JPH0495835A - 応力測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、回転体などの可動体に取り付けられ、この可
動体の歪を検出して応力を計測する応力測定装置に関す
る。

【従来の技術】

従来、この種の応力測定装置として、被測定物たる可動
体に取り付けられ、その歪を検出して無線信号として送
出する送信装置と、この送信装置からの無線信号を受信
し、検波、増幅して歪または応力データとして記録し、
あるいはこのデータから異常の有無を判定１表示する静
止側の受信装置とで構成されるものが知られている。 上記送信装置は、可動体に貼付される４枚の歪ゲージか
らなるブリッジ回路と、このブリッジ回路の出力信号を
増幅、整流する増幅・整流回路と、この回路の出力信号
により搬送波を振幅変調する変調器と、変調器からの信
号を増幅して無線信号として送出する送信器と、これら
の回路等に電力を供給する電池とからコンパクトに構成
され、可動体に支障なく取り付けられる。そして、この
コンパクトな送信装置からの無線信号を、大きさの制約
をうけない静止側の受信装置で受信し、可動体の応力を
高精度かつ詳細に記録し、解析するようになっている。

【発明が解決しようとする課題】

ところが、上記従来の応力測定装置の送信装置では、常
時、増幅・整流回路、変調器、送信器に電池から電力を
供給しているため、電池の耐用寿命が短縮して電池を頻
繁に交換しなければならず、その都度可動体を静止させ
なければならないとし）う問題がある。また、電池交換
に伴う工数や費用も増大するという問題かある。 そこで、本発明の目的は、歪検出部からの検出信号の大
小に応じて電源をオン、オフすることによって、節電に
より電池を長期に亘って使用でき、測定の中断が少なく
、電池交換に伴う工数や費用を低減できる応力測定装置
を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

本発明者は、歪検出部の検出信号が小さいときは可動体
に異常がないのだから、送信部からの無線信号の送出を
停止すればよく、一方、検出信号が大きいときは上記無
線信号を送出すればよいという考えに基づき本発明を構
成するに至った。 即ち、本発明の応力測定装置は、被測定物の歪を検出す
る歪検出部と、この歪検出部の検出信号から一定値を減
算する減算手段と、この減算手段から入力される減算結
果を表わす信号によって所定の搬送波を変調する変調部
と、この変調部からの信号を無線信号として送出する送
信部を備えたことを特徴とする。 また、上記応力測定装置に、歪検出部からの検出信号を
基準値と比較し、検出信号か基準値を超えたとき給電指
令信号を出力する比較手段と、この比較手段からの給電
指令信号を受けて、上記減算手段、変調部および送信部
を電源に接続するように切り換わるスイッチ手段をさら
に加えてもよ

【作用】

被測定物の歪は、応力測定装置の歪検出部で検出され、
検出信号となって減算手段に入力され、減算手段は、こ
の検出信号から一定値を減算する。 次に、変調部は、減算手段からの減算結果を表わす信号
により、所定の搬送波を変調し、変調後の信号は送信部
によって無線信号として送出される。 このように、検出信号のうち一定値を超えた差信号によ
り搬送波を例えば振幅変調するので、変調や次段の増幅
に要する電力が少なくて済み、電源電池の消耗が抑えら
れ、耐用寿命が延びる。また、歪が大きくて被測定物の
破壊等の問題のある検出信号の高い部分の差信号を、無
線信号として送出しているのて、被測定物の異常発生に
関して分解能の高い詳細な情報を得ることができる。 上記応力測定装置に、比較手段とスイッチ手段をさらに
加えれば、比較手段は、歪検出部からの検出信号と基準
値を比較し、検出信号が基準値を超えたときに給電指令
信号を出力し、スイッチ手段は、この給電指令信号を受
けた。ときだけ、減算手段、変調部、送信部を電源電池
に接続するように切り換わる。従って、検出信号が基準
値を超えたときのみ電源電池が用いられるので、上述の
作用効果に加えて送信電力をさらに節減し、電池の耐用
寿命をさらに延ばすことができる。

