JPH0140004Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は温度補正機能を持つ測長器に関す
る。

〈考案の背景〉 各種の構築物或は建造物等において経年変化或
は温度変化による変形等を調べる上で微小な寸法
の変化を測定することが要求される。

〈考案の目的〉 この考案はこのような要求に対して満すことが
できる温度補正機能を持つ測長器を提供しようと
するものである。

〈考案の実施例〉 第１図以下にこの考案の一実施例を示す。第１
図はこの考案による測長器の外観を説明するため
の正面図、第２図は第１図に示す−線上の断
面図、第３図は第１図に示す−線上の断面図
である。図に示す例ではレールの熱膨張による寸
法変化を測定する状態について示している。つま
りレール１に第２図に示すように２つのピン2a，
2bを植設しておき、このピン2a，2b間の寸法を
測定し、そのときのレールの温度と対応させてレ
ール１に蓄積された軸応力を算出するための測長
器を例示して示す。従つてこゝではレール１を被
測定体と称することとする。

図中３は被測定体１に着脱機構によつて取付け
ることができるアタツチメントを示す。つまりア
タツチメント３はツマミナツト３ａにより被測定
体１に固定する。アタツチメント３には固定板４
が取付けられる。固定板４はその板面が水平とな
るようにアタツチメント３にツマミネジ５によつ
て締付け固定される。このときツマミネジ５は固
定板４に形成した長孔６（第２図参照）を貫通
し、この長孔６によつて固定板４は被測定体１に
対して進退できるようにし、その先端４ａが被測
定体１に接触する状態に調整できる構造になつて
いる。

７は固定板４上に支持された測長器本体を示
す。この測長器本体７は第５図に示すように底面
にコロ８を有し、このコロ８によつて固定板４の
上で可及的に小さい摩擦抵抗で被測定体１と平行
する方向に移動できるようになつている。

次に測長器本体７の内部構造について第４図及
び第５図を用いて説明する。

第４図及び第５図において９は測長器本体７を
支持する基板を示す。１１は基板９の上を被うカ
バーを示す。１２は固定測長片である。この固定
測長片１２は基板９に固定され、その先端が被測
定体１に接触できるようにカバー１１に形成した
窓１１ａを通じて外部に突出する。１３は可動測
長片を示す。この可動測長片１３は可動ロツド１
４に取付けられ、可動ロツド１４を移動させるこ
とにより被測定体１と平行する方向に移動できる
構造となつている。

可動ロツド１４は付勢手段１５を介して微少変
位センサ１６に連結される。付勢手段１５はシリ
ンダ１７と、可動ロツド１４の遊端に取付けたフ
ランジ１８と、このフランジ１８とシリンダ１７
の端部との間に介挿したスプリング１９とによつ
て構成することができる。この付勢手段１５によ
れば可動ロツド１４は図示の状態において右方向
に偏倚力を受ける。この偏倚力はストツパ２０に
よつて受け止められ、ストツパ２０によつて固定
測長片１２と可動測長片１３の面１２ａと１３ａ
の距離Ｌが予め決めた規定値となるようにしてい
る。距離Ｌはピン２ａ，２ｂの内側の間隔よりわ
ずかに大きい値に設定する。この設定はストツパ
２０によつて標準温度20℃において行なう。尚２
１は円筒形のシリンダ１７を基板９上に固定する
ためのアタツチメントを示す。つまりこのアタツ
チメント２１は外形が角形をなし、その中心にシ
リンダ１７が貫通する孔を有し、この孔にシリン
ダ１７を嵌着する。角形アタツチメント２１はそ
の一つの面を基板９に接触させ、基板９の裏側か
ら角形アタツチメント２１をビス止めする。

微少変位センサ１６は例えば差動トランス或は
マグネスケール（商品名）等の変位センサを用い
ることができる。図の例ではマグネスケールを用
いた場合を示す。１６ａは検出ヘツド部分を示
す。検出ヘツド部分１６ａは貫通孔を有し、この
貫通孔に可動素子、つまり磁気スケール１６ｂが
挿通される。磁気スケール１６ｂの端部はアタツ
チメント２２を介して可動ロツド１４の端部に連
結される。

微少変位センサ１６を保持するボデイはシリン
ダ１７の端部に挿入しておくだけの構造であるた
め、この例では微少変位センサ１６のボデイを板
バネ２３により押圧し、微少変位センサ１６をシ
リンダ１７に対してガタツキなく保持するように
している。

