JP5203235B2 - ひずみゲージ敷設システムおよびひずみゲージ敷設方法 - Google Patents

Description

本発明は、ひずみゲージの敷設システムおよび敷設方法に関し、特に、被測定対象物に添着された複数のひずみゲージをリード線によりひずみ測定器に的確に接続し得ると共に接続された対応関係が正しいか否かおよび前記複数のひずみゲージの固有情報を確認し得るひずみゲージ敷設システムおよびひずみゲージ敷設方法に関する。

従来、ひずみゲージは、一般に、Ｎｉ−Ｃｒ系の合金やＣｕＮｉ合金などから構成されるひずみ感応抵抗体を基板の表面に添着形成した構造を備え、ひずみゲージを用いてひずみ測定を行う場合には、このひずみゲージが添着形成された基板を被測定対象物表面に貼り付け、ひずみ感応抵抗体により検出されるひずみ量を測定している。このようなひずみゲージは、通常、被測定対象物表面の所定範囲の領域中に１個または複数個を貼り付けている。被測定対象物が大型の場合や、精密かつ正確な測定結果が要求される場合などにおいては、被測定対象物表面に貼り付けるべきひずみゲージの個数も膨大なものとなり、例えば、被測定対象物が航空機の実機である場合には、リード線が３０ｍ以上も附属したひずみゲージが１万点近くも使用される。
多くの場合、このようなひずみゲージを被測定対象物表面に貼り付けるひずみゲージ貼り付け作業者と、該ひずみゲージを用いた被測定対象物のひずみデータを得る計測作業者とは、同一の作業者ではないことが多い。従って、ひずみゲージ貼り付け作業者は、計測作業者がひずみ測定器でひずみ量を測定できるようにするため、計測作業者の指示通りに、如何に迅速かつ確実に、ひずみゲージを貼り付けていくかが課題となっていた。

因に、従来のひずみゲージ敷設方法は、手書きが可能な状態のひずみゲージ貼付情報一覧表（以下、「一覧表」という）を作成しておき、その一覧表をもとに、ひずみゲージを貼り付け、その後に、ひずみゲージリード線に測定点番号が記入されたラベルを貼り付けていた。
また、貼り付けたひずみゲージの初期値、抵抗値、絶縁抵抗値のチェックは、それぞれ別の測定器で行い、上記一覧表に手書きで記載していた。
管理者は、上記一覧表（チェック表）にて、管理している状況である。
一方、測定者は、測定点番号に基づいて、ひずみ測定器の指定されたチャンネルに指定されたひずみゲージの配線接続を行っていた。
しかしながら、上記の方法は、人による目視での貼付け位置の確認、測定およびそれらの一覧表への記入が手書きにより行われていたため、多大な時間がかかり、また、配線ミスやひずみ測定器への設定ミスが頻繁に起きていた。
また、上記従来の方法において、ひずみゲージの初期値、抵抗値、絶縁抵抗値等の測定は、別々の測定器で行っていたため、そのデータを一つにまとめる手間がかかると同時にミスも多発していた。

また、工程の管理においても、管理者が進行状況のチェックを目視により行っていたため、時間を要すると共にチェック漏れが生じるという不都合もあった。
このようなひずみゲージの貼り付け、リード線の配線作業、などの敷設作業、特にリード線の他端を計測装置に正しく接続する配線作業は、使用されるひずみゲージの個数が膨大である場合には、そのリード線の本数も膨大となり、また、一般に、リード線の線長も長い（航空機の実機のひずみ測定の場合、３０ｍ以上となる）ので、非常に誤り易く煩雑なものであった。
このような課題に対処するものとして、ひずみゲージを所定の大きさの被測定対象物表面上に貼り付けると共に、該ひずみゲージに接続されるリード線の他端（ひずみ測定器側）に、識別タグや識別ＲＦＩＤタグを取り付けたり、リード線自体を識別情報を示すカラーとすることでひずみ測定器の所定チャネルへの取り付けミスを無くすことを意図した識別式のひずみゲージユニットの発明に係る特許出願がなされている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２９４３８２号公報

しかしながら、特許文献１のひずみゲージユニットは、リード線のひずみ測定器側（先端側）に識別タグが取付けられているだけであるため、ひずみゲージが、予め定められた貼り付け位置に貼り付けられたか否かは、リード線の基端と先端が非常に長い場合は、確認がしずらく、予め定められたひずみゲージが貼られない場合は、識別タグがあっても間違った貼り付け位置のものとは分からず、正しい貼り付け位置のひずみゲージと誤認したままで測定をしてしまう虞れがある。
また、特許文献１に係るひずみゲージユニットは、あるひずみゲージが、所定の位置に貼り付けられていることが前提となって、そのことがリード線の先端側に取り付けられている識別タグに表示されるひずみ測定器の予め定めたチャンネルが判るだけのものであり、そのひずみゲージの基本情報（ゲージ型式、ゲージ率、ロット番号、温度特性など）が分かる訳ではなく、目視して、上述したように一覧表に手書きで記録するものであるため、多大な時間がかかり、記入ミスも生じがちである。
また、貼り付けたひずみゲージの初期値、抵抗値、絶縁抵抗値なども、別途計測機器を用いて測定しなければならず、作業工程も多く、厄介であり、しかもその測定結果を上記一覧表に一つにまとめて手書きで記録するものであるため、やはり記入ミスも避けられない。

また、リード線のひずみ測定器への接続も予め指定されたチャンネルに接続しなければならず、チャンネル数が多数に及ぶ場合は、誤接続しないよう細心の注意を払って配線作業を行わなければならないため多くの作業時間を要することになる。
上記特許文献１によっても、ひずみゲージの貼り付け、リード線の配線、ひずみ測定器への接続、貼り付け位置と接続状態の対応関係の確認、予備的な計測など（以下、これらの作業を、ここでは、「敷設」と称する）を正確に行うことが困難である。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、特にひずみゲージの貼り付け（本明細書においては、接着、溶着、蒸着、スパッタリング等の手段を問わず、貼り付けることを総称して「添着」という用語を用いるが、以下の説明ではその添着の意味を代表して「貼り付け」という用語を用いる場合がある）作業の作業ミスの排除、ひずみゲージ貼り付け後の敷設（配線、設定）作業ミスのチェック、ひずみゲージの動作チェック、貼り付け後の予備測定作業等における時間短縮、工数削減による生産性の向上、各種設定や記録において、人手が介入しないことによる人為的ミスの排除、ひずみ測定器への各種情報の自動設定による設定の不要化等を実現し得るひずみゲージ敷設システムおよびひずみゲージ敷設方法を提供することにある。

