JPH10111267A - 疲労損傷モニタゲージ及び疲労損傷モニタ装置 - Google Patents
疲労損傷モニタゲージ及び疲労損傷モニタ装置Info
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- JPH10111267A JPH10111267A JP8268744A JP26874496A JPH10111267A JP H10111267 A JPH10111267 A JP H10111267A JP 8268744 A JP8268744 A JP 8268744A JP 26874496 A JP26874496 A JP 26874496A JP H10111267 A JPH10111267 A JP H10111267A
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- fatigue
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- gauge
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Abstract
(57)【要約】
【課題】疲労損傷検出対象物が疲労損傷によって破壊す
る前に、その対象物の疲労損傷度を検出する。 【解決手段】疲労損傷モニタゲージ１の電気伝導材から
なる疲労損傷受感素子２の両端がブリッジ回路１０に接
続されている。疲労損傷受感素子は、応力が集中する応
力集中部を有している。この応力集中部では、疲労損傷
検出対象物が破壊する前に破壊する。そして、ブリッジ
回路１０の出力が歪みアンプ１１に接続されており、歪
みアンプ１１の出力が電圧計及び電気計測システム１２
に接続されている。
る前に、その対象物の疲労損傷度を検出する。 【解決手段】疲労損傷モニタゲージ１の電気伝導材から
なる疲労損傷受感素子２の両端がブリッジ回路１０に接
続されている。疲労損傷受感素子は、応力が集中する応
力集中部を有している。この応力集中部では、疲労損傷
検出対象物が破壊する前に破壊する。そして、ブリッジ
回路１０の出力が歪みアンプ１１に接続されており、歪
みアンプ１１の出力が電圧計及び電気計測システム１２
に接続されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、疲労損傷が懸念さ
れる各種製品の疲労損傷度を監視するために適用される
疲労損傷モニタゲージ及び疲労損傷モニタ装置に関す
る。
れる各種製品の疲労損傷度を監視するために適用される
疲労損傷モニタゲージ及び疲労損傷モニタ装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の疲労損傷のモニタリングは、定期
検査等における目視及び亀裂観察装置による疲労亀裂の
有無を判定して行われている。
検査等における目視及び亀裂観察装置による疲労亀裂の
有無を判定して行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の疲労損
傷のモニタリングの際に、亀裂が発見されるということ
は、すでに製品が破壊されているということである。つ
まり、製品が破壊する前に損傷を検出できないという不
具合があった。また、製品の内部に亀裂の無いことを保
証するには、実際に製品を破壊しなければならないとい
う問題があった。また、検査期間までにどの程度製品に
疲労損傷があるか検出することができないという問題が
あった。本発明の目的は、製品の破壊以前に疲労損傷を
知ることが可能になる疲労損傷モニタゲージ及び疲労損
傷モニタ装置を提供することにある。
傷のモニタリングの際に、亀裂が発見されるということ
は、すでに製品が破壊されているということである。つ
まり、製品が破壊する前に損傷を検出できないという不
具合があった。また、製品の内部に亀裂の無いことを保
証するには、実際に製品を破壊しなければならないとい
う問題があった。また、検査期間までにどの程度製品に
疲労損傷があるか検出することができないという問題が
あった。本発明の目的は、製品の破壊以前に疲労損傷を
知ることが可能になる疲労損傷モニタゲージ及び疲労損
傷モニタ装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の疲労損傷モニタ
ゲージは、上記課題を解決するために以下のように構成
されている。 （１） 本発明の疲労損傷モニタゲージ（請求項１）
は、電気伝導材或いは光伝導材からなり、応力が集中す
るように構成された疲労損傷受感素子を含むことを特徴
とする。 （２） 本発明の疲労損傷モニタゲージ（請求項２）
は、（１）に記載の前記疲労損傷受感素子を、特定方向
の応力が集中するよう構成したことを特徴とする。 （３） 本発明の疲労損傷モニタゲージ（請求項３）
