JP5065141B2

JP5065141B2 - Strain gauge for hot spot stress measurement

Info

Publication number: JP5065141B2
Application number: JP2008113258A
Authority: JP
Inventors: 康弘内野; 知宏田中; 保夫神野藤
Original assignee: Kyowa Electronic Instruments Co Ltd
Current assignee: Kyowa Electronic Instruments Co Ltd
Priority date: 2008-04-23
Filing date: 2008-04-23
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2028-04-23
Also published as: JP2009264856A

Description

本発明は、構造物等の疲労寿命を予測するためにホットスポット応力を計測するためのホットスポット応力測定用ひずみゲージに関するものである。 The present invention relates to a hot spot stress measurement strain gauge for measuring hot spot stress in order to predict the fatigue life of a structure or the like.

橋脚やビルおよびクレーン等の構造物における疲労による損傷が問題となっており、このような構造物の寿命予測が重要視されてきている。構造物の疲労強度を検討し把握するためには、応力集中が損傷の原因となる溶接止端部の応力を把握することが必要となる。このような溶接止端部の疲労強度を検証するためにホットスポット応力が用いられる。ホットスポット応力を求めるためには、構造力学的にＦＥＭ（Finite Element Method：有限要素法）解析等を用いて算出する方法もあるが、最終的には実測によりホットスポット応力を求める方法を用いることが要求される。
実測によりホットスポット応力を求める方法には、例えば、溶接止端部から予め定められた間隔で２枚のひずみゲージを貼り付け、これら２点の応力の比から、いわゆる線形外挿法によって、ホットスポット応力、つまり溶接部の応力、を推定する方法がある。
この種のホットスポット応力を求める方法については、例えば、非特許文献１（「鋼構造物の疲労設計指針・同解説」、日本鋼構造協会発行、第２８３頁〜第２９１頁）に線形外挿法を用いる方法として具体的に説明されている。すなわち、２枚のひずみゲージを、溶接止端部からの距離の異なる予め定められた個所にそれぞれ貼り付け、これら２個所の応力から線形外挿法によってホットスポット応力を求めることが示されている。この非特許文献１には、線形外挿法を用いてホットスポット応力を求めるためのひずみゲージの貼り付け個所についてのいくつかの提案例も記載されており、２枚のひずみゲージを貼り付ける位置は、解析手法によって相違することが示されている。 Damage due to fatigue in structures such as piers, buildings, and cranes has become a problem, and life prediction of such structures has been regarded as important. In order to examine and grasp the fatigue strength of a structure, it is necessary to grasp the stress at the weld toe where the stress concentration causes damage. Hot spot stress is used to verify the fatigue strength of such a weld toe. In order to obtain the hot spot stress, there is a method of structural mechanical calculation using FEM (Finite Element Method) analysis or the like, but finally, a method of obtaining the hot spot stress by actual measurement should be used. Is required.
As a method for obtaining the hot spot stress by actual measurement, for example, two strain gauges are attached at a predetermined interval from the weld toe, and the hot spot stress is determined by a so-called linear extrapolation method based on the ratio of the stresses at these two points. There is a method for estimating the spot stress, that is, the stress of the weld.
For a method for obtaining this type of hot spot stress, for example, linear extrapolation is described in Non-Patent Document 1 ("Fatigue Design Guidelines for Steel Structures and Explanation", published by Japan Steel Structure Association, pages 283 to 291). It is specifically described as a method using the method. That is, it has been shown that two strain gauges are respectively attached to predetermined locations having different distances from the weld toe, and the hot spot stress is obtained by linear extrapolation from these two stresses. . This non-patent document 1 also describes some proposal examples of the locations where strain gauges are attached to obtain hot spot stress using the linear extrapolation method, and positions where two strain gauges are attached. Are shown to differ depending on the analysis method.

また、非特許文献２（「ＪＷＥＳ接合・溶接技術Ｑ＆Ａ１０００（Ｎｏ．Ｑ０４−２−１９）」、社団法人日本溶接協会のホームページ、http://www-it.jwes.or.jp/qa/details.jsp?pg_no=0040020190）には、ホットスポット応力を求めるために、溶接止端から板厚ｔの０．５倍（０．５ｔ）と１．５倍（１．５ｔ）の位置における応力値を直線で結び、溶接止端位置に外挿した応力値を推定する方法（ＳＲ２０２Ｂ法と表記されている）について記載されている。 Non-Patent Document 2 ("JWES Joining / Welding Technology Q & A 1000 (No. Q04-2-19)", Japan Welding Association website, http://www-it.jwes.or.jp/qa/details .jsp? pg_no = 0040020190), the stress value at the position of 0.5 times (0.5t) and 1.5 times (1.5t) the plate thickness t from the weld toe to obtain the hot spot stress. Are connected by a straight line, and a method of estimating a stress value extrapolated to the weld toe position (described as SR202B method) is described.

「鋼構造物の疲労設計指針・同解説」、日本鋼構造協会発行（第２８３頁〜第２９１頁）"Fatigue Design Guidelines for Steel Structures and Explanation", published by Japan Steel Structure Association (pages 283-291) 「ＪＷＥＳ接合・溶接技術Ｑ＆Ａ１０００（Ｎｏ．Ｑ０４−２−１９）」、社団法人日本溶接協会のホームページ、ＵＲＬ（http://www-it.jwes.or.jp/qa/details.jsp?pg_no=0040020190）、２００４年“JWES Joining and Welding Technology Q & A 1000 (No. Q04-2-19)”, Japan Welding Association website, URL (http://www-it.jwes.or.jp/qa/details.jsp?pg_no= 0040020190), 2004

このような方法は、解析手法に従って予め決定された所定個所における応力値を計測するためのひずみゲージを貼り付ける際に、ひずみゲージを正しく位置決めしなければならず、また該当位置にひずみゲージを適正に貼り付けなければならないなど、熟練の作業が必要となっていた。しかも、ホットスポット応力は、基本的に２個所の測定値に基づいて算出するため、このようなホットスポット応力を求めるためには、各ひずみゲージで測定されたデータに基づく測定後のデータ処理によって応力を算出する必要があり、測定中にリアルタイムで結果を得ることができなかった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、ホットスポット応力を測定するための位置決めおよび貼り付けが容易で、作業性が高く、簡易で且つ適確なホットスポット応力の測定を実現することの可能なホットスポット応力測定用ひずみゲージを提供することを目的としている。 In such a method, when a strain gauge for measuring a stress value at a predetermined location determined in advance according to an analysis method is attached, the strain gauge must be correctly positioned, and the strain gauge is properly positioned at the corresponding position. Skilled work was necessary, such as having to stick to. Moreover, since the hot spot stress is basically calculated based on the measured values at two locations, in order to obtain such hot spot stress, data processing after measurement based on data measured by each strain gauge is performed. The stress had to be calculated and results could not be obtained in real time during the measurement.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is easy to position and paste for measuring hot spot stress, has high workability, and realizes simple and accurate measurement of hot spot stress. An object of the present invention is to provide a strain gauge for measuring hot spot stress .

本発明の請求項１の目的は、特に、ゲージベース上に所定の抵抗値を有する固定抵抗を設けることにより、ホットスポット応力を算出するブリッジ回路を形成し、ゲージベースの先端を溶接止端部に合わせて貼り付けるだけで、ホットスポット応力を測定するための適切な位置合わせが行われ、且つブリッジ出力としてホットスポット応力を直接的に得ることができ、簡単な構成で、作業性が良く、簡易に且つ適確にホットスポット応力を測定することを可能とするホットスポット応力測定用ひずみゲージを提供することにある。
本発明の請求項２の目的は、特に、ゲージベース上にそれ自体でホットスポット応力を算出するブリッジ回路を形成し、ゲージベースの先端を溶接止端部に合わせて貼り付けるだけで、ホットスポット応力を測定するための適切な位置合わせが行われ、且つブリッジ出力としてホットスポット応力を直接的に得ることができ、極めて作業性が良く、簡易に且つ適確にホットスポット応力を測定することを可能とするホットスポット応力測定用ひずみゲージを提供することにある。 The purpose of claim 1 of the present invention, particularly, by providing a fixed resistor having a predetermined resistance value on gauge base, to form a bridge circuit for calculating the hot spot stress, welding the gauge base of the tip toe By simply pasting to match, suitable alignment for measuring hot spot stress is performed, and hot spot stress can be obtained directly as a bridge output, with a simple configuration and good workability, An object of the present invention is to provide a strain gauge for measuring hot spot stress which enables simple and accurate measurement of hot spot stress.
The object of claim 2 of the present invention is to form a hot spot, in particular, by forming a bridge circuit for calculating the hot spot stress by itself on the gauge base and attaching the tip of the gauge base to the weld toe. Appropriate alignment for measuring the stress is performed, and the hot spot stress can be obtained directly as the bridge output, so that the workability is very good and the hot spot stress can be measured easily and accurately. It is an object of the present invention to provide a strain gauge for measuring hot spot stress.

本発明の請求項３の目的は、特に、ゲージ機能を阻害することなく、ゲージベース上にホットスポット応力を算出するブリッジ回路を形成することができるホットスポット応力測定用ひずみゲージを提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、簡単な構成で、ブリッジ出力としてホットスポット応力を直接的に得ることができるホットスポット応力測定用ひずみゲージを提供することにある。
本発明の請求項５の目的は、特に、被溶接部材の状況に合わせて、簡易に、ブリッジ出力としてホットスポット応力を直接的に得ることができるホットスポット応力測定用ひずみゲージを提供することにある。 An object of claim 3 of the present invention is to provide a strain gauge for measuring hot spot stress, which can form a bridge circuit for calculating hot spot stress on a gauge base without interfering with the gauge function. is there.
A fourth object of the present invention is to provide a strain gauge for measuring hot spot stress, which can obtain hot spot stress directly as a bridge output with a simple configuration.
An object of claim 5 of the present invention is to provide a strain gauge for measuring hot spot stress, which can easily obtain hot spot stress directly as a bridge output in accordance with the condition of a member to be welded. is there.