請求項１に記載した本発明に係るひずみゲージ敷設システムは、上述した目的を達成するために、被測定対象物に添着された複数のひずみゲージをリード線によりひずみ測定器に的確に接続し得ると共に接続された対応関係が正しいか否かおよび前記複数のひずみゲージの固有情報を確認し得るひずみゲージ敷設システムであって、
ひずみゲージの添着位置情報が含まれる一覧表と、
被測定対象物の所定位置に添着される複数のひずみゲージの添着位置情報が文字および所定のコードで表示され、前記一覧表をもとに前記ひずみゲージの添着位置近傍に添着される添着位置情報シールと、
ロット単位で生産された複数のひずみゲージに添付され、当該ひずみゲージのひずみゲージ基本情報が文字および所定のコードで表示された基本情報シールと、
任意のひずみゲージの添着位置情報、ひずみゲージ基本情報、計測されたイニシャル値、ゲージ抵抗値等の情報が文字および所定のコードでプリンタにより印刷表示され、リード線の前記ひずみゲージ近傍およびひずみ測定器近傍にそれぞれ取り付けられるＩＤタグラベルと、
前記基本情報シールおよび前記添着位置情報シールにそれぞれ表示された所定のコード化された情報を読取る機能、前記ひずみゲージの抵抗値、初期値、絶縁抵抗値等を測定する機能、前記ＩＤタグラベルのコード化された情報を読取る機能、プリンタにより前記ＩＤタグラベルに前記情報を印刷するライター機能を含むＩＤリーダ／ライタ機能付のデータロガーと、
を具備し、ひずみゲージの添着位置とひずみ測定器のチャンネル間の接続確認、ひずみゲージの基本情報の読取り、ひずみゲージ固有の抵抗値、絶縁抵抗値等の測定および保存を可能となし得るように構成したことを特徴としている。

請求項２に記載した発明に係るひずみゲージ敷設システムは、前記リード線の前記ひずみゲージの接続端とは反対の先端側に接続されるＩＤチップおよびコネクタと、
前記データロガーに内蔵または外部に接続され、前記ＩＤタグラベルの情報を読み取り前記データロガーに保存するＩＤリーダ用プローブと、
前記チップ付きのコネクタが前記リード線を介して前記ひずみゲージに接続された状態で、当該ひずみゲージのイニシャル値、抵抗値、絶縁抵抗値等を測定し、先に測定され前記ＩＤタグラベルに保存され前記ＩＤリーダ用プローブにより読み取った情報を照合し、照合がとれた場合は、当該測定値を保存し、照合がとれない場合は、警告を発するように構成したことを特徴としている。
請求項３に記載した発明に係るひずみゲージ敷設システムは、前記ＩＤチップ付きのコネクタをひずみゲージ接続用コネクタから外し、ひずみ測定器の任意のチャンネルに接続することにより、前記ＩＤチップに保存されている情報を前記ひずみ測定器が読み込むように構成したことを特徴としている。

請求項４に記載した発明に係るひずみゲージ敷設方法は、上述した目的を達成するために、被測定対象物に添着される複数のひずみゲージおよび前記複数のひずみゲージに接続される各々のリード線をひずみ測定器のチャンネルに一定の対応関係をもって接続するひずみゲージ敷設方法であって、
ひずみゲージの添着位置情報が含まれる一覧表を作成する工程と、
前記ひずみゲージを添着すべき前記被測定対象物の位置を記載した添着位置情報シールを作成する工程と、
前記ひずみゲージを添着するべき位置の近傍に予め前記貼付位置情報シールを添着する工程と、
前記一覧表をもとに前記ひずみゲージを添着するべき位置に添着する工程と、
前記ひずみゲージを収納していたひずみゲージパッケージ４５に印刷されている、収納ひずみゲージに関する仕様情報を前記ＩＤリーダ／ライタ機能付データロガーで読み取り保存する工程と、
前記添着位置情報シールの添着位置情報をＩＤリーダ／ライタ機能付データロガーで読み取り、保存する工程と、
前記ひずみゲージの初期値データを前記ＩＤリーダ／ライタ機能付データロガーを用いて計測し、保存する工程と、
前記ひずみゲージの絶縁抵抗を、前記ＩＤリーダ／ライタ機能付データロガーの絶縁抵抗値測定用プローブにより測定し、保存する絶縁抵抗値測定工程と、
前記ＩＤリーダ／ライタ機能付データロガーが読み取った前記添着位置情報シールの位置情報と前記ひずみゲージに関する仕様情報および前記ＩＤリーダ／ライタ機能付データロガーで測定した前記ひずみゲージの初期値データを、前記ＩＤリーダ／ライタ機能付データロガー付属のプリンタを用いてＩＤタグラベルとして印刷する工程と、
前記ＩＤタグラベルを前記ひずみゲージのリード線両端側にそれぞれ取付ける工程と、
を備えたことを特徴としている。

請求項５に記載した発明に係るひずみゲージ敷設方法は、前記リード線の、前記ひずみゲージとは反対側の先端にＩＤチップ付きのコネクタを接続する工程と、
前記リード線に接続した前記ＩＤチップ付きのコネクタを、直接若しくはひずみゲージ接続用コネクタボックスを介して前記ＩＤリーダ／ライタ機能付データロガーに接続する工程と、
前記ひずみゲージとは反対側の先端に添付されている前記ＩＤタグラベルに記載されている情報を前記ＩＤリーダ／ライタ機能付データロガーのＩＤリーダ用プローブで読み取る工程と、
前記ひずみゲージの初期値データを前記ＩＤチップ付きのコネクタを介して前記ＩＤリーダ／ライタ機能付データロガーで測定すると共に、前記読み取っていた前記ＩＤタグラベルに記載の情報と照合する工程と、
前記の照合がとれた場合は、前記ＩＤタグラベルに記載の情報を前記ＩＤチップに記録し、照合がとれなかった場合は、警告を発する工程と、
を、さらに備えたことを特徴としている。