は、（１）に記載の前記疲労損傷受感素子を、全方向か
らの応力が均等に加わるよう円形状又はうずまき状に構
成したことを特徴とする。 （４） 本発明の疲労損傷モニタゲージ（請求項４）
は、（１）に記載の前記疲労損傷受感素子を、応力の集
中度がそれぞれ異なる円形状の複数の検知部から構成し
たことを特徴とする。 （５） 本発明の疲労損傷モニタ装置（請求項５）は、
電気伝導材からなり、応力が集中するように構成された
疲労損傷受感素子を含む疲労損傷モニタゲージと、この
疲労損傷モニタゲージの疲労損傷受感素子内を導通する
電気信号の変化を検知する手段とを具備してなることを
特徴とする。 （６） 本発明の疲労損傷モニタ装置（請求項６）は、
光伝導材からなり、応力が集中するように構成された疲
労損傷受感素子を含む疲労損傷モニタゲージと、この疲
労損傷モニタゲージの疲労損傷受感素子内を透過する光
信号の変化を検知する手段とを具備してなることを特徴
とする。
ゲージは、上記課題を解決するために以下のように構成
されている。 （１） 本発明の疲労損傷モニタゲージ（請求項１）
は、電気伝導材或いは光伝導材からなり、応力が集中す
るように構成された疲労損傷受感素子を含むことを特徴
とする。 （２） 本発明の疲労損傷モニタゲージ（請求項２）
は、（１）に記載の前記疲労損傷受感素子を、特定方向
の応力が集中するよう構成したことを特徴とする。 （３） 本発明の疲労損傷モニタゲージ（請求項３）
は、（１）に記載の前記疲労損傷受感素子を、全方向か
らの応力が均等に加わるよう円形状又はうずまき状に構
成したことを特徴とする。 （４） 本発明の疲労損傷モニタゲージ（請求項４）
は、（１）に記載の前記疲労損傷受感素子を、応力の集
中度がそれぞれ異なる円形状の複数の検知部から構成し
たことを特徴とする。 （５） 本発明の疲労損傷モニタ装置（請求項５）は、
電気伝導材からなり、応力が集中するように構成された
疲労損傷受感素子を含む疲労損傷モニタゲージと、この
疲労損傷モニタゲージの疲労損傷受感素子内を導通する
電気信号の変化を検知する手段とを具備してなることを
特徴とする。 （６） 本発明の疲労損傷モニタ装置（請求項６）は、
光伝導材からなり、応力が集中するように構成された疲
労損傷受感素子を含む疲労損傷モニタゲージと、この疲
労損傷モニタゲージの疲労損傷受感素子内を透過する光
信号の変化を検知する手段とを具備してなることを特徴
とする。
【０００５】電気伝導材は、絶縁基板（絶縁シート）及
びこの絶縁基板上にエッチング加工によって形成された
電気伝導膜で構成される。なお、電気伝導材は、電気伝
導性を有し、疲労強度に対するバラツキが小さい材料で
あることが望ましい。上記した性質を有する材料とし
て、例えば、チタン合金，ステンレス或いは銅合金等が
ある。
びこの絶縁基板上にエッチング加工によって形成された
電気伝導膜で構成される。なお、電気伝導材は、電気伝
導性を有し、疲労強度に対するバラツキが小さい材料で
あることが望ましい。上記した性質を有する材料とし
て、例えば、チタン合金，ステンレス或いは銅合金等が
ある。
【０００６】光伝導材は光を透過し、可撓性を有する材
料からなる。一例を挙げると石英ガラスからなる光ファ
イバで光導電材が構成される。電気伝導材或いは光り伝
導材は、疲労損傷検出対象箇所に接着法で固着される。
料からなる。一例を挙げると石英ガラスからなる光ファ
イバで光導電材が構成される。電気伝導材或いは光り伝
導材は、疲労損傷検出対象箇所に接着法で固着される。
【０００７】光伝導材は、接着法で疲労損傷検出対象箇
所に固着される他に、例えば固定バンドによって疲労損
傷検出対象箇所に直接固着される。本発明の疲労損傷モ
ニタゲージは、上記構成によって以下の作用・効果を有
する。
所に固着される他に、例えば固定バンドによって疲労損
傷検出対象箇所に直接固着される。本発明の疲労損傷モ
ニタゲージは、上記構成によって以下の作用・効果を有
する。
【０００８】疲労損傷検出対象物の歪み変化が疲労損傷
受感素子に加わって、疲労損傷受感素子に劣化・断裂が
起こる。すると、内部を導通する信号が変化し、疲労損
傷検出対象物に亀裂が生じる前に疲労損傷度をモニタす
ることができる。
受感素子に加わって、疲労損傷受感素子に劣化・断裂が
起こる。すると、内部を導通する信号が変化し、疲労損
傷検出対象物に亀裂が生じる前に疲労損傷度をモニタす
ることができる。
【０００９】図８に示すように物質の曲率半径によって
物質に加わる応力集中係数は変化する。従って、物質の
疲労損傷受感素子の曲率を変化させることによって、応
力集中係数を選択することができ、任意の疲労損傷度を
設定することができる。また、異なる半径の疲労損傷受
感素子からなる疲労損傷モニタゲージを形成すると、半
径の小さい（応力集中度の大きい）疲労損傷受感素子か
ら順番に破壊されていくので、疲労損傷検出対象箇所の
疲労損傷を連続的に確認することができる。
