JP6585512B2 - Displacement detector and displacement detection method - Google Patents
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Description
本発明は、変位検出器及び変位の検出方法に関し、例えば金属製のフレームや、圧力容器、コンクリート構造物、鉄筋コンクリート構造物等に生じた変位を測定するのに好適な変位検出器及び変位の検出方法に関する。なお、「変位」を「歪」あるいは「歪み」と称したり、併記する場合がある。「歪」及び「歪み」という場合は、現象としての歪みと物理量としての歪量とを含み、明らかに歪量を示す場合は、「歪量」と記す。 The present invention relates to a displacement detector and a displacement detection method, for example, a displacement detector suitable for measuring displacement generated in a metal frame, a pressure vessel, a concrete structure, a reinforced concrete structure, and the like. Regarding the method. Note that “displacement” may be referred to as “strain” or “distortion” or may be described together. The terms “distortion” and “distortion” include distortion as a phenomenon and distortion as a physical quantity, and when the distortion is clearly indicated, it is described as “distortion”.
従来、建築物や構造物の機械的歪みや変位を測定する変位検出装置として、特許文献1記載の変位検出装置があり、また、構造物の疲労損傷評価する装置として、特許文献2記載の構造物の疲労損傷評価装置がある。一般的にこのような建築物や構造物はその主たる応力を鋼材で構成された構造体で支えるように建設される。
Conventionally, there is a displacement detection device described in Patent Document 1 as a displacement detection device for measuring mechanical strain and displacement of a building or structure, and a structure described in
主として建築に用いられる鋼材としては軟鋼(SS400等)が有り、その引張強度426Paに対して、長期間の静荷重では安全率3(140MPa)、片振りの繰返し荷重では安全率5(85MPa)で設計される。また、軟鋼の降伏点(耐力)は245MPaとされている。 Mild steel (SS400, etc.) is mainly used for construction, and its tensile strength is 426 Pa, with a safety factor of 3 (140 MPa) for a long-term static load, and a safety factor of 5 (85 MPa) for a single swing repeated load. Designed. Moreover, the yield point (proof stress) of mild steel is 245 MPa.
軟鋼のヤング率が約200GPaであることからそれぞれの応力での弾性変形歪量は0.07%、0.04%、0.12%となり、このような歪量が発生したことを定量的に検出できると構造物の損傷程度を評価する上で有効となる。しかしながら、その歪量は微小であるため、検出するためには以下に記述するような高度で複雑な計測装置が必要であった。 Since the Young's modulus of mild steel is about 200 GPa, the amount of elastic deformation strain at each stress is 0.07%, 0.04%, and 0.12%. If it can be detected, it is effective in evaluating the degree of damage to the structure. However, since the amount of distortion is very small, an advanced and complicated measuring device as described below is necessary for detection.
特許文献1記載の変位検出装置は、建築物や構造物等の構造部材に取り付けられ、構造部材に発生する歪みや変位量を変倍するテコ機構と、該テコ機構により拡大もしくは縮小された変位量を検出する変位検出器とで構成される。 The displacement detection device described in Patent Document 1 is attached to a structural member such as a building or a structure, and a lever mechanism that scales distortion and displacement generated in the structural member, and a displacement that is enlarged or reduced by the lever mechanism. It consists of a displacement detector that detects the quantity.
特許文献2記載の疲労損傷評価装置は、評価対象構造物の変形量を検出する変形量検出手段と、該変形量検出手段によって検出された変形量に応じた評価対象構造物の疲労損傷率を検出する疲労損傷率検出手段と、該疲労損傷率検出手段によって検出された疲労損傷率を積算する疲労損傷率積算手段とを具備する。
The fatigue damage evaluation apparatus described in
特許文献1記載の変位検出装置の変位検出器が必要であり、この変位検出器として、マイクロスイッチ等のスイッチ類を使用することから、電源や各種センサへの配線が必要であり、検出作業等が面倒である。 The displacement detector of the displacement detection device described in Patent Document 1 is necessary, and since switches such as microswitches are used as the displacement detector, wiring to a power source and various sensors is necessary, such as detection work. Is troublesome.
特許文献2記載の疲労損傷評価装置の変形量検出手段は、機械的構造で済むことから、電源や配線は必要ないが、第1固定板、第2固定板、可動棒及び回動軸で構成することから、構造が複雑である。
Since the deformation amount detection means of the fatigue damage evaluation apparatus described in
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、高度で複雑で、且つ、高価な電源や電気配線を必要とせず、構造物等の被検査物に生じた変位を安価な装置や目視で確認することができる変位検出器及び変位の検出方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and is an advanced, complicated and inexpensive apparatus that does not require an expensive power source or electrical wiring and that is free from displacement generated in an inspected object such as a structure. Another object of the present invention is to provide a displacement detector and a displacement detection method that can be confirmed visually.
また、本発明は、被検査物に許容応力を超える負荷による変位の発生や、発生した変位の方向を容易に検出することができる変位検出器及び変位の検出方法を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a displacement detector and a displacement detection method capable of easily detecting the occurrence of displacement due to a load exceeding the allowable stress on the object to be inspected and the direction of the generated displacement. .
[1] 第1の本発明に係る変位検出器は、セラミック製薄肉円板と前記セラミック製薄肉円板の外径と同じかそれ以上の外径を有する円環状枠部と、前記円環状枠部の外径と同じかそれ以上の外径を有する円板状薄肉基板とを有し、前記円板状薄肉基板、前記円環状枠部及び前記セラミック製薄肉円板が同軸上で、且つ、この順番で厚み方向に積層一体化されていることを特徴とする。 [1] A displacement detector according to the first aspect of the present invention includes a ceramic thin disc, an annular frame portion having an outer diameter equal to or greater than an outer diameter of the ceramic thin disc, and the annular frame. A disk-shaped thin substrate having an outer diameter equal to or greater than the outer diameter of the portion, the disk-shaped thin substrate, the annular frame portion and the ceramic thin disk are coaxial, and It is characterized by being laminated and integrated in the thickness direction in this order.
塑性変形すること無しに所定の歪以上の弾性変形域で破壊する材料としては、セラミックスやガラス材料があるが、ガラス材料の場合、雰囲気中の水分の影響で微小なクラックが進展して強度劣化が起こることがあるので、長期間に亘って被検査対象物の変位検出を行うためには、耐久性に優れたセラミックス材料が望ましい。ここで用いられるセラミックスは、被検査対象物の許容応力に相当する変位(歪量)と同等以上の変位(歪量)で破壊することが好ましい。 There are ceramics and glass materials that can break in the elastic deformation range above the specified strain without plastic deformation, but in the case of glass materials, microcracks develop due to the influence of moisture in the atmosphere and the strength deteriorates. Therefore, in order to detect the displacement of the object to be inspected over a long period of time, a ceramic material having excellent durability is desirable. The ceramic used here is preferably destroyed with a displacement (amount of strain) equal to or greater than a displacement (amount of strain) corresponding to the allowable stress of the inspection object.
[2] 第1の本発明において、前記円環状枠部と前記円板状薄肉基板が一体的に形成されていることが好ましい。セラミック製薄肉円板の強度(σ:MPa)とヤング率(E:GPa)の比率(σ/E)が0.04%以上であることが好ましい。さらに好ましくは0.1%以上であり、特に好ましくは0.3%以上である。 [2] In the first aspect of the present invention, it is preferable that the annular frame portion and the disk-shaped thin substrate are integrally formed. The ratio (σ / E) of the strength (σ: MPa) and Young's modulus (E: GPa) of the thin ceramic disk is preferably 0.04% or more. More preferably, it is 0.1% or more, Most preferably, it is 0.3% or more.
さらに、被検査対象物となる構造体や建物が一定の温度条件で使用される場合は、構造体や建物の熱膨張係数は特に配慮する必要は無いが、屋外に設置された建物や構造物では測定期間中に気温の変化に伴う温度変化が起こる。このような場合は、温度変化の影響を小さくするために、被検査対象物を構成する建物や構造物との熱膨張係数の差が±2ppm/K以下、さらに好ましくは±1ppm/K以下であることが望ましい。このようなセラミックス材料を選定することにより、温度変化の影響無しに屋外に設置された建物や構造物の長期間にわたる変位を検出することが可能となる。例えば被検査対象物が鋼材や鉄筋コンクリートである場合には、セラミック製薄肉円板の材料は熱膨張係数が同等のジルコニアやフォルステライト等を選定すれば、温度変化の影響をほとんど受けることなく変位の検出が可能になる。 Furthermore, when the structure or building that is the object to be inspected is used under a certain temperature condition, there is no need to consider the thermal expansion coefficient of the structure or building, but the building or structure installed outdoors. Then, a temperature change accompanying a change in temperature occurs during the measurement period. In such a case, in order to reduce the influence of temperature change, the difference in thermal expansion coefficient with the building or structure constituting the object to be inspected is ± 2 ppm / K or less, more preferably ± 1 ppm / K or less. It is desirable to be. By selecting such a ceramic material, it becomes possible to detect displacement over a long period of time in a building or structure installed outdoors without being affected by temperature changes. For example, if the object to be inspected is steel or reinforced concrete, if the material of the ceramic thin disk is selected from zirconia, forsterite, etc. that have the same thermal expansion coefficient, the displacement is hardly affected by temperature changes. Detection is possible.