請求項１に記載した本発明に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージは、上述した目的を達成するために、
可撓性を有するフィルム状の絶縁体からなるゲージベースと、
前記ゲージベースの所定方向の一端から前記所定方向についての第１の所定距離に配置されて前記ゲージベース上に設けられ前記第１の所定距離における前記所定方向についてのひずみに感応するゲージ抵抗からなる第１のゲージグリッド部と、
前記ゲージベースの前記一端から前記所定方向についての第１の所定距離に配置されて前記ゲージベース上に設けられ前記第１の所定距離における前記所定方向についてのひずみに感応するゲージ抵抗からなる第２のゲージグリッド部と、
前記ゲージベースの前記一端から前記所定方向についての第１の所定距離に配置されて前記ゲージベース上に設けられ前記第１の所定距離における前記所定方向についてのひずみに感応するゲージ抵抗からなる第３のゲージグリッド部と、
前記ゲージベースの前記一端から前記所定方向についての前記第１の所定距離とは異なる第２の所定距離に配置されて前記ゲージベース上に設けられ前記第２の所定距離における前記所定方向についてのひずみに感応するゲージ抵抗からなる第４のゲージグリッド部と、
前記第１のゲージグリッド部の一端と前記第２のゲージグリッド部の一端とを接続し、前記第２のゲージグリッド部の他端と前記第４のゲージグリッド部の一端とを接続し、前記第４のゲージグリッド部の他端と前記第３のゲージグリッド部の一端とを接続し、そして前記第１のゲージグリッド部の他端、前記第１のゲージグリッド部の一端と前記第２のゲージグリッド部の一端との接続個所、前記第４のゲージグリッド部の他端と前記第３のゲージグリッド部の一端との接続個所および前記第３のゲージグリッド部の他端、にそれぞれ接続するための導電路を形成する第１、第２、第３および第４の配線接続部と、
を具備し、且つ
前記第１の配線接続部は、固定抵抗の一端およびブリッジ入力の一端に接続され、前記第２の配線接続部は、ブリッジ出力の一端に接続され、前記第３の配線接続部は、前記ブリッジ入力の他端に接続され、そして前記第４の配線接続部は、前記固定抵抗の他端および前記ブリッジ出力の他端に接続されることを特徴としている。 In order to achieve the above-mentioned object, the strain gauge for hot spot stress measurement according to the present invention described in claim 1
A gauge base made of a film-like insulator having flexibility;
The gauge base is provided on the gauge base at a first predetermined distance in the predetermined direction from one end in the predetermined direction of the gauge base, and includes a gauge resistor that is sensitive to strain in the predetermined direction at the first predetermined distance. A first gauge grid section;
A second gauge resistor disposed on the gauge base at a first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the gauge base and comprising a gauge resistance sensitive to strain in the predetermined direction at the first predetermined distance; The gauge grid part of
A third gauge resistor is disposed on the gauge base at a first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the gauge base, and comprises a gauge resistance sensitive to strain in the predetermined direction at the first predetermined distance. The gauge grid part of
A strain in the predetermined direction at the second predetermined distance provided on the gauge base and disposed at a second predetermined distance different from the first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the gauge base. A fourth gauge grid section comprising gauge resistance sensitive to
Connecting one end of the first gauge grid part and one end of the second gauge grid part, connecting the other end of the second gauge grid part and one end of the fourth gauge grid part, The other end of the fourth gauge grid part and one end of the third gauge grid part are connected, and the other end of the first gauge grid part, one end of the first gauge grid part and the second Connecting to one end of the gauge grid portion, connecting portion between the other end of the fourth gauge grid portion and one end of the third gauge grid portion, and the other end of the third gauge grid portion, respectively. First, second, third and fourth wiring connections forming conductive paths for
And the first wiring connection portion is connected to one end of a fixed resistor and one end of a bridge input, and the second wiring connection portion is connected to one end of a bridge output, and the third wiring connection And the fourth wiring connection portion is connected to the other end of the fixed resistor and the other end of the bridge output.

請求項２に記載した本発明に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージは、上述した目的を達成するために、
可撓性を有するフィルム状の絶縁体からなるゲージベースと、
前記ゲージベースの所定方向の一端から前記所定方向についての第１の所定距離に配置されて前記ゲージベース上に設けられ前記第１の所定距離における前記所定方向についてのひずみに感応するゲージ抵抗からなる第１のゲージグリッド部と、
前記ゲージベースの前記一端から前記所定方向についての第１の所定距離に配置されて前記ゲージベース上に設けられ前記第１の所定距離における前記所定方向についてのひずみに感応するゲージ抵抗からなる第２のゲージグリッド部と、
前記ゲージベースの前記一端から前記所定方向についての第１の所定距離に配置されて前記ゲージベース上に設けられ前記第１の所定距離における前記所定方向についてのひずみに感応するゲージ抵抗からなる第３のゲージグリッド部と、
前記ゲージベースの前記一端から前記所定方向についての前記第１の所定距離とは異なる第２の所定距離に配置されて前記ゲージベース上に設けられ前記第２の所定距離における前記所定方向についてのひずみに感応するゲージ抵抗からなる第４のゲージグリッド部と、
前記第１のゲージグリッド部の一端と前記第２のゲージグリッド部の一端とを接続し、前記第２のゲージグリッド部の他端と前記第４のゲージグリッド部の一端とを接続し、前記第４のゲージグリッド部の他端と前記第３のゲージグリッド部の一端とを接続し、そして前記第１のゲージグリッド部の他端、前記第１のゲージグリッド部の一端と前記第２のゲージグリッド部の一端との接続個所、前記第４のゲージグリッド部の他端と前記第３のゲージグリッド部の一端との接続個所および前記第３のゲージグリッド部の他端、にそれぞれ接続するための導電路を形成する第１、第２、第３および第４の配線接続部と、
前記第１の配線接続部と前記第４の配線接続部との間に接続されて前記ゲージベース上に設けられた固定抵抗と、
を具備し、且つ
前記第１の配線接続部は、ブリッジ入力の一端に接続され、前記第２の配線接続部は、ブリッジ出力の一端に接続され、前記第３の配線接続部は、前記ブリッジ入力の他端に接続され、そして前記第４の配線接続部は、前記ブリッジ出力の他端に接続されることを特徴としている。 In order to achieve the above-mentioned object, the strain gauge for hot spot stress measurement according to the present invention described in claim 2 is provided.
A gauge base made of a film-like insulator having flexibility;
The gauge base is provided on the gauge base at a first predetermined distance in the predetermined direction from one end in the predetermined direction of the gauge base, and includes a gauge resistor that is sensitive to strain in the predetermined direction at the first predetermined distance. A first gauge grid section;
A second gauge resistor disposed on the gauge base at a first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the gauge base and comprising a gauge resistance sensitive to strain in the predetermined direction at the first predetermined distance; The gauge grid part of
A third gauge resistor is disposed on the gauge base at a first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the gauge base, and comprises a gauge resistance sensitive to strain in the predetermined direction at the first predetermined distance. The gauge grid part of
A strain in the predetermined direction at the second predetermined distance provided on the gauge base and disposed at a second predetermined distance different from the first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the gauge base. A fourth gauge grid section comprising gauge resistance sensitive to
Connecting one end of the first gauge grid part and one end of the second gauge grid part, connecting the other end of the second gauge grid part and one end of the fourth gauge grid part, The other end of the fourth gauge grid part and one end of the third gauge grid part are connected, and the other end of the first gauge grid part, one end of the first gauge grid part and the second Connecting to one end of the gauge grid portion, connecting portion between the other end of the fourth gauge grid portion and one end of the third gauge grid portion, and the other end of the third gauge grid portion, respectively. First, second, third and fourth wiring connections forming conductive paths for
A fixed resistor connected between the first wiring connection portion and the fourth wiring connection portion and provided on the gauge base;
And the first wiring connection portion is connected to one end of a bridge input, the second wiring connection portion is connected to one end of a bridge output, and the third wiring connection portion is connected to the bridge. It is connected to the other end of the input, and the fourth wiring connection portion is connected to the other end of the bridge output.

請求項３に記載した本発明に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージは、請求項１または請求項２のホットスポット応力測定用ひずみゲージであって、
前記固定抵抗は、ゲージベース上に添設される、いわゆるチップ抵抗であることを特徴としている。
請求項４に記載した本発明に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージは、請求項１〜３のいずれか１項のホットスポット応力測定用ひずみゲージであって、
前記第１のゲージグリッド部および前記第３のゲージグリッド部の定格抵抗値は前記固定抵抗の抵抗値とほぼ等しく且つ前記第２のゲージグリッド部および前記第４のゲージグリッド部の定格抵抗値は前記固定抵抗の半分の抵抗値であることを特徴としている。
請求項５に記載した本発明に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージは、請求項１〜４のいずれか１項のホットスポット応力測定用ひずみゲージであって、
ホットスポット応力の測定対象とする被溶接部材の板厚をＴとして、前記第１の所定距離を０．５Ｔとし、前記第２の所定距離を１．５Ｔとしたことを特徴としている。 The strain gauge for hot spot stress measurement according to the present invention described in claim 3 is the strain gauge for hot spot stress measurement according to claim 1 or 2 ,
The fixed resistor is a so-called chip resistor attached on the gauge base.
The strain gauge for hot spot stress measurement according to the present invention described in claim 4 is the strain gauge for hot spot stress measurement according to any one of claims 1 to 3 ,
The rated resistance values of the first gauge grid part and the third gauge grid part are substantially equal to the resistance value of the fixed resistance, and the rated resistance values of the second gauge grid part and the fourth gauge grid part are The resistance value is half that of the fixed resistor.
The strain gauge for hot spot stress measurement according to the present invention described in claim 5 is the strain gauge for hot spot stress measurement according to any one of claims 1 to 4 ,
The thickness of the member to be welded to be measured for hot spot stress is T, the first predetermined distance is 0.5T, and the second predetermined distance is 1.5T.

本発明によれば、ホットスポット応力を測定するための位置決めおよび貼り付けが容易で、作業性が高く、簡易で且つ適確なホットスポット応力の測定を実現することの可能なホットスポット応力測定用ひずみゲージを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, for the hot spot stress measurement which can implement | achieve the measurement of hot spot stress which is easy to position and paste for measuring a hot spot stress, is easy to work, and is easy and accurate. A strain gauge can be provided .

