧縮センサと引張りセンサとの組み合わせの第2の実
施例が図9に示されている。
T0 図9(a)は初期時間T0における歪み検出装置78を示
す。前記装置78は右端において開口80を有するコップ状
のハウジング79を含む。開口80は一般的に円筒形であっ
て、開口83を有する環状室82で終わる円筒形室81まで達
している。開口83は第2の室84内へ達している。圧縮撓
みセンサ85と引張り撓みセンサ86は第2の室84内に装着
されている。撓みセンサ85と86と前述したタイプのセン
サのいずれかでよい。圧縮撓みセンサ85と引張り撓みセ
ンサ86は各々開口83を通して延びるシャフト88および89
を有している。室81の断面と対応する断面を有するプッ
シャ90は前記室81内を摺動自在である。
プッシャ90は図10と図11とに最良に示されている。プ
ッシャ90の左側の面91はシャフト89の直径よりも大きな
直径の円形開口92を含む。シャフト89は開口92を通して
室93内へ入り、そこでねじを切った端部94で終わってい
る。ナット95が前記端部94にねじこまれるが開口92を通
過するには大き過ぎる。従って、プッシャ90が右方へ運
動するとシャフト89を右方へ引張り、一方プッシャ90
は、該プッシャ90が左方へ運動するときはシャフト89を
動かすことなくシャフト89に沿って摺動する。シャフト
88は面91と係合する形状にされている。従って、プッシ
ャ90が右方へ運動するとシャフト88を動かさず、一方左
方へ運動すると面91をシャフト88と係合させ、該シャフ
トを運動させる。ハウジング74は他端が装着ブラケット
98の固定されているロッド96の一端に固定されている。
プッシャ90は他端が装着ブラケット101に固定されてい
るロッド100の一端に固定されている。装着ブラケット9
8と101は各々ビーム99に固定されている。
T1 図9(b)に示す時間T1において、ビーム99の軸線x
−xに沿った圧縮応力がプッシャ90を肩部82に向って室
81内へより深く摺動するようにさせる。面91はシャフト
88が左方へ対応する距離だけ運動する。しかしながら、
シャフト89は動かない。
T2 図9(c)に示す時間T2において、圧縮応力は軸線x
−xに沿ったプッシャ90とシャフト89とを右方へ動かす
引張り応力に置き換わっている。
T3 図9(d)においてはビーム99になんら応力が加えら
れていない、再び休止状態にある装置78を示す。シャフ
ト88の位置は、時間T0以来の圧縮応力によって生じた最
大撓みに対応し、一方シャフト89の位置は時間T0以来の
ビーム99における引張り応力によって生じた最大撓みに
対応する。
図12は最大あるいは瞬間的歪みを選択的に測定するよ
うにされた、本発明の原理による実施例を示す。歪み検
出装置102は図3に示す装置38に類似のプッシャスタイ
ルの装置である。しかしながら、頭部36とプッシャ39は
103で数箇所で示し、プッシャ99の開口(図示せず)を
通して頭部36から延びるボルトと、数箇所に104で示す
ナットとによって固定すればよい。更に別の相違点は前
記装置38で使用したO−リングを使用する代わりに装置
102に止めねじ構造体105を組み込んでいることである。
ナット104がボルト103にねじ込まれると、プッシャ39
が運動する場合、コア28を同様に運動させる。このよう
な構造において、コア28は実際には固定されたプッシャ
39の延長部であり、擬似運動によって移動することは先
ず無いため止めねじ構造体105を外す必要はない。この
ように、歪み検出装置102は周知の受動的な歪み計と同
一の仕方で歪みを瞬間的に測定することが可能である。
前記装置102は、サンプリング手段と記憶手段とを追加
すれば能動的歪み計として作用しうる。
ナット104がボルト103にねじ込まれず、止めねじ構造
体105がコア28と係合する場合、前記装置102は図3に示
す装置38によって指示される本発明の原理に従って作動
する。従って、前記装置102は伝統的な受動的歪み計、
能動的な歪み計あるいは本発明の原理による歪み計とし
て選択的に作動可能である。
本発明は、また初期基準時間においてコアをその状態
にリセットするためにリセット装置の使用を検討してい
る。初期基準時間における歪み検出装置の状態は前記装
置が所定の時間に亘って最大の歪みを測定しうるように
するには既知でなければならない。従って、歪み検出装
置にリセット性をもたせることが重要である。
図13(a)においては、ソレノイド106がハウジング2
7に接続されている。ソレノイド106を作動させること
は、コア28を初期基準時間の状態にハウジング27内へ引
き戻す。代替的に、図13(b)はコア28を初期基準時間
の状態まで戻すための手動による方法を示す。装置107
をリセットするために、ロッド109のねじを切った端部1
08がハウジング22および27の開口(図示せず)を通され
る。コア28の左端はねじを切っためくら孔110を含む。
端部108は孔109に、従って固定されたロッド109とコア2
8とにねじ込まれる。このように、コア28は初期基準時
間の状態にリセットされる。
本発明の一実施例は位相変動歪み計におけるトリップ
(TRIP)コアを延びた状態に保持している。図14は相変
化歪み計120を示す。ここでのコア28は初期には非強磁
性構造体を有するトリップ合金から作られ、一端におい
てセンサ21に固定されている。そのため、歪みによって
ブラケット23が右方へ運動すると、コア28は延びる。こ