[3] 第1の本発明において、前記円環状枠部及び前記円板状薄肉基板の少なくとも一方に貫通孔が形成されていることが好ましい。変位検出器ではセラミック製薄肉円板、円環状枠部、円板状薄肉基板から構成される閉空間内の圧力(内圧)と外部の気圧(外圧)とに差があると、内圧が高い場合、セラミックス製薄肉円板が凸形状に変形し、内圧が低い場合、凹形状に変形して変位の検出レベルが変動するおそれがある。このため、内圧と外圧が等しくなるように変位検出器に貫通孔を設けるとよい。貫通孔は、円環状枠部や円板状薄肉基板の強度に影響を与えないような穴径で、円環状枠部の側面や円板状薄肉基板に外部から内部に貫通するように設けるとよい。 [3] In the first aspect of the present invention, it is preferable that a through hole is formed in at least one of the annular frame portion and the disk-shaped thin substrate. In the displacement detector, if the internal pressure is high if there is a difference between the pressure in the closed space (internal pressure) and the external atmospheric pressure (external pressure) consisting of a ceramic thin disk, annular frame, and disk-shaped thin substrate When the thin ceramic disk is deformed into a convex shape and the internal pressure is low, the ceramic is deformed into a concave shape and the detection level of the displacement may fluctuate. For this reason, it is preferable to provide a through hole in the displacement detector so that the internal pressure and the external pressure are equal. When the through-hole is provided so as to penetrate from the outside to the side of the annular frame part or the disk-shaped thin substrate with a hole diameter that does not affect the strength of the annular frame part or the disk-shaped thin substrate. Good.
[4] 第1の本発明において、前記セラミック製薄肉円板に1つ以上の応力集中部が設けられていることが好ましい。これにより、被検査対象物に負荷がかかって、例えば被検査対象物に所定の変位(歪み)が生じると、セラミック製薄肉円板にも所定の変位が生じ、応力集中部が選択的に破壊することになる。また、応力集中部が破壊されているかどうかを確認することで、被検査対象物に所定の変位が発生したかどうかを確認することができる。さらにこの確認は、セラミック製薄肉円板にクラックが生じているかどうかを確認するだけでよいので肉眼でも簡単に行うことができる。従って、第1の本発明に係る変位検出器を用いることで、高価で複雑な電源や電気配線を必要とせず、長期間に亘って被検査対象物に生じた歪みを事後であっても、目視(双眼鏡等を使用しての目視を含む)や簡易的な電気信号の有無等で安価に簡単に検出確認することができる。 [4] In the first aspect of the present invention, it is preferable that one or more stress concentration portions are provided in the ceramic thin disc. As a result, when a load is applied to the object to be inspected, for example, a predetermined displacement (distortion) occurs in the object to be inspected, a predetermined displacement also occurs in the thin ceramic disk, and the stress concentration portion is selectively destroyed. Will do. Further, by confirming whether or not the stress concentration portion is broken, it is possible to confirm whether or not a predetermined displacement has occurred in the object to be inspected. Furthermore, since this confirmation only needs to confirm whether the ceramic thin-walled disk has cracks, it can be easily performed with the naked eye. Therefore, by using the displacement detector according to the first aspect of the present invention, an expensive and complicated power source and electrical wiring are not required, and even after the distortion generated in the object to be inspected over a long period of time, Detection and confirmation can be easily performed at low cost by visual observation (including visual observation using binoculars or the like) and the presence or absence of a simple electric signal.
[5] 第1の本発明において、前記セラミック製薄肉円板に設けられた前記応力集中部の厚みは、前記セラミック製薄肉円板のうち、前記応力集中部と異なる部位の厚みより薄いことが好ましい。これにより、セラミック製薄肉円板に容易に応力集中部を形成することができる。 [5] In the first aspect of the present invention, the thickness of the stress concentration portion provided in the ceramic thin disc may be smaller than the thickness of a portion of the ceramic thin disc different from the stress concentration portion. preferable. Thereby, a stress concentration part can be easily formed in a ceramic thin disk.
[6] この場合、前記応力集中部の厚みが0.01mm以上0.5mm以下であることが好ましい。 [6] In this case, it is preferable that the thickness of the stress concentration portion is 0.01 mm or more and 0.5 mm or less.
[7] また、前記応力集中部は、1つの本体部と、前記本体部から分岐した複数の分岐部とを有することが好ましい。 [7] Moreover, it is preferable that the said stress concentration part has one main-body part and several branch parts branched from the said main-body part.
[8] この場合、前記本体部は、前記セラミック製薄肉円板の中央に形成され、前記複数の分岐部は、前記本体部から前記セラミック製薄肉円板の外周に向かって放射状に形成されていてもよい。 [8] In this case, the main body portion is formed at the center of the ceramic thin disc, and the plurality of branch portions are formed radially from the main body portion toward the outer periphery of the ceramic thin disc. May be.
[9] あるいは、前記本体部は、前記セラミック製薄肉円板の外周側に枠状に形成され、前記複数の分岐部は、前記本体部から前記セラミック製薄肉円板の中央に向かって放射状に形成されていてもよい。 [9] Alternatively, the main body is formed in a frame shape on the outer peripheral side of the ceramic thin disc, and the plurality of branch portions are radially directed from the main body toward the center of the ceramic thin disc. It may be formed.
[10] また、複数の前記応力集中部が放射状に配列されていてもよい。 [10] A plurality of the stress concentration portions may be arranged radially.
[11] 第1の本発明において、前記円板状薄肉基板の表面に着色物質が付与固定化され、前記セラミック製薄肉円板の外表面の色と、前記着色物質の色とが異なることが好ましい。前記円板状薄肉基板の表面への着色物質の付与固定化は、例えば塗装や接着等を好ましく採用することができる。 [11] In the first aspect of the present invention, a colored substance is imparted and fixed to the surface of the thin disk-like substrate, and the color of the outer surface of the thin ceramic disk is different from the color of the colored substance. preferable. For example, painting or adhesion can be preferably used for applying and fixing the coloring substance to the surface of the thin disk-like substrate.
この場合、被検査対象物に負荷がかかって、例えば被検査対象物に所定の歪みが生じると、セラミック製薄肉円板にクラックが生じて一部が脱落し、該一部の脱落によって形成された隙間より背面(円板状薄肉基板の表面)の着色物質が直接観察できる状態になる。これにより、被検査対象物に許容応力を超える負荷がかかったことを目視(双眼鏡等を使用しての目視を含む)にて容易に知ることができる。しかも、隙間の形成方向を確認することで、被検査対象物に発生した変位(歪み)の方向を容易に検出することができる。 In this case, when a load is applied to the object to be inspected, for example, when a predetermined distortion occurs in the object to be inspected, a crack is generated in the ceramic thin disk, and a part of the thin object is dropped out. The colored substance on the back surface (the surface of the disk-shaped thin substrate) can be directly observed through the gap. Thereby, it can be easily known by visual observation (including visual observation using binoculars or the like) that a load exceeding the allowable stress is applied to the inspection object. Moreover, by confirming the formation direction of the gap, it is possible to easily detect the direction of displacement (distortion) that has occurred in the object to be inspected.
[12] 第1の本発明において、前記円板状薄肉基板と前記円環状枠部と前記セラミック製薄肉円板とで区画された密閉空間と、前記密閉空間に封入された着色物質とを有し、前記セラミック製薄肉円板の外表面の色と、前記着色物質の色とが異なることが好ましい。 [12] In the first aspect of the present invention, there is provided a sealed space defined by the disc-shaped thin substrate, the annular frame portion, and the ceramic thin disc, and a coloring substance sealed in the sealed space. However, it is preferable that the color of the outer surface of the thin ceramic disk is different from the color of the coloring substance.
この場合、被検査対象物に負荷がかかって、例えば被検査対象物に所定の歪みが生じると、セラミック製薄肉円板にクラックが生じ、該クラックから着色物質が染み出ることとなる。従って、セラミック製薄肉円板に着色物質が染み出ているかどうかを確認することで、被検査対象物に許容応力を超える負荷がかかったことを目視(双眼鏡等を使用しての目視を含む)にて容易に知ることができる。しかも、着色物質が染み出ることによって形成されるクラックの方向を確認することで、被検査対象物に発生した変位(歪み)の方向を容易に検出することができる。 In this case, when a load is applied to the object to be inspected and, for example, a predetermined distortion occurs in the object to be inspected, a crack is generated in the ceramic thin disk, and the colored substance oozes out from the crack. Therefore, by confirming whether or not the coloring material oozes out from the ceramic thin disk, it is visually confirmed that the object to be inspected is subjected to a load exceeding the allowable stress (including visual observation using binoculars etc.) You can easily know at In addition, by confirming the direction of the crack formed by the color substance oozing out, the direction of displacement (distortion) generated in the object to be inspected can be easily detected.
[13] この場合、前記セラミック製薄肉円板の外表面に前記着色物質の定着膜が形成されていることが好ましい。セラミック製薄肉円板に生じたクラックから染み出た着色物質が定着膜によって安定化及び固定化するため、被検査対象物に許容応力を超える負荷がかかったこと、並びに発生した変位(歪み)の方向を長期間に亘って安定に表示させることができる。 [13] In this case, it is preferable that a fixing film of the colored substance is formed on the outer surface of the ceramic thin disk. Because the colored material that exudes from cracks in the ceramic thin disk is stabilized and fixed by the fixing film, the object to be inspected is subjected to a load exceeding the allowable stress, and the generated displacement (distortion) The direction can be displayed stably over a long period of time.
[14] さらに、前記定着膜の表面に方位を示す指標が表示されていることが好ましい。この場合、被検査対象物に変位検出器を固定する際に、指標を方位に合わせることで、発生したクラックの方向を一目で確認することが可能となる。 [14] Furthermore, it is preferable that an index indicating an orientation is displayed on the surface of the fixing film. In this case, when fixing the displacement detector to the object to be inspected, the direction of the generated crack can be confirmed at a glance by aligning the index with the direction.