【実施例】

以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。 第１図は、被測定物としてのユニバーサルジヨイントの
十字ピン部に取り付けられる応力測定装置の送信装置の
一実施例を示すブロック図である。 この送信装置は、上記十字ビン部に貼付される４枚の歪
ゲージからなるブリッジ回路１と、このブリッジ回路ｌ
の検出信号を増幅するアンプ回路２と、このアンプ回路
２の出力信号（第１図のＳｌ参照）を全波整流する全波
整流回路３と、この回路３の出力電圧信号（第１図の６
２参照）から一定電圧値Ａを減算する減算回路４と、こ
の減算回路４から入力される減算結果を表わす信号（第
１図のＳ３参照）により、搬送波発信器６からの一定周
波数の搬送波を振幅変調する変調器５と、この変調器５
からの信号を増幅する増幅回路７および増幅後の信号を
無線信号として送出するアンテナ８からなる送信部と、
これら各ブロックに電力を供給する図示しない電池で構
成される。 一方、上記応力測定装置の静止側の受信装置は、第２図
に示すように、送信装置からの無線信号を受信する受信
器１１と、この受信器１１で受信された振幅または周波
数変調の信号から搬送波を除去する検波回路１２と、検
波回路１２の出力信号を増幅するアンブリファイア（以
下、アンプと略す。）１３と、このアンプ１３の出力信
号を応力または歪データとして記録紙に記録するペンレ
コーダ１４て構成される。 上記構成の応力測定装置の動作は、次のとおりである。 可動体であるユニバーサルジヨイントの十字ピン部に貼
付された４枚の歪ゲージからなるブリツノ回路（第１図
参照）は、十字ピン部に加わる応力に対応する歪を検出
して、検出信号を出力する。 この検出信号は、次段のアンプ回路２で増幅され、全波
整流回路３で整流されて減算回路４に電圧信号Ｓ２とし
て出力される。次いで、上記電圧信号Ｓ２は、減算回路
４で一定電圧値Ａが減じられ、変調器５において減算結
果の信号Ｓ３により、搬送波発信器６からの搬送波が振
幅変調される。変調後の信号は、増幅回路７で増幅され
た後、無線信号としてアンテナ８から受信装置に向けて
送出される。 このように、十字ピン部の歪を表わす電圧信号Ｓ２のう
ち一定電圧値Ａを超えた差信号Ｓ３によって、搬送波が
振幅変調されるので、変調や出力増幅に要する電力つま
り送信電力か少なくて済み、電源電池の消耗が抑えられ
、電池を長期に亘って使用することができる。従って、
電池交換の頻度が減り、電池交換に伴う工数や費用を節
減できるとともに、交換のためユニバーサルジヨイント
を静止させる頻度も減って、中断の少ない連続的応力測
定が可能になる。また、歪か大きくて十字ピン部の破壊
等の問題のある検出信号の高い部分の差信号Ｓ３を、無
線信号として送出しているので、十字ピン部の異常発生
に関して分解能の高い詳細な情報を得ることができる。 静止側の受信装置の受信器１１（第２図参照）は、ユニ
バーサルジヨイント側の送信装置からの上記無線信号を
受信し、受信された信号は、検波回路１２で搬送波成分
が除去され、次にアンプ１３で増幅された後、ペンレコ
ーダ１４により応力または歪データとして記録紙に記録
される。従って、上述の中断が少なく連続的で、分解能
が高く詳細な応力測定データが、ペンレコーダ１４によ
り記録されることになる。 第３図は、第１図で述べた送信装置に２〜３の回路を追
加した他の実施例を示しており、第１図と同じ回路には
同一番号を付している。この送信装置では、全波整流回
路３からの電圧信号Ｓ２を一定の基準値と比較し、電圧
信号Ｓ２が基準値を超えたとき給電指令信号Ｓ４を出力
する比較回路１５と、減算回路４からの減算結果の信号
Ｓ３により搬送波発信器６からの搬送波を周波数変調す
る変調器１６と、上記比較回路１５からの給電指令信号
Ｓ４を受けて、減算回路４．変調器１６．搬送波発信器
ら、増幅回路７を電源子Ｖに接続するように切り換わる
スイッチ回路１７とを追加または置換している。 また、第４図は、受信装置の他の実施例を示しており、
この受信装置は、第２図で述べたものに、アンプ１３の
出力信号Ｓ５（第４図参照）からユニバーサルジヨイン
トの基本トルク変動成分（低周波成分）を除去するバイ
パスフィルタ１８と、このバイパスフィルタ１８の出力
Ｓ６（第４図参照）を一定の基準値と比較して、出力信
号Ｓ６が基準値を超えたとき警報信号を出力する比較器
１９と、上記警報信号を受けてユニバーサルジヨイント
の異常を表示する表示回路２０を追加している。 第３図の送信装置において、比較回路１５は、全波整流
回路３からの電圧信号Ｓ２と基準値を比較し、電圧信号
Ｓ２が基準値を超えたときに給電指令信号Ｓ４を出力し
、スイッチ回路１７は、この給電指令信号Ｓ４を受けた
ときだけ減算回路４゜変調器１６．搬送波発信器６．増
幅回路７を電源電池（＋Ｖ）に接続するように切り換わ
る。また、他の回路は、第１図で述べたと同様に動作す
る。従って、電圧信号Ｓ２が基準値を超えたときのみ電
池からの給電により搬送波の発振が行なわれ、減算回路
４および増幅回路７が働くので、第１図で述べた効果に
加えて、送信電力を一層節減し、電池を一層長期に亘っ
て使用することができるという利点がある。 第４図の受信装置において、第１図または第３図の送信
装置からの無線信号は、受信器ＩＩ、検波回路１２．ア
ンプ１３を経て信号Ｓ５となってバイパスフィルタ１８
に入力される。そして、バイパスフィルタ１８で基本ト
ルク変動成分が除去され、信号Ｓ６となって比較器１９
に入り、比較器１９は、上記信号Ｓ６が基準値を超えた
とき、表示回路２０にユニバーサルジヨイントの異常を
表示させる。従って、測定者は、ユニバーサルジヨイン
トに過大な応力が加わって破壊の虞れがあることを、表
示回路２０の表示によ、り直ちに知ることができる。 上記実施例では、歪検出部として４枚の歪ゲージからな
るブリッジ回路を用いたが他の歪検出器を用いてもよい
。また、実施例の歪検出部と減算回路の間の全波整流回
路は、半波整流回路にすることもできる。