請求項６に記載した発明に係るひずみゲージ敷設方法は、前記リード線の前記コネクタを、ひずみ測定器の任意の空きチャネルに接続する工程と、
前記空きチャンネルへの接続後に、前記ＩＤチップの情報を前記ひずみ測定器で自動的に読み取らせる工程と
を、さらに備えたことを特徴している。
請求項７に記載した発明に係るひずみゲージ敷設方法は、前記ひずみゲージの初期値データが、イニシャル値、抵抗値および絶縁抵抗値であることを特徴としている。
請求項８に記載した発明に係るひずみゲージ敷設方法は、前記ＩＤタグラベルに記載の情報が、バーコード、ＱＲコード等の二次元バーコードおよびＲＦＩＤ等のＩＤチップのいずれかを用いて表現されたものであることを特徴としている。

本発明によれば、特に、リード線のコネクタを、ひずみ読み取り装置の任意の空きチャネルに接続し、前記接続後に、このＩＤチップの情報をひずみ測定器で自動的に読み取らせるので、ひずみゲージの貼付位置とひずみ測定装置との対応に関して、ひずみゲージ敷設の際の作業ミスを無くして、作業の効率性、信頼性を著しく向上させ得るひずみゲージ敷設システムおよびひずみゲージ敷設方法を提供することができる。
また、前記の効果は、ひずみゲージを敷設する作業者と、ひずみゲージを設定して測定する作業者、若しくはひずみゲージを敷設・設定する作業者と、ひずみゲージを測定する作業者とが異なる作業者である場合にも有効である。
また、重要な工程毎に、測定データを照合することで正しく敷設されたか否かを容易にチェックすることが可能であるので、この点でも作業の信頼性が大幅に向上するという効果を有している。
また、各種データの測定および記録と共に、作業の進捗状況が正確に把握できるので、工程管理に適するという効果がある。
さらに、ひずみゲージの貼付位置とひずみ測定装置との対応に関して、リード線に接続されたコネクタを、ひずみ測定装置の特定のチャネルに接続する必要が無く、任意の空きチャネルに接続するだけで良いといった特徴は、前述の作業の効率性および信頼性を向上させる効果と共に、作業工数を大幅に削減させる効果にも繋がる。

本発明の一実施形態に係るひずみゲージ敷設システムおよびひずみゲージ敷設方法の一部を構成するもので、このうち（ａ）は、貼付位置情報シール、（ｂ）は、貼付位置情報一覧表、（ｃ）は、貼付位置情報シール台帳の各構成をそれぞれ示す平面図である。 図２の（ａ）は、図１（ａ）に示す貼付位置情報シールを被測定対象物の貼付位置（即ち、添着位置）の近傍に貼り付けた状態を示す斜視図、（ｂ）は、ひずみゲージを被測定対象物の貼付位置に貼り付けた状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るひずみゲージ敷設システムおよびひずみゲージ敷設方法の一部を構成するもので、ＩＤリーダ／ライタ機能付きデータロガーを使用し、ケーブル線で接続されたリーダー部（バーコード／ＱＲコードリーダー用プローグ）を介して、複数のひずみゲージを収納するひずみゲージパッケージ（またはその添付書類）に表示されているひずみゲージ基本情報を読み取り、データロガーのメモリに保存する状態を示す説明図である。 ＩＤリーダ／ライタ機能付きのデータロガーを使用し、ケーブルで接続されたリーダ部（バーコード／ＱＲコードリーダ用プローブ）を介して、被測定対象物の測定位置に貼り付けられた貼付位置情報シールの貼付位置情報を読み取り、データロガー内メモリに保存する状態を示す説明図である。 被測定対象物の測定位置に貼り付けられたひずみゲージのリード線の先端にデータロガーを接続し、ひずみゲージの初期値を測定し、その結果をデータロガー内のメモリに保存する状態を示す説明図である。 データロガーにプリンタを接続し、現在までに取得された情報に基づきＩＤタグラベルを印刷する状態を説明する説明図である。 前工程（図６に示す工程）で得られた「貼付位置情報」、「ひずみゲージ基本情報」を含んで印刷されたＩＤタグラベルをリード線の基端と先端に取り付けた状態を示す説明図である。 ひずみゲージの先端側にＩＤチップ付きのコネクタを接続した状態を示す説明図である。 データロガーにＩＤチップ付きのコネクタおよびリード線を介してひずみゲージを接続し、ＩＤタグラベルに記載されているデータを読み取る状態を示す説明図である。 敷設作業完了後のひずみゲージとひずみ測定器とコネクタボックスの接続関係を示す説明図である。 本発明の実施形態に係るひずみゲージ敷設方法の工程を示すフローチャートである。 図１１に続く工程を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るひずみゲージ敷設システムおよびひずみゲージ敷設方法の実施に用いられるＩＤリーダ／ライタ機能付きのデータロガーの構成を中心として示すブロック図である。

以下、本発明のひずみゲージ敷設システムおよび敷設方法の実施形態について、図１〜１３を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るひずみゲージ敷設システムおよびひずみゲージ敷設方法の一部を構成するもので、このうち（ａ）は、貼付位置情報シール、（ｂ）は、貼付位置情報一覧表、（ｃ）は、貼付位置情報シール台帳の各構成をそれぞれ示す平面図である。
図２の（ａ）は、図１（ａ）に示す貼付位置情報シールを被測定対象物の貼付位置（即ち、添着位置）の近傍に貼り付けた状態を示す斜視図、（ｂ）は、ひずみゲージを被測定対象物の貼付位置に貼り付けた状態を示す斜視図である。
図３は、本発明の一実施形態に係るひずみゲージ敷設システムおよびひずみゲージ敷設方法の一部を構成するもので、ＩＤリーダ／ライタ機能付きデータロガーを使用し、ケーブル線で接続されたリーダー部（バーコード／ＱＲコードリーダー用プローグ）を介して、複数のひずみゲージを収納するひずみゲージパッケージ４５（またはその添付書類）に表示されているひずみゲージ基本情報を読み取り、データロガーのメモリに保存する状態を示す説明図である。