物質に加わる応力集中係数は変化する。従って、物質の
疲労損傷受感素子の曲率を変化させることによって、応
力集中係数を選択することができ、任意の疲労損傷度を
設定することができる。また、異なる半径の疲労損傷受
感素子からなる疲労損傷モニタゲージを形成すると、半
径の小さい（応力集中度の大きい）疲労損傷受感素子か
ら順番に破壊されていくので、疲労損傷検出対象箇所の
疲労損傷を連続的に確認することができる。
【００１０】電気（光）伝導材の破壊・劣化現象を利用
したゲージであり、超小型化をはかることができる。ま
た、疲労損傷検出対象物について複数個使用することが
容易である。
したゲージであり、超小型化をはかることができる。ま
た、疲労損傷検出対象物について複数個使用することが
容易である。
【００１１】また、疲労損傷モニタゲージを利用した疲
労損傷モニタ装置によれば、電気（光）伝導材からなる
疲労損傷受感素子内を導通する信号の変化によって、疲
労損傷検出対象物の疲労損傷度をモニタする。従って、
信号を伝達することによって遠隔地でモニタリングシス
テムを容易に構築することができる。
労損傷モニタ装置によれば、電気（光）伝導材からなる
疲労損傷受感素子内を導通する信号の変化によって、疲
労損傷検出対象物の疲労損傷度をモニタする。従って、
信号を伝達することによって遠隔地でモニタリングシス
テムを容易に構築することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に図面
を参照して説明する。 （第１実施形態）図１は本発明の第１実施形態に係わる
電気導電材を用いた疲労損傷モニタ装置の構成を示すブ
ロック図である。疲労損傷モニタゲージの電気伝導材か
らなる疲労損傷受感素子１の両端がブリッジ回路１０に
接続されている。疲労損傷受感素子は、疲労損傷検出対
象物２に固着されおり、疲労損傷検出対象物２に加わる
応力に比べ、より大きな応力が加わる応力集中部が形成
されている。ブリッジ回路１０の出力は、歪みアンプ１
１に接続されており、歪みアンプ１１の出力が電圧計及
び電気計測システム１２に接続されている。
を参照して説明する。 （第１実施形態）図１は本発明の第１実施形態に係わる
電気導電材を用いた疲労損傷モニタ装置の構成を示すブ
ロック図である。疲労損傷モニタゲージの電気伝導材か
らなる疲労損傷受感素子１の両端がブリッジ回路１０に
接続されている。疲労損傷受感素子は、疲労損傷検出対
象物２に固着されおり、疲労損傷検出対象物２に加わる
応力に比べ、より大きな応力が加わる応力集中部が形成
されている。ブリッジ回路１０の出力は、歪みアンプ１
１に接続されており、歪みアンプ１１の出力が電圧計及
び電気計測システム１２に接続されている。
【００１３】疲労損傷受感素子１を流れる電気信号がブ
リッジ回路１０によって検出され、検出された信号がひ
ずみアンプ１１によって増幅される。増幅された信号か
ら電圧計及び電気計測システム１２によって、疲労損傷
受感素子１の抵抗などの電気量が測定される。
リッジ回路１０によって検出され、検出された信号がひ
ずみアンプ１１によって増幅される。増幅された信号か
ら電圧計及び電気計測システム１２によって、疲労損傷
受感素子１の抵抗などの電気量が測定される。
【００１４】また、疲労損傷検出対象箇所のひずみ変化
が複数回繰り返され、疲労損傷受感素子の寿命に達する
と、疲労損傷受感素子は破壊する。疲労損傷受感素子の
応力集中部には、計測対象箇所の発生歪みより大きな歪
みが生じるため、計測対象箇所と同一材で有れば必ず対
象箇所の破壊以前に破壊する。疲労損傷受感素子が破壊
すれば、内部を流れる電気量が変化するため、疲労損傷
受感素子の疲労損傷を検知することができる。そして、
疲労損傷モニタゲージの疲労寿命と疲労損傷検出対象物
の疲労寿命とを対応させることによって、疲労損傷モニ
タゲージの疲労寿命から疲労損傷検出対象の疲労寿命時
期を検証することができる。
が複数回繰り返され、疲労損傷受感素子の寿命に達する
と、疲労損傷受感素子は破壊する。疲労損傷受感素子の
応力集中部には、計測対象箇所の発生歪みより大きな歪
みが生じるため、計測対象箇所と同一材で有れば必ず対
象箇所の破壊以前に破壊する。疲労損傷受感素子が破壊
すれば、内部を流れる電気量が変化するため、疲労損傷
受感素子の疲労損傷を検知することができる。そして、
疲労損傷モニタゲージの疲労寿命と疲労損傷検出対象物
の疲労寿命とを対応させることによって、疲労損傷モニ
タゲージの疲労寿命から疲労損傷検出対象の疲労寿命時
期を検証することができる。
【００１５】また、疲労損傷受感素子は、ひずみ変化が
複数回加えられると劣化し、内部を流れる電気信号が変
化する。この信号の変化を電圧計及び電気計測システム
等でモニタリングすることにより、疲労損傷検出対象箇
所の疲労損傷度を定量的に検出することができる。
複数回加えられると劣化し、内部を流れる電気信号が変
