JPS58169042A - 圧力変換器 - Google Patents
圧力変換器Info
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- JPS58169042A JPS58169042A JP57052940A JP5294082A JPS58169042A JP S58169042 A JPS58169042 A JP S58169042A JP 57052940 A JP57052940 A JP 57052940A JP 5294082 A JP5294082 A JP 5294082A JP S58169042 A JPS58169042 A JP S58169042A
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- Japan
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- pressure
- hole
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
- G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
- G01L1/2206—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
- G01L1/2218—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports the supports being of the column type, e.g. cylindric, adapted for measuring a force along a single direction
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/02—Measuring force or stress, in general by hydraulic or pneumatic means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Measurement Of Force In General (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、検出ブロック部に貫通孔を穿設して、その貫
通孔の上下の孔面と検出ブロック部の１下の面との間に
変形容易な平衡薄肉構造部分を形成した圧力変換器に関
する。
通孔の上下の孔面と検出ブロック部の１下の面との間に
変形容易な平衡薄肉構造部分を形成した圧力変換器に関
する。
ぜい弱な地盤でシールド掘進機を用いて屈伸土量と排出
土量とを平衡させつつトンネルを掘る際、掘進機の回転
カッタで掘削した土砂をバルクｌベッドで仕切ったチャ
ンバ内に充満させ、そのチャンバ内土圧が切羽を安定に
保つ切端静仕土圧か否か検出が行なわれるが、このよう
な用途に供される土圧計は小石などの存在によって集中
的な偏心荷重を受けたときでも常に正しい平均応力を出
力できるものでなければならない。同様なことは、サイ
ロの設計や管理のため、サイロ内面に加わる力の状態を
解明する場合等々、各種の技術分野でも渇望されている
。かがる要請に答えることがきる荷重変換器の構造とし
ては、下記の如き構成が従来公知である。すなわら、第
１は特開昭５４−１２４１６号公報に開示の如く、検出
ブロックに一面四角の貫通孔を穿設−４ることで平行平
板構造部分を構成するものであり、第２は昭和５６年１
０月２０日日本機械学会の開催する第５９期全国大会講
演論文前刷１）、５１〜５８に示されているように、平
行平板構造を断面四角の貫通孔で構成する製作上の不便
に鑑み、四角孔に代えて、二つの小さい丸穴間を切除連
結した貫通孔となすものであって、製作が極めて容易で
あるばかりでなく、平行平板構造の機能と等価な機能を
奏せしめることができる。後者については特願昭５６−
１８８１２６号として出願済みであるが、該特許出願に
記載の一実施例を第１図に転記し、これについて簡単に
説明すると、門形形状をなす検出ブロック部１ｂには、
その長手方向に直交する向きに小さな丸穴３，３を−り
下にあけ■つ両丸穴３．３間を連通穴４で連絡した貫通
孔２，２を逆ハの字状に穿設し、こうして二つの貫通孔
２．２に挾まれた検出ブロック部１ｂの中間にある受圧
部分５と、その両側にある保持部分６とを、上記した上