２４は可動測長片１３を矢印Ｘ方向に移動させ
るための操作レバーを示す。この操作レバー２４
はバネ２５によつて反時計方向に回動偏倚されそ
の先端２４ａは可動測長片１３から離れる方向に
偏倚されている。レバー２４の回動支持軸２６は
減速手段２７に連結される。減速手段２７は例え
ば多段結合された歯車輪列によつて構成すること
ができる。レバー２４を時計方向に回動操作し、
回動操作状態から解放すると、レバー２４がバネ
２５の偏倚力により反時計方向に回転する。この
とき減速手段２７によりレバー２４の回転速度が
制限され、一定の低速度で元の位置まで戻るよう
に動作する。

２８は操作レバー２４を時計方向に回動させた
場合、その最大回動位置において操作レバー２４
をロツクしておくためのロツク用レバーを示す。
操作レバー２４の回動支持軸２６には円板２９が
取付けられ、円板２９に円弧状の長溝３１を形成
し、長溝３１の端部に凹部３２を形成する。ロツ
ク用レバー２８はバネ３３の偏倚力によつて軸３
４を中心に反時計方向に付勢されている。よつて
操作レバー２４を時計方向に回動操作し、最大回
動位置に達するとロツク用レバー２８の先端に取
付けたピン３５が凹部３２に係合し、操作レバー
２４が反時計方向に回動することを阻止し、その
状態に保持する。このロツク状態を解くにはロツ
ク用レバー２８の遊端を押圧操作すればよい。こ
のようにしてロツク用レバー２８を軸３４を中心
に時計方向に回動させ、ピン３５を凹部３２から
外すことにより操作レバー２４はロツク状態から
外れ低速度で反時計方向に回動を始める。

このとき可動測長片１３は操作レバー２４の回
動に追従して矢印X′方向に低速度で移動する。

３５は基板９に取付けた温度センサを示す。こ
の温度センサ３５は主に基板９とカバー１１内の
温度を測定し、電気信号としてコネクタ３６から
外部に送出する。またコネクタ３６には微少変位
センサ１６の検出信号も供給され、外部に取出す
ことができるようになつている。

第６図はこの考案による測長器の電気的な構成
を示す。第６図において１６は微少変位センサを
示す。この微少変位センサ１６として上記したよ
うにマグネスケールを用いたとすると可動素子１
６ｂが磁気ヘツド部分１６ａに対して相対的に位
置ずれを生じるとパルスが出力される。このパル
スを計数することにより可動ロツド１４の移動量
を知ることができる。パルスは多相パルスで出力
され、移動方向に応じて多数パルスの位相が逆転
する。よつてこの多相パルスの位相により移動方
向を知ることができ、パルスの数を計数すること
により移動量を検知できる。３７はアツプダウン
カウンタを示し、このアツプダウンカウンタ３７
により微少変位センサ１６から出力される多相パ
ルスをその位相に応じてアツプカウント及びダウ
ンカウントする。つまり可動測長片１３が矢印Ｘ
方向に移動するときアツプダウンカウンタ３７は
ダウンカウントし、可動測長片１３が矢印X′方
向に移動するときアツプカウントする。アツプダ
ウンカウント３７の数計値と距離定数回路３９か
ら距離に変換する信号を距離算出回路３８に与
え、この算出回路３８において距離値に変換しこ
の距離値を補正回路４０に与える。補正回路４０
では温度センサ３５から出力された温度に対応し
た信号をＡ−Ｄ変換器４１によつてデイジタル信
号に変換し、このデイジタル信号を補正値算出回
路４２に与える。この補正値算出回路４２には距
離定数回路３９から距離値Ｌに相当する信号を与
える。また線膨張係数設定器４３から線膨張係数
に相当する信号を与え、温度補正信号を算出す
る。この温度補正信号は主に基板９と可動ロツド
１４の温度変化に伴なつて生じる伸縮量を補正す
るものである。その補正値Δlは Δl＝Lα（t₂−t₁） (1) で求められる。こゝでＬは測長片１２−１３間の
最大距離の値、αは基板９及び可動ロツド１４の
線膨張係数、t₁は標準温度（例えば20℃）、t₂は
測定温度である。

補正値算出回路４２から得られた補正値Δlを
補正回路４０に与え、測定距離値に加えて測定距
離値を温度補正する。補正された距離信号を表示
器４４に与えその値を表示する。

