JPS58206901A - 密封構造の高温用歪ゲ−ジ - 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】 本発明は、歪ゲージに関するものであり、籍には密封構
造を有しそして高温及び蒸気雰囲気において使用するに
適した有用な歪ゲージに関する。

レコーダエレク）ｅｒニクス技術における最近の進歩は
キャパシタンスの測定を歪ゲージ測定手段として使用す
ることを可能なら：′シ、めた。この種のゲージの利点
は、それが比較的昇温下で使用されうろことであるが、
既知の装置はいずれもきわめて高い温度においてはまた
水、水蒸気或いは同様の蒸気環境において使用するには
適当でない。

本発明に従えは、完全密封構造Ωキャパシタンス型歪ゲ
ージが提供され、ここでは隔置されたコンデンサ極板が
各端を密閉された内側及び外側部材間の間隙内に配列さ
れる。内側及び外側部材はシム或いは支持板に取付けら
れ、後者は被測定部品に固着されうる。歪による支持板
の寸法変化がコンデンサ極板の対応する変位をもたらし
従ってその結果生ずるキャパシタンスにおける変化が歪
測定手段として使用されうる。同じ構成はまた、極板位
置における変化従って発生する歪を指示する為の光電式
装置と共にも使用されうる。

本発明の好ましい構成において、２つの同心シリンダが
取付用シム板上に取付けられそして該板に密封着される
。同心シリンダはそれらの間の間隙が好ましくは内側シ
リンダのまわりの直径方向＼ に対向する位置において配列されるコンデンサ極板対を
収容しうるよう離間される、極板組は好ましくは、各組
の内側極板が内側シリンダの外壁に固定されそして各組
の外側極板が外側シリンダの内壁に固定されるように取
付けられる。非電導性接着剤で貼付けることが好ましい
。シリンダ部材は、はぼ平行なプレートコンデンサが内
側シリンダ周囲の対向する側即ち直径方向に対向する位
置に形成されうるよう相対的に寸法づけされそして同心
位置決めされる。シリンダの適正な同心位置決めは各シ
リンダの底端を取付用シムにシール溶接することにより
維持される。シリンダの反対端は内側シリラダの穴に重
ねて同心的に位置づけられる内部開口を有する蓋板リン
グを溶接することにより密閉される。しかし、好適には
、蓋は、内側シリンダ穴を通して延在しそして取付用シ
ム板に固着される中央部及び外側シリンダ外壁を越えて
張出すスカートを提供することによシ外側シリンダ外壁
及び内側シリンダの穴に沿うよう作製されうる。

本発明の目的は、高温において作動することができそし
て液体す）ＩＪウム或いは蒸気条件のような苛酷な環境
において作動することのできる抜書された歪ゲージを提
供することである。

本発明のまた別の目的は、嵌合して配列される内側及び
外側部材を含み、それらの間の間隙が内側部材の対向し
あう側において離間された平行関係に配列される一対の
コンデンサ極板を収容し、そして２つの内側及び外側部
材間の間隙の一端を閉成する蓋を含みそして装置な被測
定部品に固定する為の取付用シム板が反対端において封
着される歪ゲージを提供することである。この構造によ
り、取付板に酵起される歪を通してもたらされる内側及
び外側部材の変位がコンデンサ極板の位置変化即ちキャ
パシタンス変化として測定される。

本発明のまた別の目的は、設計において簡単であり、構
造において堅牢でありそして軽済的に作製できる歪ゲー
ジを提供することである。

ここで図面を参照すると、第１〜４図には高温部品或い
は蒸気券囲気中に配置される部品の歪を測定するよう特
に設計された密封構造型の高温用歪ゲージが全体を１０
として示されている。歪ゲージ１０は、歪を測定される
べき部品に例え＃′ｆＷによって示されるようなスポッ
ト溶接付着点によ９取付けられるに適応する取付用シム
板１２を備えている。第１丙側シリンダ部材１４は取付
用シム板１２に固着される一端１４ａを有しそしてこれ
は例えｔｆ′ｉＸ子ビームシール溶接部をによりもたら
される。同じく、外側シリンダ部材１６が内側シリンダ
部材１４の周囲に配列され、同様にその一端１６ａが電
子ビームシール溶接部Ｗ′によりシム板１２に密封着さ
れる。

本発明に従えは゛、第１及び第２の組の離間されたコン
デンサ極板１８及び２０が内ｌ１１１Ｌシリンダ１４の
周囲の直径方向に実質上対向する位置に配列され、そし
てこれらは電導性リード線１８　ａ及び２０ａに、よっ
て外側シリンダ１６を通して伸びる外装リードｆ＃２２
を通して接続される。蓋板２４が内側及び外側シリンダ
の取付用シム板とは反対側の端上に配置される。蓋板２
４は、その内周及び外周に沿って延在するシール＃！接
部Ｗ＋による等してａ−Ｍ着される。　　□ 本発明に従えは、外装リード［２２は電気エネルギーを
供給する電導体及び被測定部品が歪な受けている時コン
デンサ極板１８及び２０の変位により生じるキャパシタ
ンスの変化を感知する為の手段を含んでいる。コンデン
サ極板１８及び２０と関連する感知手段は、歪測定中止
じうる様々のキャパシタンス変化を感知する為の適当な
電気的計器から構成でき、そしてこの目的の為には別々
のコンデンサ対が半ブリツジ回路配列において同時に測
定されうるしまた所望に応じて別々に測定されうる。第
４図において、コンデンサ極板変化を感知する為の感知
手段は極板変動を感知する為極板１８及び２０の変位の
行路に位置づけられる光電武装ＴｊＪ１．２６及び２８
を含む例が示しである。