本発明の請求項１のホットスポット応力測定用ひずみゲージによれば、
可撓性を有するフィルム状の絶縁体からなるゲージベースと、前記ゲージベースの所定方向の一端から前記所定方向についての第１の所定距離に配置されて前記ゲージベース上に設けられ前記第１の所定距離における前記所定方向についてのひずみに感応するゲージ抵抗からなる第１のゲージグリッド部と、前記ゲージベースの前記一端から前記所定方向についての第１の所定距離に配置されて前記ゲージベース上に設けられ前記第１の所定距離における前記所定方向についてのひずみに感応するゲージ抵抗からなる第２のゲージグリッド部と、前記ゲージベースの前記一端から前記所定方向についての第１の所定距離に配置されて前記ゲージベース上に設けられ前記第１の所定距離における前記所定方向についてのひずみに感応するゲージ抵抗からなる第３のゲージグリッド部と、前記ゲージベースの前記一端から前記所定方向についての前記第１の所定距離とは異なる第２の所定距離に配置されて前記ゲージベース上に設けられ前記第２の所定距離における前記所定方向についてのひずみに感応するゲージ抵抗からなる第４のゲージグリッド部と、前記第１のゲージグリッド部の一端と前記第２のゲージグリッド部の一端とを接続し、前記第２のゲージグリッド部の他端と前記第４のゲージグリッド部の一端とを接続し、前記第４のゲージグリッド部の他端と前記第３のゲージグリッド部の一端とを接続し、そして前記第１のゲージグリッド部の他端、前記第１のゲージグリッド部の一端と前記第２のゲージグリッド部の一端との接続個所、前記第４のゲージグリッド部の他端と前記第３のゲージグリッド部の一端との接続個所および前記第３のゲージグリッド部の他端、にそれぞれ接続するための導電路を形成する第１、第２、第３および第４の配線接続部と、を具備し、且つ前記第１の配線接続部は、固定抵抗の一端およびブリッジ入力の一端に接続され、前記第２の配線接続部は、ブリッジ出力の一端に接続され、前記第３の配線接続部は、前記ブリッジ入力の他端に接続され、そして前記第４の配線接続部は、前記固定抵抗の他端および前記ブリッジ出力の他端に接続されるようにすることにより、
特に、ゲージベース上に所定の抵抗値を有する固定抵抗を設けることによって、ホットスポット応力を算出するブリッジ回路を形成し、ゲージベースの先端を溶接止端部に合わせて貼り付けるだけで、ホットスポット応力を測定するための適切な位置合わせが行われ、且つブリッジ出力としてホットスポット応力を直接的に得ることができ、簡単な構成で、作業性が良く、簡易に且つ適確にホットスポット応力を測定することが可能となる。 According to the strain gauge for measuring hot spot stress according to claim 1 of the present invention,
A gauge base made of a film-like insulator having flexibility, and the first base disposed on the gauge base at a first predetermined distance in the predetermined direction from one end of the gauge base in a predetermined direction. A first gauge grid portion made of a gauge resistor that is sensitive to strain in the predetermined direction at a predetermined distance; and a first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the gauge base on the gauge base. A second gauge grid portion formed of gauge resistance that is provided and is sensitive to strain in the predetermined direction at the first predetermined distance; and a first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the gauge base. A gauge that is provided on the gauge base and is sensitive to strain in the predetermined direction at the first predetermined distance. A third gauge grid portion made of a resist and a second predetermined distance different from the first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the gauge base and provided on the gauge base. Connecting a fourth gauge grid portion made of a gauge resistance sensitive to strain in the predetermined direction at a predetermined distance of 2, one end of the first gauge grid portion, and one end of the second gauge grid portion; Connecting the other end of the second gauge grid part and one end of the fourth gauge grid part, connecting the other end of the fourth gauge grid part and one end of the third gauge grid part, And the other end of the first gauge grid part, a connection point between one end of the first gauge grid part and one end of the second gauge grid part, the other end of the fourth gauge grid part First, second, third, and fourth wiring connections that form conductive paths for connection to one end of the third gauge grid portion and the other end of the third gauge grid portion, respectively. And the first wiring connection portion is connected to one end of a fixed resistor and one end of a bridge input, and the second wiring connection portion is connected to one end of a bridge output, The wiring connection portion is connected to the other end of the bridge input, and the fourth wiring connection portion is connected to the other end of the fixed resistor and the other end of the bridge output,
In particular, by providing a fixed resistor with a predetermined resistance value on the gauge base, a bridge circuit that calculates hot spot stress is formed, and the hot spot is simply pasted by aligning the tip of the gauge base with the weld toe. Appropriate alignment for measuring stress is performed, and hot spot stress can be obtained directly as a bridge output. Easy operation, good workability, easy and accurate hot spot stress can be obtained. It becomes possible to measure.

また、本発明の請求項２のホットスポット応力測定用ひずみゲージによれば、
可撓性を有するフィルム状の絶縁体からなるゲージベースと、前記ゲージベースの所定方向の一端から前記所定方向についての第１の所定距離に配置されて前記ゲージベース上に設けられ前記第１の所定距離における前記所定方向についてのひずみに感応するゲージ抵抗からなる第１のゲージグリッド部と、前記ゲージベースの前記一端から前記所定方向についての第１の所定距離に配置されて前記ゲージベース上に設けられ前記第１の所定距離における前記所定方向についてのひずみに感応するゲージ抵抗からなる第２のゲージグリッド部と、前記ゲージベースの前記一端から前記所定方向についての第１の所定距離に配置されて前記ゲージベース上に設けられ前記第１の所定距離における前記所定方向についてのひずみに感応するゲージ抵抗からなる第３のゲージグリッド部と、前記ゲージベースの前記一端から前記所定方向についての前記第１の所定距離とは異なる第２の所定距離に配置されて前記ゲージベース上に設けられ前記第２の所定距離における前記所定方向についてのひずみに感応するゲージ抵抗からなる第４のゲージグリッド部と、前記第１のゲージグリッド部の一端と前記第２のゲージグリッド部の一端とを接続し、前記第２のゲージグリッド部の他端と前記第４のゲージグリッド部の一端とを接続し、前記第４のゲージグリッド部の他端と前記第３のゲージグリッド部の一端とを接続し、そして前記第１のゲージグリッド部の他端、前記第１のゲージグリッド部の一端と前記第２のゲージグリッド部の一端との接続個所、前記第４のゲージグリッド部の他端と前記第３のゲージグリッド部の一端との接続個所および前記第３のゲージグリッド部の他端、にそれぞれ接続するための導電路を形成する第１、第２、第３および第４の配線接続部と、前記第１の配線接続部と前記第４の配線接続部との間に接続されて前記ゲージベース上に設けられた固定抵抗と、を具備し、且つ
前記第１の配線接続部は、ブリッジ入力の一端に接続され、前記第２の配線接続部は、ブリッジ出力の一端に接続され、前記第３の配線接続部は、前記ブリッジ入力の他端に接続され、そして前記第４の配線接続部は、前記ブリッジ出力の他端に接続されるようにすることにより、
特に、ゲージベース上にそれ自体でホットスポット応力を算出するブリッジ回路を形成し、ゲージベースの先端を溶接止端部に合わせて貼り付けるだけで、ホットスポット応力を測定するための適切な位置合わせが行われ、且つブリッジ出力としてホットスポット応力を直接的に得ることができ、極めて作業性が良く、簡易に且つ適確にホットスポット応力を測定することが可能となる。 According to the hot spot stress measurement strain gauge of claim 2 of the present invention,
A gauge base made of a film-like insulator having flexibility, and the first base disposed on the gauge base at a first predetermined distance in the predetermined direction from one end of the gauge base in a predetermined direction. A first gauge grid portion made of a gauge resistor that is sensitive to strain in the predetermined direction at a predetermined distance; and a first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the gauge base on the gauge base. A second gauge grid portion formed of gauge resistance that is provided and is sensitive to strain in the predetermined direction at the first predetermined distance; and a first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the gauge base. A gauge that is provided on the gauge base and is sensitive to strain in the predetermined direction at the first predetermined distance. A third gauge grid portion made of a resist and a second predetermined distance different from the first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the gauge base and provided on the gauge base. Connecting a fourth gauge grid portion made of a gauge resistance sensitive to strain in the predetermined direction at a predetermined distance of 2, one end of the first gauge grid portion, and one end of the second gauge grid portion; Connecting the other end of the second gauge grid part and one end of the fourth gauge grid part, connecting the other end of the fourth gauge grid part and one end of the third gauge grid part, And the other end of the first gauge grid part, a connection point between one end of the first gauge grid part and one end of the second gauge grid part, the other end of the fourth gauge grid part First, second, third, and fourth wiring connections that form conductive paths for connection to one end of the third gauge grid portion and the other end of the third gauge grid portion, respectively. And a fixed resistor connected between the first wiring connection portion and the fourth wiring connection portion and provided on the gauge base, and the first wiring connection portion is , Connected to one end of the bridge input, the second wiring connection is connected to one end of the bridge output, the third wiring connection is connected to the other end of the bridge input, and the fourth By connecting the wiring connection part to the other end of the bridge output,
In particular, a bridge circuit that calculates the hot spot stress by itself is formed on the gauge base, and the appropriate alignment for measuring the hot spot stress is achieved simply by attaching the tip of the gauge base to the weld toe. In addition, the hot spot stress can be obtained directly as the bridge output, the workability is extremely good, and the hot spot stress can be measured easily and accurately.

本発明の請求項３のホットスポット応力測定用ひずみゲージによれば、請求項１または請求項２のホットスポット応力測定用ひずみゲージにおいて、
前記固定抵抗は、ゲージベース上に添設される、いわゆるチップ抵抗であることにより、
特に、ゲージ機能を阻害することなく、ゲージベース上にホットスポット応力を算出するブリッジ回路を形成することが可能となる。
本発明の請求項４のホットスポット応力測定用ひずみゲージによれば、請求項１〜３のいずれか１項のホットスポット応力測定用ひずみゲージにおいて、
前記第１のゲージグリッド部および前記第３のゲージグリッド部の定格抵抗値は前記固定抵抗の抵抗値とほぼ等しく且つ前記第２のゲージグリッド部および前記第４のゲージグリッド部の定格抵抗値は前記固定抵抗の半分の抵抗値であることにより、
特に、簡単な構成で、ブリッジ出力としてホットスポット応力を直接的に得ることが可能となる。 According to the strain gauge for hot spot stress measurement of claim 3 of the present invention, in the strain gauge for hot spot stress measurement of claim 1 or claim 2 ,
The fixed resistor is a so-called chip resistor attached on the gauge base,
In particular, a bridge circuit for calculating hot spot stress can be formed on the gauge base without hindering the gauge function.
According to the strain gauge for hot spot stress measurement according to claim 4 of the present invention, in the strain gauge for hot spot stress measurement according to any one of claims 1 to 3 ,
The rated resistance values of the first gauge grid part and the third gauge grid part are substantially equal to the resistance value of the fixed resistance, and the rated resistance values of the second gauge grid part and the fourth gauge grid part are By having a resistance value that is half of the fixed resistance,
In particular, hot spot stress can be directly obtained as a bridge output with a simple configuration.

本発明の請求項５のホットスポット応力測定用ひずみゲージによれば、請求項１〜４のいずれか１項のホットスポット応力測定用ひずみゲージにおいて、
ホットスポット応力の測定対象とする被溶接部材の板厚をＴとして、前記第１の所定距離を０．５Ｔとし、前記第２の所定距離を１．５Ｔとすることにより、
特に、被溶接部材の状況に合わせて、簡易に、ブリッジ出力としてホットスポット応力を直接的に得ることが可能となる。 According to the strain gauge for hot spot stress measurement according to claim 5 of the present invention, in the strain gauge for hot spot stress measurement according to any one of claims 1 to 4 ,
By setting the plate thickness of a member to be welded as a hot spot stress measurement target to T, the first predetermined distance is 0.5T, and the second predetermined distance is 1.5T.
In particular, hot spot stress can be directly obtained as a bridge output in a simple manner in accordance with the condition of the member to be welded.