化する。この信号の変化を電圧計及び電気計測システム
等でモニタリングすることにより、疲労損傷検出対象箇
所の疲労損傷度を定量的に検出することができる。
【００１６】従来の疲労損傷検査では、製品が破壊され
ないと疲労損傷を判断できなかったが、本実施形態の疲
労損傷モニタ装置は疲労損傷受感素子自身の破壊により
疲労損傷対象物の疲労損傷のすすみ具合を検知すること
ができる。
ないと疲労損傷を判断できなかったが、本実施形態の疲
労損傷モニタ装置は疲労損傷受感素子自身の破壊により
疲労損傷対象物の疲労損傷のすすみ具合を検知すること
ができる。
【００１７】また、本装置は電気信号を利用しているた
め、電気信号を伝達することによって、遠隔地でモニタ
リングすることが可能である。また、自動監視システム
への活用も可能である。
め、電気信号を伝達することによって、遠隔地でモニタ
リングすることが可能である。また、自動監視システム
への活用も可能である。
【００１８】また、疲労損傷受感素子の曲率を変化させ
て応力集中係数を選択することによって、任意の疲労損
傷度を設定することができる。従って、疲労損傷検出対
象の疲労損傷度に対するきめ細かいモニタリングを行う
ことが可能になる。
て応力集中係数を選択することによって、任意の疲労損
傷度を設定することができる。従って、疲労損傷検出対
象の疲労損傷度に対するきめ細かいモニタリングを行う
ことが可能になる。
【００１９】疲労損傷受感素子の材質としては、疲労検
出対象と同じ材質でなくとも良く、疲労損傷検出対象よ
り疲労強度の弱い構造で有ればよい。 （第２実施形態）光伝導材を用いた疲労損傷モニタゲー
ジ装置の構成を図２に示す。この装置は、光ファイバに
曲率を持たせて応力集中部を形成した疲労損傷受感素子
を計測対象箇所に接着若しくは、固定バンドで溶接など
により固着して従来の光計測システムと結合することに
よって、疲労損傷をモニタリングすることが可能にな
る。
出対象と同じ材質でなくとも良く、疲労損傷検出対象よ
り疲労強度の弱い構造で有ればよい。 （第２実施形態）光伝導材を用いた疲労損傷モニタゲー
ジ装置の構成を図２に示す。この装置は、光ファイバに
曲率を持たせて応力集中部を形成した疲労損傷受感素子
を計測対象箇所に接着若しくは、固定バンドで溶接など
により固着して従来の光計測システムと結合することに
よって、疲労損傷をモニタリングすることが可能にな
る。
【００２０】光源２０からの光が、応力集中部を有する
光ファイバ（光導電材）２１の一端側に入射されてい
る。光ファイバ２１は疲労損傷検出対象物２に固着され
ている。そして、光ファイバ２１の他端側が光電気変換
機２２に接続されており、光電気変換機２２の出力が電
圧計及び電気計測システム２３に接続されている。
光ファイバ（光導電材）２１の一端側に入射されてい
る。光ファイバ２１は疲労損傷検出対象物２に固着され
ている。そして、光ファイバ２１の他端側が光電気変換
機２２に接続されており、光電気変換機２２の出力が電
圧計及び電気計測システム２３に接続されている。
【００２１】通常、光ファイバ２１の一端から入射され
た光源２０からの光は、光ファイバ２１の他端側から出
射される。出射された光信号は、光電気変換機２２によ
って、光強度に応じた電気信号に変換される。そして、
変換された電気信号は、電圧計及び電気計測システム２
３に入力され、信号量が測定される。
た光源２０からの光は、光ファイバ２１の他端側から出
射される。出射された光信号は、光電気変換機２２によ
って、光強度に応じた電気信号に変換される。そして、
変換された電気信号は、電圧計及び電気計測システム２
３に入力され、信号量が測定される。
【００２２】応力が集中した結果光ファイバ２１が破壊
すると、入射された光が光ファイバ２１の他端側から出
射されなくなる。従って、電圧計及び電気計測システム
２３では電気信号に変動が生じ、光ファイバ２１が破壊
したことを知ることができる。
すると、入射された光が光ファイバ２１の他端側から出
射されなくなる。従って、電圧計及び電気計測システム
２３では電気信号に変動が生じ、光ファイバ２１が破壊
したことを知ることができる。
【００２３】光ファイバ２１の破壊は、疲労損傷対象箇
所の発生歪みより大きな歪みが生じるため、疲労損傷検
出対象の破壊以前に起こる。そして、疲労損傷モニタゲ
ージの疲労寿命と疲労損傷検出対象物の疲労寿命とを対
応させることによって、疲労損傷モニタゲージの疲労寿
命から疲労損傷検出対象の疲労寿命時期を検証すること
ができる。光ファイバは、電気伝導材のように直接電気
を使用しないため、防爆仕様を必要とする場所において
も、回路的には通常仕様と同一な構成で使用することが
可能である。
所の発生歪みより大きな歪みが生じるため、疲労損傷検
出対象の破壊以前に起こる。そして、疲労損傷モニタゲ
ージの疲労寿命と疲労損傷検出対象物の疲労寿命とを対