〈考案の作用〉 上述した測長器の操作順序は以下の如くであ
る。

(1) 固定板４を予め後退させた状態でアタツチメ
ント３を被測定体１に取付ける。

(2) アタツチメント３を被測定体１に取付けた後
に固定板を前進させ先端４ａを被測定体１に接
触させる。このとき操作レバー２４を最大回動
位置まで回動偏倚させロツク状態にしておく。
この状態で測長片１２及び１３を被測定体１に
植設したピン２ａ，２ｂの互に対向する間に挿
入する。このとき固定測長片１２をピン２ａの
内側の面に接触させておく。

(3) 準備が完了したらロツク用レバー２８の遊端
部を押圧操作し、操作レバー２４のロツクを解
除する。

(4) ロツク用レバー２８は減速手段２７の作用に
よりゆつくりと回動し、測長片１３をゆつくり
とピン２ｂに向つて移動させる。測長片１３が
ピン２ｂに当接すると、可動ロツド１４の移動
が停止する。

(5) このとき表示器４４に表示される表示値がピ
ン２ａ，２ｂ間の距離値である。操作レバー２
４を再び付勢し再度測定を行なう。この測定操
作を所要回行なつて測定値を確認する。

つまり操作レバー２４を回動操作したときは、
ストツパ２０によつて予め決められた基準距離Ｌ
からその移動量X₁に対応した量のパルス数が減
算され、移動量X₁が計測される。

その位置で操作レバー２４のロツクを解除する
と、可動測長片１３がゆつくりと元の位置に向つ
て移動する。このとき可動測長片１３がピン２ａ
に係合するまでパルスを加算し移動量X₂を計測
する。可動測長片１３がピン２ａに係合して停止
した状態で表示器にはＬ−（X₁−X₂）が表示さ
れ、ピン２ａと２ｂの間の距離値が表示される。

この測定操作を所要回行なつて測定値を確認す
る。

〈考案の効果〉 以上説明したようにこの考案によれば基板９の
温度及びその周囲温度を測定し、その温度値に応
じて測長片１２及び１３間の距離値を補正するよ
うに構成したから、温度が変わつて基板９及び可
動ロツド１４の熱膨張により測長片１２及び１３
間の距離値が変化しても、その変動を補正し、常
に初期値を保つことができる。よつて温度変動に
関係なく、常に正しい微少変形を測定できる。

更に測長器本体７をコロ８によつて固定板４の
上に摩擦抵抗を少なくして支持したから可動測長
片１３が被測定物１のピン２ｂに当接したとき、
この当接力を他方の固定測長片１２にも与えるこ
とができる。よつてピン２ａ，２ｂに均等に圧接
力を与えることができ、この点でも正確な精密測
定が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による測長器の外観の一例を
示す正面図、第２図は第１図の−線上の断面
図、第３図は第１図の−線上の断面図、第４
図はこの考案の要部の内部構造を説明するための
一部を断面とした平面図、第５図はその側面図、
第６図はこの考案による測長器の電気回路の構成
を説明するためのブロツク図である。 １：被測定体、２ａ，２ｂ：ピン、３：アタツ
チメント、４：固定板、７：測長器本体、８：コ
ロ、９：基板、１２：固定測長片、１３：可動測
長片、１４：可動ロツド、１５：付勢手段、１
６：微少変位センサ、１６ｂ：可動素子、２０：
ストツパ、２４：操作レバー、２７：減速手段、
４０：温度補正回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 Ａ 被測定体に着脱機構によつて固定される固定
   板と、 Ｂ この固定板上に可及的に小さい摩擦抵抗で被
   測定体と平行する方向に摺動できるように支持
   された基板と、 Ｃ この基板に固定され遊端が上記被測定体に向
   つて突出した固定測長片と、 Ｄ 上記基板に固定された微少変位センサと、 Ｅ この微少変位センサの可動素子と連結され、
   上記被測定体と平行する方向に移動自在に支持
   された可動ロツドと、 Ｆ この可動ロツドの他端側に取付けられた可動
   測長片と、 Ｇ 上記可動ロツドにその遊端方向に向う偏倚力
   を与える付勢手段と、 Ｈ この付勢手段によつて偏倚される上記可動ロ
   ツドの遊端と衝合し、上記可動測長片を基準点
   で支持するストツパと、 Ｉ 上記可動ロツドを上記付勢手段の偏倚力に抗
   して移動させ、その状態から解放させたとき上
   記可動ロツドを低速度で元の位置に戻す減速手
   段と、 Ｊ 上記基板に取付けられ主に上記基板及び可動
   ロツド周縁の温度を測定する温度センサと、 Ｋ この温度センサによつて測定した温度により
   上記測長センサで測定した距離の値を補正する
   補正回路と、 から成る温度補正機能を持つ測長器。