[15] また、前記定着膜の外表面に透明性の保護層を有することが好ましい。これにより、定着膜によって定着された着色物質をさらに長期間に亘って安定化させることができる。 [15] It is preferable that a transparent protective layer is provided on the outer surface of the fixing film. Thereby, the colored substance fixed by the fixing film can be stabilized for a longer period of time.
[16] 前記着色物質は、塗装によって形成される塗膜、シート状あるいはテープ状の固定可能なフィルム、液体、粉体、あるいは粉体を液体に分散させたスラリー、あるいは常温で気化し、着色煙を発生する固体あるいは液体であってもよい。着色物質が液体やスラリー、あるいは常温で気化し、着色煙を発生する固体あるいは液体の場合、変位検出器の円環状枠部の側面や円板状薄肉基板に予め着色物質を注入するための貫通孔を設けておき、変位検出器の組立完了後にこの貫通孔を利用して着色物質を封入することができる。貫通孔は円環状枠部や円板状薄肉基板の強度に影響を与えないような穴径で、封入完了後貫通孔は栓や接着剤で封止することができる。 [16] The colored substance may be a paint film formed by painting, a sheet-like or tape-like fixable film, a liquid, a powder, a slurry in which a powder is dispersed in a liquid, or vaporized at room temperature to be colored. It may be a solid or liquid that generates smoke. When the colored material is liquid or slurry, or solid or liquid that vaporizes at room temperature and generates colored smoke, the side of the annular frame of the displacement detector or a through-hole for injecting the colored material into the thin disk substrate in advance A hole is provided, and the colored substance can be sealed using the through hole after the assembly of the displacement detector is completed. The through hole has a hole diameter that does not affect the strength of the annular frame portion or the disk-shaped thin substrate, and the sealed through hole can be sealed with a stopper or an adhesive after the completion of the encapsulation.
[17] 前記着色物質は、外部光源からの光で蛍光発色する蛍光体であってもよい。 [17] The colored substance may be a fluorescent material that emits fluorescence with light from an external light source.
[18] 前記着色物質は、外部光源からの光で自発光する蓄光顔料であってもよい。蓄光顔料の場合、クラックの隙間を通して表面に染み出した蓄光顔料が外部光によって励起され、外部光を消した後でも暫くの間自発光するため、暗闇の中でもクラックの有無とその方向を明瞭に認識可能となる。 [18] The colored substance may be a luminous pigment that emits light by light from an external light source. In the case of a phosphorescent pigment, the phosphorescent pigment that has oozed out to the surface through the crack gap is excited by external light and emits light for a while even after extinguishing the external light. It becomes possible to recognize.
[19] 第1の本発明において、前記円環状枠部の内径が3mm以上200mm以下であることが好ましい。 [19] In the first aspect of the present invention, it is preferable that an inner diameter of the annular frame portion is 3 mm or more and 200 mm or less.
[20] 第1の本発明において、前記円環状枠部の幅が1mm以上20mm以下、前記円環状枠部の高さ(厚さ)が0.1mm以上2mm以下であることが好ましい。前記円環状枠部は前記円板状薄肉基板と同材質で一体的に形成されてもよい。 [20] In the first aspect of the present invention, the annular frame portion preferably has a width of 1 mm to 20 mm, and the annular frame portion has a height (thickness) of 0.1 mm to 2 mm. The annular frame may be integrally formed of the same material as the disk-shaped thin substrate.
[21] 第1の本発明において、前記セラミック製薄肉円板の厚さが0.1mm以上0.5mm以下、前記円板状薄肉基板の厚さが0.05mm以上2mm以下であることが好ましい。 [21] In the first aspect of the present invention, the thickness of the thin ceramic disk is preferably 0.1 mm to 0.5 mm, and the thickness of the thin disk substrate is preferably 0.05 mm to 2 mm. .
[22] 第1の本発明において、前記円板状薄肉基板及び前記円環状枠部の材質が金属であり、前記セラミック製薄肉円板の材質がジルコニアであることが好ましい。 [22] In the first aspect of the present invention, the disk-shaped thin substrate and the annular frame portion are preferably made of metal, and the ceramic thin-walled disc is preferably made of zirconia.
[23] 第1の本発明において、前記円環状枠部及び前記円板状薄肉基板の材質が鋼材又はステンレス材であってもよい。 [23] In the first aspect of the present invention, the annular frame portion and the disk-shaped thin substrate may be steel or stainless steel.
[24] 第1の本発明において、前記円環状枠部及び前記円板状薄肉基板の材質がアルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、チタン、チタン合金、ニッケル鋼、あるいはニッケル、又はこれらの組み合わせであってもよい。 [24] In the first aspect of the present invention, the annular frame portion and the disk-shaped thin substrate are made of aluminum, aluminum alloy, copper, copper alloy, titanium, titanium alloy, nickel steel, nickel, or a combination thereof. It may be.
[25] 第1の本発明において、前記円環状枠部及び前記円板状薄肉基板の少なくとも一方に当該変位検出器の外側から内側を貫通する孔(貫通孔)が形成されていてもよい。貫通孔の穴径は前記円環状枠部及び前記円板状薄肉基板の強度に影響を与えないような大きさであることが必要で2mm以下であることが好ましい。 [25] In the first aspect of the present invention, a hole (through hole) penetrating from the outside to the inside of the displacement detector may be formed in at least one of the annular frame portion and the disk-shaped thin substrate. The diameter of the through hole needs to be a size that does not affect the strength of the annular frame portion and the disk-shaped thin substrate, and is preferably 2 mm or less.
[26] 第1の本発明において、前記円環状枠部の表面、又は前記円板状薄肉基板の表面、又は前記円環状枠部及び前記円板状薄肉基板の各表面に方位を示す指標が表示されていることが好ましい。 [26] In the first aspect of the present invention, there is an index indicating an orientation on the surface of the annular frame portion, the surface of the disk-shaped thin substrate, or each surface of the annular frame portion and the disk-shaped thin substrate. It is preferably displayed.
[27] 第2の本発明に係る変位の検出方法は、セラミック製薄肉円板と、前記セラミック製薄肉円板の外径と同じかそれ以上の外径を有する円環状枠部と、前記円環状枠部の外径と同じかそれ以上の外径を有する円板状薄肉基板とを有し、前記円板状薄肉基板、前記円環状枠部及び前記セラミック製薄肉円板が同軸上で、且つ、この順番で厚み方向に積層一体化された変位検出器を使用し、前記変位検出器の前記円板状薄肉基板を被検査対象物に固定し、前記被検査対象物に発生した変位により、前記変位検出器の前記セラミック製薄肉円板が変形することで発生したクラックの方向に基づいて、前記被検査対象物に発生した変位の方向を検出することを特徴とする。 [27] A displacement detection method according to a second aspect of the present invention includes a ceramic thin disk, an annular frame having an outer diameter equal to or greater than an outer diameter of the ceramic thin disk, and the circle A disk-shaped thin substrate having an outer diameter equal to or greater than the outer diameter of the annular frame portion, the disk-shaped thin substrate, the annular frame portion and the ceramic thin disk are coaxial, And using the displacement detector laminated and integrated in the thickness direction in this order, the disk-shaped thin substrate of the displacement detector is fixed to the inspection object, and the displacement generated in the inspection object The direction of displacement generated in the object to be inspected is detected based on the direction of cracks generated by the deformation of the thin ceramic disk of the displacement detector.
[28] 第2の本発明において、前記変位検出器は、前記円板状薄肉基板の表面に着色物質が付与固定化され、前記被検査対象物に発生した変位によって前記セラミック製薄肉円板にクラックが生じて一部が脱落し、該一部の脱落によって形成された隙間より背面(円板状薄肉基板の表面)の着色物質が直接観察できる状態になることにより、前記クラックの発生及び前記クラックの方向を検出してもよい。前記円板状薄肉基板の表面への着色物質の付与固定化は、例えば塗装や接着等を好ましく採用することができる。 [28] In the second aspect of the present invention, the displacement detector has a colored substance applied and fixed to the surface of the thin disk-shaped substrate, and the displacement is generated in the ceramic thin disk by the displacement generated in the inspection object. The crack is generated and a part is dropped off, and the colored substance on the back surface (the surface of the disk-shaped thin substrate) can be directly observed through the gap formed by the part dropping. The direction of the crack may be detected. For example, painting or adhesion can be preferably used for applying and fixing the coloring substance to the surface of the thin disk-like substrate.
[29] 第2の本発明において、前記変位検出器は、前記円板状薄肉基板と前記円環状枠部と前記セラミック製薄肉円板とで区画された密閉空間に着色物質が封入され、前記被検査対象物に発生した変位によって前記セラミック製薄肉円板から染み出た前記着色物質に基づいて、前記クラックの発生及び前記クラックの方向を検出してもよい。 [29] In the second aspect of the present invention, the displacement detector includes a colored substance sealed in a sealed space defined by the disc-shaped thin substrate, the annular frame portion, and the ceramic thin disc, The occurrence of the crack and the direction of the crack may be detected based on the colored material that has oozed out of the thin ceramic disk due to the displacement generated in the inspection object.
[30] この場合、前記変位検出器は、前記セラミック製薄肉円板の外表面に前記着色物質の定着膜が形成され、前記被検査対象物に発生した変位によって前記セラミック製薄肉円板から染み出た前記着色物質を前記定着膜に固定化してもよい。 [30] In this case, in the displacement detector, a fixing film of the coloring substance is formed on the outer surface of the ceramic thin disk, and stains from the ceramic thin disk due to the displacement generated in the inspection object. The colored substance that has come out may be fixed to the fixing film.