図４は、ＩＤリーダ／ライタ機能付きのデータロガーを使用し、ケーブルで接続されたリーダ部（バーコード／ＱＲコードリーダ用プローブ）を介して、被測定対象物の測定位置に貼り付けられた貼付位置情報シールの貼付位置情報を読み取り、データロガー内メモリに保存する状態を示す説明図である。
図５は、被測定対象物の測定位置に貼り付けられたひずみゲージのリード線の先端にデータロガーを接続し、ひずみゲージの初期値を測定し、その結果をデータロガー内のメモリに保存する状態を示す説明図である。
図６は、データロガーにプリンタを接続し、現在までに取得された情報に基づきＩＤタグラベルを印刷する状態を説明する説明図である。
図７は、前工程（図６に示す工程）で得られた「貼付位置情報」、「ひずみゲージ基本情報」を含んで印刷されたＩＤタグラベルをリード線の基端と先端に取り付けた状態を示す説明図である。
図８は、ひずみゲージの先端側にＩＤチップ付きのコネクタを接続した状態を示す説明図である。
図９は、データロガーにＩＤチップ付きのコネクタおよびリード線を介してひずみゲージを接続し、ＩＤタグラベルに記載されているデータを読み取る状態を示す説明図である。

図１０は、敷設作業完了後のひずみゲージとひずみ測定器とコネクタボックスの接続関係を示す説明図である。
図１１は、本発明の実施形態に係るひずみゲージ敷設方法の工程を示すフローチャートである。
図１２は、図１１に続く工程を示すフローチャートである。
図１３は、本発明の実施形態に係るひずみゲージ敷設システムおよびひずみゲージ敷設方法の実施に用いられるＩＤリーダ／ライタ機能付きのデータロガーの構成を中心として示すブロック図である。
以下、図１〜１０を参照して、本実施形態に係るひずみゲージの敷設システムの構成および敷設方法の各工程を説明する。
まず、図１（ａ）に示す工程では、貼付位置情報（添着位置情報）シール３０を印刷により作成する。この貼付位置情報シール３０には、文字（符号を含む）および所定のコードで被測定対象物のひずみゲージを貼り付けるべき位置を示す位置情報が表示されているものとする。この表示された位置情報には、機械読み取り可能なバーコードまたはＱＲコードと、作業者が識別できる文字情報（ここでは、「Ａ−１」）との両方が必要である。なお、ここで示している情報の「Ａ−１」は、必ずしも「Ａ−１」という文字である必要はなく、被測定対象物のひずみゲージを貼り付けるべき位置を示した何らかの短い文言であってもよい。

貼付位置情報シール３０は、裏面に粘着剤を塗布され、剥離紙のような台紙に貼着するものとし、貼付位置情報シール３０を、この台紙（剥離紙）から剥がして、該シールを被測定対象物表面に貼り付けることができるものとする。通常、このような貼付位置情報シール３０は、図１（ｂ）に示す貼付位置情報一覧表３１（印刷物）を参照して作成する。
なお、図１（ｃ）に示す貼付位置情報シール台帳３２を作成し、切手のように剥がして使用するようにしてもよい。この貼付位置情報シール台帳３２は、図１（ｂ）に示す貼付位置情報一覧表３１自体にシール機能を備えたものであり、貼付位置情報一覧表３１を印刷する用紙をシール台帳としておくことにより、作成することができる。なお、従来は、この工程で、手書き記入が可能なひずみゲージ貼付情報一覧表を作成し、ひずみゲージを順番通り決められたチャンネルに接続するようにしていた。

次に、図２（ａ）に示す工程では、手作業により、貼付位置情報シール３０を、該シール３０に記載されている識別情報（ここでは、「Ａ−１」）に対応する被測定対象物５０の測定位置近傍（ここでは下部）に貼り付ける。その後、図２（ｂ）に示すように、ひずみゲージパッケージ４５から無作為に取り出したひずみゲージ４０を、被測定対象物５０の貼付位置情報シール３０で示された所定の測定位置に貼り付ける。このひずみゲージ４０は、リード線４１（通常は３本からなる束線）の一端（基端）と接続されている。ちなみに、ここで貼り付けるひずみゲージ４０は、被測定対象物５０の測定位置に対応した特殊なものではなく、１つのひずみゲージパッケージ４５内に収納されていた複数のひずみゲージ（通常は、１０枚入り）のうちの任意の１枚である。なお、１つのひずみゲージパッケージに限定すれば、その内部に収納されている複数のひずみゲージ各々の仕様は全て同じであり、他と区別する必要はない。後段の設定作業も含めて、全ての設定作業の完了後には、この貼付位置情報シール３０を測定位置から簡単に除去することができる。

なお、従来は、貼付位置情報シール３０を使用せずに、管理台帳に記載されている所定の測定位置情報（例えば「Ａ−１」）と同じ文字の位置識別情報をマジックペン等で人手で直書きし、その後、ひずみゲージパッケージ内の任意のひずみゲージではなく、所定の測定位置に対応するひずみゲージ（他端にそのことを示すタグが取り付けられている）を該測定位置に貼り付けていた。しかしながら、一般に、手書した作業者と貼り付けを行う作業者とは同一作業者ではないことが多く、手書きされた位置識別情報を貼り付けを行う作業者が読み間違うことがあるので、両者の対応関係をとる作業が誤り易かった。また、両者の対応関係は、リード線をひずみ測定装置に接続するまで継続させておく必要があった。さらに、測定位置には、マジックペン等で直書きした見苦しい情報が残ることになるが、この情報は、設定作業完了後にも簡単には消し去ることができなかった。
次に、図３に示す工程では、ＩＤリーダ／ライタ機能付きデータロガー１を使用し、ケーブル線１２２で接続されたリーダ部１２１（バーコード／ＱＲコードリーダー用プローブ）を介して、複数のひずみゲージ４０を収納していたひずみゲージパッケージ４５に表示されている「ひずみゲージ基本情報」を読み取り、前記データロガー１内のメモリに保存する。この「ひずみゲージ基本情報」には、「ゲージ型式」、「ゲージ率」、「ロット番号」、「温度特性」等々の種類が含まれ、ＱＲコード（ここではＱＲコード４１１）情報や、バーコード情報記録されてもよい。