【発明の効果】

以上の説明で明らかなように、本発明の応力測定装置は
、被測定物の歪を歪検出部で検出し、その検出信号から
一定値を減算手段により減算し、変調部にて減算結果の
信号で搬送波を変調した後、送信部からの無線信号とし
て送出するようにしているので、上記一定値の分だけ振
幅変調等に要する送信電力が少なくて済み、これらの手
段に給電する電池の消耗が抑えられ、耐用寿命を延ばす
ことができ、しかも被測定物に破壊等をもたらす過大応
力に関して分解能の高い詳細なデータを得ることかでき
、これによりｉｉ池交換の工数や費用か節減でき、中断
の少ない連続的応力測定か可能になる。 また、本発明の応力測定装置は、上記動作に加えて、比
較手段で検出信号と基準値を比較し、前者が後者を上回
るとき給電指令信号をスイッチ手段に出力し、スイッチ
手段により減算手段、変調部、送信部に給電するように
しているので、検出信号が基準値を超えたときのみ電池
からの給電で搬送波の周波数変調等を行なって、上述の
効果に加えて送信電力を一層節減し、電池の耐用寿命を
一層延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の応力測定装置の一実施例の送信装置を
示すブロック図、第２図は上記実施例の受信装置を示す
、ブロック図、第３図は本発明の応力測定装置の他の実
施例の送信装置を示すブロック図、第４図は上記他の実
施例の受信装置を示すブロック図である。 １・・・ブリッジ回路、４・・・減算回路、５・・・変
調器、６・・・搬送波発信器、７・・増幅器、訃・・ア
ンテナ、１５・・・比較回路、】６・・・変調器、１７
・・・スイッチ回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被測定物の歪を検出する歪検出部と、この歪検出
   部の検出信号から一定値を減算する減算手段と、この減
   算手段から入力される減算結果を表わす信号によって所
   定の搬送波を変調する変調部と、この変調部からの信号
   を無線信号として送出する送信部を備えたことを特徴と
   する応力測定装置。
2. （２）被測定物の歪を検出する歪検出部と、この歪検出
   部からの検出信号を基準値と比較し、検出信号が基準値
   を超えたとき給電指令信号を出力する比較手段と、上記
   歪検出部の検出信号から一定値を減算する減算手段と、
   この減算手段から入力される減算結果を表わす信号によ
   って所定の搬送波を変調する変調部と、この変調部から
   の信号を無線信号として送出する送信部と、上記比較手
   段からの給電指令信号を受けて、上記減算手段、変調部
   および送信部を電源に接続するように切り換わるスイッ
   チ手段を備えたことを特徴とする応力測定装置。