[31] さらに、前記変位検出器は、前記定着膜の表面に透明な保護層を有し、前記定着膜に固定化された前記着色物質を長期間に亘って保護してもよい。 [31] Furthermore, the displacement detector may have a transparent protective layer on the surface of the fixing film, and may protect the colored substance fixed to the fixing film over a long period of time.
[32] また、前記着色物質は、外部光源からの光で蛍光発色する蛍光体であってもよい。 [32] Further, the coloring substance may be a fluorescent material that emits fluorescence with light from an external light source.
[33] あるいは、前記着色物質は、外部光源からの光で蓄光し自発光する蓄光顔料であってもよい。 [33] Alternatively, the coloring substance may be a phosphorescent pigment that self-emits by storing light with an external light source.
[34] 第2の本発明において、前記円環状枠部の内径が3mm以上200mm以下であってもよい。 [34] In the second aspect of the present invention, the annular frame portion may have an inner diameter of not less than 3 mm and not more than 200 mm.
本発明に係る変位検出器及び変位の検出方法によれば、高価で複雑な電源や電気配線を必要とせず、構造物に生じた歪を安価な装置や目視(双眼鏡等を使用しての目視を含む)で確認することができる。さらに、長期間に亘って使用される建築物や構造物に、予期せざる負荷が発生したときに、許容応力を超えるような変位(歪量)の発生の有無を容易に検出することができる。 According to the displacement detector and the displacement detection method of the present invention, an expensive and complicated power source and electrical wiring are not required, and distortion generated in the structure can be reduced by using an inexpensive device or visual inspection (using binoculars or the like). Can be confirmed. Furthermore, when an unexpected load occurs in a building or structure that is used for a long period of time, it is possible to easily detect the occurrence of a displacement (amount of strain) that exceeds the allowable stress. .
以下、本発明に係る変位検出器及び変位の検出方法の実施の形態例を図1〜図24を参照しながら説明する。なお、本明細書において、数値範囲を示す「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味として使用される。 Embodiments of a displacement detector and a displacement detection method according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In addition, in this specification, "-" which shows a numerical range is used as the meaning containing the numerical value described before and behind that as a lower limit and an upper limit.
先ず、第1の実施の形態に係る変位検出器(以下、第1変位検出器10Aと記す)は、図1及び図2に示すように、変位を検出する対象物(被検査対象物12)に取り付けられる。図1及び図2では、被検査対象物12の上面に第1変位検出器10Aを取り付けた例を示しているが、その他、図示しないが被検査対象物12の下面や側面等に取り付けてもよい。なお、被検査対象物12としては、例えば金属製のフレームや、圧力容器、コンクリート構造物、鉄筋コンクリート構造物等が挙げられる。また、第1変位検出器10Aは、被検査対象物12に例えばボルト締めや、接着剤等を使用して取り付けられる。これらの事項は、以降に説明する第2変位検出器10B〜第14変位検出器10Nについても同様である。
First, as shown in FIGS. 1 and 2, the displacement detector according to the first embodiment (hereinafter referred to as the
そして、第1変位検出器10Aは、図1及び図2に示すように、円環状の枠体(円環状枠部14)と、厚さtbの薄いセラミック製の円板状の薄板(セラミック製薄肉円板16)と、外径Dcが円環状枠部14の外径Dbより大きい円板状薄肉基板18とを有する。円板状薄肉基板18、円環状枠部14及びセラミック製薄肉円板16は、同軸上で、且つ、この順番で厚み方向に積層一体化されている。特に、円環状枠部14と円板状薄肉基板18は一体的に形成されて1つの基板構造体20を構成している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the first displacement detector 10 </ b> A includes an annular frame (annular frame portion 14) and a thin ceramic disk plate (thick ceramic) having a thickness tb. A thin disk 16) and a disk-shaped
円環状枠部14の内径dbは3mm以上が好ましい。円環状枠部14の内径dbが3mm未満であると視認性が低下するためである。また、円環状枠部14の内径dbは200mm以下が好ましい。円環状枠部14の内径dbが200mmを超えると製作の難易度が高まるためである。円環状枠部14の幅Wbはセラミック製薄肉円板16との接着面積を確保するため1mm以上で、変位検出の感度が低下しないよう20mm以下であることが好ましい。円環状枠部14の外径Dbがセラミック製薄肉円板16の外径より大きい場合、円環状枠部14と同軸になるように円環状枠部14にセラミック製薄肉円板16の外周面が入るような段差、好ましくは上記外周面が嵌合する段差を設けてもよい。円環状枠部14の外径Dbは円板状薄肉基板18の外径と同じ大きさでもよいが、円板状薄肉基板18の外径が円環状枠部14の外径より大きい場合で、且つ、円環状枠部14と円板状薄肉基板18が別々に形成されて積層される場合、円環状枠部14と円板状薄肉基板18とが同軸になるように、円板状薄肉基板18に円環状枠部14の外周面が入るような段差、好ましくは上記外周面が嵌合する段差を設けてもよい。
The inner diameter db of the
円環状枠部14の高さha(厚さ)は0.1mm以上2mm以下、セラミック製薄肉円板16の厚さtbは0.1mm以上0.5mm以下、円板状薄肉基板18の厚さtcは0.05mm以上2mm以下であることが好ましい。
The height ha (thickness) of the
円板状薄肉基板18及び円環状枠部14の材質としては金属が挙げられ、被検査対象物12との熱膨張係数の差が±2ppm/K以下、さらに好ましくは±1ppm/K以下である材質を使用することが望ましい。例えば被検査対象物12の材質がコンクリートや鋼材であれば、円板状薄肉基板18及び円環状枠部14の材質を例えば鋼材やステンレス材とし、被検査対象物12の材質がアルミニウム合金であれば、円板状薄肉基板18及び円環状枠部14の材質を例えばアルミニウム合金とすることが好ましい。
The material of the disk-shaped
セラミック製薄肉円板16は、塑性変形することなく弾性変形する材料で構成することが好ましい。この場合、塑性変形すること無しに所定の歪み以上の弾性変形で破壊する材料としては、セラミックスやガラス材料があるが、ガラス材料の場合、雰囲気中の水分の影響で微小なクラックが進展して強度劣化が起こることがあるので、歪量をより正確に検出するためには、強度安定性と耐久性に優れたセラミックス材料が望ましい。ここで用いられるセラミックスは、被検査対象物12の許容応力に相当する歪量と同等以上の歪量で破壊することが好ましい。すなわち、セラミック製薄肉円板16の強度(σ:MPa)とヤング率(E:GPa)の比率(σ/E)が0.04%以上であることが好ましい。さらに好ましくは0.1%以上であり、特に好ましくは0.3%以上である。
The thin
基板構造体20としては円環状枠部14と円板状薄肉基板18とを金属の同材質にて一体化させた構造を用いることが好ましい。別体で構成してもよいが、接合部分にて剥離や破壊が生じやすくなるからである。一体化された構造であれば、このような不都合はほとんど生じない。円環状枠部14及び円板状薄肉基板18の材質は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、チタン、チタン合金、ニッケル鋼、あるいはニッケル、又はこれらの組み合わせであってもよい。
As the
また、セラミック製薄肉円板16を構成するセラミックスとしては、円環状枠部14及び円板状薄肉基板18又は基板構造体20との熱膨張係数の差が±2ppm/K以下、さらに好ましくは±1ppm/K以下である材質を使用することが望ましい。例えば円環状枠部14及び円板状薄肉基板18又は基板構造体20の材質が鋼材やステンレス材であれば、例えばジルコニアとすることが好ましい。これにより、セラミック製薄肉円板16が円環状枠部14及び円板状薄肉基板18や基板構造体20から剥離することを回避することができる。なお、円環状枠部14とセラミック製薄肉円板16との接合、又は円環状枠部14と円板状薄肉基板18との接合は例えば接着剤等を用いることができる。
Further, as the ceramic constituting the ceramic
ここで、第1変位検出器10Aを用いた変位の検出方法について、図3も参照しながら説明する。
Here, a displacement detection method using the
図1及び図2に示すように、第1変位検出器10Aを、被検査対象物12に例えばボルト締めや、接着剤等(図示せず)を使用して取り付ける。
As shown in FIGS. 1 and 2, the first displacement detector 10 </ b> A is attached to the
その後、被検査対象物12に負荷がかかって、例えば被検査対象物12に所定の変位(歪み)が生じると、第1変位検出器10Aのセラミック製薄肉円板16にも所定の変位(歪み)が生じ、生じた変位によって、セラミック製薄肉円板16が変形し、セラミック製薄肉円板16に応力が発生してクラック22が生じる。
Thereafter, when a load is applied to the
その後に被検査対象物12にかかっていた負荷が低減し被検査対象物12に生じていた弾性変形歪みが小さくなったとしても、セラミック製薄肉円板16に生じたクラック22から、被検査対象物12に許容応力を超える負荷がかかったことを容易に知ることができる。また、セラミック製薄肉円板16に生じたクラック22の形状から被検査対象物12に発生した変位(歪み)の方向も容易に検出することができる。
Even if the load applied to the
次に、第2の実施の形態に係る変位検出器(以下、第2変位検出器10Bと記す)について図4及び図5を参照しながら説明する。
Next, a displacement detector (hereinafter referred to as a
この第2変位検出器10Bは、図4に示すように、上述した第1変位検出器10Aとほぼ同様の構成を有するが、円環状枠部14と円板状薄肉基板18表面に着色物質26が付与されている点で異なる。セラミック製薄肉円板16の外表面の色と着色物質26の色とは異なる。着色物質26は、乾燥して固着する塗料や着色物質が塗布されたシート・テープであってもよい。具体的には、着色物質26は、例えば照明用蛍光材料、高輝度の蓄光顔料、硫化物系蓄光顔料、塗料用顔料、不揮発性インク、揮発性インク等のほか、耐熱インク、染料インク、顔料インクを挙げることができる。さらに、円環状枠部14に貫通孔15が形成されている点で第1変位検出器10Aと異なる。貫通孔15は円環状枠部14の側面の外部から内部に向かって貫通し、第2変位検出器10Bの内部と外部の圧力差を無くす効果がある。温度や気圧の変化の大きい屋外での測定時に有効である。貫通孔15の穴径は円環状枠部14の強度に影響を与えないような大きさであることが必要で2mm以下であることが好ましい。図4及び図5では、貫通孔15を円環状枠部14に設けた例を示したが、その他、円板状薄肉基板18に設けるようにしてもよい。この場合も、貫通孔15を円板状薄肉基板18の外部から内部に向かって設けることが好ましい。もちろん、貫通孔15を円環状枠部14及び円板状薄肉基板18に設けるようにしてもよい。
As shown in FIG. 4, the second displacement detector 10 </ b> B has substantially the same configuration as the first displacement detector 10 </ b> A described above, but the
そして、この第2変位検出器10Bにおいては、図5に示すように、被検査対象物12に負荷がかかって、例えば被検査対象物12に所定の歪みが生じると、セラミック製薄肉円板16にクラック22が生じて一部が脱落することになる。特に、第2変位検出器10Bでは、上記一部の脱落によって形成された隙間を通して背面(円板状薄肉基板18の表面)の着色物質26を直接観察することができる。従って、セラミック製薄肉円板16に生じた隙間から着色物質26を観察できるかどうかを確認することで、被検査対象物12に許容応力を超える負荷がかかったことを目視(双眼鏡等を使用しての目視を含む)にて容易に知ることができる。しかも、着色物質26に蛍光塗料を使用すれば観察される形状を確認することで、容易にクラック22の形状を把握することが可能となり、被検査対象物12に発生した変位(歪み)の方向を容易に検出することができる。
In the
次に、第3の実施の形態に係る変位検出器(以下、第3変位検出器10Cと記す)について図6及び図7を参照しながら説明する。 Next, a displacement detector (hereinafter referred to as a third displacement detector 10C) according to a third embodiment will be described with reference to FIGS.
