JPH0537202Y2 - - Google Patents
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- JPH0537202Y2 JPH0537202Y2 JP4299187U JP4299187U JPH0537202Y2 JP H0537202 Y2 JPH0537202 Y2 JP H0537202Y2 JP 4299187 U JP4299187 U JP 4299187U JP 4299187 U JP4299187 U JP 4299187U JP H0537202 Y2 JPH0537202 Y2 JP H0537202Y2
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- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
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- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
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- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 2
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
A 産業上の利用分野
本考案は物体の変位の測定器の改良に関する。
B 従来の技術
従来、変位測定器として、例えば破壊靱性試験
システムにおいて、2本の板ばね脚を持つU形ク
リツプゲージの脚を試験片開口部に特別に設けた
溝に引つ掛けて使用していた。しかして、脚にス
トレンゲージが貼られており、負荷装置によつて
試験片に引つ張り荷重を加えると、試験片開口部
が開いて脚が変位し、これによつてストレンゲー
ジが電気信号を出力するようになつていた。
システムにおいて、2本の板ばね脚を持つU形ク
リツプゲージの脚を試験片開口部に特別に設けた
溝に引つ掛けて使用していた。しかして、脚にス
トレンゲージが貼られており、負荷装置によつて
試験片に引つ張り荷重を加えると、試験片開口部
が開いて脚が変位し、これによつてストレンゲー
ジが電気信号を出力するようになつていた。
C 考案が解決しようとする問題点
上記従来の測定器は、小型軽量のものが製作し
がたくて、また、クリツプゲージが引つ掛け方式
で取り付けられるため、引つ掛け溝の加工に手間
がかかり、応答性も悪く、30Hz程度が限度とされ
る。そのうえストレンゲージは温度特性が劣る。
更に、試験片の開口部の幅が余り広くなるとクリ
ツプゲージが外れ落ちて破壊するなどの問題点が
あつた。
がたくて、また、クリツプゲージが引つ掛け方式
で取り付けられるため、引つ掛け溝の加工に手間
がかかり、応答性も悪く、30Hz程度が限度とされ
る。そのうえストレンゲージは温度特性が劣る。
更に、試験片の開口部の幅が余り広くなるとクリ
ツプゲージが外れ落ちて破壊するなどの問題点が
あつた。
本考案は上記問題を解決し、小型軽量化が可能
で応答性が良く、温度特性に優れ、しかも破損が
発生しがたい変位測定器を提供することを目的と
する。
で応答性が良く、温度特性に優れ、しかも破損が
発生しがたい変位測定器を提供することを目的と
する。
D 問題点を解決するための手段
上記目的を達成するため本考案の構成は次のと
おりとする。
おりとする。
即ち、被測定物に取り付けられて少なくとも一
側面に開口を持つハウジングと、該ハウジング内
で前記被測定物の取付面に対し大略直角方向に間
隔を存して設けられた一対の発光部および受光部
と、前記ハウジングに対し僅かな間隔を残してそ
の開口を覆い、かつ、前記発光部と受光部との間
に突出する遮光板を有して前記被測定物に取り付
けられるカバーと具備したことである。
側面に開口を持つハウジングと、該ハウジング内
で前記被測定物の取付面に対し大略直角方向に間
隔を存して設けられた一対の発光部および受光部
と、前記ハウジングに対し僅かな間隔を残してそ
の開口を覆い、かつ、前記発光部と受光部との間
に突出する遮光板を有して前記被測定物に取り付
けられるカバーと具備したことである。
E 作用
被測定物に引つ張り荷重が加えられると、その