下の丸穴３，３が対峙する検出ブロック部１ｂ上下の面
との間に形成された上下の平行薄肉構造部分７．７で連
接し、また受圧部分５の上方に受圧板部１ａを、保持部
分６の下方に両持梁状に保持する環状の基部１Ｃをぞれ
ぞれ一体形成し、基部１Ｃには開口部８を形成し−Ｃい
ｌ、。いま受圧根部１ａに軸り向のＭｌがかかったとづ
ると、検出ブロック部１ｂ中間の受圧部分５は手心を平
行移動する形で上下に変位するから、下方に変位検出手
段や力の検出手段を段重−」ることにより、（の際の変
位や力を知ることができるほか、湾曲する平行薄肉構造
部分７にはイれぞれ圧縮と引張の歪を生ずるから、四個
の歪ゲージを貼りつけてホイットストンブリッジを組む
ことで歪出力を得られる。
土量とを平衡させつつトンネルを掘る際、掘進機の回転
カッタで掘削した土砂をバルクｌベッドで仕切ったチャ
ンバ内に充満させ、そのチャンバ内土圧が切羽を安定に
保つ切端静仕土圧か否か検出が行なわれるが、このよう
な用途に供される土圧計は小石などの存在によって集中
的な偏心荷重を受けたときでも常に正しい平均応力を出
力できるものでなければならない。同様なことは、サイ
ロの設計や管理のため、サイロ内面に加わる力の状態を
解明する場合等々、各種の技術分野でも渇望されている
。かがる要請に答えることがきる荷重変換器の構造とし
ては、下記の如き構成が従来公知である。すなわら、第
１は特開昭５４−１２４１６号公報に開示の如く、検出
ブロックに一面四角の貫通孔を穿設−４ることで平行平
板構造部分を構成するものであり、第２は昭和５６年１
０月２０日日本機械学会の開催する第５９期全国大会講
演論文前刷１）、５１〜５８に示されているように、平
行平板構造を断面四角の貫通孔で構成する製作上の不便
に鑑み、四角孔に代えて、二つの小さい丸穴間を切除連
結した貫通孔となすものであって、製作が極めて容易で
あるばかりでなく、平行平板構造の機能と等価な機能を
奏せしめることができる。後者については特願昭５６−
１８８１２６号として出願済みであるが、該特許出願に
記載の一実施例を第１図に転記し、これについて簡単に
説明すると、門形形状をなす検出ブロック部１ｂには、
その長手方向に直交する向きに小さな丸穴３，３を−り
下にあけ■つ両丸穴３．３間を連通穴４で連絡した貫通
孔２，２を逆ハの字状に穿設し、こうして二つの貫通孔
２．２に挾まれた検出ブロック部１ｂの中間にある受圧
部分５と、その両側にある保持部分６とを、上記した上
下の丸穴３，３が対峙する検出ブロック部１ｂ上下の面
との間に形成された上下の平行薄肉構造部分７．７で連
接し、また受圧部分５の上方に受圧板部１ａを、保持部
分６の下方に両持梁状に保持する環状の基部１Ｃをぞれ
ぞれ一体形成し、基部１Ｃには開口部８を形成し−Ｃい
ｌ、。いま受圧根部１ａに軸り向のＭｌがかかったとづ
ると、検出ブロック部１ｂ中間の受圧部分５は手心を平
行移動する形で上下に変位するから、下方に変位検出手
段や力の検出手段を段重−」ることにより、（の際の変
位や力を知ることができるほか、湾曲する平行薄肉構造
部分７にはイれぞれ圧縮と引張の歪を生ずるから、四個
の歪ゲージを貼りつけてホイットストンブリッジを組む
ことで歪出力を得られる。
しかし、−Ｆ下４個所の平行薄肉構造部分は何れもが同
じ方向に向く構成のために、荷Φの方向がこれと同じか
或いは直交するかの別で、その特性や得られた結果に相
異を生じさせ勝ちであった。この貞は一文字状の検出ブ
ロック部１ｂを十文字状に構成することによって改善す
ることは可能であるが、何れも検出ブロック部１ｂの基
部１°′！″０間１開口部８を生ずるため・ １
環状の基部１Ｃの内側に液体を封じ込み液圧に変換しく
検出するとか不活性ガス封入の防爆型ターミナルボック
スとしたくても、その侭ではできないといった不便を伴
った。
じ方向に向く構成のために、荷Φの方向がこれと同じか
或いは直交するかの別で、その特性や得られた結果に相
異を生じさせ勝ちであった。この貞は一文字状の検出ブ
ロック部１ｂを十文字状に構成することによって改善す
ることは可能であるが、何れも検出ブロック部１ｂの基
部１°′！″０間１開口部８を生ずるため・ １
環状の基部１Ｃの内側に液体を封じ込み液圧に変換しく
検出するとか不活性ガス封入の防爆型ターミナルボック
スとしたくても、その侭ではできないといった不便を伴
った。
本発明の目的は上記した欠点を解消することができる荷
重変換器を提供することにある。この目的を達成するた
めに、本発明は、検出ブロック部の二方向からそれぞれ
二つの貫通孔を互いに交叉づる如く穿設し、これ等の貫