この第3変位検出器10Cは、図6に示すように、上述した第1変位検出器10Aとほぼ同様の構成を有し、円環状枠部14と円板状薄肉基板18が同材質で一体構造を形成して基板構造体20となっているが、円板状薄肉基板18と円環状枠部14(基板構造体20)とセラミック製薄肉円板16とで区画された密閉空間24に着色物質26が封入されている点で異なる。セラミック製薄肉円板16の外表面の色と着色物質26の色とは異なる。着色物質26は、液体、粉体、粉体を液体に分散させたスラリー又は常温で気化し、着色煙(白色を含む)を発生する固体あるいは液体であってもよいし、外部光源からの光で蛍光発色する蛍光体や外部光源からの光を蓄えて自発光する蓄光顔料であってもよい。具体的には、着色物質26は、例えば照明用蛍光材料、高輝度の蓄光顔料、硫化物系蓄光顔料、塗料用顔料、不揮発性インク、揮発性インク等のほか、耐熱インク、染料インク、顔料インクを挙げることができる。
As shown in FIG. 6, the third displacement detector 10 </ b> C has substantially the same configuration as the first displacement detector 10 </ b> A described above, and the
第3変位検出器10Cの組み立ては、接着強度の強い例えば熱硬化性接着剤を使用することが好ましい。この場合、第3変位検出器10Cの組み立ての際に、高温の熱処理が必要となるための液体や常温で気化する着色物質26の封入には、予め円環状枠部14や円板状薄肉基板18に貫通孔を形成しておき、第3変位検出器10Cの組立・熱処理後、その貫通孔を利用して、上記液体や着色物質26を封入することが好ましい。
For the assembly of the third displacement detector 10C, it is preferable to use, for example, a thermosetting adhesive having high adhesive strength. In this case, when the third displacement detector 10C is assembled, the
そして、この第3変位検出器10Cにおいては、図7に示すように、被検査対象物12に負荷がかかって、例えば被検査対象物12に所定の歪みが生じると、セラミック製薄肉円板16にクラック22が生じることになるが、特に、第3変位検出器10Cでは、クラック22から着色物質26が染み出ることとなる。従って、セラミック製薄肉円板16に着色物質26が染み出ているかどうかを確認することで、被検査対象物12に許容応力を超える負荷がかかったことを目視(双眼鏡等を使用しての目視を含む)にて容易に知ることができる。しかも、着色物質26が染み出ることによって形成される形状(染み出し形状)を確認することで、容易にクラック22の形状を把握することが可能となり、被検査対象物12に発生した変位(歪み)の方向を容易に検出することができる。
In the third displacement detector 10C, as shown in FIG. 7, when a load is applied to the
次に、第4の実施の形態に係る変位検出器(以下、第4変位検出器10Dと記す)について図8及び図9を参照しながら説明する。
Next, a displacement detector according to a fourth embodiment (hereinafter referred to as a
この第4変位検出器10Dは、上述した第3変位検出器10Cとほぼ同様の構成を有するが、図8に示すように、セラミック製薄肉円板16の外表面に、着色物質26を定着させるための定着膜28が形成され、該定着膜28の外表面に透明性の保護層30が形成されている点で異なる。
The
この場合、図9に示すように、セラミック製薄肉円板16に生じたクラック22から染み出た着色物質26が定着膜28によって安定化及び固定化するため、被検査対象物12に許容応力を超える負荷がかかったこと、並びに発生した変位(歪み)の方向を長期間に亘って安定に表示させることができる。しかも、定着膜28の外表面に保護層30を形成するようにしたので、定着膜28によって定着された着色物質26をさらに長期間に亘って安定化させることができる。定着膜28の材質としては、着色物質26が染込んで表側まで浸透するような薄い紙等を挙げることができ、保護層30の材質としては、ペットフィルム、アクリル樹脂フィルム、ポリプロピレンフィルム、ビニールフィルム、塩化ビニールフィルム等を挙げることができる。
In this case, as shown in FIG. 9, the
次に、第5の実施の形態に係る変位検出器(以下、第5変位検出器10Eと記す)について図10を参照しながら説明する。
Next, a displacement detector according to a fifth embodiment (hereinafter referred to as a
この第5変位検出器10Eは、上述した第4変位検出器10Dとほぼ同様の構成を有するが、定着膜28(図8参照)の外表面のうち、円環状枠部14と重なる部分に、方位を示す指標32が表示されている。指標32は、16の方位に対応して、それぞれ方位角が表示されている。
The
従って、被検査対象物12に第5変位検出器10Eを固定する際に、指標32を方位に合わせることで、発生したクラック22の方向を一目で確認することが可能となる。
Therefore, when the
次に、第6の実施の形態に係る変位検出器(以下、第6変位検出器10Fと記す)について図11及び図12を参照しながら説明する。
Next, a displacement detector according to a sixth embodiment (hereinafter referred to as a
この第6変位検出器10Fは、上述した第5変位検出器10Eとほぼ同様の構成を有するが、図11に示すように、セラミック製薄肉円板16に1つの応力集中部34が設けられている点で異なる。応力集中部34は例えば円形状を有する。
The
応力集中部34は、図12に示すように、例えばセラミック製薄肉円板16の表面(例えば円板状薄肉基板18と対向する面)の一部を薄膜化し、凹部を形成することによって構成することができる。すなわち、セラミック製薄肉円板16に設けられた応力集中部34の厚みtdは、セラミック製薄肉円板16のうち、応力集中部34と異なる部位の厚みtbより薄い。応力集中部34の厚みtdは0.01mm以上0.5mm以下であることが好ましい。
As shown in FIG. 12, the
この場合、応力集中部34を平面から見たサイズ、厚みtd等を適宜調整することで、予め設定した変位(所定の変位と記す)にて応力集中部34にクラック22を生じさせることができる。
In this case, the
すなわち、被検査対象物12に負荷がかかって、例えば被検査対象物12に所定の変位(歪み)が生じると、セラミック製薄肉円板16にも所定の変位が生じ、応力集中部34が選択的に破壊することになる。これにより、応力集中部34が破壊されているかどうかを確認することで、被検査対象物12に所定の変位が発生したかどうかを確認することができる。
That is, when a load is applied to the
次に、第7の実施の形態に係る変位検出器(以下、第7変位検出器10Gと記す)について図13〜図15を参照しながら説明する。
Next, a displacement detector according to a seventh embodiment (hereinafter referred to as a
この第7変位検出器10Gは、図13及び図14に示すように、上述した第6変位検出器10Fとほぼ同様の構成を有するが、応力集中部34の形状が異なる。
As shown in FIGS. 13 and 14, the
すなわち、応力集中部34は、中央部分に形成された矩形状の1つの本体部34aと、該本体部34aからセラミック製薄肉円板16の外周に向かって四方に分岐した4つの帯状の分岐部34bとを有する。
That is, the
この場合、例えば図15に示すように、本体部34aの平面から見たサイズ、厚み、並びに分岐部34bの幅、厚み等を適宜調整することで、予め設定した変位(所定の変位と記す)にて応力集中部34にクラック22を生じさせることができる。応力集中部34を設けなかった場合は、クラック22が任意の方向に生じたり、所定の変位が生じてもクラック22が生じないおそれがあるが、複数の分岐部34bを有する応力集中部34を設けることで、被検査対象物12に生じた所定の変位に対応する分岐部34bに沿ってクラック22を生じさせることが容易になる。
In this case, for example, as shown in FIG. 15, a preset displacement (denoted as a predetermined displacement) is appropriately adjusted by adjusting the size and thickness of the
すなわち、被検査対象物12に負荷がかかって、例えば被検査対象物12に所定の変位(歪み)が生じると、セラミック製薄肉円板16にも所定の変位が生じ、応力集中部34が選択的に破壊することになる。これにより、応力集中部34が破壊されているかどうかを確認することで、被検査対象物12に所定の変位が発生したかどうかを確認することができる。
That is, when a load is applied to the
また、定着膜28の外表面のうち、円環状枠部14と重なる部分には、応力集中部34を構成する4つの分岐部34bに対応して、方位を示す指標32が表示されている。すなわち、「北」、「南」、「東」及び「西」の文字が表示されている。
In addition, on the outer surface of the fixing
従って、被検査対象物12に第7変位検出器10Gを固定する際に、指標32を方位に合わせることで、発生したクラック22の方向を一目で確認することが可能となる。
Therefore, when the
上述した第7変位検出器10Gでは、応力集中部34の本体部34aを矩形状としたが、その他、図16の第8の実施の形態に係る変位検出器(第8変位検出器10H)に示すように、応力集中部34の本体部34aを円形状としてもよい。もちろん、その他、様々な形状が考えられる。例えば六角形状、八角形状等である。
In the
次に、第9の実施の形態に係る変位検出器(以下、第9変位検出器10Iと記す)について図17を参照しながら説明する。 Next, a displacement detector according to a ninth embodiment (hereinafter referred to as a ninth displacement detector 10I) will be described with reference to FIG.