開口部が開き、その開きに比例して発光部および
受光部と遮光板との相互位置が変動し、受光部の
受光量が増して変位が検出測定される。被測定物
に圧縮荷重がかかつた場合は、カバーに取り付け
られた板ばめがU状にたわんで測定器の破損が防
止される。
開口部が開き、その開きに比例して発光部および
受光部と遮光板との相互位置が変動し、受光部の
受光量が増して変位が検出測定される。被測定物
に圧縮荷重がかかつた場合は、カバーに取り付け
られた板ばめがU状にたわんで測定器の破損が防
止される。
F 実施例
以下本考案を図面に示す一実施例に基づいて説
明する。
明する。
第1図および第2図に示す測定器は、被測定物
Tの破壊靱性試験を行う際に、該被測定物に亀裂
を発生させるため繰り返し引張荷重を加え、その
開口部T1の開口幅変位を測定するのに使用され
る。
Tの破壊靱性試験を行う際に、該被測定物に亀裂
を発生させるため繰り返し引張荷重を加え、その
開口部T1の開口幅変位を測定するのに使用され
る。
しかして、該実施例はハウジング1、カバー
5、前記ハウジング1に装着された発光部2およ
び受光部3を有する。
5、前記ハウジング1に装着された発光部2およ
び受光部3を有する。
ハウジング1は、外形直方体状となして上およ
び左右側(紙面に直角方向)に開口され、被測定
物T側に形成された後側壁1a、反被測定物側の
前壁側1b、底壁1cおよび取付フランジ1dと
を有し、後側壁1aの上面に位置決ピン6が立設
される。
び左右側(紙面に直角方向)に開口され、被測定
物T側に形成された後側壁1a、反被測定物側の
前壁側1b、底壁1cおよび取付フランジ1dと
を有し、後側壁1aの上面に位置決ピン6が立設
される。
カバー5は、平面視矩形で左右が鞍状に曲げら
れた本体5aと、取付フランジ5bと、前記ピン
6が嵌入する前記本体5aの後部に貫設された位
置決め孔5cと、本体5aの下面に垂設された遮
光板5dと、本体5aの上面を覆う板ばね5e
と、該板ばねの前後方向略中央を前記本体5aに
固定させる左右一対のビス5fとからなる。
れた本体5aと、取付フランジ5bと、前記ピン
6が嵌入する前記本体5aの後部に貫設された位
置決め孔5cと、本体5aの下面に垂設された遮
光板5dと、本体5aの上面を覆う板ばね5e
と、該板ばねの前後方向略中央を前記本体5aに
固定させる左右一対のビス5fとからなる。
これらハウジング1とカバー5とは、前後位置
決めピン6を位置決め孔5cに挿入してばね5e
に当設させると共に、、前壁1bの上端をばね5
eの先端に当設させて、ハウジング1とカバー5
の他の部分間に〓間が残されるよう互いに位置決
めされる。そして、それぞれの取付フランジ1
d、5bを介して前記被測定物Tの取付面に開口
部T1を挟んで接着またはねじ手段により固定さ
れる。この状態がリード線4の先端に接続された
変位センサアンプの零点となる。
決めピン6を位置決め孔5cに挿入してばね5e
に当設させると共に、、前壁1bの上端をばね5
eの先端に当設させて、ハウジング1とカバー5
の他の部分間に〓間が残されるよう互いに位置決
めされる。そして、それぞれの取付フランジ1
d、5bを介して前記被測定物Tの取付面に開口
部T1を挟んで接着またはねじ手段により固定さ
れる。この状態がリード線4の先端に接続された
変位センサアンプの零点となる。
前記ハウジング1の後側壁1aには発光部2
が、また前側壁1bには受光部3が前記被測定物
の取付面に対し大略直角方向に間隔を存して対向
設置される。
が、また前側壁1bには受光部3が前記被測定物
の取付面に対し大略直角方向に間隔を存して対向
設置される。
そして、前記の通りカバー5がハウジング1に
対し僅かな間隔を残してその開口を覆つたとき、
前記遮光板5dは発光部2と受光部3との間に突
出し、発光部2からの光の一部を遮ぎるよう形成
される。
対し僅かな間隔を残してその開口を覆つたとき、
前記遮光板5dは発光部2と受光部3との間に突
出し、発光部2からの光の一部を遮ぎるよう形成
される。
なお第1図に示すよう符号4は発光部2及び受
光部3に接続されたリード線である。
光部3に接続されたリード線である。
以上において使用態様を説明する。被測定物T
に図示外の負荷装置で上下方向への引張り荷重が
加えられると、開口部Tが開き、その開きに比例
して発光部2および受光部3と遮光板5dとの相