応させることによって、疲労損傷モニタゲージの疲労寿
命から疲労損傷検出対象の疲労寿命時期を検証すること
ができる。光ファイバは、電気伝導材のように直接電気
を使用しないため、防爆仕様を必要とする場所において
も、回路的には通常仕様と同一な構成で使用することが
可能である。
【００２４】光ファイバは、電気伝導材に比べて耐高温
材が多いため、図３に示すような固定バンド方式で対象
材に固着されれば、高温仕様のセンサとなる。なお、図
３（ａ）は固着法の構成を示す平面図で、図３（ｂ）は
固着法を示す断面図である。この固着法では、光ファイ
バ２１が、スポット溶接部３２によって対象材３０に溶
接された固定バンド３１を用いて対象材３０に固着され
ている。
材が多いため、図３に示すような固定バンド方式で対象
材に固着されれば、高温仕様のセンサとなる。なお、図
３（ａ）は固着法の構成を示す平面図で、図３（ｂ）は
固着法を示す断面図である。この固着法では、光ファイ
バ２１が、スポット溶接部３２によって対象材３０に溶
接された固定バンド３１を用いて対象材３０に固着され
ている。
【００２５】本装置は、光を利用しているため遠隔地で
モニタリングを行うことが可能である。また、自動監視
システムへの活用も可能である。また、光ファイバの曲
率を変化させて応力集中係数を選択することによって、
任意の疲労損傷度を設定することができる。従って、製
品の疲労損傷度に対するきめ細かいモニタリングを行う
ことが可能となる。
モニタリングを行うことが可能である。また、自動監視
システムへの活用も可能である。また、光ファイバの曲
率を変化させて応力集中係数を選択することによって、
任意の疲労損傷度を設定することができる。従って、製
品の疲労損傷度に対するきめ細かいモニタリングを行う
ことが可能となる。
【００２６】以下の実施形態では様々な形状の疲労損傷
受感素子を含む疲労損傷モニタゲージを説明する。な
お、以下の実施形態の疲労損傷受感素子は、電気伝導材
でも光伝導材でも良い。 （第３実施形態）図４は本発明の第３実施形態に係わる
疲労損傷モニタゲージの構成を示す平面図である。絶縁
基板（絶縁シート）４１上に複数の応力集中部４３を有
するように形成された疲労損傷受感素子４２が形成され
ている。
受感素子を含む疲労損傷モニタゲージを説明する。な
お、以下の実施形態の疲労損傷受感素子は、電気伝導材
でも光伝導材でも良い。 （第３実施形態）図４は本発明の第３実施形態に係わる
疲労損傷モニタゲージの構成を示す平面図である。絶縁
基板（絶縁シート）４１上に複数の応力集中部４３を有
するように形成された疲労損傷受感素子４２が形成され
ている。
【００２７】また、図５は本発明の第３実施形態に係わ
る疲労損傷モニタゲージの取り付け状況を示す模式図で
ある。疲労損傷モニタゲージ４０が疲労損傷検出対象箇
所５０に接着剤によって固定されている。
る疲労損傷モニタゲージの取り付け状況を示す模式図で
ある。疲労損傷モニタゲージ４０が疲労損傷検出対象箇
所５０に接着剤によって固定されている。
【００２８】疲労損傷検出対象箇所に外力によってひず
み変化が生じた場合、接着された疲労損傷モニタゲージ
４０にも同じひずみが伝達される。疲労損傷モニタゲー
ジ４０は曲率をもった応力集中部を有しているため、疲
労損傷モニタ４０の応力集中部には、疲労損傷検出対象
箇所５０に比べ、大きなひずみが発生する。従って、疲
労損傷受感素子は疲労損傷検出対象箇所５０に比べて疲
労損傷度が大きくなり、疲労損傷検出対象箇所５０が破
壊する前に疲労損傷受感素子の応力集中部が破壊する。
み変化が生じた場合、接着された疲労損傷モニタゲージ
４０にも同じひずみが伝達される。疲労損傷モニタゲー
ジ４０は曲率をもった応力集中部を有しているため、疲
労損傷モニタ４０の応力集中部には、疲労損傷検出対象
箇所５０に比べ、大きなひずみが発生する。従って、疲
労損傷受感素子は疲労損傷検出対象箇所５０に比べて疲
労損傷度が大きくなり、疲労損傷検出対象箇所５０が破
壊する前に疲労損傷受感素子の応力集中部が破壊する。
【００２９】本実施形態の疲労損傷モニタゲージによれ
ば、疲労損傷受感素子自身の破壊により、疲労損傷検出
対象の疲労損傷のすすみ具合を検知することができる。
また、疲労損傷モニタゲージは、電気若しくは光伝導が
利用できるため遠隔地でモニタリングを行うことが可能
である。また、自動監視システムへの活用を図ることが
できる。
ば、疲労損傷受感素子自身の破壊により、疲労損傷検出
対象の疲労損傷のすすみ具合を検知することができる。
また、疲労損傷モニタゲージは、電気若しくは光伝導が
利用できるため遠隔地でモニタリングを行うことが可能
である。また、自動監視システムへの活用を図ることが
できる。
【００３０】疲労損傷受感素子の曲率を変化させること
により応力集中係数を選択することができる。応力集中
係数を選択することによって、任意の疲労損傷度を設定
することができる。従って、疲労損傷度に対するきめ細