以下、本発明に係る実施の形態に基づき、図面を参照して本発明のホットスポット応力測定用ひずみゲージを詳細に説明する。
図１は、本発明の基礎とした第１の実施の形態に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージの構成を示す平面図であり、図２は、図１のホットスポット応力測定用ひずみゲージの使用状態を示す斜視図である。
図１および図２に示すホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ１は、ゲージベース１およびゲージパターン２を備えている。ゲージパターン２は、第１のゲージリードグリッド部としての第１のグリッド部２１、第２のゲージリードグリッド部としての第２のグリッド部２２、ゲージタブ２３ａ、２３ｂ、２４ａおよび２４ｂを有している。
図１に示すように、ゲージベース１は、やや細長い長方形に形成された可撓性を有する合成樹脂等のフィルム状の絶縁体からなる。このゲージベース１上に形成される金属箔からなるゲージパターン２は、ゲージベース１の長手方向の一端ＬＥから長手方向について第１の所定距離ＤＡ（図３（ａ）および（ｂ）参照）に配置されるゲージ抵抗ＧＡの第１のグリッド部２１およびこの第１のグリッド部２１の両端に接続されるゲージタブ２３ａ、２３ｂ、並びに前記一端ＬＥから前記長手方向について前記第１の所定距離ＤＡよりも長い第２の所定距離ＤＢ（図３（ａ）および（ｂ）参照）に配置されるゲージ抵抗ＧＢの第２のグリッド部２２およびこの第２のグリッド部２２の両端に接続されるゲージタブ２４ａ、２４ｂを有している。 Hereinafter, based on the embodiment concerning the present invention, the strain gauge for hot spot stress measurement of the present invention is explained in detail with reference to drawings.
FIG. 1 is a plan view showing the configuration of a hot spot stress measurement strain gauge according to the first embodiment based on the present invention, and FIG. 2 shows the use of the hot spot stress measurement strain gauge of FIG. It is a perspective view which shows a state.
A strain gauge G1 for hot spot stress measurement shown in FIGS. 1 and 2 includes a gauge base 1 and a gauge pattern 2. The gauge pattern 2 has a first grid part 21 as a first gauge lead grid part, a second grid part 22 as a second gauge lead grid part, and gauge tabs 23a, 23b, 24a and 24b. .
As shown in FIG. 1, the gauge base 1 is made of a film-like insulator such as a flexible synthetic resin formed in a slightly elongated rectangle. The gauge pattern 2 made of metal foil formed on the gauge base 1 is at a first predetermined distance DA (see FIGS. 3A and 3B) from the longitudinal end LE of the gauge base 1 in the longitudinal direction. The first grid portion 21 of the gauge resistor GA to be disposed, the gauge tabs 23a and 23b connected to both ends of the first grid portion 21, and the first predetermined distance DA from the one end LE in the longitudinal direction. A second grid portion 22 of the gauge resistor GB disposed at a long second predetermined distance DB (see FIGS. 3A and 3B) and gauge tabs 24a connected to both ends of the second grid portion 22; 24b.

第１のグリッド部２１は、ゲージベース１の長手方向についての伸縮によって抵抗値が変化するように、図１に示すごとく、長手方向に沿って細長く且つ幅が狭い部分を多数平行に形成して、繰り返し折り返すパターンを形成し、前記長手方向の一端ＬＥから第１の所定距離ＤＡにその折り返しの中心線を位置させるとともに、折り返し端部については、抵抗値が充分に低くなるように広い幅に形成する。第２のグリッド部２２は、やはり、ゲージベース１の長手方向についての伸縮によって抵抗値が変化するように、図１に示すごとく、長手方向に沿って細長く且つ幅が狭い部分を多数平行に形成して、繰り返し折り返すパターンを形成し、前記長手方向の一端ＬＥから第２の所定距離ＤＢにその折り返しの中心線を位置させるとともに、前記長手方向に直交する方向の折り返し端部については、抵抗値が充分に低くなるように広い幅に形成する。
第１のグリッド部２１の両端は、抵抗値が充分に低くなるように幅広く形成した導通路を介して外部結線用のゲージタブ２３ａおよび２３ｂにそれぞれ接続されている。このとき、第１のグリッド部２１の両端からゲージタブ２３ａおよび２３ｂへ引き出す導通路は、図１のように第２のグリッド部２２と干渉しないように迂回して配置している。第２のグリッド部２２の両端は、抵抗値が充分に低くなるように幅広く形成した導通路を介して外部結線用のゲージタブ２４ａおよび２４ｂにそれぞれ接続されている。 As shown in FIG. 1, the first grid portion 21 is formed in parallel with a plurality of narrow and narrow portions along the longitudinal direction so that the resistance value changes due to expansion and contraction in the longitudinal direction of the gauge base 1. Then, a pattern of repeated folding is formed, the center line of the folding is positioned at a first predetermined distance DA from one end LE in the longitudinal direction, and the folded end is widened so that the resistance value is sufficiently low. Form. As shown in FIG. 1, the second grid portion 22 is formed in parallel with a plurality of narrow and narrow portions along the longitudinal direction so that the resistance value is changed by expansion and contraction in the longitudinal direction of the gauge base 1. Then, a pattern that is repeatedly folded is formed, the center line of the folding is positioned at the second predetermined distance DB from one end LE in the longitudinal direction, and the resistance value of the folded end in the direction orthogonal to the longitudinal direction is It is formed in a wide width so that is sufficiently low.
Both ends of the first grid portion 21 are respectively connected to gauge tabs 23a and 23b for external connection through conductive paths formed wide so that the resistance value is sufficiently low. At this time, the conduction paths drawn out from both ends of the first grid portion 21 to the gauge tabs 23a and 23b are detoured so as not to interfere with the second grid portion 22 as shown in FIG. Both ends of the second grid portion 22 are respectively connected to gauge tabs 24a and 24b for external connection through conductive paths formed so as to have a sufficiently low resistance value.

なお、この場合、第１のグリッド部２１のゲージ抵抗ＧＡの定格抵抗値と第２のグリッド部２２のゲージ抵抗ＧＢの定格抵抗値は、通常の構成であれば、外部に接続される測定回路および演算を簡単にするためにも、等しい値に設定することが望ましい。
このとき、導通路の配線パターンの幅を広くするだけで導通路の抵抗値を充分に低くすることができる場合には、ゲージパターン２全体を抵抗性金属からなる金属箔を用いて形成してもよい。あるいは、第１のグリッド部２１および第２のグリッド部２２を伸縮により抵抗値が変化する抵抗性金属を用いて形成し、ゲージパターン２の第１のグリッド部２１および第２のグリッド部２２以外のゲージタブ２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ、並びにそれらと第１のグリッド部２１および第２のグリッド部２２との間の導通路の部分を、より抵抗値の低い導電性金属を用いて形成するようにしても良い。
このようなホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ１は、図２に示すようにして用いられる。すなわち、板状の第１の部材Ｍ１上に、やはり板状の第２の部材Ｍ２の端部を鉛直にして溶接した典型的な構造において、溶接部Ｗの溶接止端部ＨＳに、ホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ１の長手方向の一端ＬＥを突き合わせた状態で、ホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ１を第１の部材Ｍ１上に貼り付ける。 In this case, if the rated resistance value of the gauge resistor GA of the first grid portion 21 and the rated resistance value of the gauge resistor GB of the second grid portion 22 are normal configurations, a measurement circuit connected to the outside is used. In order to simplify the calculation, it is desirable to set the same value.
At this time, if the resistance value of the conduction path can be sufficiently lowered by simply widening the width of the wiring pattern of the conduction path, the entire gauge pattern 2 is formed using a metal foil made of a resistive metal. Also good. Or the 1st grid part 21 and the 2nd grid part 22 are formed using the resistive metal from which resistance value changes with expansion-contraction, and other than the 1st grid part 21 and the 2nd grid part 22 of the gauge pattern 2 The gauge tabs 23a, 23b, 24a, 24b and the conductive path portions between the gauge tabs 23a, 23b, 24a, and 24b and the first grid portion 21 and the second grid portion 22 are formed using a conductive metal having a lower resistance value. Anyway.
Such a strain gauge G1 for hot spot stress measurement is used as shown in FIG. That is, in a typical structure in which the end of the plate-like second member M2 is welded vertically on the plate-like first member M1, a hot spot is formed on the weld toe HS of the weld W. The strain gauge G1 for hot spot stress measurement is affixed on the 1st member M1, in the state which faced | matched the longitudinal end LE of the strain gauge G1 for stress measurement.

このような状態で、ゲージタブ２３ａと２３ｂとの間にあらわれる第１のグリッド部２１によるゲージ抵抗ＧＡおよびゲージタブ２４ａと２４ｂとの間にあらわれる第２のグリッド部２２によるゲージ抵抗ＧＢをリード線等を介して外部のブリッジ回路等を構成する計測回路に接続し、溶接止端部ＨＳにおけるホットスポット応力を計測する。
次に、このようなホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ１におけるホットスポット応力の測定原理を図３を参照し具体的な例に基づいて説明する。
図３には、（ａ）溶接部の断面および溶接止端部ＨＳからの距離に応じた応力の計測値並びに溶接止端部ＨＳにおけるホットスポット応力の推定値をそれぞれ組み合わせて模式的に示す模式図と、（ｂ）図３（ａ）の模式図における適正な貼り付け位置に対応して示された図１と同様のホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ１の平面図とを示している。
図３（ａ）に示すように、溶接止端部ＨＳから第１の所定距離ＤＡの位置ＰＡおよび該第１の所定距離ＤＡよりも長い第２の所定距離ＤＢの位置ＰＢそれぞれにおける応力ε_Ａおよびε_Ｂを直線で結び、その延長線上として溶接止端部ＨＳにおける応力ε_Ｈを次式より推定する。 In this state, the gauge resistance GA due to the first grid portion 21 appearing between the gauge tabs 23a and 23b and the gauge resistance GB due to the second grid portion 22 appearing between the gauge tabs 24a and 24b are changed to lead wires or the like. And connected to a measurement circuit constituting an external bridge circuit and the like, and hot spot stress at the weld toe portion HS is measured.
Next, the measurement principle of the hot spot stress in the strain gauge G1 for measuring hot spot stress will be described based on a specific example with reference to FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram schematically showing a combination of (a) a measured value of stress according to the cross section of the weld and the distance from the weld toe HS and an estimated value of hot spot stress at the weld toe HS. The figure and (b) the top view of the strain gauge G1 for hot spot stress measurement similar to FIG. 1 shown corresponding to the appropriate affixing position in the schematic diagram of FIG. 3 (a) are shown.
As shown in FIG. 3A, the stress ε _{A at} the position PA at the first predetermined distance DA from the weld toe portion HS and the position PB at the second predetermined distance DB longer than the first predetermined distance DA. And ε _B are connected by a straight line, and the stress ε _H at the weld toe portion HS is estimated from the following equation on the extended line.

