JPH0752092B2 - 長く延びた構成部材のたわみ測定装置 - Google Patents
長く延びた構成部材のたわみ測定装置Info
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- JPH0752092B2 JPH0752092B2 JP1192800A JP19280089A JPH0752092B2 JP H0752092 B2 JPH0752092 B2 JP H0752092B2 JP 1192800 A JP1192800 A JP 1192800A JP 19280089 A JP19280089 A JP 19280089A JP H0752092 B2 JPH0752092 B2 JP H0752092B2
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- sensor
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Paper (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特許請求の範囲（１）の前文に記載の長く延
びた構成部材のたわみの測定装置に関する。
びた構成部材のたわみの測定装置に関する。
特に金属から成り様々な機械構成領域にある長く延びた
構成部材特に支持梁は、しばしば静力学的な力による負
荷を蒙る一方、温度差に基づく熱的な力による負荷をも
蒙る。後者はしばしば長く延びた構成部材を著しく湾曲
せしめる。
構成部材特に支持梁は、しばしば静力学的な力による負
荷を蒙る一方、温度差に基づく熱的な力による負荷をも
蒙る。後者はしばしば長く延びた構成部材を著しく湾曲
せしめる。
本発明の課題はこの湾曲またはたわみの程度を確定する
ことである。
ことである。
この課題は本発明によれば、冒頭に述べた装置におい
て、特許請求の範囲（１）の特徴部分に記載の特徴によ
って解決される。
て、特許請求の範囲（１）の特徴部分に記載の特徴によ
って解決される。
以下、本発明は第１図に示された実施例及び第２図によ
るたわみ状態の原理概略図を用いて説明される。
るたわみ状態の原理概略図を用いて説明される。
長く延びた構成部材１として図示されている梁は、側方
の軸受け２及び３に軸受けされている。図示の如く、梁
の一点鎖線で示されたまっすぐな軸Ｃは、機械的な影響
によって湾曲せしめられて二点鎖線で示された軸Ｃ′に
なっている。梁には、取り付け具を介して中央すなわち
二分の一の長さの所に、レーザー光を含む電磁波又は光
の送信ユニット４が、また梁の両端には電磁波又は光の
受信ユニット（ピックアップ装置）5,6が装備されてい
る。電磁波又は光はＬを付した矢印で示されている。ピ
ックアップ装置は複眼状にセンサー素子５′又は６′が
配列されているセンサー面を有している。ピックアップ
装置は中央軸Ｃ′の湾曲に応じて、この時に生じる湾曲
していない中央軸Ｃに対する光線Ｌの傾きに基づいて、
中央軸の湾曲度を確定できる。たわみ面が最初からはっ
きり確定している場合には、第２図から明らかなように
それぞれ一列のセンサー素子があるだけでもよい。
の軸受け２及び３に軸受けされている。図示の如く、梁
の一点鎖線で示されたまっすぐな軸Ｃは、機械的な影響
によって湾曲せしめられて二点鎖線で示された軸Ｃ′に
なっている。梁には、取り付け具を介して中央すなわち
二分の一の長さの所に、レーザー光を含む電磁波又は光
の送信ユニット４が、また梁の両端には電磁波又は光の
受信ユニット（ピックアップ装置）5,6が装備されてい
る。電磁波又は光はＬを付した矢印で示されている。ピ
ックアップ装置は複眼状にセンサー素子５′又は６′が
配列されているセンサー面を有している。ピックアップ
装置は中央軸Ｃ′の湾曲に応じて、この時に生じる湾曲
していない中央軸Ｃに対する光線Ｌの傾きに基づいて、
中央軸の湾曲度を確定できる。たわみ面が最初からはっ
きり確定している場合には、第２図から明らかなように
それぞれ一列のセンサー素子があるだけでもよい。
x,y座標の原点又はｙ軸のゼロ点にあるそれぞれの「ゼ
ロセンサー」には15又は16が付けられている。又ｙ軸方
向の尺度は、「ゼロセンサー平面」Ｅに沿った長さに比
例して大きくなっている。
ロセンサー」には15又は16が付けられている。又ｙ軸方
向の尺度は、「ゼロセンサー平面」Ｅに沿った長さに比
例して大きくなっている。
特には、長く延びた構成部材又は梁の両端に配設された
異なる受信器の測定値が加算され、その結果が二分され
る。かくして第２図による非対称なたわみの場合にも実
際のたわみの良好な測定が行なわれる。このために平均
値形成器として構成されていてもよい和算器11が利用さ
れる。ここで信号１ Y1＝＋ｂ、信号２ Y2＝−１であ
るので和の二分の一は2.5である。
異なる受信器の測定値が加算され、その結果が二分され
る。かくして第２図による非対称なたわみの場合にも実
際のたわみの良好な測定が行なわれる。このために平均
値形成器として構成されていてもよい和算器11が利用さ
れる。ここで信号１ Y1＝＋ｂ、信号２ Y2＝−１であ
るので和の二分の一は2.5である。
特に、梁に冷却炉又は加熱路を備えることにより熱的な
影響を排除することが可能であるが、これらの冷却路又
は加熱路は梁の内側に装備しても外側に装備してもよ
い。無論、送信器が好んで装備される中央領域での梁の
局部的なわずかな反りは、先に提案した装置によって、