かいモニタリングを行うことが可能となる。 （第４実施形態）図６は本発明の第４実施形態に係わる
疲労損傷モニタリングセンサの構成を示す平面図であ
る。絶縁基板４１上に円形状（又はうずまき状）の疲労
損傷受感素子６１が形成されている。
により応力集中係数を選択することができる。応力集中
係数を選択することによって、任意の疲労損傷度を設定
することができる。従って、疲労損傷度に対するきめ細
かいモニタリングを行うことが可能となる。 （第４実施形態）図６は本発明の第４実施形態に係わる
疲労損傷モニタリングセンサの構成を示す平面図であ
る。絶縁基板４１上に円形状（又はうずまき状）の疲労
損傷受感素子６１が形成されている。
【００３１】疲労損傷箇所が外力によりひずみ変化が生
じる場合、ひずみの方向が明確でないことが多々ある。
第３実施形態の応力集中部の形状は図４の矢印の方向の
荷重方向には敏感であるが、荷重方向が矢印の方向とと
９０゜異なった場合、感度が著しく低下する。本実施形
態の疲労損傷受感素子６１は円形であるため、応力集中
部は疲労損傷受感素子の任意の場所になり、全方向のひ
ずみに対して方向性のない疲労損傷モニタゲージとな
る。
じる場合、ひずみの方向が明確でないことが多々ある。
第３実施形態の応力集中部の形状は図４の矢印の方向の
荷重方向には敏感であるが、荷重方向が矢印の方向とと
９０゜異なった場合、感度が著しく低下する。本実施形
態の疲労損傷受感素子６１は円形であるため、応力集中
部は疲労損傷受感素子の任意の場所になり、全方向のひ
ずみに対して方向性のない疲労損傷モニタゲージとな
る。
【００３２】本実施形態の疲労損傷モニタリングセンサ
によれば、歪み方向を考慮することなく、最大歪みに該
当する疲労損傷度を検知することができる。 （第５実施形態）図７は本発明の第５実施形態に係わる
疲労損傷モニタゲージの構成を示す平面図である。絶縁
基板４１上に、並列接続された複数の径の円形状の検知
部７１〜７５が形成されている。
によれば、歪み方向を考慮することなく、最大歪みに該
当する疲労損傷度を検知することができる。 （第５実施形態）図７は本発明の第５実施形態に係わる
疲労損傷モニタゲージの構成を示す平面図である。絶縁
基板４１上に、並列接続された複数の径の円形状の検知
部７１〜７５が形成されている。
【００３３】疲労損傷受感素子７１〜７５の曲率がそれ
ぞれ異なるため、応力集中部への応力集中度はそれぞれ
異なる。従って、応力集中度の大きい検知部７１から順
番（半径の小さい素子から大きいリングの順）に破壊さ
れる。それぞれの検知部７１〜７５が並列接続されてい
るため、ゲージの抵抗を測定すると受感素子の全体抵抗
が検知部の破壊につれて上昇していく。従って、ゲージ
の抵抗を測定することによって、疲労損傷度を連続的に
モニタすることができる。
ぞれ異なるため、応力集中部への応力集中度はそれぞれ
異なる。従って、応力集中度の大きい検知部７１から順
番（半径の小さい素子から大きいリングの順）に破壊さ
れる。それぞれの検知部７１〜７５が並列接続されてい
るため、ゲージの抵抗を測定すると受感素子の全体抵抗
が検知部の破壊につれて上昇していく。従って、ゲージ
の抵抗を測定することによって、疲労損傷度を連続的に
モニタすることができる。
【００３４】本実施形態の疲労損傷モニタゲージによれ
ば、応力集中率がそれぞれ異なる検知部を複数配設し
て、それらの検知部を並列接続する。疲労損傷受感素子
の応力集中部の破壊は、応力集中度の高い検知部から順
番に起こり、全検知部が破壊されるまでモニタリングを
することが可能である。従って、疲労損傷度を連続的に
確認することができる。本発明は上記実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、
種々変形して実施することが可能である。
ば、応力集中率がそれぞれ異なる検知部を複数配設し
て、それらの検知部を並列接続する。疲労損傷受感素子
の応力集中部の破壊は、応力集中度の高い検知部から順
番に起こり、全検知部が破壊されるまでモニタリングを
することが可能である。従って、疲労損傷度を連続的に
確認することができる。本発明は上記実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、
種々変形して実施することが可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明の疲労損傷モ
ニタゲージ及び疲労損傷モニタ装置によれば、応力が集
中するように構成された疲労損傷受感素子を用いている
ので、疲労損傷検出対象物が破壊する前に疲労損傷を検
知することができる。
ニタゲージ及び疲労損傷モニタ装置によれば、応力が集
中するように構成された疲労損傷受感素子を用いている
ので、疲労損傷検出対象物が破壊する前に疲労損傷を検
知することができる。
