JPH07504981A - 伸び測定器を用いた対象物の伸び測定方法，その用途及び伸び測定器 - 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】 伸び測定器を用いた対象物の伸び測定方法、その用途及び伸び測定器本発明は、 ２つの脚部を備え、各脚部はそれぞれその一端部がリンクに接続されて１つの開 脚面内で可動でありかつそれぞれその他端部が対象物に結合され、それにより伸 びが脚部を開脚させるようにした伸び測定器を用いた対象物の伸び測定方法に関 する。さらに本発明は、この方法の用途及びこの方法を実施するための伸び測定 器に関する。

上述した種類の伸び測定器はそれぞれその一端部がリンクに接続されて１つの開 脚面内で可動でありかつそれぞれその他端部が対象物に結合された一般的にほぼ 直線状の２つの脚部を存している。この場合開脚面は脚部の他端部間の、即ち脚 部と対象物との結合部間の対象物の表面に対してほぼ垂直に向けられている。

即ち伸び測定器は脚立の形式で表面上に“直立している”。

このような伸び測定器及びこれを使用するための方法はヨーロッパ特許第００８ ８２７８Ｂ１号公報、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３２３９８７７号公報及 びドイツ連邦共和国特許出願公開第３４１０８４０Ａ１号公報により知られてい る。このような方法ないしは伸び測定器の機能は、伸び測定器の両脚部の自由端 部が被監視対象物の測定すべき伸びの方向へ互いに離された個所に固定されて伸 び発生時に開脚されることに基づいている１脚部はその他端部がリンクを介して 相互に結合されている０脚部の開脚によって、例えばそれぞれ脚部の１つに固定 されている２つのコンデンサ板間の間隔、従ってこのコンデンサ板によって形成 されたコンデンサ装置の容量が変化する。その際、容量変化は脚部の開脚に対し て固定の関係、従って伸びに対して固定の関係を有する。

公知の伸び測定器は数十分の一ミリメートルの範囲の伸びしか検出できず、さて いる０通常の形式の力学的破壊試験片に荷重を与えた際にしばしば現れるような ｍ部の互いに反対方向へのねしれは可能ではなく、又は伸び測定器に擾乱的なね じり荷重を生ずる０通常のコンデンサ板の厚みのためにさらに脚部の最小間隔は 数ミリメートルの大きさになる。このことは、例えば亀裂の広がり速度を検出す る必要のある亀裂の両側にとりあえず狭い間隔で隣接して位置する２点間の伸び の検出を行わなければならない場合には好ましくない。

本発明の諜脛は、互いに狭い間隔で隣接する２点間に現れしかも数ミリメートル の大きさになるかも知れない伸びを測定することができる伸び測定器を用いた対 象物の伸び測定方法を提供することにある。同様に対象物の伸び測定は、対象物 が例えばクリープ試験の枠内で例えば７００℃の高温度に加熱される場合にも可 能であるようにする必要がある。最後に、伸び測定は、伸び測定器の脚部の固定 部が直線状に互いに離れる場合だけでなくさらに反対方向にねじれる場合にも可 能であるようにする必要がある。

このような課題を解決するために、２つの脚部を備え、各脚部はそれぞれその一 端部がリンクに接続されて１つの開脚面内で可動でありかつそれぞれその他端部 が対象物に結合され、それにより伸びが脚部を開脚させる伸び測定器を用いた対 象物の伸び測定方法において、開脚面が脚部の他端部間の対象物の表面に対して ほぼ平行に向けられる方法が提示される。