測定結果において補整される。梁のこうした反り（板の
反り）により送信器は傾斜した配置になるが、この傾斜
した装置はだいたい、大きさが等しいがそれぞれ逆の符
号の付いた梁の見かけ上の反りの測定結果となり、これ
ら見かけ上の反りの測定結果は和算によって相殺され
る。
影響を排除することが可能であるが、これらの冷却路又
は加熱路は梁の内側に装備しても外側に装備してもよ
い。無論、送信器が好んで装備される中央領域での梁の
局部的なわずかな反りは、先に提案した装置によって、
測定結果において補整される。梁のこうした反り（板の
反り）により送信器は傾斜した配置になるが、この傾斜
した装置はだいたい、大きさが等しいがそれぞれ逆の符
号の付いた梁の見かけ上の反りの測定結果となり、これ
ら見かけ上の反りの測定結果は和算によって相殺され
る。
ピックアップ装置（受信ユニット5,6）のセンサー素子
としては特に感光性のダイオードが問題になり、送信器
４又は４′がレーザー光を以て作動することは推賞に値
する。
としては特に感光性のダイオードが問題になり、送信器
４又は４′がレーザー光を以て作動することは推賞に値
する。
「単純な」、第１図による対称なたわみの場合には、往
々にして一つの送信ユニット（例えば第２図の右側の
（４））で十分であり、これに従い受信ユニットも一つ
だけで十分である（この場合は第１図の６、他方、ま
た、第２図の送信ユニット４′と第１図の受信ユニット
５でもよい）。
々にして一つの送信ユニット（例えば第２図の右側の
（４））で十分であり、これに従い受信ユニットも一つ
だけで十分である（この場合は第１図の６、他方、ま
た、第２図の送信ユニット４′と第１図の受信ユニット
５でもよい）。
障害のない作動のためには、長く延びた構成部材（梁）
１に固定されている金属の囲い板10の内部に信号手段を
配設することが、無論好ましい。受信信号の評価のため
の一方の受信回路が８で、他方の受信回路が９で示され
ている。レーザー光の送信器はスイス国、クール、ロス
ボーデンストラーセ所在の商社ライテックAG（Firma Ra
ytec AG,Chur/Schweiz,Robodenstraｅ）により、レ
ーザー照準測定器（Laser−Richtmegerｔ）の名称
で提供されている。塗布装置の支持梁の構成は例えば米
国特許明細書第4,512,279号から明らかである。
１に固定されている金属の囲い板10の内部に信号手段を
配設することが、無論好ましい。受信信号の評価のため
の一方の受信回路が８で、他方の受信回路が９で示され
ている。レーザー光の送信器はスイス国、クール、ロス
ボーデンストラーセ所在の商社ライテックAG（Firma Ra
ytec AG,Chur/Schweiz,Robodenstraｅ）により、レ
ーザー照準測定器（Laser−Richtmegerｔ）の名称
で提供されている。塗布装置の支持梁の構成は例えば米
国特許明細書第4,512,279号から明らかである。
上述の如く本発明によれば、長く延びている構成部材の
たわみを、機械装置等に組み込まれたままの状態で適確
に測定することができ、それにより機械装置等の安全な
運転と性能を確保することが可能となる。
たわみを、機械装置等に組み込まれたままの状態で適確
に測定することができ、それにより機械装置等の安全な
運転と性能を確保することが可能となる。
第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図はたわみ状
態の原理概略図である。 １……構成部材、2,3……軸受け、４……送信ユニッ
ト、5,6……受信ユニット、５′,6′……センサー素
子、8,9……受信回路、11……和算器、15,16……ゼロセ
ンサー。
態の原理概略図である。 １……構成部材、2,3……軸受け、４……送信ユニッ
ト、5,6……受信ユニット、５′,6′……センサー素
子、8,9……受信回路、11……和算器、15,16……ゼロセ
ンサー。
Claims (5)
- 【請求項１】長く延びた構成部材、特に、両端が支持さ
れている梁のたわみ測定装置において、前記構成部材の
長手方向中央部に配設されていて該構成部材の両端部に
向って反対方向へ例えばレーザー光線のようなシャープ
な光束のエネルギー線の形の信号を送信し得るように構
成された送信ユニットと、前記構成部材の両端に夫々配
置されていて各々が前記送信ユニットからの信号を受信
するためゼロセンサーと前記構成部材のたわみ方向に配
列された複数のセンサーとを含む二つの受信ユニット
と、該二つの受信ユニットからの各出力信号に基づく測
定値の平均値を形成する平均値形成器又は前記測定値の
和を形成する和算器とを備え、前記構成部材のたわみが
零のときは前記ゼロセンサーによって前記送信ユニット
からの信号が夫々受信され、前記構成部材がたわんだと
きは前記複数のセンサーの何れかによって前記送信ユニ
ットからの信号が夫々受信されて、受信した各センサー
からはゼロセンサーからの距離に対応した高さの信号が
夫々出力されるように構成されていることを特徴とする
装置。 - 【請求項２】長く延びた構成部材、特に、両端が支持さ
れている梁のたわみ測定装置において、前記構成部材の
長手方向中央部に背中合わせに結節を有して配設されて
いて該構成部材の各端部に向って例えばレーザー光線の
ようなシャープな光束のエネルギー線の形の信号を夫々
送信し得るように構成された一対の送信ユニットと、前
記構成部材の両端に夫々配置されていて各々が前記一対