【図１】第１実施形態に係わる疲労損傷モニタ装置の構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図２】第２実施形態に係わる疲労損傷モニタ装置の構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図３】第２実施形態の疲労損傷モニタゲージの光ファ
イバの固着方法を説明する図。
イバの固着方法を説明する図。
【図４】第３実施形態に係わる疲労損傷モニタゲージの
構成を示す平面図。
構成を示す平面図。
【図５】疲労損傷モニタゲージを疲労損傷検出対象物に
接着した例を示す断面図。
接着した例を示す断面図。
【図６】第４実施形態に係わる疲労損傷モニタゲージの
構成を示す平面図。
構成を示す平面図。
【図７】第５実施形態に係わる疲労損傷モニタゲージの
構成を示す平面図。
構成を示す平面図。
【図８】円孔を持つ円板又は円筒が内環に集中荷重を受
ける場合の応力集中係数を示す特性図。
ける場合の応力集中係数を示す特性図。
１０ ブリッジ回路 １１ ひずみアンプ １２ 電圧計及び電気計測システム ２０ 光源 ２１ 光ファイバ ２２ 光電気変換機 ２３ 電圧計及び電気計測システム ３０ 対象材 ３１ 固定バンド ３２ スポット溶接 ４０ 疲労損傷モニタゲージ ４１ 絶縁基板 ４２ 疲労損傷受感素子 ４３ 応力集中部 ５０ 疲労損傷検出箇所 ５１ 溶接部 ６０ 疲労損傷モニタゲージ ４１ 絶縁基板 ６１ 疲労損傷受感素子 ６２ 応力集中部 ７０ 疲労損傷モニタゲージ ４１ 絶縁基板 ７１，７２，７３，７４，７５，７６ 検知部
Claims (6)
- 【請求項１】電気伝導材或いは光伝導材からなり、応力
が集中するように構成された疲労損傷受感素子を含むこ
とを特徴とする疲労損傷モニタゲージ。 - 【請求項２】前記疲労損傷受感素子は、特定方向の応力
が集中するよう構成されていることを特徴とする請求項
１に記載の疲労損傷モニタゲージ。 - 【請求項３】前記疲労損傷受感素子は、全方向からの応
力が均等に加わるよう円形状又はうずまき状に構成され
ていることを特徴とする請求項１に記載の疲労損傷モニ
タゲージ。 - 【請求項４】前記疲労損傷受感素子は、応力の集中度が
それぞれ異なる円形状の複数の検知部から構成されてい
ることを特徴とする請求項１に記載の疲労損傷モニタゲ
ージ。 - 【請求項５】電気伝導材からなり、応力が集中するよう
に構成された疲労損傷受感素子を含む疲労損傷モニタゲ
ージと、この疲労損傷モニタゲージの疲労損傷受感素子
内を導通する電気信号の変化を検知する手段とを具備し
てなることを特徴とする疲労損傷モニタ装置。 - 【請求項６】光伝導材からなり、応力が集中するように
構成された疲労損傷受感素子を含む疲労損傷モニタゲー
ジと、この疲労損傷モニタゲージの疲労損傷受感素子内
を透過する光信号の変化を検知する手段とを具備してな
ることを特徴とする疲労損傷モニタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8268744A JPH10111267A (ja) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | 疲労損傷モニタゲージ及び疲労損傷モニタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8268744A JPH10111267A (ja) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | 疲労損傷モニタゲージ及び疲労損傷モニタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10111267A true JPH10111267A (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=17462742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8268744A Pending JPH10111267A (ja) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | 疲労損傷モニタゲージ及び疲労損傷モニタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10111267A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012061979A1 (en) | 2010-11-09 | 2012-05-18 | Abb Research Ltd. | Cable fatigue monitor and method thereof |