この第9変位検出器10Iは、上述した第7変位検出器10Gとほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
The ninth displacement detector 10I has substantially the same configuration as the
すなわち、第9変位検出器10Iは、応力集中部34の本体部34aが八角形状とされ、該本体部34aからセラミック製薄肉円板16の外周に向かって八方に分岐した8つの帯状の分岐部34bを有する。また、定着膜28の外表面のうち、円環状枠部14と重なる部分には、応力集中部34を構成する8つの分岐部34bに対応して、方位を示す指標32が表示されている。すなわち、「北」、「北東」、「東」、「南東」、「南」、「南西」、「西」及び「北西」の文字が表示されている。
That is, in the ninth displacement detector 10I, the
この場合、応力集中部34として、8つの方位に対応する分岐部34bを設けるようにしたので、被検査対象物12に発生した変位(歪み)の方向をさらに正確に検出することが可能となる。
In this case, since the branching
次に、第10の実施の形態に係る変位検出器(以下、第10変位検出器10Jと記す)について図18を参照しながら説明する。
Next, a displacement detector according to a tenth embodiment (hereinafter referred to as a
この第10変位検出器10Jは、上述した第6変位検出器10F(図11参照)とほぼ同様の構成を有するが、応力集中部34の形状が異なる。
The
すなわち、図18に示すように、応力集中部34は、中央部分に形成された1つの本体部34aと、該本体部34aからセラミック製薄肉円板16の外周に向かって放射状に分岐した12個の分岐部34bとを有する。分岐部34bは、第8変位検出器10H(図16参照)の分岐部34bとは異なり、湾曲状あるいは円弧状を有する。
That is, as shown in FIG. 18, the
この場合、被検査対象物12に負荷がかかって、例えば被検査対象物12に所定の変位(歪み)が生じると、セラミック製薄肉円板16にも所定の変位が生じ、応力集中部34が選択的に破壊することになる。すなわち、被検査対象物12に生じた所定の変位に対応する分岐部34bに沿ってクラック22を生じさせることが可能となる。これにより、応力集中部34が破壊されているかどうかを確認することで、被検査対象物12に所定の変位が発生したかどうかを確認することができる。
In this case, when a load is applied to the
また、定着膜28(図8参照)の外表面のうち、円環状枠部14と重なる部分には、応力集中部34を構成する12個の分岐部34bに対応して、時刻(短針位置)を用いた方位を示す指標32が表示されている。すなわち、「1」から「12」の文字が表示されている。
Further, in the outer surface of the fixing film 28 (see FIG. 8), the portion overlapping the
従って、被検査対象物12に第10変位検出器10Jを固定する際に、指標32を方位に合わせることで、発生したクラック22の方向を一目で確認することが可能となる。
Therefore, when fixing the
次に、第11の実施の形態に係る変位検出器(以下、第11変位検出器10Kと記す)について図19を参照しながら説明する。
Next, a displacement detector according to an eleventh embodiment (hereinafter referred to as an
この第11変位検出器10Kは、上述した第10変位検出器10Jとほぼ同様の構成を有するが、応力集中部34の形状が異なる。
The
すなわち、図19に示すように、応力集中部34は、中央部分に形成された1つの本体部34aと、該本体部34aからセラミック製薄肉円板16の外周に向かって放射状に分岐した16個の分岐部34bとを有する。
That is, as shown in FIG. 19, the
また、定着膜28(図8参照)の外表面のうち、円環状枠部14と重なる部分には、応力集中部34を構成する16個の分岐部34bに対応して、方位を示す指標32が表示されている。すなわち、「北」、「北北東」、「北東」、「東北東」、「東」、「東南東」、「南東」、「南南東」、「南」、「南南西」、「南西」、「西南西」、「西」、「西北西」、「北西」、「北北西」の文字が表示されている。
In addition, on the portion of the outer surface of the fixing film 28 (see FIG. 8) that overlaps with the
従って、この場合も、被検査対象物12に第11変位検出器10Kを固定する際に、指標32を方位に合わせることで、発生したクラック22の方向を一目で確認することが可能となる。応力集中部34として、16個の方位に対応する分岐部34bを設けるようにしたので、被検査対象物12に発生した変位(歪み)の方向をさらに正確に検出することが可能となる。
Therefore, also in this case, when the
次に、第12の実施の形態に係る変位検出器(以下、第12変位検出器10Lと記す)について図20を参照しながら説明する。
Next, a displacement detector according to a twelfth embodiment (hereinafter referred to as a
この第12変位検出器10Lは、上述した第11変位検出器10Kとほぼ同様の構成を有するが、応力集中部34の形状が異なることと、方位を示す指標32が円板状薄肉基板18の外周部分に表示されている点で異なる。
The
すなわち、図20に示すように、応力集中部34は、中央部分に形成された1つの本体部34aと、該本体部34aからセラミック製薄肉円板16の外周に向かって放射状に分岐した32個の分岐部34bとを有する。各分岐部34bの形状は、第11変位検出器10Kの場合と異なり、セラミック製薄肉円板16の外周に向かって先鋭状に形成されている。
That is, as shown in FIG. 20, the
円板状薄肉基板18の外表面のうち、円環状枠部14から露出する外周部分には、第11変位検出器10Kと同様に、方位を示す指標32が表示されている。
On the outer peripheral portion exposed from the
従って、この場合も、被検査対象物12に第12変位検出器10Lを固定する際に、指標32を方位に合わせることで、発生したクラック22の方向を一目で確認することが可能となる。応力集中部34として、32個の方位に対応する分岐部34bを設けるようにしたので、被検査対象物12に発生した変位(歪み)の方向をさらに正確に検出することが可能となる。もちろん、円板状薄肉基板18への指標32の表示に加えて、定着膜28の外表面のうち、円環状枠部14と重なる部分にも指標32を表示させてもよい。
Therefore, also in this case, when fixing the
次に、第13の実施の形態に係る変位検出器(以下、第13変位検出器10Mと記す)について図21を参照しながら説明する。
Next, a displacement detector according to a thirteenth embodiment (hereinafter referred to as a
この第13変位検出器10Mは、上述した第10変位検出器10Jとほぼ同様の構成を有するが、複数の応力集中部34が放射状に形成されている点で異なる。図21の例では、12個の応力集中部34が、セラミック製薄肉円板16のうち、外周寄りに形成されている。各応力集中部34の形状は、方位に沿ってクラック22が発生し易いように、例えば長軸を方位に合わせた楕円形状としている。
The
従って、この場合も、被検査対象物12に第13変位検出器10Mを固定する際に、指標32を方位に合わせることで、発生したクラック22の方向を一目で確認することが可能となる。また、時刻(短針位置)を用いた方位に対応して12個の応力集中部34を設けるようにしたので、被検査対象物12に発生した変位(歪み)の方向を正確に検出することが可能となる。
Accordingly, also in this case, when fixing the
次に、第14の実施の形態に係る変位検出器(以下、第14変位検出器10Nと記す)について図22〜図24を参照しながら説明する。 Next, a displacement detector according to a fourteenth embodiment (hereinafter referred to as a fourteenth displacement detector 10N) will be described with reference to FIGS.