゛　本発明によれば、対象物の伸びを測定するための伸び測定器は脚立の形式で 対象物上に設置され、それゆえ開脚面が脚部の対象物に固定された端部間の対象 物の表面に対してほぼ垂直に向けられるのではなく、伸び測定器は開脚面が脚部 の他端部間の対象物の表面に対してほぼ平行に向けられるように対象物上にｉ！ 置される。伸び測定器のこのような配置は特に、伸び方向へ結合部が互いに反対 方向に動くことができることの他に、伸び方向に対して垂直な方向へ動くことも 同様に可能になるというｌ１点を有する。かかる動きは従来技術で知られている ような伸び測定器のねじりをもはや生ぜず、伸び測定器のねしりのないごく僅か な回動しか生じない、伸びの測定はこのような回動によって殆ど影響されず、特 にこの回動が成る一定の大きさに制限されていける場合には影響されない、それ ゆえ本発明による方法は従来の方法を伸び測定器にねじりが生ずるために使用す ることができなかったような多くのケースに適用可能である。さらに本発明によ る方法を実施するにあたって、伸び測定器の脚部は殆ど任意に長くすることがで き、これによって測定すべき伸びへの脚部の開脚依存性を大幅に変えることがで きる。

特に脚部間記挿入されるあらゆる形式の測定装置にとって、特に容量式測定装置 にとって、開脚の伸びへの依存性を変えることによって、測定装置から得られる 測定信号の伸びへの依存性を個々のケースにおける要求に対し従来より著しく良 好に適合させることができる。特にコンデンサ装置の形態の測定装置にとっては 脚部の長さを変えることによって、伸びに対する尺度として測定されたコンデン サ装置の容量が測定すべき伸びに広範囲に亘って直線状に依存するようにするこ とができる。さらに脚部と対象物との結合部の間隔を大幅に変え、特に非常に小 さくし、それにより力学的破壊試験片での伸びの測定が容易に可能になるように することができる。その場合標準的には結合部間の間隔は約５ｍｍにずべきであ ろう０本発明による方法は高温度に加熱される対象物への適用にも特に通ずる。

というのは、伸び測定器は対象物に直接に接し、それゆえ機械的応力を伴う温度 勾配によって妨害されないからである。

脚部と対象物との間の結合部はほぼ点状であるのが好ましく、好適には溶接、特 に点溶接によって形成される。このような結合部は、例えば伸び方向に対して垂 直方向への結合部の変位を補償するために、開脚面内での伸び測定器の成る程度 の回動を容易に可能にする。望まれる伸びの測定はそれによって特別に精密に行 うことができる。驚くべきことに点溶接は、脚部と対象物との間の結答部に現れ て特に伸び方向に対して垂直方向・〜、の動きを補償するために必要である小さ な回動を生ぜしめる力及び］ルクを吸収するのに特に適する。

脚部に固定されたコンデンサ装置の脚部の開脚に依存する容量を測定することに よって対象物の伸びを測定すると特に好適である。既に述べたように、本発明に よる方法の構造的自由度によって、伸び測定器をコンデンサ装置の要件に大幅に 適合させることができ、しかも特にコンデンサ装置の容量と伸びとの間の七輪な 直線関係を実現する１：とができる。

本発明による方法は対象物内の亀裂を監視するのに特に適し、その場合亀裂は伸 び測定器によって橋絡され、亀裂の成長に起因する伸びが測定される。このこと は特に、本発明による方法が伸び方向に対して、具体的には亀裂の成長方向に対 して垂直方向への結合部の相対的な動きに殆ど依存しないことから明らかである 。このような理由から、本発明による方法はツノ学的破壊試験片に適用するのに 、特にかかる力学的破壊試験片における亀裂の成長を測定するのに特に適する。

本発明による方法を実施するための、又は本発明による方法の用途のための本発 明による伸び測定器は、対象物に固定可能であり従って開脚面に対して特にほぼ 平行に向けられた基板が脚部に設けられることを特徴とする。

伸び測定器はかかる基板が検査すべき対象物上にＩ３！置されてその対象物に固 定される。各基板がその基板に所属する脚部の支持台を形成すると好適であるが 、しかしながら基板を固定する脚部の下側に他方の脚部へ向けて突出することは 好ましくない、好適には、各基板のそれぞれその他方の脚部に向けられた内側稜 線は脚部の長手稜線に突き合わせられてその脚部に固定されるように配置される 。

