JPH10274570A - 赤外線応力表示装置 - Google Patents
赤外線応力表示装置Info
- Publication number
- JPH10274570A JPH10274570A JP7824497A JP7824497A JPH10274570A JP H10274570 A JPH10274570 A JP H10274570A JP 7824497 A JP7824497 A JP 7824497A JP 7824497 A JP7824497 A JP 7824497A JP H10274570 A JPH10274570 A JP H10274570A
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- JP
- Japan
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- stress
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- Pending
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 実応力値画像が表示できるようにする。
【解決手段】 被検試料を加振して繰り返し応力を発生
させ、赤外線カメラにより応力変化を温度変化画像とし
て撮影し、応力値に変換して応力画像を表示する装置に
おいて、前記応力値に実応力値を加算し、加算したデー
タに基づいて応力画像を表示するようにしたことを特徴
とする。
させ、赤外線カメラにより応力変化を温度変化画像とし
て撮影し、応力値に変換して応力画像を表示する装置に
おいて、前記応力値に実応力値を加算し、加算したデー
タに基づいて応力画像を表示するようにしたことを特徴
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線カメラによ
り撮影した温度差画像に基づいて、応力画像を表示する
装置に関する。
り撮影した温度差画像に基づいて、応力画像を表示する
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、歪ゲージを測定対象に貼付して応
力測定することが行われていたが、この方法では、歪ゲ
ージを取りつけた箇所のデータしか得ることができず、
応力分布を求めるためには多数の測定点に歪ゲージを貼
付する必要がある。しかし、多数の歪ゲージを添付した
としても、飛び飛びの測定点の値しか得ることはできな
い。これに対して物体からの赤外線を検出して応力を測
定する方法は、応力の方向は分からないものの、点では
なく面で測定するので、容易に応力分布を求めることが
できるという利点がある。
力測定することが行われていたが、この方法では、歪ゲ
ージを取りつけた箇所のデータしか得ることができず、
応力分布を求めるためには多数の測定点に歪ゲージを貼
付する必要がある。しかし、多数の歪ゲージを添付した
としても、飛び飛びの測定点の値しか得ることはできな
い。これに対して物体からの赤外線を検出して応力を測
定する方法は、応力の方向は分からないものの、点では
なく面で測定するので、容易に応力分布を求めることが
できるという利点がある。
【０００３】赤外線強度を利用した応力装置は、 Δｔ＝−ｋＴΔσ ……（１） Δｔ：温度の変化分 Δσ：応力の変化分 Ｔ：絶対温度 ｋ：熱弾性係数（物質特有の値）より応力の変化分が温
度の変化分として求められ、（１）式に熱弾性係数ｋを
代入することにより、温度変化画像に基づいて応力値変
化画像が得られる。
度の変化分として求められ、（１）式に熱弾性係数ｋを
代入することにより、温度変化画像に基づいて応力値変
化画像が得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、（１）式か
ら分かるように、赤外線応力表示装置における表示画像
は応力変化分しか表示できない。この点を図５（横軸に
時間、縦軸に応力）により説明すると、オフセットが
σ1 、応力変化がΔσ0 のケース、オフセットが
σ2 、応力変化がΔσ0 のケース、オフセットが−σ
3 、応力変化がΔσ0のケースについて見ると、 にいては （σ1 ＋Δσ0 ）−σ1 ＝Δσ0 については （σ2 ＋Δσ0 ）−σ2 ＝Δσ0 については −σ3 −（−σ3 −Δσ0 ）＝Δσ0 となり、応力変化の画像は全て同様な応力画像となって
しまう。これは温度差画像は最大応力の位相の時のデー
タと最小応力の位相の時のデータとの差をとって検出し
ているためである。そのため、実応力に含まれているオ
フセット分σ1 、σ2 、−σ3 が除去されてしまい、実
際の応力を表示することができない。
ら分かるように、赤外線応力表示装置における表示画像
は応力変化分しか表示できない。この点を図５（横軸に
時間、縦軸に応力）により説明すると、オフセットが
σ1 、応力変化がΔσ0 のケース、オフセットが
σ2 、応力変化がΔσ0 のケース、オフセットが−σ
3 、応力変化がΔσ0のケースについて見ると、 にいては （σ1 ＋Δσ0 ）−σ1 ＝Δσ0 については （σ2 ＋Δσ0 ）−σ2 ＝Δσ0 については −σ3 −（−σ3 −Δσ0 ）＝Δσ0 となり、応力変化の画像は全て同様な応力画像となって
しまう。これは温度差画像は最大応力の位相の時のデー
タと最小応力の位相の時のデータとの差をとって検出し
ているためである。そのため、実応力に含まれているオ
フセット分σ1 、σ2 、−σ3 が除去されてしまい、実
際の応力を表示することができない。
【０００５】本発明は上記課題を解決するためのもの