この第14変位検出器10Nは、図22及び図23に示すように、上述した第1変位検出器10Aとほぼ同様の構成を有するが、セラミック製薄肉円板16に1つの応力集中部34が設けられている点で異なる。また、この第14変位検出器10Nでは、円環状枠部14の外径をセラミック製薄肉円板16の外径より大きく設定している。そのため、セラミック製薄肉円板16と円環状枠部14とが同軸に位置決めできるように、円環状枠部14にセラミック製薄肉円板16の外周面が入る段差、好ましくは上記外周面が嵌合する段差14aを設けている。
As shown in FIGS. 22 and 23, the fourteenth displacement detector 10N has substantially the same configuration as the
応力集中部34は、セラミック製薄肉円板16の外周側に枠状に形成された本体部34aと、本体部34aからセラミック製薄肉円板16の中央に向かって放射状に形成された複数の分岐部34bとを有する。図22では、32個の分岐部34bを形成した例を示す。また、各分岐部34bは、セラミック製薄肉円板16の中央に向かって先鋭状に形成されている。
The
この場合も、例えば図24に示すように、本体部34aの平面から見たサイズ、厚み、並びに各分岐部34bの幅、厚み等を適宜調整することで、予め設定した変位(所定の変位と記す)にて応力集中部34にクラック22を生じさせることができる。
Also in this case, for example, as shown in FIG. 24, by appropriately adjusting the size and thickness of the
すなわち、被検査対象物12に負荷がかかって、例えば被検査対象物12に所定の変位(歪み)が生じると、セラミック製薄肉円板16にも所定の変位が生じ、応力集中部34が選択的に破壊することになる。すなわち、被検査対象物12に生じた所定の変位に対応する分岐部34bに沿ってクラック22を生じさせることが可能となる。これにより、応力集中部34が破壊されているかどうかを確認することで、被検査対象物12に所定の変位が発生したかどうかを確認することができる。
That is, when a load is applied to the
上述した所定の変位(歪み)は、被検査対象物12が許容応力を超えて変形したかどうかを判断する範囲の歪みであり、例えば0.1%や0.2%等が選択される。この場合、被検査対象物12としては、例えば圧力容器、金属製のフレーム(重機のフレーム、プレス機のフレーム、静水圧をかける装置のフレーム等)や、電柱、鉄塔、コンクリート構造物、鉄筋コンクリート構造物等が含まれる。もっとも、応力歪線図で降伏点が明確に現れる被検査対象物12であれば、降伏点を挟んだ前後の範囲で歪量を選択可能である。降伏点が明確に現れない被検査対象物12であれば、0.2%耐力相当の応力発生時の歪量を挟んだ前後の範囲で歪量を選択可能である。
The predetermined displacement (strain) described above is a strain within a range in which it is determined whether or not the
所定の歪みとして、降伏点未満の被検査対象物12の弾性変形する範囲の歪みを選択する理由の1つは以下の通りである。すなわち、通常、建造物や構造物に弾性変形する範囲の歪みが生じても、元に戻ることから、歪みが生じていたかどうか、すなわち、負荷がかかっていたかどうかが分かりにくい。そこで、例えば定期的に、第1変位検出器10A等におけるセラミック製薄肉円板16の破壊を確認し、破壊していれば、新しい第1変位検出器10A等に取り換えるという作業を繰り返すことで、0.1%程度の歪みが何回発生したかを知ることができ、被検査対象物12の老朽化の分析に役立てることができる。もちろん、検査する周期を短くすることで、0.1%程度の歪みが発生した回数をより正確に知ることができる。
One reason for selecting the strain within the elastic deformation range of the
セラミック製薄肉円板16を構成するセラミックスとしては、ジルコニアを含むことが好ましい。また、応力集中部34を設けることにより、被検査対象物12が弾性変形する範囲の歪み、例えば0.1%や0.2%等でセラミック製薄肉円板16を破壊させることができる。しかも、ジルコニアは、熱膨張係数が炭素鋼(軟鋼材)や鉄筋コンクリートの熱膨張係数とほぼ同じであることから、温度変化分を補償することができる。これは、温度変化に影響されることなく、歪みを検出できることにつながり、検出精度の向上を図る上でも有利である。
As the ceramics constituting the
次に、上述した第1変位検出器10A〜第14変位検出器10Nのセラミック製薄肉円板16及び基板構造体20の製造方法について以下に簡単に説明する。第1変位検出器10A〜第14変位検出器10Nを総括していう場合は、単に、変位検出器と記す。
Next, the manufacturing method of the ceramic
先ず、セラミック製薄肉円板16の製造方法は、特に限定されず、ドクターブレード法、押し出し法、ゲルキャスト法、粉末プレス法、インプリント法等、任意の方法であってよい。特に、応力集中部34が形成された複雑な形状に対しては、特に好ましくは、ゲルキャスト法を用いて製造する。好適な実施の形態においては、セラミック粉末、分散媒及びゲル化剤を含むスラリーを注型し、このスラリーをゲル化させることによって成形体を得、この成形体を焼結することで、セラミック製薄肉円板16を得ることができる(特開2001−335371号公報参照)。
First, the manufacturing method of the ceramic
セラミック製薄肉円板16の材料として特に好ましくは、ジルコニア粉末に対して、3mole%のイットリア(Y2O3)助剤を添加した原料を用いる。助剤としては、イットリアが好ましいが、カルシア(CaO)、マグネシア(MgO)等も例示することができる。
As a material for the ceramic
ゲルキャスト法は、以下の方法が挙げられる。 The gel casting method includes the following methods.
(1) 無機物粉体と共に、ゲル化剤となるポリビニルアルコール、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等のプレポリマーを、分散剤と共に分散媒中に分散してスラリーを調製し、注型後、架橋剤により三次元的に架橋してゲル化させることにより、スラリーを固化させる。 (1) Along with inorganic powder, a prepolymer such as polyvinyl alcohol, epoxy resin, phenol resin or the like, which becomes a gelling agent, is dispersed in a dispersion medium together with a dispersant to prepare a slurry. The slurry is solidified by crosslinking and gelation.
(2) 反応性官能基を有する有機分散媒とゲル化剤とを化学結合させることにより、スラリーを固化させる。この方法は、本出願人の特開2001−335371号公報に記載されている方法である。 (2) The slurry is solidified by chemically bonding an organic dispersion medium having a reactive functional group and a gelling agent. This method is the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-335371 of the present applicant.
一方、円環状枠部14と円板状薄肉基板18とを有する基板構造体20は、金属等のプレス成形や機械加工等の通常知られた方法で作製可能である。
On the other hand, the
なお、本発明に係る変位検出器及び変位の検出方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 It should be noted that the displacement detector and the displacement detection method according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
10A〜10N…第1変位検出器〜第14変位検出器
12…被検査対象物 14…円環状枠部
15…貫通孔 16…セラミック製薄肉円板
18…円板状薄肉基板 20…基板構造体
22…クラック 24…密閉空間
26…着色物質 28…定着膜
30…保護層 32…指標
34…応力集中部 34a…本体部
34b…分岐部
DESCRIPTION OF
Claims (34)
前記セラミック製薄肉円板の外径と同じかそれ以上の外径を有する円環状枠部と、
前記円環状枠部の外径と同じかそれ以上の外径を有する円板状薄肉基板とを有し、
前記円板状薄肉基板、前記円環状枠部及び前記セラミック製薄肉円板が同軸上で、且つ、この順番で厚み方向に積層一体化されていることを特徴とする変位検出器。 Ceramic thin disk,
An annular frame having an outer diameter equal to or greater than the outer diameter of the ceramic thin disk,
A disk-shaped thin substrate having an outer diameter equal to or greater than the outer diameter of the annular frame portion;
The displacement detector, wherein the disk-shaped thin substrate, the annular frame portion, and the ceramic thin disk are coaxially stacked and integrated in the thickness direction in this order.
前記円環状枠部と前記円板状薄肉基板が一体的に形成されていることを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to claim 1.
The displacement detector, wherein the annular frame portion and the disk-shaped thin substrate are integrally formed.
前記円環状枠部及び前記円板状薄肉基板の少なくとも一方に貫通孔が形成されていることを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to claim 1 or 2,
A displacement detector, wherein a through hole is formed in at least one of the annular frame portion and the disk-shaped thin substrate.
前記セラミック製薄肉円板に1つ以上の応力集中部が設けられていることを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to any one of claims 1 to 3,
A displacement detector, wherein the ceramic thin-walled disc is provided with one or more stress concentration portions.
前記セラミック製薄肉円板に設けられた前記応力集中部の厚みは、前記セラミック製薄肉円板のうち、前記応力集中部と異なる部位の厚みより薄いことを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to claim 4.
The thickness of the said stress concentration part provided in the said ceramic thin disc is thinner than the thickness of the site | part different from the said stress concentration part among the said ceramic thin discs, The displacement detector characterized by the above-mentioned.
前記応力集中部の厚みが0.01mm以上0.5mm以下であることを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to claim 4 or 5,
A displacement detector, wherein the stress concentration portion has a thickness of 0.01 mm to 0.5 mm.
前記応力集中部は、1つの本体部と、前記本体部から分岐した複数の分岐部とを有することを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to any one of claims 3 to 6,
The stress concentration part includes a main body part and a plurality of branch parts branched from the main body part.
前記本体部は、前記セラミック製薄肉円板の中央に形成され、
前記複数の分岐部は、前記本体部から前記セラミック製薄肉円板の外周に向かって放射状に形成されていることを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to claim 7, wherein
The main body is formed in the center of the ceramic thin disc,
The displacement detector, wherein the plurality of branch portions are formed radially from the main body portion toward an outer periphery of the thin ceramic disk.
前記本体部は、前記セラミック製薄肉円板の外周側に枠状に形成され、
前記複数の分岐部は、前記本体部から前記セラミック製薄肉円板の中央に向かって放射状に形成されていることを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to claim 7, wherein
The main body is formed in a frame shape on the outer peripheral side of the ceramic thin disc,
The displacement detector is characterized in that the plurality of branch portions are radially formed from the main body portion toward the center of the thin ceramic disk.