ε_Ｈ＝（ε_Ａ−ε_Ｂ）／２＋ε_Ａ（１）
なお、溶接止端部ＨＳから位置ＰＡまでの第１の所定距離ＤＡおよび溶接止端部ＨＳから位置ＰＢまでの第２の所定距離ＤＢとしてそれぞれ設定すべき値は、解析手法によって異なり、且つ第１の部材Ｍ１および第２の部材Ｍ２等の材料の板厚Ｔ[mm]によっても変動する。
例えば、第１の所定距離ＤＡを０．５Ｔ[mm]とし、第２の所定距離ＤＢを１．５Ｔ[mm]とすると、次式によって溶接止端部ＨＳにおけるホットスポット応力を算出することができる。
ε_Ｈ＝１．５ε_Ａ−０．５ε_Ｂ（２）
例えば、第１の部材Ｍ１および第２の部材Ｍ２の板厚Ｔが１０[mm]である場合には、溶接止端部ＨＳから５[mm]と１５[mm]の位置に第１のゲージ部と第２のゲージ部を配置する。本実施例に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ１は、図１および図３（ｂ）に示されているように、予め１枚のひずみゲージにおけるゲージベース１上に２つのゲージ部を配置している。すなわち第１のゲージ部である第１のグリッド部２１および第２のゲージ部である第２のグリッド部２２を、ゲージベース１の長手方向の一端ＬＥから５[mm]および１５[mm]の位置にそれぞれ形成している。 ε _H = (ε _A −ε _B ) / 2 + ε _A (1)
The values to be set as the first predetermined distance DA from the weld toe portion HS to the position PA and the second predetermined distance DB from the weld toe portion HS to the position PB differ depending on the analysis method, and It also varies depending on the plate thickness T [mm] of the material such as the first member M1 and the second member M2.
For example, when the first predetermined distance DA is 0.5 T [mm] and the second predetermined distance DB is 1.5 T [mm], the hot spot stress at the weld toe HS can be calculated by the following equation. it can.
ε _H = 1.5ε _A −0.5ε _B (2)
For example, when the plate thickness T of the first member M1 and the second member M2 is 10 [mm], the first gauge is positioned at 5 [mm] and 15 [mm] from the weld toe HS. And a second gauge part. As shown in FIGS. 1 and 3B, the hot spot stress measuring strain gauge G1 according to the present embodiment has two gauge portions arranged on the gauge base 1 of one strain gauge in advance. ing. That is, the first grid portion 21 that is the first gauge portion and the second grid portion 22 that is the second gauge portion are set to 5 [mm] and 15 [mm] from one end LE in the longitudinal direction of the gauge base 1. Each is formed in a position.

このようなホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ１は、ゲージベース１の長手方向の一端ＬＥを溶接止端部ＨＳに突き合わせて、第１の部材Ｍ１上に貼り付けることにより、溶接止端部ＨＳから第１の所定距離ＤＡである５[mm]の位置ＰＡに第１のグリッド部２１が正しく配置され、そして溶接止端部ＨＳから第２の所定距離ＤＢである１５[mm]の位置ＰＢに第２のグリッド部２２が正しく配置される。したがって、本実施の形態に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ１は、板厚Ｔ[mm]の部材Ｍ１およびＭ２に最適に形成されたホットスポット応力測定用ひずみゲージであるということができる。
これら第１の所定距離ＤＡおよび第２の所定距離ＤＢの最適位置は、解析手法により異なるが、溶接止端部ＨＳの近傍の２個所の応力を求めて、一端ＬＥにおけるホットスポット応力を推定する手法は、基本的に同様であるので、原理的には、どのような解析手法にも対応することが可能である。
図４は、本発明の基礎とした第２の実施の形態に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージの構成を示す平面図である。 Such a strain gauge G1 for measuring hot spot stress has one end LE in the longitudinal direction of the gauge base 1 abutted against the weld toe part HS, and is attached on the first member M1, so that it is removed from the weld toe part HS. The first grid portion 21 is correctly arranged at the position PA of 5 [mm] which is the first predetermined distance DA, and the position PB of 15 [mm] which is the second predetermined distance DB from the weld toe portion HS. The second grid portion 22 is correctly arranged. Therefore, it can be said that the strain gauge G1 for measuring hot spot stress according to the present embodiment is a strain gauge for measuring hot spot stress optimally formed on the members M1 and M2 having a plate thickness T [mm].
The optimum positions of the first predetermined distance DA and the second predetermined distance DB differ depending on the analysis method, but the stresses at two points in the vicinity of the weld toe portion HS are obtained to estimate the hot spot stress at the one end LE. Since the method is basically the same, in principle, any analysis method can be supported.
FIG. 4 is a plan view showing a configuration of a strain gauge for measuring hot spot stress according to the second embodiment based on the present invention.

図４に示すホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ２は、ゲージベース３およびゲージパターン４を備えている。ゲージパターン４は、第１のグリッド部４１、第２のグリッド部４２、第３のグリッド部４３、第４のグリッド部４４、第１のゲージタブ（Ａ）４５、第２のゲージタブ（Ｂ）４６、第３のゲージタブ（Ｃ）４７、第４のゲージタブ（Ｄ）４８および第５のゲージタブ（Ｅ）４９を有している。
図４に示すように、ゲージベース３は、やや細長い長方形に形成された可撓性を有する合成樹脂等のフィルム状の絶縁体からなる。ゲージパターン４は、ゲージベース３上に敷設される金属箔により形成されている。ゲージパターン４における第１のゲージ部としての第１のグリッド部４１は、ゲージベース３の長手方向の一端ＬＥから該長手方向について第１の所定距離ＤＡ（図５（ａ）および（ｂ）参照）に配置される。ゲージパターン４における第２のゲージ部としての第２のグリッド部４２は、やはり一端ＬＥから長手方向について第１の所定距離ＤＡに、第１のグリッド部４１の一端に隣接して配置される。ゲージパターン４における第３のゲージ部としての第３のグリッド部４３も、一端ＬＥから長手方向について第１の所定距離ＤＡに、第１のグリッド部４１の他端に隣接して配置される。 The strain gauge G2 for hot spot stress measurement shown in FIG. 4 includes a gauge base 3 and a gauge pattern 4. The gauge pattern 4 includes a first grid portion 41, a second grid portion 42, a third grid portion 43, a fourth grid portion 44, a first gauge tab (A) 45, and a second gauge tab (B) 46. , A third gauge tab (C) 47, a fourth gauge tab (D) 48, and a fifth gauge tab (E) 49.
As shown in FIG. 4, the gauge base 3 is made of a film-like insulator such as a flexible synthetic resin formed in a slightly elongated rectangle. The gauge pattern 4 is formed of a metal foil laid on the gauge base 3. The first grid portion 41 as the first gauge portion in the gauge pattern 4 is a first predetermined distance DA (see FIGS. 5A and 5B) from the longitudinal end LE of the gauge base 3 in the longitudinal direction. ). The second grid portion 42 as the second gauge portion in the gauge pattern 4 is also disposed adjacent to one end of the first grid portion 41 at a first predetermined distance DA in the longitudinal direction from the one end LE. The third grid portion 43 as the third gauge portion in the gauge pattern 4 is also disposed adjacent to the other end of the first grid portion 41 at a first predetermined distance DA in the longitudinal direction from one end LE.

すなわち、これら第１のグリッド部４１、第２のグリッド部４２および第３のグリッド部４３は、いずれも一端ＬＥから長手方向について第１の所定距離ＤＡに配置されるので、図４に示されるように、共通の中心軸に対して第２のグリッド部４２−第１のグリッド部４１−第３のグリッド部４３の順で順次配置される。ゲージパターン４における第４のゲージ部としての第４のグリッド部４４は、ゲージベース３の長手方向の一端ＬＥから該長手方向について第１の所定距離ＤＡよりも長い第２の所定距離ＤＢ（図５（ａ）および（ｂ）参照）に配置される。第１のグリッド部４１の一端は、第１のゲージタブ（Ａ）４５に接続され、第１のグリッド部４１の他端は、第２のゲージタブ（Ｂ）４６に接続される。第３のグリッド部４３の一端は、第３のゲージタブ（Ｃ）４７に接続され、第３のグリッド部４３の他端は、第４のゲージタブ（Ｄ）４８に接続される。第２のグリッド部４２の一端は、第１のグリッド部４１から第２のゲージタブ（Ｂ）４６への導通路に共通に接続され、そして第２のグリッド部４２の他端は、第５のゲージタブ（Ｅ）４９に接続される。第４のグリッド部４４の一端は、第３のゲージタブ（Ｃ）４７に共通に接続され、そして第４のグリッド部４４の他端は、第５のゲージタブ（Ｅ）４９に接続される。 That is, since the first grid part 41, the second grid part 42, and the third grid part 43 are all arranged at the first predetermined distance DA in the longitudinal direction from the one end LE, they are shown in FIG. As described above, the second grid portion 42, the first grid portion 41, and the third grid portion 43 are sequentially arranged with respect to the common central axis. The fourth grid portion 44 as the fourth gauge portion in the gauge pattern 4 has a second predetermined distance DB (see FIG. 2) longer than the first predetermined distance DA in the longitudinal direction from one end LE in the longitudinal direction of the gauge base 3. 5 (a) and (b)). One end of the first grid portion 41 is connected to the first gauge tab (A) 45, and the other end of the first grid portion 41 is connected to the second gauge tab (B) 46. One end of the third grid portion 43 is connected to the third gauge tab (C) 47, and the other end of the third grid portion 43 is connected to the fourth gauge tab (D) 48. One end of the second grid portion 42 is connected in common to the conduction path from the first grid portion 41 to the second gauge tab (B) 46, and the other end of the second grid portion 42 is the fifth Connected to gauge tab (E) 49. One end of the fourth grid portion 44 is connected in common to the third gauge tab (C) 47, and the other end of the fourth grid portion 44 is connected to the fifth gauge tab (E) 49.