で、温度差画像に基づいて応力画像を表示する際、実際
の応力画像が表示できるようにした赤外線応力表示装置
を提供することを目的とする。
で、温度差画像に基づいて応力画像を表示する際、実際
の応力画像が表示できるようにした赤外線応力表示装置
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、被検試料を加
振して繰り返し応力を発生させ、赤外線カメラにより応
力変化を温度変化画像として撮影し、応力値に変換して
応力画像を表示する装置において、前記応力値に実応力
値を加算し、加算したデータに基づいて応力画像を表示
するようにしたことを特徴とする。
振して繰り返し応力を発生させ、赤外線カメラにより応
力変化を温度変化画像として撮影し、応力値に変換して
応力画像を表示する装置において、前記応力値に実応力
値を加算し、加算したデータに基づいて応力画像を表示
するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は本発明の赤外線応力表示装置の構成
を示す図、図２は波形図、図３は実応力の測定を説明す
る図である。図１において、加振機１は被検試料２に対
して繰り返し荷重を与えている。この時、赤外線カメラ
３により被検試料２から放射される赤外線画像を撮影
し、加振機１の繰り返し荷重信号からトリガ位相信号発
生器４で赤外線画像データをサンプリングするためのト
リガ信号を発生し、圧縮応力の時の画像データ（＋位相
画像データ）、引っ張り応力の時の画像データ（−位相
画像データ）をそれぞれサンプリングする。この場合、
トリガ位相信号発生器４は、例えば、図２に示すよう
に、荷重信号に対して温度変化信号は位相遅れがあるの
で、温度変化信号が最大（圧縮）あるいは最小（引っ張
り）になる位相で、トリガ信号が得られるように調整さ
れている。画像データサンプリング装置５でサンプリン
グされた＋位相データと、−位相データは加算機６，７
でそれぞれ加えられて積算される。これは１回のサンプ
リングで得られる画像データの値は小さいため、積算に
よりＳ／Ｎ比を向上させるためである。
て説明する。図１は本発明の赤外線応力表示装置の構成
を示す図、図２は波形図、図３は実応力の測定を説明す
る図である。図１において、加振機１は被検試料２に対
して繰り返し荷重を与えている。この時、赤外線カメラ
３により被検試料２から放射される赤外線画像を撮影
し、加振機１の繰り返し荷重信号からトリガ位相信号発
生器４で赤外線画像データをサンプリングするためのト
リガ信号を発生し、圧縮応力の時の画像データ（＋位相
画像データ）、引っ張り応力の時の画像データ（−位相
画像データ）をそれぞれサンプリングする。この場合、
トリガ位相信号発生器４は、例えば、図２に示すよう
に、荷重信号に対して温度変化信号は位相遅れがあるの
で、温度変化信号が最大（圧縮）あるいは最小（引っ張
り）になる位相で、トリガ信号が得られるように調整さ
れている。画像データサンプリング装置５でサンプリン
グされた＋位相データと、−位相データは加算機６，７
でそれぞれ加えられて積算される。これは１回のサンプ
リングで得られる画像データの値は小さいため、積算に
よりＳ／Ｎ比を向上させるためである。
【０００８】温度変化画像を求めるに当たっては、ま
ず、圧縮、引っ張り荷重により同一観察点の位置が変位
するので、アドレス補正手段８により、各データについ
て位置の変化を補正し、同一観察点の＋位相画像データ
と、−位相画像データとを減算器９により減算し、積算
データによる温度変化画像を得た後、除算器１０により
加算回数で割算して正規化して温度変化画像データを得
る。
ず、圧縮、引っ張り荷重により同一観察点の位置が変位
するので、アドレス補正手段８により、各データについ
て位置の変化を補正し、同一観察点の＋位相画像データ
と、−位相画像データとを減算器９により減算し、積算
データによる温度変化画像を得た後、除算器１０により
加算回数で割算して正規化して温度変化画像データを得
る。
【０００９】次いで、この温度変化データを応力値変換
器１１で応力データに変換する。この際、応力オフセッ
ト設定器１２により実応力を加算する。これは図３に示
すように、被検試料２の必要な測定点に歪ゲージ２０を
添付して、その箇所の実応力を検出し、これをオフセッ
ト分として加算する。
器１１で応力データに変換する。この際、応力オフセッ
ト設定器１２により実応力を加算する。これは図３に示
すように、被検試料２の必要な測定点に歪ゲージ２０を
添付して、その箇所の実応力を検出し、これをオフセッ
ト分として加算する。
【００１０】こうして、実応力に変換されたデータが表
示装置１３に表示される。なお、オフセットの入力は歪
ゲージ等検出器によらず、計算等によって求められる場
合はそれを入力するようにしても良い。なお、画像全体
にオフセット入力をすると、応力のない所、例えばバッ
クグラウンドも応力のあるような画像になるので、不必
要な部分はオフセットをかけず、例えば、図４に示すよ
うに、必要な部分だけ枠等で指示してオフセットを入力
するようにしても良い。図４のエリアＡが実応力表示部
分であり、他の部分は応力変化分のみ示している。この
ように、適宜、必要箇所のみオフセットをかけて実応力
表示することにより、適切な応力画像表示が可能とな
る。
示装置１３に表示される。なお、オフセットの入力は歪
ゲージ等検出器によらず、計算等によって求められる場
合はそれを入力するようにしても良い。なお、画像全体
にオフセット入力をすると、応力のない所、例えばバッ
クグラウンドも応力のあるような画像になるので、不必
要な部分はオフセットをかけず、例えば、図４に示すよ