なお、前述のとおり、１つのひずみゲージパッケージに限定すれば、その内部に収納されている複数（通常は１０枚）のひずみゲージ各々の仕様は全て同じであり、均一化されていることから、他との区別をする必要はないので、図３に示す工程は、必ずしも、１つのひずみゲージパッケージ内の複数のひずみゲージの各々を貼り付けた都度、実施する必要はなく、その後は、ひずみゲージパッケージの種類が変わった時にだけ実施すればよい。
従来は、この工程で、ひずみゲージパッケージに記載された「ひずみゲージ基本情報」を目視で読み取り、管理台帳のようなペーパーの表に手書きで転記し、これを後でチェック項目として使用していた。
次に、図４に示す工程では、ＩＤリーダ／ライタ機能付きデータロガー１を使用し、ケーブル線１２２で接続されたリーダ部（バーコード／ＱＲコードリーダー用プローブ）１２１を介して、被測定対象物５０の測定位置に貼り付けられた貼付位置情報シール３０の貼付位置情報を読み取り、前記データロガー１内のメモリに保存する。
なお、従来は、この工程において、管理台帳に記載されている所定の測定位置情報（例えば「Ａ−１」）と、被測定対象物に直書きされている位置情報とを目視で再度照合し、その後、同じく管理台帳に記載されている「ゲージ基本情報」と、ひずみゲージパッケージに記載されている「ゲージ基本情報」とを目視で照合していた。

次に、図５に示す工程では、被測定対象物５０の測定位置に貼り付けられたひずみゲージ４０のリード線４１の他端（先端）をＩＤリーダ／ライタ機能付きデータロガー１に接続し、データロガー１の「ひずみゲージの測定およびデータ自動保存機能」と「抵抗値測定と判定データおよびデータ自動保存機能」によりひずみゲージ４０の初期値を測定し、その結果を前記データロガー１内のメモリに保存する。この時、測定値に異常が示されていないかを確認する。なお、ひずみゲージ４０の初期値には、「イニシャル値」、「抵抗値」および「絶縁抵抗値」が含まれる。
従来は、この工程において、ひずみゲージのリード線をひずみ測定器に接続後に測定した「イニシャル値」をペーパーの表に手書きし、その後、ひずみゲージのリード線をテスターに接続し、測定した「抵抗値」および「絶縁抵抗値」をペーパーの表に手書きし、さらに、測定値に異常が無いことを確認していた。
次に、図６に示す工程では、ＩＤリーダ／ライタ機能付きデータロガー１にプリンタ１５を接続し（但し、内蔵の場合はこの工程は不要）、現在までに取得された情報からＩＤタグラベル６０を印刷する。このＩＤタグラベル６０に記載される情報は、後の工程でタグ情報として使用されるが、その情報の種類には、「貼付位置情報」、「ひずみゲージ基本情報」、「イニシャル値」、「抵抗値」および「絶縁抵抗値」が有り、これらの情報の記憶媒体は、バーコード、ＱＲコード、ＲＦＩＤコード等で表現するものとする。なお、ＩＤタグラベル６０には、任意に手書きが可能な空白の自由記入欄を設けることもできる。

従来は、この工程において、貼付位置情報一覧表を参照し、ペーパー、シール、粘着テープ等にチャネル番号や位置情報を手書きすることでタグを作成していた。
次に、図７に示す工程では、前工程で得られた「貼付位置情報」、「ひずみゲージ基本情報」、「イニシャル値」、「抵抗値」および「絶縁抵抗値」の各情報を含むＩＤタグラベル６０をリード線４１の基端と先端の両端に取り付ける。
従来は、この工程で、手書きのタグを取り付けていたが、その情報は、識別用のＩＤ情報程度であり、乏しい情報量であった。
次に、図８に示す工程では、ひずみゲージ４０に接続されたリード線４１の、ひずみ測定器２（図６参照）側の端部（先端部）にコネクタ４２を接続し、さらに、このコネクタ４２にはＩＤチップ４４（以下、「ＩＤチップ付きコネクタ」と称することがある）を接続する。なお、この工程は、何時でも、何処でも実施することができるが、従来は、この工程に該当する工程は存在しなかった。

次に、図９に示す工程では、ＩＤリーダ／ライタ機能付きデータロガー１に、コネクタ４２（リード線４１の先端側）とプラグ４３（ＩＤリーダ／ライタ機能付きデータロガー１側）とを介してひずみゲージ４０を接続し、ＩＤリーダ／ライタ機能付きデータロガー１のリーダ部１２１を介してＩＤタグラベル６０に記載されているデータを読み取る。この読み取ったデータと、ＩＤタグラベル６０の作成時の情報とを照合して作業ミスが無いことを確認することも可能である。
次に、ＩＤリーダ／ライタ機能付きデータロガー１に接続したひずみゲージ４０のデータとして、「イニシャル値」、「ゲージ抵抗値」および「絶縁抵抗値」を測定する。その後、ＩＤリーダ／ライタ機能付きデータロガー１は、ＩＤタグラベル６０から読み取った前記データと、今回の測定結果のデータとのデータチェックを行い、両者のデータが一致しない場合には警告を表示する。その後、ＩＤリーダ／ライタ機能付きデータロガー１は、読み取ったひずみゲージ４０のデータをＩＤチップ４４に書き込む。これにより、ＩＤチップ４４には、データとして「貼付位置情報」、「ゲージ基本情報」、「イニシャル値」、「ゲージ抵抗値」、「絶縁抵抗値」、「作業日時」および「作業者名」が書き込まれる。なお、従来は、この工程に該当する工程は存在していない。