対位置が変動し、遮光板5dによつて遮られる発
光部2からの光の量が減少し、受光部3の受光量
が増す。この受光量の変化をリード線4を経て変
位センサアンプで検出する。
に図示外の負荷装置で上下方向への引張り荷重が
加えられると、開口部Tが開き、その開きに比例
して発光部2および受光部3と遮光板5dとの相
対位置が変動し、遮光板5dによつて遮られる発
光部2からの光の量が減少し、受光部3の受光量
が増す。この受光量の変化をリード線4を経て変
位センサアンプで検出する。
上記試験中に被測定物Tに上下方向の圧縮荷重
がかかつた場合、ハウジング1の前側壁1bと位
置決めピン6とがカバー5に対し上方へ押し上げ
られる状態となり、板ばね5eを湾曲させるの
で、測定器の破損が防がれる。
がかかつた場合、ハウジング1の前側壁1bと位
置決めピン6とがカバー5に対し上方へ押し上げ
られる状態となり、板ばね5eを湾曲させるの
で、測定器の破損が防がれる。
ここで、前記発光部及び受光部の温度係数によ
る影響が、フイードバツク制御により直接取除か
れ、出力信号を温度変動に対して一定とすること
ができるよう、次のように配慮されている。
る影響が、フイードバツク制御により直接取除か
れ、出力信号を温度変動に対して一定とすること
ができるよう、次のように配慮されている。
第3図aは、光電式位置センサの検出部7を示
している。検出部7には、発光ダイオード(発光
部:以下LEDという)2、二分割型フオトトラ
ンジスタ3とが対向させて設けられている。二分
割型フオトトランジスタ3は、2つの受光面(受
光部)3a,3bを備えている。
している。検出部7には、発光ダイオード(発光
部:以下LEDという)2、二分割型フオトトラ
ンジスタ3とが対向させて設けられている。二分
割型フオトトランジスタ3は、2つの受光面(受
光部)3a,3bを備えている。
LED2と二分割型フオトトランジスタ3との
間〓8には、遮光板(遮光部)5dが挿入され
る。この遮光板5dは、位置を検出すべき図示し
ない対象物(例えば光学スリツトのスリツト片)
に設けられ、その動きと連動し、第3図a紙面左
右方向に変位する。
間〓8には、遮光板(遮光部)5dが挿入され
る。この遮光板5dは、位置を検出すべき図示し
ない対象物(例えば光学スリツトのスリツト片)
に設けられ、その動きと連動し、第3図a紙面左
右方向に変位する。
遮光板5dは、LED2と受光面3a,3bと
を結ぶ光路を遮る〔第3図bも参照〕。遮光板5
dには、小孔5fが穿設されており、この小孔5
fを通過した光は、受光面3aに常に等しい投影
面積で入射する。受光面3bには、遮光板端部5
gに遮られない部分(この部分の面積は、遮光板
5dの変位量に比例する)の光が入射する。
を結ぶ光路を遮る〔第3図bも参照〕。遮光板5
dには、小孔5fが穿設されており、この小孔5
fを通過した光は、受光面3aに常に等しい投影
面積で入射する。受光面3bには、遮光板端部5
gに遮られない部分(この部分の面積は、遮光板
5dの変位量に比例する)の光が入射する。
この光電式位置センサの検出範囲は、受光面3
aの幅(遮光板5d変位方向)Dと小孔5fの径
dと受光面3bの幅(遮光板5d変位方向)とに
より定まり、その最大はD−dである。
aの幅(遮光板5d変位方向)Dと小孔5fの径
dと受光面3bの幅(遮光板5d変位方向)とに
より定まり、その最大はD−dである。
次に、この実施例光電式位置センサの回路を、
第4図を参照しながら以下に説明する。
第4図を参照しながら以下に説明する。
3a,3bは、上述の二分割型フオトトランジ
スタ3の受光面である。受光面3a,3bの出力
信号はアンプ9a,9bにより増幅される。アン
プ9aの出力信号Eaは、温度補償アンプ(制御
手段)10に入力される。一方、アンプ9bの出
力Ebは、そのまま位置信号として出力される。
スタ3の受光面である。受光面3a,3bの出力
信号はアンプ9a,9bにより増幅される。アン
プ9aの出力信号Eaは、温度補償アンプ(制御
手段)10に入力される。一方、アンプ9bの出
力Ebは、そのまま位置信号として出力される。
温度補償アンプ10には、基準電圧Vも入力さ
れている。この温度補償アンプ10は、出力信号
Eaと基準電圧Vが等しくなるような印加電圧を
前記LED2に印加し、これを発光させる。なお、
ここではアナログ処理の回路を示しているが、も
ちろんデジタル処理するように構成してもよい。