通孔で囲まれた中央の受は圧部分と該部分を囲繞する周
囲の保持部分とは各貫通孔の−Ｌ下の孔面と検出ブロッ
ク部の上下の面との間に連続して形成される上下の平行
薄肉構造部分で接続するところにその特徴があるが、本
発明を図面に示す実施例によって説明すると、つぎのと
おりである。
重変換器を提供することにある。この目的を達成するた
めに、本発明は、検出ブロック部の二方向からそれぞれ
二つの貫通孔を互いに交叉づる如く穿設し、これ等の貫
通孔で囲まれた中央の受は圧部分と該部分を囲繞する周
囲の保持部分とは各貫通孔の−Ｌ下の孔面と検出ブロッ
ク部の上下の面との間に連続して形成される上下の平行
薄肉構造部分で接続するところにその特徴があるが、本
発明を図面に示す実施例によって説明すると、つぎのと
おりである。
第１図との対比をし易くした本発明の一実施例を示した
第２図において、円柱状の検出ブロック部１ｂには、そ
の二方向から（れぞれ二つの貫通孔２．２を交叉させて
穿設している。このため、第１図では単一の方向だった
貫通孔の向きはほぼ直交する二つの向きとなっているし
、同じことは検出ブロック部１ｂの受圧部分５と保持部
分６とを上下で連接する平行薄肉構造部分７．７につい
てもいえ、第１図では単に並列していたものが、第２図
では角形に連続する。
第２図において、円柱状の検出ブロック部１ｂには、そ
の二方向から（れぞれ二つの貫通孔２．２を交叉させて
穿設している。このため、第１図では単一の方向だった
貫通孔の向きはほぼ直交する二つの向きとなっているし
、同じことは検出ブロック部１ｂの受圧部分５と保持部
分６とを上下で連接する平行薄肉構造部分７．７につい
てもいえ、第１図では単に並列していたものが、第２図
では角形に連続する。
このほか第２図では第１図の開口部８相当のものがなく
なっている。かかる穿孔切削加工は格別の技術を要する
迄もなく充分な精度でもって行なえる点については多言
をまたない。
なっている。かかる穿孔切削加工は格別の技術を要する
迄もなく充分な精度でもって行なえる点については多言
をまたない。
第２図の交叉する四つの貫通孔２，２．・・・によって
得られる孔部だけを抜き出して第３図に示したが、貫通
孔２の断面形状としては決して図示の５のに限定される
ものではなく、例えば連通穴４は二つの丸穴３，３を結
ぶ中心線と合致させて設けたり、かような溝の代りに複
数の丸穴の一部重畳した連続孔としたりしてもよく、更
には単一の丸穴をもって貫通孔２とすることもで゛きる
。また四つの貫通孔２．２．・・・によって囲まれる中
央の受圧部分５の形状についても、あたかも下がすぼま
った四角錐状のものとして示しているが、四つの貫通孔
２，２．・・・を垂直としたとき得られる四角柱状のも
のでもよい。
得られる孔部だけを抜き出して第３図に示したが、貫通
孔２の断面形状としては決して図示の５のに限定される
ものではなく、例えば連通穴４は二つの丸穴３，３を結
ぶ中心線と合致させて設けたり、かような溝の代りに複
数の丸穴の一部重畳した連続孔としたりしてもよく、更
には単一の丸穴をもって貫通孔２とすることもで゛きる
。また四つの貫通孔２．２．・・・によって囲まれる中
央の受圧部分５の形状についても、あたかも下がすぼま
った四角錐状のものとして示しているが、四つの貫通孔
２，２．・・・を垂直としたとき得られる四角柱状のも
のでもよい。
尚、ＱＪｔ板部分１ａは、重器が荷−肘用とじて使用さ
れるならば、これに適合したネジ棒状とするといったよ
うに、用途に応じて適宜の変更を施すことができる。
れるならば、これに適合したネジ棒状とするといったよ
うに、用途に応じて適宜の変更を施すことができる。
第２図の構成に基づく実際の構造例を第４図に示す。本
例では受圧板部分１ａの側面とは成る間隔を有するよう
に保護筒９を基部１ｃｆ−に溶接し、基部１Ｃの鍔状に
張出した個所に複数個のボールド孔１０を穿設して本然
を各種装置に装着可能となし、また基部１Ｃの底部には
リード線１１の受１２を有する蓋１３をボールド１４に
よって取付ける。受圧板部分１ａの側面と保護筒９内面
との間隙は常温加硫型シリコ°ンゴムの注入成型品であ
る柔かい弾性シール材１５でもってシールすることによ
り、例えば圧力計として必須の線形性や非履歴性を保証
し、しかも確実なシールが可能である。
例では受圧板部分１ａの側面とは成る間隔を有するよう
に保護筒９を基部１ｃｆ−に溶接し、基部１Ｃの鍔状に
張出した個所に複数個のボールド孔１０を穿設して本然
を各種装置に装着可能となし、また基部１Ｃの底部には
リード線１１の受１２を有する蓋１３をボールド１４に