の延びによって相変化がコア28の構造体を強磁性にす
る。歪みが解放されると、一方向運動カムカラー123
の、数箇所で122で示すカムがコア28を延びた状態に保
ち、トリップコア28の位相変動が反転するのを阻止し、
従ってコア28の状態を最大応力状態に保つ。
その他の機構をカム122に代えてもよい。図15はボー
ルベアリングカラー124の使用を示している。室125がコ
ア28を囲んでいる。数箇所で126で示すボールベアリン
グはコア28が延びると自在に転動する。コア28が弛緩し
始めると、室125の壁はボールベアリング126が転動しな
いようにし、それ以上の収縮を阻止する。図16はばね12
9とカラー130とを含む、較正した延長ばね組み立て体12
8の使用を示す。カラー130はコア28に装着されている。
ばね129はカラー130を、従ってコア28を弛緩しないよう
にする。
修正形態 本発明の好適実施例を開示し、かつ説明してきたが、
当該技術分野の専門家には本発明の精神から逸脱するこ
となく修正が可能なことが認められる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クラム,デュアン アメリカ合衆国92121 カリフォルニア 州サン ディエゴ,フェリス スクウェ ア ナンバービー 6264 (72)発明者 ロウ,ウィリアム アメリカ合衆国92109 カリフォルニア 州サン ディエゴ,ミッションブールバ ード 2682,アパートメント シー (72)発明者 トンプソン,ラリー,ディ. アメリカ合衆国91916 カリフォルニア 州デスカンソ,ピー.オー.ボックス 1017 (72)発明者 トロムビ,ロバート アメリカ合衆国92115 カリフォルニア 州サン ディエゴ,ロランド コート ナンバー60 4860 (72)発明者 ポーク,ラエモン アメリカ合衆国30327 ジョージア州ア トランタ,カーメン オン ウェスリイ 2780 (56)参考文献 特開2000−346633(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 21/00 - 21/32 G01B 7/00 - 7/34 G01L 1/06

Claims (27)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】構造部材のピーク撓みを測定する装置にお
    いて、 第1の固定基準と第1の部材とを有する第1の位置セン
    サであって、前記第1の部材の第1の測定点と前記第1
    の固定基準との間の距離に対応して信号を発生するよう
    にされ、前記第1の部材の前記第1の測定点が前記第1
    の部材と前記第1の固定基準とを通る第1の軸線に沿っ
    て運動可能である第1の位置センサと、 第1の方向において加えられた最大応力に応答して第1
    の軸線に沿って前記第1の方向における前記第1の固定
    基準に対して前記第1の部材上で第1の測定点を動か
    し、かつ前記第1の方向とは逆の、前記第1の軸線に沿
    って第2の方向に加えられた応力に応答して前記第1の
    部材を解放するように前記第1の部材と作動係合する停
    止手段とを含み、 それにより前記第1の部材の前記第1の測定点が前記第
    1の方向における前記第1の軸線に沿って前記第1の基
    準に対して最大の移動位置点に留まっていることを特徴
    とする構造部材のピーク撓みを測定する装置。
  2. 【請求項2】前記停止手段が、前記第1の部材を前記第
    1の方向に沿って運動させることにより前記第1の固定
    基準に対して前記第1の部材の前記第1の測定点を動か
    すことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の装置。
  3. 【請求項3】前記停止手段が前記第1の部材を延ばすこ
    とにより前記第1の固定基準に対して前記第1の部材の
    前記第1の測定点を動かすことを特徴とする請求の範囲
    第1項に記載の装置。
  4. 【請求項4】前記応力が引張り応力であることを特徴と
    する請求の範囲第1項に記載の装置。
  5. 【請求項5】前記応力が圧縮応力であることを特徴とす
    る請求の範囲第1項に記載の装置。
  6. 【請求項6】第2の固定基準と第2の部材とを有する第
    2の位置センサであって、前記第2の部材の第2の測定
    点と前記第2の固定基準との間の距離に対応した信号を
    発生するようにされた第2の位置センサであり、前記第
    2の部材の前記第2の測定点が前記第2の部材と前記第
    2の固定基準とを通る第2の軸線に沿って運動可能であ
    り、前記第1と第2の軸線が全体的に平行である第2の
    位置センサを更に含み、 前記停止手段が、第2の軸線に沿った第2の方向におい
    て加えられた最大応力に応答して前記第2の軸線に沿っ
    た前記第2の方向における前記第2の固定基準に対して
    前記第2の測定点を動かし、かつ前記第1の方向に加え
    られた応力に応答して前記第2の部材を解放するように
    前記第2の部材と作動係合し、 それにより前記第2の部材の前記第2の測定点が前記第
    2の方向における前記第2の軸線に沿った前記第2の固
    定基準に対して最大移動した点に留まっていることを特
    徴とする請求の範囲第1項に記載の装置。