以上で、ひずみゲージ４０の敷設作業が完了し、最後の工程である設定工程に移行する。
図１０は、敷設作業完了後のひずみゲージ４０の設定作業を説明する説明図である。
以下、図１０を参照して、本実施形態に係るひずみゲージの設定工程の手順を説明する。
被測定対象物５０のひずみゲージ４０に接続されているリード線４１の先端部に接続されたコネクタ４２をひずみ測定器２の任意のチャネルに接続する。他の被測定対象物５１にも、同様のひずみゲージおよびコネクタ４２が存在する場合は、やはりひずみ測定器２の空いている任意のチャネルに接続する。ひずみ測定器２に空いているチャネルが存在しなくなれば、同様のひずみゲージおよびコネクタを、さらに、コネクタボックス３を介してひずみ測定器２に接続する。この接続に際しては、チャネルとの対応は考慮せずに、とにかく空きチャネルに接続していくことができる。この接続が全て完了すると、ひずみ測定器２により、ＩＤチップ４４の情報を読み込む。これにてひずみゲージ４０を含む全てのひずみゲージの設定が完了する。
なお、従来は、この工程に該当する工程で、貼付位置情報一覧表を目視で参照してひずみゲージを所定の順番どおりに予め定められたチャネルに接続し、その後、各チャネルの各種設定を１チャネルずつ実施していた。

図１１および図１２は、本発明の実施形態に係るひずみゲージ敷設方法による作業手順の流れを示すフローチャートである。
以下、図１〜図１０を参照しながら、図１１および図１２のフローチャートを用いて、本実施形態に係るひずみゲージ敷設システムおよびひずみゲージ敷設方法による作業工程の流れを説明する。
（ステップＳ１）
まず、ステップＳ１では、図１に示すような、貼付位置情報シール３０または貼付位置情報一覧表３１を作成する。この位置情報の記憶媒体は、バーコード、ＱＲコード、ＲＦＩＤ等を使用することができる。
（ステップＳ２）
次に、ステップＳ２では、図２（ａ）に示すように、貼付位置情報シール３０を、ひずみゲージ（不特定）が貼り付けられる予定箇所の近傍へ貼り付ける。
（ステップＳ３）
次に、ステップＳ３では、図２（ｂ）に示すように、貼付位置情報シール３０の貼り付けで明示されたひずみゲージ貼り付け箇所に、ひずみゲージパッケージ４５から取り出した任意のひずみゲージの１つであるひずみゲージ４０を貼り付ける。

（ステップＳ４）
次に、ステップＳ４では、図３に示すように、ひずみゲージパッケージ４５に記載されているひずみゲージ基本情報をＩＤリーダ／ライタ機能付きデータロガー１を用いて読取り、データをメモリに保存する。
（ステップＳ５）
次に、ステップＳ５では、図４に示すように、貼付位置情報シール３０に記録されている貼付位置情報をＩＤリーダ／ライタ機能付きデータロガー１のバーコード／ＱＲコードリーダー用プローブを用いて読取り、データをメモリに保存する。
（ステップＳ６）
次に、ステップＳ６では、図５に示すように、ひずみゲージ４０をＩＤリーダ／ライタ機能付きデータロガー１の入力端子に接続する。
（ステップＳ７）
次に、ステップＳ７では、接続したひずみゲージ４０の初期値をＩＤリーダ／ライタ機能付きデータロガー１を用いて測定し、データをメモリに保存する。
この初期値のデータには、「イニシャル値」、「抵抗値」、「絶縁抵抗値」が存在する。
（ステップＳ８）
次に、ステップＳ８では、手作業と自動で、測定したひずみゲージ４０の初期値を確認する。
（ステップＳ９）
次に、ステップＳ９では、図６に示すように、ＩＤリーダ／ライタ機能付きデータロガー１にプリンタ１５を接続する（但し、プリンタ内蔵の場合は不要）。
（ステップＳ１０）
次に、ステップＳ１０では、ＩＤリーダ／ライタ機能付きデータロガー１で取得した各種情報を印刷し、ＩＤタグラベル６０を作成する（図６参照）。
（ステップＳ１１）
次に、ステップＳ１１では、印刷されたＩＤタグラベル６０を、図７に示すように、ひずみゲージ４０のリード線４１の基端側と先端側の各両端に添付（吊り下げる）する。より具体的には、ＩＤタグラベル６０は、リード線４１のひずみゲージ４０に近い方の基端と、ひずみ測定器２（図１０参照）に近い方の先端とに添付する。このＩＤタグラベル６０に印刷されている情報は、「貼付位置情報」、ひずみゲージ基本情報、「イニシャル値」（コネクタ付け以前）、「抵抗値」、「絶縁抵抗値」、「作業日時」および「作業者名」である。

（ステップＳ１２）
次に、ステップＳ１２では、図８に示すように、リード線４１のひずみ測定器２に近い方の先端（ひずみ測定器２側）に、コネクタ４２およびこのコネクタ４２に装着されたＩＤ（ＩＤチップ付きコネクタ）チップ４４を取り付ける。
（ステップＳ１３）
次に、ステップＳ１３では、ひずみゲージ４０のリード線４１のコネクタ４２をＩＤリーダ／ライタ機能付きデータロガー１にプラグ４３を介して接続する。
（ステップＳ１４）
次に、ステップＳ１４では、図９に示すように、ＩＤタグラベル６０の情報をＩＤリーダ／ライタ機能付きデータロガー１のリーダ部１２１で読み取り、データをメモリに保存する。
（ステップＳ１５）
次に、ステップＳ１５では、ＩＤリーダ／ライタ機能付きデータロガー１にリード線４１とコネクタ４２とプラグ４３を介して接続されたひずみゲージ４０の「イニシャル値（コネクタ付け後）」、「抵抗値」および「絶縁抵抗値」を測定する。