第１のグリッド部４１、第２のグリッド部４２および第３のグリッド部４３は、ゲージベース３の長手方向についての伸縮によって抵抗値が変化するように、図４に示すごとく、長手方向に沿って細長く且つ幅が狭い部分を多数平行に形成して、繰り返し折り返すパターンを形成し、前記長手方向の一端ＬＥから第１の所定距離ＤＡにその中心線を位置させるとともに、前記長手方向に直交する方向については、抵抗値が充分に低くなるように広い幅に形成する。第４のグリッド部４４は、やはり、ゲージベース１の長手方向についての伸縮によって抵抗値が変化するように、図４に示すごとく、長手方向に沿って細長く且つ幅が狭い部分を多数平行に形成して、ジグザグ状に繰り返し折り返すパターンを形成し、前記長手方向の一端ＬＥから第２の所定距離ＤＢにそのジグザグの中心線を位置させるとともに、前記長手方向に直交する方向については、抵抗値が充分に低くなるように広い幅に形成する。
第１のグリッド部４１の両端は、抵抗値が充分に低くなるように幅広く形成した導通路を介して第１および第２のゲージタブ４５および４６にそれぞれ接続されている。第２のグリッド部４２の一端は、抵抗値が充分に低くなるように幅広く形成した第１のグリッド部４１から第２のゲージタブ４６への導通路に接続され、第２のグリッド部４２の他端は、抵抗値が充分に低くなるように幅広く形成した導通路を介して第５のゲージタブ４９に接続されている。 As shown in FIG. 4, the first grid part 41, the second grid part 42, and the third grid part 43 are arranged along the longitudinal direction as shown in FIG. 4 so that the resistance value is changed by expansion and contraction in the longitudinal direction of the gauge base 3. A plurality of elongated and narrow portions are formed in parallel to form a pattern that is repeatedly folded, and the center line is positioned at a first predetermined distance DA from one end LE in the longitudinal direction and is orthogonal to the longitudinal direction. About the direction, it forms in the wide width | variety so that resistance value may become low enough. As shown in FIG. 4, the fourth grid portion 44 is formed in parallel with a plurality of narrow and narrow portions along the longitudinal direction so that the resistance value is changed by expansion and contraction in the longitudinal direction of the gauge base 1. Then, a zigzag pattern that repeatedly folds is formed, the center line of the zigzag is positioned at a second predetermined distance DB from one end LE in the longitudinal direction, and a resistance value is obtained in a direction orthogonal to the longitudinal direction. A wide width is formed so as to be sufficiently low.
Both ends of the first grid portion 41 are connected to the first and second gauge tabs 45 and 46, respectively, through conductive paths formed so as to have a sufficiently low resistance value. One end of the second grid portion 42 is connected to a conduction path from the first grid portion 41 that is formed so as to have a sufficiently low resistance value to the second gauge tab 46. The end is connected to the fifth gauge tab 49 through a conductive path formed so as to have a sufficiently low resistance value.

第３のグリッド部４３の一端は、抵抗値が充分に低くなるように幅広く形成した導通路を介して第３のゲージタブ４７に接続され、第３のグリッド部４３の他端は、抵抗値が充分に低くなるように幅広く形成した導通路を介して第４のゲージタブ４８に接続されている。第４のグリッド部４４の一端は、抵抗値が充分に低くなるように幅広く形成した導通路を介して第３のゲージタブ４７に接続され、第４のグリッド部４４の他端は、抵抗値が充分に低くなるように幅広く形成した導通路を介して第５のゲージタブ４９に接続されている。このとき、第１〜第４のグリッド部４１〜４４の両端から第１〜第５のゲージタブ４５〜４９へ引き出す導通路および各ゲージタブ４５〜４９は、図４のように互いに干渉したり、第１〜第４のグリッド部４１〜４４と干渉したりしないように適宜迂回して配置している。
なお、この場合、第１のグリッド部４１のゲージ抵抗ＧＡ１の定格抵抗値と第３のグリッド部４３のゲージ抵抗ＧＡ３の定格抵抗値は互いに等しく、第２のグリッド部４２のゲージ抵抗ＧＡ２の定格抵抗値は、第１のグリッド部４１のゲージ抵抗ＧＡ１の定格抵抗値の１／２とし、そして第２のグリッド部４２のゲージ抵抗ＧＡ２の定格抵抗値と第４のグリッド部４４のゲージ抵抗ＧＢ１の定格抵抗値は互いに等しく設定する。 One end of the third grid portion 43 is connected to the third gauge tab 47 through a conductive path formed so as to have a sufficiently low resistance value, and the other end of the third grid portion 43 has a resistance value. It is connected to the fourth gauge tab 48 through a conductive path that is formed so as to be sufficiently low. One end of the fourth grid portion 44 is connected to the third gauge tab 47 through a conductive path formed so as to have a sufficiently low resistance value, and the other end of the fourth grid portion 44 has a resistance value. The fifth gauge tab 49 is connected to the fifth gauge tab 49 through a conduction path formed so as to be sufficiently low. At this time, the conduction paths and the gauge tabs 45 to 49 drawn from both ends of the first to fourth grid portions 41 to 44 to the first to fifth gauge tabs 45 to 49 interfere with each other as shown in FIG. The first to fourth grid portions 41 to 44 are appropriately detoured so as not to interfere with each other.
In this case, the rated resistance value of the gauge resistor GA1 of the first grid portion 41 and the rated resistance value of the gauge resistor GA3 of the third grid portion 43 are equal to each other, and the rating of the gauge resistor GA2 of the second grid portion 42 is the same. The resistance value is ½ of the rated resistance value of the gauge resistor GA1 of the first grid portion 41, and the rated resistance value of the gauge resistor GA2 of the second grid portion 42 and the gauge resistance GB1 of the fourth grid portion 44. Are set equal to each other.

この場合にも、導通路の配線パターンの幅を広くするだけで導通路の抵抗値を充分に低くすることができる場合には、ゲージパターン４全体を抵抗性金属からなる金属箔を用いて形成してもよく、ゲージパターン４の第１〜第４のグリッド部４１〜４４を伸縮により抵抗値が変化する抵抗性金属を用いて形成し、ゲージパターン４の第１〜第４のグリッド部４１〜４４以外のゲージタブ４５〜４９およびそれらと第１〜第４のグリッド部４１〜４４との間の導通路の部分を、より抵抗値の低い導電性金属を用いて形成するようにしても良い。
このようなホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ２は、ホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ１とほぼ同様に図２に示すようにして用いられる。すなわち、板状の第１の部材Ｍ１上に、やはり板状の第２の部材Ｍ２の端部を溶接した典型的な構造において、溶接部Ｗの溶接止端部ＨＳに、ホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ２の長手方向の一端ＬＥを突き合わせた状態で、ホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ２を第１の部材Ｍ１上に貼り付ける。このような状態で、第１〜第５のゲージタブ４５〜４９に固定抵抗およびリード線等を接続してブリッジ回路からなる計測回路を構成し、溶接止端部ＨＳにおけるホットスポット応力を計測する。 Also in this case, when the resistance value of the conductive path can be sufficiently lowered simply by widening the width of the wiring pattern of the conductive path, the entire gauge pattern 4 is formed using a metal foil made of a resistive metal. Alternatively, the first to fourth grid portions 41 to 44 of the gauge pattern 4 are formed using a resistive metal whose resistance value changes by expansion and contraction, and the first to fourth grid portions 41 of the gauge pattern 4 are formed. Gauge tabs 45 to 49 other than .about.44 and portions of the conduction paths between them and the first to fourth grid portions 41 to 44 may be formed using a conductive metal having a lower resistance value. .
Such a hot spot stress measurement strain gauge G2 is used as shown in FIG. 2 in substantially the same manner as the hot spot stress measurement strain gauge G1. That is, in a typical structure in which the end of the plate-like second member M2 is welded onto the plate-like first member M1, the weld toe HS of the welded portion W is used for hot spot stress measurement. The strain gauge G2 for hot spot stress measurement is affixed on the 1st member M1, in the state which faced | matched one end LE of the longitudinal direction of the strain gauge G2. In such a state, a measurement circuit including a bridge circuit is configured by connecting fixed resistors and lead wires to the first to fifth gauge tabs 45 to 49, and the hot spot stress at the weld toe portion HS is measured.

次に、このようなホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ２におけるホットスポット応力の測定原理を図５および図６を参照し具体的な例に基づいて説明する。
図５には、（ａ）溶接部の断面および溶接止端部ＨＳからの距離に応じた応力の計測値並びに溶接止端部ＨＳにおけるホットスポット応力の推定値をそれぞれ組み合わせて模式的に示す模式図と、（ｂ）図５（ａ）の模式図における適正な貼り付け位置に対応して示された図４と同様のホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ２の平面図とを示している。図５のホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ２は、ゲージパターン４自体でホイートストンブリッジ回路をほぼ構成し、外部からブリッジ電源入力を与えるだけで、ブリッジ出力として溶接止端部ＨＳにおけるホットスポット応力を直接的に得るものであり、図６に、図５のホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ２を用いたホイートストンブリッジ回路の回路構成を示している
この場合、第１のゲージタブ（Ａ）４５と第４のゲージタブ（Ｄ）４８の間に、第１のグリッド部４１のゲージ抵抗ＧＡ１および第３のグリッド部４３のゲージ抵抗ＧＡ３の定格抵抗値と等しい抵抗値を有する固定抵抗Ｒを接続する必要があり、予めゲージベース３上にチップ抵抗素子等を実装しておくことが望ましい。この固定抵抗Ｒは、ホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ２の外部回路への接続時に、通常の抵抗素子を外部接続によって接続するようにしてもよい。 Next, the measurement principle of the hot spot stress in the strain gauge G2 for measuring hot spot stress will be described based on a specific example with reference to FIGS.
FIG. 5 is a schematic diagram schematically showing a combination of (a) a measured value of stress according to a cross section of the weld and a distance from the weld toe HS and an estimated value of hot spot stress at the weld toe HS. The figure and (b) the top view of the strain gauge G2 for hot spot stress measurement similar to FIG. 4 shown corresponding to the appropriate affixing position in the schematic diagram of FIG. 5 (a) are shown. The strain gauge G2 for measuring hot spot stress shown in FIG. 5 is substantially composed of a Wheatstone bridge circuit with the gauge pattern 4 itself. FIG. 6 shows a circuit configuration of a Wheatstone bridge circuit using the strain gauge G2 for measuring hot spot stress shown in FIG. 5. In this case, the first gauge tab (A) 45 and the fourth Between the gauge tabs (D) 48, it is necessary to connect a fixed resistor R having a resistance value equal to the rated resistance value of the gauge resistor GA1 of the first grid part 41 and the gauge resistor GA3 of the third grid part 43, It is desirable to mount a chip resistance element or the like on the gauge base 3 in advance. The fixed resistor R may be connected to an ordinary resistance element by external connection when the strain gauge G2 for measuring hot spot stress is connected to an external circuit.