よって取付ける。受圧板部分１ａの側面と保護筒９内面
との間隙は常温加硫型シリコ°ンゴムの注入成型品であ
る柔かい弾性シール材１５でもってシールすることによ
り、例えば圧力計として必須の線形性や非履歴性を保証
し、しかも確実なシールが可能である。
検出プＥ］ツク部１ｂと基部１Ｃとの連接個所は！！す
れば符号１６で示すように環状薄肉部となし、この変換
器の構造体の変形が検出部に伝わらないようにしている
。下側平行薄肉構造部分７の歪を歪ゲージで検出する場
合には、ホイットストンブリッジを組む四個の歪ゲージ
１７を貼りつけると、保持部分６側の歪ゲージには圧縮
歪、受圧部分５側の歪ゲージには引張り歪をそれぞれ検
知することができる。これらの歪ゲージ１７は端子板１
８を介してリード線１１の各線と接続する。端子板１８
は端子板保持部材１９によって保持され、該部材１９は
ボールド２０によって基部１Ｃの内側座部に取付かる。
れば符号１６で示すように環状薄肉部となし、この変換
器の構造体の変形が検出部に伝わらないようにしている
。下側平行薄肉構造部分７の歪を歪ゲージで検出する場
合には、ホイットストンブリッジを組む四個の歪ゲージ
１７を貼りつけると、保持部分６側の歪ゲージには圧縮
歪、受圧部分５側の歪ゲージには引張り歪をそれぞれ検
知することができる。これらの歪ゲージ１７は端子板１
８を介してリード線１１の各線と接続する。端子板１８
は端子板保持部材１９によって保持され、該部材１９は
ボールド２０によって基部１Ｃの内側座部に取付かる。
第５図にはその圧力方向較正曲線を示すが、線形性は非
常に良好であるし、ヒステリシスはほとんどない。また
第６図には偏心荷重特性を示しているが、荷重作用点の
偏心度とは係わりなく歪出力はほぼ一定の値を示してい
る。
常に良好であるし、ヒステリシスはほとんどない。また
第６図には偏心荷重特性を示しているが、荷重作用点の
偏心度とは係わりなく歪出力はほぼ一定の値を示してい
る。
第７図には、受圧板部１ａで受けた圧力を受口部分５に
伝え、更に環状の基部１Ｃの内側に封じ込んだ液体２１
に伝え、その液圧変動をブルドン管２２により直示させ
た例を示している。
伝え、更に環状の基部１Ｃの内側に封じ込んだ液体２１
に伝え、その液圧変動をブルドン管２２により直示させ
た例を示している。
以１−の説明から明らかなように、本発明は大−生産に
甚だ有効な製作の容易性を緒持したまま、特に偏心荷重
特性を一段と向上させることができる。また検出ブロッ
ク部１ｂの下方に付切られた室を作り、種々の変換素子
を配したのちはそれらを密閉して周囲の空間と隔離した
り、液体を封じ込んで液圧変換により検出したりづるこ
とができる点で甚だ優れている。
甚だ有効な製作の容易性を緒持したまま、特に偏心荷重
特性を一段と向上させることができる。また検出ブロッ
ク部１ｂの下方に付切られた室を作り、種々の変換素子
を配したのちはそれらを密閉して周囲の空間と隔離した
り、液体を封じ込んで液圧変換により検出したりづるこ
とができる点で甚だ優れている。
第１図は本発明によらない場合の説明用斜視図、第２図
は本発明のよる場合の説明用斜視図、第３図は第２図の
交叉した貫通孔の孔部だけを抜き出して示した図、第４
図は第２図に基づく実際の構造例を示す断面図、第５図
と第６図ＩＪその圧力方向較正曲線と偏心荷重特性を示
す図、第７図はブルドン管による直示を示す図である。 １ｂ・・・検出ブＵツク部、２・・・貫通孔、３・・・
丸穴、４・・・連通孔、５・・・受圧部分、６・・・保
持部分、７・・・平行薄肉構造部分。 １１５図 禰 皇（に９ず） ＊６図 第７図
は本発明のよる場合の説明用斜視図、第３図は第２図の
交叉した貫通孔の孔部だけを抜き出して示した図、第４
図は第２図に基づく実際の構造例を示す断面図、第５図
と第６図ＩＪその圧力方向較正曲線と偏心荷重特性を示
す図、第７図はブルドン管による直示を示す図である。 １ｂ・・・検出ブＵツク部、２・・・貫通孔、３・・・
丸穴、４・・・連通孔、５・・・受圧部分、６・・・保
持部分、７・・・平行薄肉構造部分。 １１５図 禰 皇（に９ず） ＊６図 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、検出ブロック部の二方向からそれぞれ二つの貫通孔
を互いに交叉する如くｇ設し、これ等の貫通孔で囲まれ
た中央の受は圧部弁と該部分を囲繞する周囲の保持部分
とは各貫通孔の上下の孔面と検出ブロック部の上下の面
との間に形成される上下の平行薄肉構造部分で連接した
ことを特徴とする圧力変換器。 ２、９通孔は二つの小さな丸穴を連ぐ連通孔°とからな