複数の前記応力集中部が放射状に配列されていることを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to any one of claims 4 to 6,
A displacement detector, wherein a plurality of the stress concentration portions are arranged radially.
前記円板状薄肉基板の表面に着色物質が付与固定化され、
前記セラミック製薄肉円板の外表面の色と、前記着色物質の色とが異なることを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to any one of claims 1 to 10,
A coloring substance is imparted and fixed on the surface of the thin disk-shaped substrate,
A displacement detector characterized in that the color of the outer surface of the thin ceramic disk is different from the color of the colored substance.
前記円板状薄肉基板と前記円環状枠部と前記セラミック製薄肉円板とで区画された密閉空間と、
前記密閉空間に封入された着色物質とを有し、
前記セラミック製薄肉円板の外表面の色と、前記着色物質の色とが異なることを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to any one of claims 1 to 10,
A sealed space defined by the disk-shaped thin substrate, the annular frame, and the ceramic thin disk;
A colored substance enclosed in the sealed space,
A displacement detector characterized in that the color of the outer surface of the thin ceramic disk is different from the color of the colored substance.
前記セラミック製薄肉円板の外表面に前記着色物質の定着膜が形成されていることを特徴とする変位検出器。 The displacement detector of claim 12,
A displacement detector, wherein a fixing film of the colored substance is formed on an outer surface of the ceramic thin disk.
前記定着膜の表面に方位を示す指標が表示されていることを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to claim 13.
A displacement detector characterized in that an index indicating an orientation is displayed on the surface of the fixing film.
前記定着膜の外表面に透明性の保護層を有することを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to claim 13 or 14,
A displacement detector comprising a transparent protective layer on an outer surface of the fixing film.
前記着色物質は、塗装によって形成される塗膜、シート状あるいはテープ状の固定可能なフィルム、液体、粉体、あるいは粉体を液体に分散させたスラリー、あるいは常温で気化し、着色煙を発生する固体あるいは液体であることを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to any one of claims 11 to 15,
The colored substance is a paint film formed by painting, a sheet-like or tape-like fixable film, liquid, powder, slurry in which powder is dispersed in liquid, or vaporized at room temperature to generate colored smoke Displacement detector characterized by being solid or liquid.
前記着色物質は、外部光源からの光で蛍光発色する蛍光体であることを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to any one of claims 11 to 16,
The displacement detector according to claim 1, wherein the colored substance is a fluorescent substance that develops fluorescence with light from an external light source.
前記着色物質は、外部光源からの光で自発光する蓄光顔料であることを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to any one of claims 11 to 16,
The displacement detector according to claim 1, wherein the coloring substance is a phosphorescent pigment that emits light by light from an external light source.
前記円環状枠部の内径が3mm以上200mm以下であることを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to any one of claims 1 to 18,
An inner diameter of the annular frame part is 3 mm or more and 200 mm or less.
前記円環状枠部の幅が1mm以上20mm以下、前記円環状枠部の高さ(厚さ)が0.1mm以上2mm以下であることを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to any one of claims 1 to 19,
A displacement detector, wherein the annular frame portion has a width of 1 mm to 20 mm, and the annular frame portion has a height (thickness) of 0.1 mm to 2 mm.
前記セラミック製薄肉円板の厚さが0.1mm以上0.5mm以下、前記円板状薄肉基板の厚さが0.05mm以上2mm以下であることを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to any one of claims 1 to 20,
A displacement detector, wherein the ceramic thin disk has a thickness of 0.1 mm to 0.5 mm, and the disk-shaped thin substrate has a thickness of 0.05 mm to 2 mm.
前記円板状薄肉基板及び前記円環状枠部の材質が金属であり、
前記セラミック製薄肉円板の材質がジルコニアであることを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to any one of claims 1 to 21,
The material of the disk-shaped thin substrate and the annular frame is a metal,
A displacement detector characterized in that the ceramic thin disk is made of zirconia.
前記円環状枠部及び前記円板状薄肉基板の材質が鋼材又はステンレス材であることを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to any one of claims 1 to 22,
The displacement detector according to claim 1, wherein the annular frame portion and the disc-shaped thin substrate are made of steel or stainless steel.
前記円環状枠部及び前記円板状薄肉基板の材質がアルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、チタン、チタン合金、ニッケル鋼、あるいはニッケル、又はこれらの組み合わせであることを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to any one of claims 1 to 23,
A material for the annular frame and the thin disk substrate is aluminum, aluminum alloy, copper, copper alloy, titanium, titanium alloy, nickel steel, nickel, or a combination thereof. .
前記円環状枠部及び前記円板状薄肉基板の少なくとも一方に当該変位検出器の外側から内側を貫通する孔が形成されていることを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to any one of claims 1 to 24,
A displacement detector, wherein a hole penetrating from the outside to the inside of the displacement detector is formed in at least one of the annular frame portion and the disk-shaped thin substrate.
前記円環状枠部の表面、又は前記円板状薄肉基板の表面、又は前記円環状枠部及び前記円板状薄肉基板の各表面に方位を示す指標が表示されていることを特徴とする変位検出器。 The displacement detector according to any one of claims 1 to 25,
Displacement characterized in that an index indicating an orientation is displayed on the surface of the annular frame, the surface of the disk-shaped thin substrate, or each surface of the annular frame and the disk-shaped thin substrate. Detector.
前記変位検出器の前記円板状薄肉基板を被検査対象物に固定し、
前記被検査対象物に発生した変位により、前記変位検出器の前記セラミック製薄肉円板が変形することで発生したクラックの方向に基づいて、前記被検査対象物に発生した変位の方向を検出することを特徴とする変位の検出方法。 A ceramic thin disc, an annular frame having an outer diameter equal to or greater than the outer diameter of the ceramic thin disc, and an outer diameter equal to or greater than the outer diameter of the annular frame Displacement detector comprising: a disk-shaped thin substrate; and the disk-shaped thin substrate, the annular frame portion, and the ceramic thin disk are coaxially stacked and integrated in the thickness direction in this order. Use
Fixing the disk-shaped thin substrate of the displacement detector to an object to be inspected;
The direction of the displacement generated in the inspection object is detected based on the direction of the crack generated by the deformation of the ceramic thin disk of the displacement detector due to the displacement generated in the inspection object. A displacement detection method characterized by the above.
前記変位検出器は、前記円板状薄肉基板の表面に着色物質が付与固定化され、
前記被検査対象物に発生した変位によって前記セラミック製薄肉円板にクラックが発生することによって生じた隙間より前記着色物質を直接観察することで、前記クラックの発生及び前記クラックの方向を検出することを特徴とする変位の検出方法。 The displacement detection method according to claim 27,
The displacement detector is provided with a colored substance on the surface of the thin disk-shaped substrate, and is fixed.
Detecting the occurrence of the crack and the direction of the crack by directly observing the colored substance from the gap generated by the occurrence of a crack in the ceramic thin disk due to the displacement generated in the inspection object. The displacement detection method characterized by this.
前記変位検出器は、前記円板状薄肉基板と前記円環状枠部と前記セラミック製薄肉円板とで区画された密閉空間に着色物質が封入され、
前記被検査対象物に発生した変位によって前記セラミック製薄肉円板から染み出た前記着色物質に基づいて、前記クラックの発生及び前記クラックの方向を検出することを特徴とする変位の検出方法。 The displacement detection method according to claim 27,
In the displacement detector, a colored substance is enclosed in a sealed space defined by the disk-shaped thin substrate, the annular frame portion, and the ceramic thin disk,
A displacement detection method comprising: detecting the occurrence of cracks and the direction of the cracks based on the colored material that has oozed out of the thin ceramic disk due to the displacement generated in the inspection object.
前記変位検出器は、前記セラミック製薄肉円板の外表面に前記着色物質の定着膜が形成され、
前記被検査対象物に発生した変位によって前記セラミック製薄肉円板から染み出た前記着色物質を前記定着膜に固定化することを特徴とする変位の検出方法。 The displacement detection method according to claim 29, wherein:
In the displacement detector, a fixing film of the coloring substance is formed on an outer surface of the ceramic thin disk,
A displacement detection method comprising fixing the colored material that has exuded from the thin ceramic disk due to the displacement generated in the inspection object to the fixing film.
前記変位検出器は、前記定着膜の表面に透明な保護層を有し、
前記定着膜に固定化された前記着色物質を長期間に亘って保護することを特徴とする変位の検出方法。 The displacement detection method according to claim 30, wherein
The displacement detector has a transparent protective layer on the surface of the fixing film,
A displacement detection method comprising protecting the colored substance fixed on the fixing film for a long period of time.
前記着色物質は、外部光源からの光で蛍光発色する蛍光体であることを特徴とする変位の検出方法。 The displacement detection method according to any one of claims 27 to 31,
The displacement detection method, wherein the coloring substance is a fluorescent substance that develops fluorescence with light from an external light source.
前記着色物質は、外部光源からの光で蓄光し自発光する蓄光顔料であることを特徴とする変位の検出方法。 The displacement detection method according to any one of claims 27 to 31,
The displacement detection method according to claim 1, wherein the coloring substance is a phosphorescent pigment that self-emits by storing light with an external light source.
前記円環状枠部の内径が3mm以上200mm以下であることを特徴とする変位の検出方法。 The displacement detection method according to any one of claims 27 to 33,
A displacement detection method, wherein an inner diameter of the annular frame portion is 3 mm or more and 200 mm or less.
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