さらに各基板がこの基板を固定する脚部の端部より突出すると有利であり、これ によって脚部と対象物との間の固定結合を形成するための簡単な方法が得られる 。

脚部が無負荷状態で互いに少なくともほぼ平行に向けられることも好ましい。

これによって伸びを測定するために脚部間に配置された測定装置の調整が特に簡 単になる。

伸び測定器の脚部間のリンクが可撓板であると有利であり、これによって開脚の 際に脚部間のばね力が僅少でも脚部に特に大きな動きが生ずる。

開脚つまり伸びを測定するために、脚部の開脚に依存する容量を有するコンデン サ装置が脚部に固定されると特にを利である。コンデンサ装置の利点は既に詳細 に説明した通りである。好適には各脚部にコンデンサ装置に所属する１つのコン デンサ板が固定され、コンデンサ板が互いにほぼ平行に向けられると特に有利で ある。このようにして、コンデンサ装置の容量はコンデンサ板間の間隔によって 直接に測定され、このことがら開脚と容量との間に単純な依存性が生じる。

次に本発明の一実施例を凹面に基づいて説明する。

図１は監視すべき亀裂に設けられた伸び測定器を示す概略図、図２は図３のＩ　 ｌ−１１線に相当する伸び測定器の横断面図、図３は図２のＩｌ！−１１１＆ｌ ｌに相当する伸び測定器の側面図である。

図１乃至図３に示された伸び測定器は無負荷状態で互いに少なくともほぼ平行に 向けられた２つの脚部３から構成され、この２つの脚部３の間で脚部３のそれぞ れの後端部に２つの円形コンデンサ板１．２が配置されている。このコンデンサ 板１．２は金属軸２０の端部側に固定され、コンデンサ板１．２の直径は、反対 方向への平行移動の結果測定誤差が生ずるのを防止するために異なっている。

コンデンサ板ｌ、２は絶縁部材によって、特に下側に設けられたセラミックリン グ４によって脚部３から絶縁されている。！ｊ部３のコンデンサ板１．２とは反 対側の側面にも同様にセラミックリング４が設けられている。コンデンサ板１． ２は板ばね６に支えられたコイルばね５によって固定されている。ｌｌｌｊ部３ はその後便端部がリンク機能を果たす可撓板７によって相互結合されている０脚 部３にはさらに脚部３に対して直角に配置された基板８がそれぞれ設けられてい る。この基板８は台形状に形成されている。各基板８は後方へ向かって先細にさ れている。

基板８の内側稜線は脚部３の下側長手稜線に突き合わせられている。各基Ｆｉ８ は所属の脚部３に固定されている。なお、脚部３とそれに所属する基板８とは単 一の相応する特に金属製の折曲げ部材からそれぞれ構成することもできる。基板 ８は脚部３の前側端部を越えて延びている０脚部３が互いに向かい合って傾くの を防止するために、一方の脚部３だけにその上部に案内板９が直角に固定されて いる。案内板９は同様にコンデンサ板ｌ、２によって形成されたコンデンサ装置 のための遮蔽機能を有することができる。端子又はワイヤＩＯを介して軸２０、 従ってコンデンサＦｉｌ、２は図示されていない測定及び表示装置に接続される 。この測定及び表示装置によって、コンデンサ板】、２の相互間隔、従って脚部 ３の開脚嘴を表すコンデンサ装置Ｉ、２の容量を測定することができる。

それぞれ１つの溶接、〜１１によって、基板８の前側端部が矢印１５方向への伸 びを測定又は監視すべき対象物１２、例えば管に固定されている。この伸びは比 較的大きく、数ミリメートルの大きさであり、このことは図示されているように 対象′＃Ｉ２に亀裂１３が形成されておりこの亀裂が負荷（図示されていない） によってさらに広げられそして伸び測定器により監視されるべき場合には特に重 要である。溶接！３１１は亀裂１３が基板８の前側端部間に存在するように設定 される。亀裂１３の各側方にはそれぞれ１つの脚部３が固定される。溶接点１１ が亀裂１３に著しく接近するように構成してもよい０両溶接点１１の間隔Ａは数 ミリメートル、例えば約５ｍｍの大きさしか必要としない、Ｎ３部３の長さに基 づいて亀裂１３の僅かな広がりも確実に表示される。亀裂１３のこのような広が りが生すると、脚部３の前側端部は互いに離される。その結果脚部３の開脚が生 じる。