れている。この温度補償アンプ10は、出力信号
Eaと基準電圧Vが等しくなるような印加電圧を
前記LED2に印加し、これを発光させる。なお、
ここではアナログ処理の回路を示しているが、も
ちろんデジタル処理するように構成してもよい。
次に、この実施例光電式位置センサの動作を以
下に説明する。
下に説明する。
まず、LED2及び受光面3a,3bの温度係
数の影響がないと仮定する。受光面3bが遮光板
端部5dに遮られた割合をβ(0≦β≦1)とし、
受光面3bが全く遮光板端部5dに遮られない時
(β=0)の入力光量をb0とするとし、光電変換
係数をE、出力信号Ebは、次式で表される。
数の影響がないと仮定する。受光面3bが遮光板
端部5dに遮られた割合をβ(0≦β≦1)とし、
受光面3bが全く遮光板端部5dに遮られない時
(β=0)の入力光量をb0とするとし、光電変換
係数をE、出力信号Ebは、次式で表される。
Eb=E・b0・(1−β) …(1)
この(1)式で、出力信号Ebはβに比例しており、
この値より、遮光板5dの変位を知ることができ
る。
この値より、遮光板5dの変位を知ることができ
る。
次いで、温度係数の影響を考慮に入れる。
LED2の温度係数はαで表す。受光面3a,3
bは二分割型フオトトランジスタ3の受光面であ
り、完全に同一工程で作られているため、それぞ
れの温度係数は等しいものと見ることができ、こ
れをγで表す。
LED2の温度係数はαで表す。受光面3a,3
bは二分割型フオトトランジスタ3の受光面であ
り、完全に同一工程で作られているため、それぞ
れの温度係数は等しいものと見ることができ、こ
れをγで表す。
今、フイードバツク制御をしない状態を考えて
みる。受光面3aへの入力光量をa0とすると、温
度係数α,γの影響を受けない時の出力信号Ea
はE・a0となり、出力信号Ea,Ebは、以下の式
で表される。
みる。受光面3aへの入力光量をa0とすると、温
度係数α,γの影響を受けない時の出力信号Ea
はE・a0となり、出力信号Ea,Ebは、以下の式
で表される。
Ea=E・a0・α・γ …(2)
Eb=E・b0・α・γ・(1−β) …(3)
ここで、Eaが一定となるように、温度補償ア
ンプ10が出力信号EaをLED2の印加電圧にフ
イードバツクし、制御する。Eaが一定であり、
Eが定数であることから、(a0・α・γ)は一定
となる。また、a0とb0の比は一定となり、その結
果b0・α・γも一定となり、これを考慮にいれて
比例定数をCとすれば、(3)式は、以下の(3a)
式で表せる。
ンプ10が出力信号EaをLED2の印加電圧にフ
イードバツクし、制御する。Eaが一定であり、
Eが定数であることから、(a0・α・γ)は一定
となる。また、a0とb0の比は一定となり、その結
果b0・α・γも一定となり、これを考慮にいれて
比例定数をCとすれば、(3)式は、以下の(3a)
式で表せる。
Eb=E・(1−β)・C …(3a)
(C=b0・γ・α)
この(3a)式は、前記(1)式とおなじ形である。
これより、この(3a)式は、温度変動に対して
は一定となり、高い精度の位置検出を行うことが
可能となる。
これより、この(3a)式は、温度変動に対して
は一定となり、高い精度の位置検出を行うことが
可能となる。
本考案は上記実施例のほか、各種製品、装置等
の組み立て調整における動的変位の測定用や遠隔
変位測定用および狭い部分の変位測定用として利
用できる。
の組み立て調整における動的変位の測定用や遠隔
変位測定用および狭い部分の変位測定用として利
用できる。
G 考案の効果
本考案は以上のごとく、被測定物に取り付けら
れて少なくとも一側面に開口を持つハウジング
と、該ハウジング内で前記被測定物の取付面に対
し大略直角方向に間隔を存して設けられた一対の
発光部および受光部と、前記ハウジングに対し僅
かな間隔を残してその開口を覆い、かつ、前記発
光部と受光部との間に突出する遮光板を有して前
記被測定物に取り付けられるカバーとを具備す
る。従つて、小型軽量化が可能で応答性がよい。
このため高い周波数で荷重を変化させることがで
き、試験時間が短縮できる。また、ケーシングと
カバーに2分割されてそれぞれが被測定物に固定
されるので、被測定物の開口部が広くなりすぎて
も破損しない。更に、従来のよに被測定物クリツ
プゲージの引つ掛け溝を加工する必要がないの
で、それだけコストダウンになるなど多くの効果