（ステップＳ１６）
次に、ステップＳ１６では、前記測定したひずみゲージ４０の「イニシャル値（コネクタ付け後）」、「抵抗値」および「絶縁抵抗値」と、ステップＳ１４でメモリに格納していたＩＤタグラベル６０の情報とを照合して、両者の一致を確認する。この一致がとれない場合は警告が表示される。
（ステップＳ１７）
次に、ステップＳ１７では、図９に示すように、読み取ったＩＤタグラベル６０の情報をＩＤチップ４４に書込む。
（ステップＳ１８）
次に、ステップＳ１８では、ひずみゲージ４０を直接またはコネクタボックス３を介して、ひずみ測定器２に接続する（図１０参照）。
（ステップＳ１９）
次に、ステップＳ１９では、ひずみ測定器２とＩＤチップ４４との自動通信により、各種設定の自動登録が開始される。

この設定工程では、ひずみ測定器２が、ＩＤチップ４４との自動通信により、ＩＤチップ内の情報を識別するので、従来のように、ひずみゲージのリード線を必ずしもひずみ測定器のＩＤ対応のチャネルへ接続しなくてもよく、任意の空きチャネルに接続してよい。この点が、従来のひずみゲージ敷設方法とは、根本的な差異があり、手動設定による煩わしさや誤設定から解放されるメリットがある。
図１３は、ＩＤリーダ／ライタ機能付きデータロガー１の構成を示すブロック図である。
同図に示すＩＤリーダ／ライタ機能付きデータロガー１は、試験体の絶縁抵抗を測定するための絶縁測定用プローブ１０と、バーコードやＱＲコード等を読み取るための読み取り用プローブ１１と、各種センサ情報を入力するためのセンサ・ＩＤ接続コネクタ１（１２）と、各種センサ情報およびＩＤチップ、ＲＦＩＤ、ＴＥＤＳ等の情報を入力するためのセンサ・ＩＤ接続コネクタ２（１３）と、各種識別情報を中央処理部１００の制御のもとに記憶する記憶媒体１４と、プリンタＩ／Ｆ１２４を介して、中央処理部１００により制御されて印刷を行う内蔵または外部システムのプリンタ１５と、測定を行う測定対応部１０１および識別情報の処理を行うＩＤ対応部１０２を含む中央処理部１００と、内蔵の温度センサ・湿度センサ１１１と、測定者用等の情報入力キーボード１１２と、を備える。 また、絶縁測定用プローブ１０および各種センサ情報を入力するためのセンサ・ＩＤ接続コネクタ１（１２）およびセンサ・ＩＤ接続コネクタ２（１３）を介した各種情報を中央処理部１００に入力するためのインターフェースを担うセンサ情報読込Ｉ／Ｆ（インターフェース）１１３と、センサ・ＩＤ接続コネクタ２（１３）を介したＩＤチップや各種センサとのインターフェースを担うＩＤチップリーダ／ライタ／Ｉ／Ｆ（１１４）と、読み取り用プローブ１１を介したバーコードやＱＲコード等のインターフェースを担うコードリーダ部１１５と、を備える。さらに、測定結果、入力データ、警告メッセージ等を表示するための表示部１２１と、操作のための指令を入力する操作部１２２と、データ比較や判別のために使用するメモリ１２３と、中央処理部１００とプリンタ１５との間のインターフェースを担うプリンタＩ／Ｆ（１２４）と、を備える。
図１３に示すデータロガー１に備えられたＩＤリーダ／ライタ機能は、公知であるので、その機能の説明は省略する。
この実施形態に係るひずみゲージの敷設システムおよび敷設方法によれば、以上のようなシステムおよび工程を備えるので、特に、ひずみゲージの貼付位置とひずみ測定器２との対応に関して、ひずみゲージの敷設・設定の際の煩わしさや作業ミスを無くして、作業効率を飛躍的に向上させることができると共に作業の信頼性を向上させることが可能になるという著しい効果を有しており、この効果は、ひずみゲージを敷設する作業者とひずみゲージを設定して測定する作業者、若しくはひずみゲージを敷設・設定する作業者と、ひずみゲージを測定する作業者とが異なる作業者である場合には特に有効である。

また、重要な工程毎に、測定データを照合することで正しく敷設されたか否かをチェックするので、この点でも作業の信頼性が大幅に向上するという効果を有している。
また、各種データの測定および記録と共に、作業の進捗状況が正確に把握できるので、工程管理に適するという効果がある。
さらに、ひずみゲージの貼付位置とひずみ測定器との対応に関して、リード線に接続されたコネクタを、ひずみ測定器の特定のチャネルに接続する必要が無く、任意の空きチャネルに接続するだけで良いといった本発明の特徴は、前述の作業の効率性や信頼性を向上させる効果と共に、作業工数を大幅に削減させる効果も有しており、これが測定点数が、数千点以上にもおよぶ場合は、その効果は、著大である。

本発明は、ひずみゲージの敷設システムについて説明したが、物理量を電気量に変換する各種センサ（物理量／電気量変換器としての例えば、圧力変換器、変位変換器、加速度変換器、荷重変換器、トルク変換器、温度センサ等）にも利用することができる。この場合、上述したひずみゲージを各種変換器に置きかえることで、基本的な構成は、共通化が可能である。

１ ＩＤリーダ／ライタ機能付データロガー
２ ひずみ測定器
３ コネクタボックス
１５ プリンタ
３０ 貼付位置情報シール
３１ 貼付位置情報一覧表
３２ 貼付位置情報シール台帳
４０ ひずみゲージ
４１ リード線（束線）
４２ コネクタ
４３ プラグ
４４ ＩＤチップ
４５ ひずみゲージパッケージ
５０ 被測定対象物
５１ 他の被測定対象物
６０ ＩＤタグラベル
１２１ リーダ部
１２２ ケーブル線
４１１ ＱＲコード

Claims (8)