る特許請求の範囲第１項記載の圧力変換器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57052940A JPS58169042A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 圧力変換器 |
| US06/479,075 US4491028A (en) | 1982-03-31 | 1983-03-25 | Pressure transducer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57052940A JPS58169042A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 圧力変換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58169042A true JPS58169042A (ja) | 1983-10-05 |
| JPH025251B2 JPH025251B2 (ja) | 1990-02-01 |
Family
ID=12928859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57052940A Granted JPS58169042A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 圧力変換器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4491028A (ja) |
| JP (1) | JPS58169042A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5111702A (en) * | 1990-06-22 | 1992-05-12 | Hottinger Baldwin Measurements, Inc. | Torsion ring transducer |
| DE19859992B4 (de) * | 1998-12-23 | 2013-12-12 | Mettler-Toledo Ag | Kraftmeßvorrichtung, insbesondere Wägezelle I |
| CN105300570B (zh) * | 2015-11-20 | 2018-02-27 | 深圳大学 | 零应变土压力传感器 |
| CN112629735B (zh) * | 2020-12-10 | 2022-11-29 | 西南交通大学 | 用于模型试验的三向土压力测量装置及其使用方法 |
| CN114034427B (zh) * | 2021-10-21 | 2024-03-26 | 长沙理工大学 | 一种土压力多点分布测试装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2472047A (en) * | 1946-03-14 | 1949-05-31 | Baldwin Locomotive Works | Electrical load weighing apparatus |
| US2934092A (en) * | 1956-05-29 | 1960-04-26 | British Overseas Airways Corp | Load cell for weighing machines |
| US3309921A (en) * | 1964-02-14 | 1967-03-21 | Toroid Corp | Solid block transducer |
| JPS5930205B2 (ja) * | 1978-03-20 | 1984-07-25 | 健児 千々岩 | 圧力変換器 |
-
1982
- 1982-03-31 JP JP57052940A patent/JPS58169042A/ja active Granted
-
1983
- 1983-03-25 US US06/479,075 patent/US4491028A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH025251B2 (ja) | 1990-02-01 |
| US4491028A (en) | 1985-01-01 |
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