| JP2021524031A (ja) * | 2018-05-18 | 2021-09-09 | マック ライズ ゲーエムベーハー ウント コー カーゲーＭａｃｋ Ｒｉｄｅｓ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ | 機械的変化を早期に検出するセンサシステム |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58500421A (ja) * | 1981-03-26 | 1983-03-17 | フエルアイニヒテ フル−クテヒニツシエ ヴエルケ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 亀裂を検出する測定装置 |
| JPS6330752A (ja) * | 1986-07-17 | 1988-02-09 | ケネス・ラツクス | 機械部品表面の導線パタ−ン化加工による歪みや亀裂を感知する方法 |
| JPH0449858U (ja) * | 1990-08-31 | 1992-04-27 | ||
| JPH05133925A (ja) * | 1991-11-14 | 1993-05-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | き裂検出装置 |
| JPH05215705A (ja) * | 1991-07-31 | 1993-08-24 | Hughes Aircraft Co | 構造的健全状態のモニタリング及び査定に適合する回路 |
| WO1995006205A1 (en) * | 1993-08-23 | 1995-03-02 | W.L. Gore & Associates, Inc. | Pre-failure warning pump diaphragm |
| JPH07218214A (ja) * | 1994-01-28 | 1995-08-18 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 疲労劣化モニタを兼ねた歪ゲージ |
-
1996
- 1996-10-09 JP JP8268744A patent/JPH10111267A/ja active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58500421A (ja) * | 1981-03-26 | 1983-03-17 | フエルアイニヒテ フル−クテヒニツシエ ヴエルケ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 亀裂を検出する測定装置 |
| JPS6330752A (ja) * | 1986-07-17 | 1988-02-09 | ケネス・ラツクス | 機械部品表面の導線パタ−ン化加工による歪みや亀裂を感知する方法 |
| JPH0449858U (ja) * | 1990-08-31 | 1992-04-27 | ||
| JPH05215705A (ja) * | 1991-07-31 | 1993-08-24 | Hughes Aircraft Co | 構造的健全状態のモニタリング及び査定に適合する回路 |
| JPH05133925A (ja) * | 1991-11-14 | 1993-05-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | き裂検出装置 |
| WO1995006205A1 (en) * | 1993-08-23 | 1995-03-02 | W.L. Gore & Associates, Inc. | Pre-failure warning pump diaphragm |
| JPH07218214A (ja) * | 1994-01-28 | 1995-08-18 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 疲労劣化モニタを兼ねた歪ゲージ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012061979A1 (en) | 2010-11-09 | 2012-05-18 | Abb Research Ltd. | Cable fatigue monitor and method thereof |
| JP2021524031A (ja) * | 2018-05-18 | 2021-09-09 | マック ライズ ゲーエムベーハー ウント コー カーゲーＭａｃｋ Ｒｉｄｅｓ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ | 機械的変化を早期に検出するセンサシステム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020917 |