の送信ユニットの一方からの信号を受信するためゼロセ
ンサーと前記構成部材のたわみ方向に配列された複数の
センサーとを含む二つの受信ユニットと、該二つの受信
ユニットからの各出力信号に基づく測定値の平均値を形
成する平均値形成器又は前記測定値の和を形成する和算
器とを備え、前記構成部材のたわみが零のときは前記ゼ
ロセンサーによって前記一対の送信ユニットからの信号
が夫々受信され、前記構成部材がたわんだときは前記複
数のセンサーの何れかによって前記一対の送信ユニット
からの信号が夫々受信されて、受信した各センサーから
は前記ゼロセンサーからの距離に対応した高さの信号が
夫々出力されるように構成されていることを特徴とする
装置。 - 【請求項３】前記各受信ユニットの複数のセンサーが複
眼状に配列されていることを特徴とする特許請求の範囲
（１）又は（２）に記載の装置。 - 【請求項４】前記構成部材のたわみが直交する二方向に
おいて求められるようになっていることを特徴とする特
許請求の範囲（３）に記載の装置。 - 【請求項５】長手軸を有する長く延びた構成部材、特に
両端が支持されている梁のたわみ測定装置において、構
成部材の中央領域の少なくとも軸に平行な平面上で、前
記構成部材の外側に装備された、又は前記構成部材の外
側に固定的に結合された、レーザー光を含むシャープな
光束の電磁波の送信ユニットを有しており、また、前記
送信ユニットと同じ軸方向のならびで、前記構成部材の
両端の外側に装備された、レーザー光を含む電磁波の受
信ユニットを有していて、前記受信ユニットの光線を感
知するセンサー面は、一列又は複眼状に配列されたセン
サー素子を有し、該センサー素子の列は主たるたわみの
方向に延びていることを特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3825415.8 | 1988-07-27 | ||
| DE3825415A DE3825415A1 (de) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | Einrichtung zur messung der durchbiegung langgesetreckter bauteile |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0278905A JPH0278905A (ja) | 1990-03-19 |
| JPH0752092B2 true JPH0752092B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=6359610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1192800A Expired - Lifetime JPH0752092B2 (ja) | 1988-07-27 | 1989-07-27 | 長く延びた構成部材のたわみ測定装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0352464B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0752092B2 (ja) |
| AT (1) | ATE84143T1 (ja) |
| CA (1) | CA1326593C (ja) |
| DE (1) | DE3825415A1 (ja) |
| ES (1) | ES2037912T3 (ja) |
| FI (1) | FI93490C (ja) |
| NO (1) | NO174440C (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO942358L (no) * | 1994-06-20 | 1995-12-21 | Hafslund Nycomed As | Anordning for overvåkning av elektriske luftledninger |
| FI4290U1 (fi) * | 1999-09-14 | 2000-01-19 | Valmet Corp | Paperikoneen kaavinyksikkö |
| EP1405033A1 (de) | 2001-07-06 | 2004-04-07 | Inventio Ag | Verfahren und vorrichtung zum bestimmen der geradheit von führungsschienen |
| DE10152380A1 (de) | 2001-10-28 | 2003-06-26 | Pieper Siegfried | Vorrichtung zur Erfassung von Kräften und Veränderungen an Rädern von Schienenfahrzeugen |
| US7403294B2 (en) * | 2003-03-07 | 2008-07-22 | Boxboro Systems, Llc | Optical measurement device and method |
| DE102005000610B3 (de) | 2005-01-03 | 2006-09-21 | Kamax-Werke Rudolf Kellermann Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Durchbiegung eines Verbindungselements |