1. 被測定対象物に添着された複数のひずみゲージをリード線によりひずみ測定器に的確に接続し得ると共に接続された対応関係が正しいか否かおよび前記複数のひずみゲージの固有情報を確認し得るひずみゲージ敷設システムであって、
   ひずみゲージの添着位置情報が含まれる一覧表と、
   被測定対象物の所定位置に添着される複数のひずみゲージの添着位置情報が文字および所定のコードで表示され、前記一覧表をもとに前記ひずみゲージの添着位置近傍に添着される添着位置情報シールと、
   ロット単位で生産された複数のひずみゲージに添付され、当該ひずみゲージのひずみゲージ基本情報が文字および所定のコードで表示された基本情報シールと、
   任意のひずみゲージの添着位置情報、ひずみゲージ基本情報、計測されたイニシャル値、ゲージ抵抗値等の情報が文字および所定のコードでプリンタにより印刷表示され、リード線の前記ひずみゲージ近傍およびひずみ測定器近傍にそれぞれ取り付けられるＩＤタグラベルと、
   前記基本情報シールおよび前記添着位置情報シールにそれぞれ表示された所定のコード化された情報を読取る機能、前記ひずみゲージの抵抗値、初期値、絶縁抵抗値等を測定する機能、前記ＩＤタグラベルのコード化された情報を読取る機能、プリンタにより前記ＩＤタグラベルに前記情報を印刷するライター機能を含むＩＤリーダ／ライタ機能付のデータロガーと、
   を具備し、ひずみゲージの添着位置とひずみ測定器のチャンネル間の接続確認、ひずみゲージの基本情報の読取り、ひずみゲージ固有の抵抗値、絶縁抵抗値等の測定および保存を可能となし得るように構成したことを特徴とするひずみゲージ敷設システム。
2. 前記リード線の前記ひずみゲージの接続端とは反対の先端側に接続されるＩＤチップおよびコネクタと、
   前記データロガーに内蔵または外部に接続され、前記ＩＤタグラベルの情報を読み取り前記データロガーに保存するＩＤリーダ用プローブと、
   前記チップ付きのコネクタが前記リード線を介して前記ひずみゲージに接続された状態で、当該ひずみゲージのイニシャル値、抵抗値、絶縁抵抗値等を測定し、先に測定され前記ＩＤタグラベルに保存され前記ＩＤリーダ用プローブにより読み取った情報を照合し、照合がとれた場合は、当該測定値を保存し、照合がとれない場合は、警告を発するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のひずみゲージ敷設システム。
3. 前記ＩＤチップ付きのコネクタをひずみゲージ接続用コネクタから外し、ひずみ測定器の任意のチャンネルに接続することにより、前記ＩＤチップに保存されている情報を前記ひずみ測定器が読み込むように構成したことを特徴とする請求項２に記載のひずみゲージ敷設システム。
4. 被測定対象物に添着される複数のひずみゲージおよび前記複数のひずみゲージに接続される各々のリード線をひずみ測定器のチャンネルに一定の対応関係をもって接続するひずみゲージの敷設方法であって、
   ひずみゲージの添着位置情報が含まれる一覧表を作成する工程と、
   前記ひずみゲージを添着すべき前記被測定対象物の位置を記載した添着位置情報シールを作成する工程と、
   前記ひずみゲージを添着するべき位置の近傍に予め前記貼付位置情報シールを添着する工程と、
   前記一覧表をもとに前記ひずみゲージを添着するべき位置に添着する工程と、
   前記ひずみゲージを収納していたひずみゲージパッケージに印刷されている、収納ひずみゲージに関する仕様情報を前記ＩＤリーダ／ライタ機能付データロガーで読み取り保存する工程と、
   前記添着位置情報シールの添着位置情報をＩＤリーダ／ライタ機能付データロガーで読み取り、保存する工程と、
   前記ひずみゲージの初期値データを前記ＩＤリーダ／ライタ機能付データロガーを用いて計測し、保存する工程と、
   前記ひずみゲージの絶縁抵抗を、前記ＩＤリーダ／ライタ機能付データロガーの絶縁抵抗値測定用プローブにより測定し、保存する絶縁抵抗値測定工程と、
   前記ＩＤリーダ／ライタ機能付データロガーが読み取った前記添着位置情報シールの位置情報と前記ひずみゲージに関する仕様情報および前記ＩＤリーダ／ライタ機能付データロガーで測定した前記ひずみゲージの初期値データを、前記ＩＤリーダ／ライタ機能付データロガー付属のプリンタを用いてＩＤタグラベルとして印刷する工程と、
   前記ＩＤタグラベルを前記ひずみゲージのリード線両端側にそれぞれ取付ける工程と、
   を備えたことを特徴とするひずみゲージ敷設方法。
5. 前記リード線の、前記ひずみゲージとは反対側の先端にＩＤチップ付きのコネクタを接続する工程と、
   前記リード線に接続した前記ＩＤチップ付きのコネクタを、直接若しくはひずみゲージ接続用コネクタボックスを介して前記ＩＤリーダ／ライタ機能付データロガーに接続する工程と、
   前記ひずみゲージとは反対側の先端に添付されている前記ＩＤタグラベルに記載されている情報を前記ＩＤリーダ／ライタ機能付データロガーのＩＤリーダ用プローブで読み取る工程と、
   前記ひずみゲージの初期値データを前記ＩＤチップ付きのコネクタを介して前記ＩＤリーダ／ライタ機能付データロガーで測定すると共に、前記読み取っていた前記ＩＤタグラベルに記載の情報と照合する工程と、
   前記の照合がとれた場合は、前記ＩＤタグラベルに記載の情報を前記ＩＤチップに記録し、照合がとれなかった場合は、警告を発する工程と、
   を、さらに備えたことを特徴とする請求項４記載のひずみゲージ敷設方法。
6. 前記リード線の前記コネクタを、ひずみ測定器の任意の空きチャネルに接続する工程と、
   前記空きチャンネルへの接続後に、前記ＩＤチップの情報を前記ひずみ測定器で自動的に読み取らせる工程と
   を、さらに備えたことを特徴とする請求項５記載のひずみゲージ敷設方法。
7. 前記ひずみゲージの初期値データが、イニシャル値、抵抗値および絶縁抵抗値であることを特徴とする請求項４または請求項５記載のひずみゲージ敷設方法。
8. 前記ＩＤタグラベルに記載の情報が、バーコード、ＱＲコード等の二次元バーコードおよびＲＦＩＤ等のＩＤチップのいずれかを用いて表現されたものであることを特徴とする請求項４または請求項５記載のひずみゲージ敷設方法。

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