を得た。
れて少なくとも一側面に開口を持つハウジング
と、該ハウジング内で前記被測定物の取付面に対
し大略直角方向に間隔を存して設けられた一対の
発光部および受光部と、前記ハウジングに対し僅
かな間隔を残してその開口を覆い、かつ、前記発
光部と受光部との間に突出する遮光板を有して前
記被測定物に取り付けられるカバーとを具備す
る。従つて、小型軽量化が可能で応答性がよい。
このため高い周波数で荷重を変化させることがで
き、試験時間が短縮できる。また、ケーシングと
カバーに2分割されてそれぞれが被測定物に固定
されるので、被測定物の開口部が広くなりすぎて
も破損しない。更に、従来のよに被測定物クリツ
プゲージの引つ掛け溝を加工する必要がないの
で、それだけコストダウンになるなど多くの効果
を得た。
第1図は本考案の一実施例を示す縦断面図、第
2図は左側面図、第3図aは、この実施例に係る
光電式位置センサの検出部を示す部、第3図b
は、同光電式位置センサの遮光板及び受光面を示
す図、第4図は、同光電式位置センサの回路を説
明するブロツク図である。 1……ハウジング、1a……本体、2……発光
部、3……受光部、5……カバー、5a……本
体、5d……遮光板、5e……板ばね、6……位
置決めピン。
2図は左側面図、第3図aは、この実施例に係る
光電式位置センサの検出部を示す部、第3図b
は、同光電式位置センサの遮光板及び受光面を示
す図、第4図は、同光電式位置センサの回路を説
明するブロツク図である。 1……ハウジング、1a……本体、2……発光
部、3……受光部、5……カバー、5a……本
体、5d……遮光板、5e……板ばね、6……位
置決めピン。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 被測定物に取り付けられて少なくとも一側面
に開口を持つハウジングと、該ハウジング内で
前記被測定物の取付面に対し大略直角方向に間
隔を存して設けられた一対の発光部および受光
部と、前記ハウジングに対し僅かな間隔を残し
てその開口を覆い、かつ、前記発光部と受光部
との間に突出する遮光板を有して前記被測定物
に取り付けられるカバーとを具備したことを特
徴とする変位測定器。 (2) 前記受光部を温度係数の等しい複数のものと
し、少なくとも1つの受光部で前記遮光板の変
位による光量変化を検知し、他の少なくとも1
つの受光部で前記発光部の光量を検知すると共
に、この受光部の出力信号を発光部のフイード
バツクし、この受光部の出力信号が常に一定と
なるように発光部の光量を制御する制御手段を
設けたことを特徴とする実用新案登録請求の範
囲第1項記載の変位測定器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4299187U JPH0537202Y2 (ja) | 1987-03-23 | 1987-03-23 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4299187U JPH0537202Y2 (ja) | 1987-03-23 | 1987-03-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63150311U JPS63150311U (ja) | 1988-10-04 |
JPH0537202Y2 true JPH0537202Y2 (ja) | 1993-09-21 |
Family
ID=30859431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4299187U Expired - Lifetime JPH0537202Y2 (ja) | 1987-03-23 | 1987-03-23 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0537202Y2 (ja) |
-
1987
- 1987-03-23 JP JP4299187U patent/JPH0537202Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63150311U (ja) | 1988-10-04 |
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