JP5974256B2 - 緊迫力測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、歪可能な密閉容器内の液圧を測定することで、前記密閉容器の外周部にかかる緊迫力を測定する装置に関する。

従来、緊迫力を受ける側の加工物を測定機にセットし、緊迫力による起歪を利用し、ひずみゲージ、圧電素子や油圧を用いて緊迫力を測定していた。

従来の緊迫計は、例えば図１に示すように、上下１対の起歪体１１，１１の内側に電気抵抗検出手段であるひずみゲージG1，G2，G3，G4が貼り付けられており、図２に示すように、ホイートストンブリッジが形成されている。

上下１対の起歪体１１，１１の中央に上下から圧縮力が働くと各ゲージG1，G2，G3，G4に圧縮と伸びのひずみが発生し、そのひずみ量をホイートストンブリッジからの電気信号として取り出すようにしてある。

このような構成において、起歪体１１，１１の外周部に緊迫力がかかると、ゲージG1，G2，G3，G4に垂直な成分の力が起歪体１１，１１に働き、上下から押される力により梁にひずみが発生する。このひずみ量に応じた電気信号により緊迫力を測定していた。

しかし、全外周部にかかる緊迫力を上下方向の力のみで代表することで、実際の緊迫力との差異が発生してしまう問題があり、また、起歪体１１，１１の剛性が低いことによって、大きな緊迫力に対しては、実際の緊迫力との差異が発生してしまう問題があった。このため、液体を起歪可能な筒状容器の中に封入し、外周部にかかる緊迫力によって起歪することによる液体の圧力を測定することも行われている。ところが、液体の体積熱膨張率は、起歪体１１，１１を兼ねる容器の金属体積熱膨張率よりはるかに大きく、僅かな温度変化でも液体の圧力は大きく変動し、外周部にかかる緊迫力を精度良く測ることは不可能であった。

特許公開平７−３０８８０８ 回転数及び把持力測定器

上記問題を解決するために、本発明は、封入された液体を含む容器内部の体積熱膨張率を、起歪部である前記容器の体積熱膨張率に合わせることにより、温度による圧力変化を小さくするものである。

容器に封入された体積熱膨張率の大きな液体に、体積熱膨張率の小さな物体を混入すれば、その平均体積熱膨張率を調整することが可能である。

以下、本発明の実施例を添付図面の図３に基づいて説明する。起歪部を兼ねる容器１に、液体２とこの液体２より体積熱膨張率が小さい物体である平均体積熱膨張率調整部品３が入っており、圧力計６を、パッキン４−１を介して取り付けて、前記容器１は密閉構造になっている。５はプラグであり、前記圧力計６に設けた液体給排口８を、パッキン４−２を介して液密に閉塞するものである。

ここで、起歪部を兼ねる容器１の外周部に緊迫力を受けると、前記容器１は起歪し、容器１内部の圧力は圧力計６のダイヤフラム７を押し、圧力の上昇として起歪量、つまり外周部にかかる緊迫力を測定することが出来る構造になっている。

本実施例では、上記問題を解決するために、封入された液体２を含む容器１内部の体積熱膨張率を、液体２に平均体積熱膨張率調整部品３を入れることによって、起歪部である容器１の金属の体積熱膨張率に合わせ、温度による圧力変化を小さくする。

例えば、前記の構造で、起歪部を兼ねる容器１に体積熱膨張率３３ppm／℃のステンレスを使用し、液体２に体積熱膨張率５００ppm／℃のグリセリンを使用し、平均体積熱膨張率調整部品３に体積熱膨張率６ppm／℃のインバーを使用した場合、ステンレス容器１の体積熱膨張率に容器１内部の体積熱膨張率を合わせるためのグリセリンとインバーの体積割合は、インバーの体積割合をｘとし、グリセリンの体積割合をｙとすれば、次の計算式で求めることが出来る。
３３＝６ｘ＋５００ｙ
ｘ＋ｙ＝１
以上から、
ｘ＝４６７÷４９４＝０．９４５３・・・≒０．９４５
ｙ≒０．０５５
したがって、平均体積熱膨張率調整部品３であるインバーの体積割合は、約０．９４５であり、液体２であるグリセリンの体積割合は約０．０５５である。
また、容器１内に封入する液体２においては、真空脱泡や加熱脱泡を行い気体の混入を防ぎ、気体による影響を排除することが可能である。さらに、液体２と平均体積熱膨張率調整部品３との混合による体積熱膨張率の調整に関しては、パッキン４−１の厚さを加減することによって、液体２の量を調整することでも可能である。

従来例の説明図である。 従来例の内部結線の説明図である。 本発明の実施例を示す部分断面説明図である。

１ 容器
２ 液体
３ 平均体積熱膨張率調整部品
４ パッキン
５ プラグ
６ 圧力計
７ ダイヤフラム
８ 液体給排口
１１ 起歪体
G1〜G4 ひずみゲージ

Claims (1)

1. 全外周部にかかる緊迫力で起歪可能な密閉容器中の液体圧力を測定することで、前記緊迫力を測定する装置であって、前記密閉容器は、一端を閉塞し他端を開放してなる有底円筒状で、前記開放端にはパッキンを介して圧力計を取り付けて密閉構造となし、前記密閉容器中の液体中に体積熱膨張率が前記液体よりも小さな物体を入れるとともに、厚みが加減された前記パッキンにより、前記密閉容器内部の平均体積熱膨張率を前記容器の体積熱膨張率に合わせることを特徴とする緊迫力測定装置。