| IT1399824B1 (it) * | 2010-03-29 | 2013-05-03 | Ocn S P A | Metodo per la misura del grado di rettilineita' di una barra di metallo e macchina implementante tale metodo |
| CN102749037B (zh) * | 2012-05-17 | 2014-11-05 | 合肥工业大学 | 光电式抱杆挠度检测装置及其检测方法 |
| JP6027480B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2016-11-16 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 軌道検測方法及び装置 |
| CN107826981B (zh) * | 2017-12-04 | 2024-03-22 | 湖北科技学院 | 一种通用门桥式起重机主梁扰度监测装置 |
| CN110360927B (zh) * | 2019-07-24 | 2020-11-06 | 西南交通大学 | 一种长大部件挠度快速测量装置及测量方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1278758B (de) * | 1964-12-22 | 1968-09-26 | Precitronic | Einrichtung zur Messung der Biege- und Torsionsbeanspruchungen eines Schiffes |
| DE2043436A1 (de) * | 1970-09-02 | 1972-03-09 | Krupp Gmbh | Vorrichtung zur selbsttätigen Ermittlung eines Grenzwertes oder mehrerer Werte der Belastung eines Tragwerkes |
| US4512279A (en) * | 1977-12-22 | 1985-04-23 | Consolidated Papers, Inc. | Paper coating apparatus |
| EP0148226B1 (en) * | 1983-06-21 | 1989-01-04 | Lasercheck Ltd. | Position measurement by laser beam |
-
1988
- 1988-07-27 DE DE3825415A patent/DE3825415A1/de active Granted
-
1989
- 1989-06-16 AT AT89110961T patent/ATE84143T1/de not_active IP Right Cessation
- 1989-06-16 EP EP89110961A patent/EP0352464B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-06-16 ES ES198989110961T patent/ES2037912T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-07-19 FI FI893482A patent/FI93490C/fi not_active IP Right Cessation
- 1989-07-26 NO NO893046A patent/NO174440C/no unknown
- 1989-07-27 JP JP1192800A patent/JPH0752092B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-07-27 CA CA000606823A patent/CA1326593C/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO893046D0 (no) | 1989-07-26 |
| FI93490B (fi) | 1994-12-30 |
| ATE84143T1 (de) | 1993-01-15 |
| NO174440B (no) | 1994-01-24 |
| NO174440C (no) | 1994-05-04 |
| DE3825415C2 (ja) | 1991-10-24 |
| JPH0278905A (ja) | 1990-03-19 |
| EP0352464B1 (de) | 1992-12-30 |
| CA1326593C (en) | 1994-02-01 |
| EP0352464A1 (de) | 1990-01-31 |
| FI893482A0 (fi) | 1989-07-19 |
| FI93490C (fi) | 1995-04-10 |
| NO893046L (no) | 1990-01-29 |
| DE3825415A1 (de) | 1990-04-12 |
| FI893482A (fi) | 1990-01-28 |
| ES2037912T3 (es) | 1993-07-01 |
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