  7. 【請求項7】前記停止手段がプッシャであることを特徴
    とする請求の範囲第1項に記載の装置。
  8. 【請求項8】前記停止手段が中空の部材であって、階中
    空の部材が室を画成する壁を含み、前記壁が前記部材の
    第1の端部の直径よりも大きな開口を有し、前記部材の
    第1の端部が前記開口を通して前記室内へ入り、前記第
    1の端部が前記開口よりも直径が大きな頭部で終わって
    いることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の装置。
  9. 【請求項9】前記第1の部材と第2の部材の端部が相互
    に対して面し、前記停止手段が前記第1と第2の部材の
    間に位置されたプッシャを含み、前記プッシャが前記第
    1の方向における行先の最大の運動量を越えて前記第1
    の方向に運動すると前記第1の部材を前記第1の方向に
    動かし、前記プッシャが前記第2の方向における行先の
    最大の運動量を越えて前記第2の方向に運動すると前記
    第2の部材を前記第2の方向に動かすことを特徴とする
    請求の範囲第6項に記載の装置。
  10. 【請求項10】前記第1と第2の部材が全体的に平行
    で、かつ相互に対して隣接しており、前記停止手段が、
    行先の最大運動量を越えて第1の方向に運動すると前記
    第2の部材を動かすことなく前記第1の方向に前記第1
    の部材を動かし、さらに前記第2の方向において行先の
    最大の運動量を越えて前記第2の方向に動くと、前記第
    1の部材を動かすことなく前記第2の方向に前記第2の
    部材を動かすようにされているプッシャを含むことを特
    徴とする請求の範囲第6項に記載の装置。
  11. 【請求項11】前記第1の位置センサが電気変位変換
    器、線形可変差動変成器、線形電位差計、キャパシタン
    ス変位センサおよび光学変位変換器からなる群から選ば
    れた一つであることを特徴とする請求の範囲第1項に記
    載の装置。
  12. 【請求項12】前記第1の部材の滑りを阻止する摩擦部
    材を更に含むことを特徴とする請求の範囲第1項に記載
    の装置。
  13. 【請求項13】前記摩擦部材がO−リングであり、前記
    第1の部材が前記O−リングを通して進行することを特
    徴とする請求の範囲第12項に記載の装置。
  14. 【請求項14】前記摩擦部材が前記第1の部材と調整可
    能に加圧接触する摩擦ブロックであることを特徴とする
    請求の範囲第13項に記載の装置。
  15. 【請求項15】前記第1の部材における前記摩擦ブロッ
    クの前記圧力が止めねじ構造体によって調整可能である
    ことを特徴とする請求の範囲第14項に記載の装置。
  16. 【請求項16】前記第1の部材が前記停止手段に選択的
    に接続可能であり、前記第1の部材が前記停止手段に接
    続されない場合は、前記停止手段は、第1の方向におい
    て加えられた最大の応力に応答して第1の軸線に沿って
    前記第1の方向に前記第1の部材を運動させ、かつ前記
    第2の方向に加えられた応力に応答して前記第1の部材
    を解放するように前記第1の部材と作動係合し、それに
    より前記第1の部材の前記第1の測定点が前記第1の方
    向において前記第1の軸線に沿った前記第1の固定基準
    に対する最大の移動点に留まり、前記第1の部材が前記
    停止手段に接続されると、前記第1の部材が前記停止手
    段を何ら撓ますことなく運動することを特徴とする請求
    の範囲第1項に記載の装置。
  17. 【請求項17】リセット機構を更に含むことを特徴とす
    る請求の範囲第1項に記載の装置。
  18. 【請求項18】前記リセット機構が前記第1の位置セン
    サに接続され、かつ作動すると前記第1の部材を運動さ
    せるようにされているソレノイドであることを特徴とす
    る請求の範囲第16項に記載の装置。
  19. 【請求項19】前記リセット機構が前記第1の部材と係
    合するようにされたロッドであることを特徴とする請求
    の範囲第17項に記載の装置。
  20. 【請求項20】相変化歪み計の変形可能コアが応力によ
    って延ばされた状態を保つ装置において、 延ばされると相変化するコアと、 前記コアの一部の相変化を測定するセンサと、 前記コアの前記部分の延ばされた状態を保つ機械的構造
    体とを含むことを特徴とする相変化歪み計の変形可能コ
    アが応力によって延ばされた状態を保つ装置。
  21. 【請求項21】前記機械的構造体がカム、較正された延
    長ばね組み立て体およびボールベアリングカラーからな
    る群から選ばれた一つであることを特徴とする請求の範
    囲第20項に記載の装置。
  22. 【請求項22】前記相変化が前記コアの磁性を変えるこ
    とを特徴とする請求の範囲第20項に記載の装置。
  23. 【請求項23】前記相変化が非強磁性から強磁性に変わ
    ることを特徴とする請求の範囲第22項に記載の装置。
  24. 【請求項24】前記コアが変成により塑性誘発される合
    金鋼であることを特徴とする請求の範囲第23項に記載の
    装置。
  25. 【請求項25】前記コアの相変化が機械的に誘発される
    ことを特徴とする請求の範囲第20項に記載の装置。