この場合も、図５（ａ）に示すように、溶接止端部ＨＳから第１の所定距離ＤＡの位置ＰＡおよび該第１の所定距離ＤＡよりも長い第２の所定距離ＤＢの位置ＰＢそれぞれにおける応力ε_Ａおよびε_Ｂを直線で結び、その延長線上として溶接止端部ＨＳにおける応力ε_Ｈを推定する。但し、この場合は、予め図６に示すようなホイートストンブリッジを構成しており、第１のグリッド部４１のゲージ抵抗ＧＡ１および第３のグリッド部４３のゲージ抵抗ＧＡ３の定格抵抗値と、第１のゲージタブ（Ａ）４５と第４のゲージタブ（Ｄ）４８の間に接続される固定抵抗Ｒの抵抗値とが等しく、第２のグリッド部４２のゲージ抵抗ＧＡ２および第４のグリッド部４４のゲージ抵抗ＧＢ１の定格抵抗値が、固定抵抗Ｒの抵抗値の１／２に設定されている。
図６に示すホイートストンブリッジは、第１のゲージタブ（Ａ）４５と第２のゲージタブ（Ｂ）４６との間に第１のグリッド部４１のゲージ抵抗ＧＡ１が接続され、第２のゲージタブ（Ｂ）４６と第３のゲージタブ（Ｃ）４７との間に第２のグリッド部４２のゲージ抵抗ＧＡ２と第４のグリッド部４４のゲージ抵抗ＧＢ１の直列回路が接続され、第３のゲージタブ（Ｃ）４７と第４のゲージタブ（Ｄ）４８との間に第３のグリッド部４３のゲージ抵抗ＧＡ３が接続され、第４のゲージタブ（Ｄ）４８と第１のゲージタブ（Ａ）４５との間に固定抵抗Ｒが接続され、そして第２のグリッド部４２のゲージ抵抗ＧＡ２と第４のグリッド部４４のゲージ抵抗ＧＢ１の直列接続点が第５のゲージタブ（Ｅ）４９に引き出されている。 Also in this case, as shown in FIG. 5A, the position PA at the first predetermined distance DA from the weld toe portion HS and the position PB at the second predetermined distance DB longer than the first predetermined distance DA, respectively. The stresses ε _A and ε _B at are connected by a straight line, and the stress ε _H at the weld toe portion HS is estimated as an extension line thereof. However, in this case, a Wheatstone bridge as shown in FIG. 6 is configured in advance, and the rated resistance values of the gauge resistor GA1 of the first grid portion 41 and the gauge resistor GA3 of the third grid portion 43 are The resistance value of the fixed resistor R connected between the gauge tab (A) 45 and the fourth gauge tab (D) 48 is equal, and the gauge resistance GA2 of the second grid portion 42 and the gauge of the fourth grid portion 44 are the same. The rated resistance value of the resistor GB1 is set to ½ of the resistance value of the fixed resistor R.
In the Wheatstone bridge shown in FIG. 6, the gauge resistance GA1 of the first grid portion 41 is connected between the first gauge tab (A) 45 and the second gauge tab (B) 46, and the second gauge tab (B). 46 and the third gauge tab (C) 47, a series circuit of the gauge resistance GA2 of the second grid portion 42 and the gauge resistance GB1 of the fourth grid portion 44 is connected, and the third gauge tab (C) 47 is connected. Is connected between the first gauge tab (D) 48 and the fourth gauge tab (D) 48, and the fixed resistance is provided between the fourth gauge tab (D) 48 and the first gauge tab (A) 45. R is connected, and a series connection point of the gauge resistor GA2 of the second grid portion 42 and the gauge resistor GB1 of the fourth grid portion 44 is drawn out to the fifth gauge tab (E) 49.

ブリッジ電源は、第１のゲージタブ（Ａ）４５と第３のゲージタブ（Ｃ）４７との間に入力され、第２のゲージタブ（Ｂ）４６と第４のゲージタブ（Ｄ）４８との間から溶接止端部ＨＳにおけるホットスポット応力に応じた値がブリッジ出力として出力される。
すなわち、
ε_ＧＡ１＝ε_Ａ（３）
ε_ＧＡ３＝ε_Ａ（４）
ε_ＧＡ２＝０．５ε_Ａ（５）
ε_ＧＢ１＝０．５ε_Ｂ（６）
より、次式によって溶接止端部ＨＳにおけるホットスポット応力ε_Ｈが得られる。
ε_Ｈ＝ε_ＧＡ１＋ε_ＧＡ３−（ε_ＧＡ２＋ε_ＧＢ１）
＝１．５ε_Ａ−０．５ε_Ｂ（７）
このように、図４（図５および図６）のホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ２は、ゲージベース３の長手方向の一端ＬＥから該長手方向について第１の所定距離ＤＡに第１〜第３のゲージ部である第１〜第３のグリッド部４１〜４３を設け、ゲージベース３の長手方向の一端ＬＥから該長手方向について第１の所定距離ＤＡよりも長い第２の所定距離ＤＢに第４のゲージ部である第４のグリッド部４４を設けている。第１のグリッド部４１のゲージ抵抗ＧＡ１および第３のグリッド部４３のゲージ抵抗ＧＡ３の定格抵抗値は、固定抵抗Ｒの抵抗値と等しく、且つ第２のグリッド部４２のゲージ抵抗ＧＡ２と第４のグリッド部４４のゲージ抵抗ＧＢ１の定格抵抗値は、固定抵抗Ｒの１／２の抵抗値と等しい。 The bridge power supply is input between the first gauge tab (A) 45 and the third gauge tab (C) 47 and welded between the second gauge tab (B) 46 and the fourth gauge tab (D) 48. A value corresponding to the hot spot stress at the toe portion HS is output as a bridge output.
That is,
ε _GA1 = ε _A (3)
ε _GA3 = ε _A (4)
ε _GA2 = 0.5ε _A (5)
ε _GB1 = 0.5ε _B (6)
Thus, the hot spot stress ε _H at the weld toe portion HS is obtained by the following equation.
ε _H = ε _GA1 + ε _GA3- (ε _GA2 + ε _GB1 )
= 1.5ε _A -0.5ε _B (7)
As described above, the strain gauge G2 for measuring hot spot stress shown in FIG. 4 (FIGS. 5 and 6) is first to third from the longitudinal end LE of the gauge base 3 to the first predetermined distance DA in the longitudinal direction. The first to third grid portions 41 to 43, which are the gauge portions of the gauge base 3, are provided from the longitudinal end LE of the gauge base 3 to the second predetermined distance DB longer than the first predetermined distance DA in the longitudinal direction. The 4th grid part 44 which is 4 gauge parts is provided. The rated resistance values of the gauge resistor GA1 of the first grid part 41 and the gauge resistor GA3 of the third grid part 43 are equal to the resistance value of the fixed resistor R, and the gauge resistance GA2 of the second grid part 42 and the fourth resistance value are the same. The rated resistance value of the gauge resistor GB1 of the grid portion 44 is equal to ½ of the fixed resistor R.

溶接止端部ＨＳに、ホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ２の長手方向の一端ＬＥを突き合わせた状態で、ホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ２を第１の部材Ｍ１上に貼り付ける。このようにすると、溶接止端部ＨＳから第１の所定距離ＤＡの位置ＰＡに第１〜第３のグリッド部４１〜４３が位置し、そして第１の所定距離ＤＡよりも長い第２の所定距離ＤＢの位置ＰＢに第４のグリッド部４４が位置する。
すなわち、ホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ２は、長手方向の一端ＬＥを溶接止端部ＨＳに突き合わせた状態で、被溶接部材（Ｍ１等）に貼り付けるだけで、適正な測定点である溶接止端部ＨＳから第１の所定距離ＤＡの位置ＰＡおよび第２の所定距離ＤＢの位置ＰＢに合わせて、それぞれ第１〜第３のグリッド部４１〜４３によるゲージ抵抗ＧＡ１〜ＧＡ３および第４のグリッド部４４によるゲージ抵抗ＧＢ１を配置してホイートストンブリッジを構成する。そこで、予め第１のゲージタブ（Ａ）４５と第４のゲージタブ（Ｄ）４８の間に固定抵抗Ｒを接続しておき、第１のゲージタブ（Ａ）４５と第３のゲージタブ（Ｃ）４７との間にブリッジ電源を入力すれば、第２のゲージタブ（Ｂ）４６と第４のゲージタブ（Ｄ）４８との間から、溶接止端部ＨＳにおけるホットスポット応力に応じた値がブリッジ出力として出力される。即ち、データ処理が不要となり、その場で、リアルタイムにホットスポット応力を求めることができる。 The hot spot stress measurement strain gauge G2 is affixed to the first member M1 in a state where the longitudinal end LE of the hot spot stress measurement strain gauge G2 is abutted against the weld toe portion HS. If it does in this way, the 1st-3rd grid parts 41-43 will be located in position PA of 1st predetermined distance DA from welding toe part HS, and will be 2nd predetermined longer than 1st predetermined distance DA. The fourth grid portion 44 is located at the position PB of the distance DB.
In other words, the strain gauge G2 for measuring hot spot stress is a welding stop which is an appropriate measurement point by simply attaching it to a member to be welded (M1 or the like) in a state where one end LE in the longitudinal direction is abutted against the weld toe HS. Gauge resistors GA1 to GA3 and fourth grids by the first to third grid portions 41 to 43, respectively, according to the position PA of the first predetermined distance DA and the position PB of the second predetermined distance DB from the end HS. The Wheatstone bridge is configured by arranging the gauge resistor GB1 by the portion 44. Therefore, a fixed resistor R is connected between the first gauge tab (A) 45 and the fourth gauge tab (D) 48 in advance, and the first gauge tab (A) 45 and the third gauge tab (C) 47 are connected to each other. If a bridge power supply is input between the second gauge tab (B) 46 and the fourth gauge tab (D) 48, a value corresponding to the hot spot stress at the weld toe HS is output as a bridge output. Is done. That is, no data processing is required, and the hot spot stress can be obtained on the spot in real time.