しかし脚部３の後側端部は可撓板７によって保持されている。ｙＪＪ部３の開脚 は溶接点１ｊの間の対象物１２の表面に対してほぼ平行に向けられた１つの開脚 面内で行われる。すなわち伸び測定器は対象物１２の表面上に載せられている。

図１から明らかなように、脚部３及び基板８は比較的長く形成され得る。コンデ ンサ板ｌ、２は原理的には脚部３間のそれぞれ任意の位置に配置されていればよ く、その位置の選沢は種々異なった基！１！値に応じて行われる０本発明による 伸び測定器は例えば発電所内の高温流体用の配管において現れるような高温度に 対して特に通ずる。適当な材料を用いることによって７００℃までの使用が容易 に可能となる。

特表千７−５０４９８１　（４） 目 悶驚唄審輔牛

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．２つの脚部（３）を備え、各脚部はそれぞれその一端部がリンク（７）に接 続されて１つの開脚面内で可動でありかつそれぞれその他端部が対象物（１２） に結合され、それにより伸びが脚部（３）を開脚させるようにした伸び測定器を 用いた対象物（１２）の伸び測定方法において、前記開脚面は前記脚部（３）の 他端部間の前記対象物（１２）の表面に対してほぼ平行に向けられることを特徴 とする伸び測定器を用いた対象物の伸び測定方法。
2. ２．各脚部（３）はほぼ点状の結合部（１１）で対象物（１２）に結合、例えば 溶接される請求項１記載の方法。
3. ３．各脚部（３）は点溶接によって対象物（１２）に結合される請求項１又は２ 記載の方法。
4. ４．脚部（３）に固定されたコンデンサ装置（１、２）の脚部（３）の開脚に依 存する容量が伸びを測定するために測定される請求項１乃至３の１つに記載の方 法。
5. ５．対象物（１２）内の亀製（１３）を監視するために使用され、その亀裂（１ ３）が伸び測定器によって橋絡され、亀裂（１３）の成長に起因する伸びが測定 される請求項１乃至４の１つに記載の方法の用途。
6. ６．対象物（１２）は力学的破壊試験片である請求項１乃至５の１つに記載の用 途。
7. ７．対象物（１２）に固定可能である基板（８）、特に先細にされた基板（８） が脚部（３）に設けられる請求項１乃至４の１つに記載の方法を実施するための 又請求項５又は６記載の用途のための伸び測定器。
8. ８．各基板（８）のそれぞれ他方の脚部（３）に向けられた内側稜線は脚部（３ ）の長手稜線に突き合わせられてその脚部に固定される請求項７記載の伸び測定 器。
9. ９．基板（８）は脚部（３）の端部より突出している請求項７又は８記載の伸び 測定器。
10. １０．脚部（３）の端部より突出する基板（８）の領域に対象物（１２）を固定 可能である請求項９記載の伸び測定器。
11. １１．脚部（３）は無負荷状態では互いに少なくともほぼ平行に向けられている 請求項７乃至１０の１つに記載の伸び測定器。
12. １２．リンク（７）は可撓板（７）である請求項７乃至１１の１つに記載の伸び 測定器。
13. １３．脚部（３）の開脚に依存する容量を有するコンデンサ装置（１、２）が脚 部（３）に固定される請求項７乃至１２の１つに記載の伸び測定器。
14. １４．コンデンサ装置（１、２）に所属する１つのコンデンサ板（１、２）が各 脚部（３）に固定される請求項１３記載の伸び測定器。
15. １５．コンデンサ板（１、２）は互いにほぼ平行に向けられている請求項１４記 載の伸び測定器。