  26. 【請求項26】前記センサが誘導コイル装置であること
    を特徴とする請求の範囲第25項に記載の装置。
  27. 【請求項27】前記構造部材の歪みが前記コアに同様の
    歪みを発生させるように構造部材に前記装置を固定する
    手段を更に含むことを特徴とする請求の範囲第20項に記
    載の装置。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6267761B1 (en) * 1997-09-09 2001-07-31 Sherwood Services Ag Apparatus and method for sealing and cutting tissue
US6588282B2 (en) * 1998-03-04 2003-07-08 Microstrain, Inc. Peak strain detection linear displacement sensor system for smart structures
US6807875B2 (en) * 2000-12-01 2004-10-26 Honeywell International Inc. Self-compensating position sensor
CZ304560B6 (cs) * 2007-06-26 2014-07-09 České Vysoké Učení Technické V Praze Fakulta Strojní, Výzkumné Centrum Spalovacích Motorů A Automobilů Josefa Božka Tenzometrický snímač
JP2009085602A (ja) * 2007-09-27 2009-04-23 Bridgestone Corp 連結具の変位量表示装置
JP2009186308A (ja) * 2008-02-06 2009-08-20 Osaki Sogo Kenkyusho:Kk 最大変位記憶装置及びその利用
JP6147496B2 (ja) * 2012-12-07 2017-06-14 大成建設株式会社 最大変位記録計
JP6363917B2 (ja) * 2014-09-03 2018-07-25 株式会社安藤・間 2点間相対変位表示装置
JP6547181B1 (ja) * 2018-05-28 2019-07-24 グローバル精工株式会社 相対変位計測装置及び相対変位計測方法
CN112091839A (zh) * 2020-08-20 2020-12-18 中国第一汽车股份有限公司 一种可避让的旋转凸轮滑块精准检具定位机构及其定位方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4075889A (en) * 1976-10-26 1978-02-28 Jones Paul T Recorder for measuring movement of railroad track rails under load
US4399685A (en) * 1981-02-09 1983-08-23 Dover Corporation Force and kinetic energy measuring device
NO162537C (no) * 1986-02-17 1990-01-10 Dam Patent A S Fremgangsmaate og anordning for ikke-destruktiv materialproevning.
JPS6448906A (en) * 1987-08-13 1989-02-23 Nikko Kk Aggregate supply control method in asphalt plant
US4813435A (en) * 1988-04-25 1989-03-21 Micro Strain Company Implantable displacement sensor means
GB9001744D0 (en) * 1990-01-25 1990-03-28 Molins Plc Adhesive testing device
US5086651A (en) * 1990-09-19 1992-02-11 Bruce Westermo Strain monitoring apparatus and methods for use in mechanical structures subjected to stress
DE4407066C2 (de) * 1993-03-04 1999-03-11 Yazaki Corp Dehnungssensor für eine Fahrzeuglastmeßvorrichtung
US5461926A (en) * 1994-06-30 1995-10-31 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Single-ended optical fiber strain sensor for measuring maximum strain
JP3052047B2 (ja) * 1994-09-07 2000-06-12 本田技研工業株式会社 強磁性金属体の応力測定方法、シート状センサにおける応力分布測定方法および応力分布測定用シート状センサ

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