例えば、第１のグリッド部４１のゲージ抵抗ＧＡ１および第３のグリッド部４３のゲージ抵抗ＧＡ３の定格抵抗値並びに固定抵抗Ｒの抵抗値が１２０Ωである場合には、第２のグリッド部４２のゲージ抵抗ＧＡ２と第４のグリッド部４４のゲージ抵抗ＧＢ１の定格抵抗値は、半分の６０Ωとなる。
図６に示すようなホイートストンブリッジの第１のゲージタブ（Ａ）４５と第４のゲージタブ（Ｄ）４８の間に接続される固定抵抗Ｒは、ブリッジ電源や測定値処理部等の外部測定回路への接続の際に、測定回路側に追加するか、ゲージパターン４上にチップ抵抗等の抵抗器を配置実装するかして設けられる。この固定抵抗Ｒとしては、抵抗温度係数の極力小さいものを選ぶことが望ましい。
このように構成したホットスポット応力測定用ひずみゲージを使用すれば、測定後の煩雑なデータ処理が不要となり、測定値からホットスポット応力を直ちに求めることができる。 For example, when the rated resistance value of the gauge resistor GA1 of the first grid portion 41 and the rated resistance value of the gauge resistor GA3 of the third grid portion 43 and the resistance value of the fixed resistor R are 120Ω, the gauge of the second grid portion 42 The rated resistance value of the resistance GA2 and the gauge resistance GB1 of the fourth grid portion 44 is half of 60Ω.
The fixed resistor R connected between the first gauge tab (A) 45 and the fourth gauge tab (D) 48 of the Wheatstone bridge as shown in FIG. 6 is connected to an external measurement circuit such as a bridge power supply or a measurement value processing unit. Are connected to the measurement circuit side, or a resistor such as a chip resistor is arranged and mounted on the gauge pattern 4. As this fixed resistance R, it is desirable to select one having a resistance temperature coefficient as small as possible.
If the strain gauge for measuring hot spot stress configured as described above is used, complicated data processing after measurement is not required, and the hot spot stress can be immediately obtained from the measured value.

上述した本発明の第１および第２の実施の形態に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージは、ひずみゲージのゲージ部の配置をホットスポット応力の算出手法に適合させているので、予め被溶接部材の種々の板厚に最適化したものを作成しておき、使用に際しては、板厚に応じたホットスポット応力測定用ひずみゲージを用意し、図２のようにひずみゲージの先端を溶接止端部に突き合わせてひずみゲージを貼るだけで済む。このため、ひずみゲージを貼る位置を測定したり、位置ずれが生じないように貼るなどの注意も不要となる。
また、上述したホットスポット応力測定用ひずみゲージは、複数の個所を測定する場合にも、簡易に貼り付けることができ、作業性もよく効果的である。また、複数の作業者がひずみゲージを貼り付ける作業を行う場合に、作業者によるバラツキも少なくなる。 The above-described strain gauge for measuring hot spot stress according to the first and second embodiments of the present invention adapts the arrangement of the gauge portion of the strain gauge to the method for calculating the hot spot stress. Optimized for various plate thicknesses are prepared, and when using, a strain gauge for hot spot stress measurement according to the plate thickness is prepared, and the tip of the strain gauge is connected to the weld toe as shown in FIG. All you need to do is put a strain gauge on the butt. For this reason, it is not necessary to take care such as measuring the position where the strain gauge is applied or attaching the strain gauge so as not to cause a displacement.
Further, the above-described strain gauge for measuring hot spot stress can be easily attached even when measuring a plurality of locations, and the workability is good and effective. In addition, when a plurality of workers perform the work of attaching strain gauges, the variation among workers is reduced.

本発明の第１の実施の形態に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the strain gauge for hot spot stress measurement which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図１のホットスポット応力測定用ひずみゲージの使用状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the use condition of the strain gauge for hot spot stress measurement of FIG. 図１のホットスポット応力測定用ひずみゲージの原理を説明するための図であり、このうち、図３（ａ）は、溶接部の断面および溶接止端部ＨＳからの距離に応じた応力の計測値並びに溶接止端部ＨＳにおけるホットスポット応力の推定値をそれぞれ組み合わせて模式的に示す模式図、図３（ｂ）は、模式図における適正な貼り付け位置に対応して示された図１と同様のホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ１の平面図である。It is a figure for demonstrating the principle of the strain gauge for hot spot stress measurement of FIG. 1, and Fig.3 (a) is the measurement of the stress according to the distance from the cross section and the welding toe part HS of a welding part among these. FIG. 3B is a schematic diagram schematically showing a combination of values and estimated values of hot spot stress at the weld toe HS, and FIG. 3B is a diagram corresponding to FIG. It is a top view of the distortion gauge G1 for the same hot spot stress measurement. 本発明の第２の実施の形態に係るホットスポット応力測定用ひずみゲージの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the strain gauge for hot spot stress measurement which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図４のホットスポット応力測定用ひずみゲージの原理を説明するための図であり、このうち図５（ａ）は、溶接部の断面および溶接止端部ＨＳからの距離に応じた応力の計測値並びに溶接止端部ＨＳにおけるホットスポット応力の推定値をそれぞれ組み合わせて模式的に示す模式図、図５（ｂ）は、模式における適正な貼り付け位置に対応して示された図４と同様のホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ１の平面図である。It is a figure for demonstrating the principle of the strain gauge for hot spot stress measurement of FIG. 4, and Fig.5 (a) is a measurement value of the stress according to the cross section of a welding part, and the distance from the weld toe part HS. Moreover, the schematic diagram which shows typically the estimated value of the hot spot stress in welding toe part HS, respectively, FIG.5 (b) is the same as that of FIG. 4 shown corresponding to the appropriate affixing position in a model. It is a top view of strain gauge G1 for hot spot stress measurement. 図５のホットスポット応力測定用ひずみゲージＧ２を用いたホイートストンブリッジ回路の等価的な回路構成を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing an equivalent circuit configuration of a Wheatstone bridge circuit using the hot spot stress measurement strain gauge G2 of FIG.

Explanation of symbols

Ｇ１，Ｇ２ホットスポット応力測定用ひずみゲージ
１，３ゲージベース
２，４ゲージパターン
２１，４１第１のグリッド部
２２，４２第２のグリッド部
２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂゲージタブ
４３第３のグリッド部
４４第４のグリッド部
４５第１のゲージタブ（Ａ）
４６第２のゲージタブ（Ｂ）
４７第３のゲージタブ（Ｃ）
４８第４のゲージタブ（Ｄ）
４９第５のゲージタブ（Ｅ）
ＧＡ，ＧＢ，ＧＡ１，ＧＡ２，ＧＡ３ゲージ抵抗
Ｒ固定抵抗
ＨＳ溶接始端部
ＬＥゲージベースの長手方向の一端
Ｗ溶接部
Ｍ１、Ｍ２板状の第１、第２の部材 G1, G2 Strain gauge for measuring hot spot stress 1,3 Gauge base 2,4 Gauge pattern 21,41 First grid portion 22,42 Second grid portion 23a, 23b, 24a, 24b Gauge tab 43 Third grid portion 44 4th grid part 45 1st gauge tab (A)
46 Second Gauge Tab (B)
47 Third Gauge Tab (C)
48 4th Gauge Tab (D)
49 Fifth Gauge Tab (E)
GA, GB, GA1, GA2, GA3 Gauge resistance R Fixed resistance HS Weld start end LE One end in the longitudinal direction of the gauge base W Weld M1, M2 Plate-like first and second members

Claims

A gauge base made of a film-like insulator having flexibility;
The gauge base is provided on the gauge base at a first predetermined distance in the predetermined direction from one end in the predetermined direction of the gauge base, and includes a gauge resistor that is sensitive to strain in the predetermined direction at the first predetermined distance. A first gauge grid section;
A second gauge resistor disposed on the gauge base at a first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the gauge base and comprising a gauge resistance sensitive to strain in the predetermined direction at the first predetermined distance; The gauge grid part of
A third gauge resistor is disposed on the gauge base at a first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the gauge base, and comprises a gauge resistance sensitive to strain in the predetermined direction at the first predetermined distance. The gauge grid part of
A strain in the predetermined direction at the second predetermined distance provided on the gauge base and disposed at a second predetermined distance different from the first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the gauge base. A fourth gauge grid section comprising gauge resistance sensitive to
Connecting one end of the first gauge grid part and one end of the second gauge grid part, connecting the other end of the second gauge grid part and one end of the fourth gauge grid part, The other end of the fourth gauge grid part and one end of the third gauge grid part are connected, and the other end of the first gauge grid part, one end of the first gauge grid part and the second Connecting to one end of the gauge grid portion, connecting portion between the other end of the fourth gauge grid portion and one end of the third gauge grid portion, and the other end of the third gauge grid portion, respectively. First, second, third and fourth wiring connections forming conductive paths for
And the first wiring connection portion is connected to one end of a fixed resistor and one end of a bridge input, and the second wiring connection portion is connected to one end of a bridge output, and the third wiring connection And the fourth wiring connection portion is connected to the other end of the fixed resistor and the other end of the bridge output. Strain gauge.

A gauge base made of a film-like insulator having flexibility;
The gauge base is provided on the gauge base at a first predetermined distance in the predetermined direction from one end in the predetermined direction of the gauge base, and includes a gauge resistor that is sensitive to strain in the predetermined direction at the first predetermined distance. A first gauge grid section;
A second gauge resistor disposed on the gauge base at a first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the gauge base and comprising a gauge resistance sensitive to strain in the predetermined direction at the first predetermined distance; The gauge grid part of
A third gauge resistor is disposed on the gauge base at a first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the gauge base, and comprises a gauge resistance sensitive to strain in the predetermined direction at the first predetermined distance. The gauge grid part of
A strain in the predetermined direction at the second predetermined distance provided on the gauge base and disposed at a second predetermined distance different from the first predetermined distance in the predetermined direction from the one end of the gauge base. A fourth gauge grid section comprising gauge resistance sensitive to
Connecting one end of the first gauge grid part and one end of the second gauge grid part, connecting the other end of the second gauge grid part and one end of the fourth gauge grid part, The other end of the fourth gauge grid part and one end of the third gauge grid part are connected, and the other end of the first gauge grid part, one end of the first gauge grid part and the second Connecting to one end of the gauge grid portion, connecting portion between the other end of the fourth gauge grid portion and one end of the third gauge grid portion, and the other end of the third gauge grid portion, respectively. First, second, third and fourth wiring connections forming conductive paths for
A fixed resistor connected between the first wiring connection portion and the fourth wiring connection portion and provided on the gauge base;
And the first wiring connection portion is connected to one end of a bridge input, the second wiring connection portion is connected to one end of a bridge output, and the third wiring connection portion is connected to the bridge. A strain gauge for measuring hot spot stress, wherein the strain gauge is connected to the other end of the input, and the fourth wiring connection portion is connected to the other end of the bridge output.

The strain gauge for hot spot stress measurement according to claim 1 or 2 , wherein the fixed resistor is a so-called chip resistor attached to a gauge base.

The rated resistance values of the first gauge grid part and the third gauge grid part are substantially equal to the resistance value of the fixed resistance, and the rated resistance values of the second gauge grid part and the fourth gauge grid part are The strain gauge for hot spot stress measurement according to any one of claims 1 to 3 , wherein the resistance value is half of the fixed resistance.

2. The thickness of a member to be welded as a hot spot stress measurement target is T, the first predetermined distance is 0.5T, and the second predetermined distance is 1.5T. The strain gauge for hot spot stress measurement according to any one of to 4 .