うに、必要な部分だけ枠等で指示してオフセットを入力
するようにしても良い。図４のエリアＡが実応力表示部
分であり、他の部分は応力変化分のみ示している。この
ように、適宜、必要箇所のみオフセットをかけて実応力
表示することにより、適切な応力画像表示が可能とな
る。
【００１１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、温度差画
像より応力値画像に変換して表示する際、応力変化分で
なく、実応力値画像を得ることができる。また、不必要
な部分にオフセットをかけないようにするか、あるいは
除去するようにすれば、必要箇所のみ実応力値画像が得
られるので適切な応力画像表示が可能となり、例えば、
溶接箇所等の特別に観察したい部分等のチェックに有効
である。
像より応力値画像に変換して表示する際、応力変化分で
なく、実応力値画像を得ることができる。また、不必要
な部分にオフセットをかけないようにするか、あるいは
除去するようにすれば、必要箇所のみ実応力値画像が得
られるので適切な応力画像表示が可能となり、例えば、
溶接箇所等の特別に観察したい部分等のチェックに有効
である。
【図１】 本発明の赤外線応力表示装置の構成を示す図
である。
である。
【図２】 本発明の波形を示す図である。
【図３】 本発明の実応力の測定を説明する図である。
【図４】 応力値画像の表示例を示す図である。
【図５】 応力変化を説明する図である。
１…加振機、２…被検試料、３…赤外線カメラ、４…ト
リガ位相信号発生器、５…画像データサンプリング装
置、６，７…加算機、８…アドレス補正手段、９…減算
器、１０…除算器、１１…応力値変換器、１２…応力オ
フセット設定器、１３…表示装置。
リガ位相信号発生器、５…画像データサンプリング装
置、６，７…加算機、８…アドレス補正手段、９…減算
器、１０…除算器、１１…応力値変換器、１２…応力オ
フセット設定器、１３…表示装置。
Claims (2)
- 【請求項１】 被検試料を加振して繰り返し応力を発生
させ、赤外線カメラにより応力変化を温度変化画像とし
て撮影し、応力値に変換して応力画像を表示する装置に
おいて、前記応力値に実応力値を加算し、加算したデー
タに基づいて応力画像を表示するようにしたことを特徴
とする赤外線応力表示装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の装置において、指定した
領域のみ実応力値を加算するようにしたことを特徴とす
る赤外線応力表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7824497A JPH10274570A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 赤外線応力表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7824497A JPH10274570A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 赤外線応力表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10274570A true JPH10274570A (ja) | 1998-10-13 |
Family
ID=13656611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7824497A Pending JPH10274570A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 赤外線応力表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10274570A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102841026A (zh) * | 2011-06-24 | 2012-12-26 | 通用电气公司 | 在加载期间监测风力涡轮机叶片上的应力的方法及系统 |
| JP2015001392A (ja) * | 2013-06-13 | 2015-01-05 | パナソニック株式会社 | 赤外線応力測定方法、および赤外線応力測定システム |
| JP2016024057A (ja) * | 2014-07-22 | 2016-02-08 | パナソニック株式会社 | 赤外線応力測定システムにおける応力値の補正方法およびその方法を用いた赤外線応力測定システム |
-
1997
- 1997-03-28 JP JP7824497A patent/JPH10274570A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102841026A (zh) * | 2011-06-24 | 2012-12-26 | 通用电气公司 | 在加载期间监测风力涡轮机叶片上的应力的方法及系统 |
| JP2015001392A (ja) * | 2013-06-13 | 2015-01-05 | パナソニック株式会社 | 赤外線応力測定方法、および赤外線応力測定システム |
| JP2016024057A (ja) * | 2014-07-22 | 2016-02-08 | パナソニック株式会社 | 赤外線応力測定システムにおける応力値の補正方法およびその方法を用いた赤外線応力測定システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030418 |