第５図に示される具体例において、部品のすべては先の
具体例と同様に作製されまた同じ参照番号を符しである
。しかし、ここでは、コンデンサ極板１８及び２０は歪
測定中のキャパシタンスにおける変化を示す為外装リー
ド組と関連する検知１１ 手段に接続されている。

第６〜９図に示す具体例において、歪ゲージ１０′は取
付用シム板１２１及び中央穴ｊ６ｂを有するブロックの
形態の外側部材１６１を含んでおり、中央穴１６ｂは内
側部材１４′から外方に離間される内側壁を定義する。

この具体例において、コンデンサ極板１８は外側部材の
穴ＩＳｂの壁に付設されるものとして示されそして極板
２０は内側部材１４’の外壁に付設されるものとして示
されている。両方の場合とも、非電導性の接着剤が使用
される。第９図に示されるように、蓋２４’）；、内側
部材１４’の穴内でシム板ｆ　２’の中央部を覆う中央
部分２４′ａと、内側及び外側部材の外端を覆って延在
する中間部分２４１ｂと、必要なら外一部材の外面に沿
って延在する九個部分２４１ｃとを包含し、これらは密
封着される。

内側部材１４は好適には外側部材１６内に同心的に位置
づけられそして小さなコンデンサ極板１８及び２０を１
８００の間隔において関連する内側及び外側部材に貼着
するのが有利である。これは極板１８及び２０が実質上
平行であることを保証する。ひとたびこの同心配列が為
されそして内側及び外＠部材が取付用シム板１２に固着
されると、構造全体が蓋２４を被覆することにより完全
に密封着されうる。この型式のゲージは既知の抵抗型ゲ
ージ４と同程度の良好な感度を有しそして取付用シム板
がスポット溶接された部品の歪測定中外側シリンダに対
して内側シリンダが変位することにより一般的に機能す
る。歪量は、所定の定数を１史用する計器を使用してそ
して外側シリンダに対する内側シリンダの変位により発
生するキャパシタンス変化を探知することにより測定さ
れる。

本発明に従って組立てられた装置が試験されそしてこの
歪ゲージはその密封構造により漂遊キャパシタンス変化
により悪影響を受けないことが確認された。この構造は
また使用環境変化や乱暴な使用に耐える非常に堅牢なゲ
ージを提供する。このゲージは、歪ローゼットとして使
用することを可能としまた３つの異った方向での歪のｆ
ｆ１ｌｌ定に使用することを可能とするようなものであ
る。

本発明の精神内で多くの改変を為しうろことを銘６己さ
れたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う歪ゲージの上面図、第２図は第１
図のゲージの端面図、第３図は第１図の６−３線に沿う
断面図、第４図は第３図の４−４線に沿う断面図、第５
図はまた別の具体例の分解図、第６図は更に別の具体例
の上面図、第７図は第６図の端面図、第８図は第７図の
８−８４１ｉ［に沿う断面図、そして第９図は第６図の
９−９線に沿う断面図である。 １０：　歪ゲージ １２：　取付用シム板 １４：　第１内側部材 １６：　第２外側部材 １４ａ　、　１６ａ　：　　一端 ２４：　蓋板 Ｗ′：シール溶接部 １８・２°２　°７デ″″極板　等 図面の浄ＩＩ（内容に変だなし） ＩＧ　　９ 手続補正書（方式） ％式％ 事件の表示　昭和５８年　特願第３６７７７　　号発明
の名称　密封構造の高温用歪ゲージ補正をする者 事件との関係　　　　　　　　　　特許出願人代理人 〒１０３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）高温部品の歪を測定する為の密封構造の歪ゲージで
   あって、取付用シム板と、該シム板に密劇着される一端
   を有する第１内側部材と、該内側部材の周囲に配置され
   そして前記シム板に密封着される第２外側部材であって
   、該第１内側部材の外壁から離間される内壁を具備する
   第２外＠部材と、前記第１内側部材と第２外側部材との
   間に配置されそして実質上直径方向に対向する位置に配
   列される第１及び第２の離間したコンデンサ極板対と、
   前記第１内側部材と第２外側部材との間の間隙を閉成す
   る為該第１内側部材及び第２外１Ｉ１１部材の反対端に
   密封着される蓋板と、部品の応力を指示する為前記コン
   デンサ極板の変位に応答する該コンデンサ極板と関連す
   る感知手段とを包含する前記歪ゲージ。 ２）コンデンサ極板が関連する内側及び外側部材から絶
   縁される特許請求の範囲第１項記載のゲージ。 ３）取付用シム板と外側及び内側部材の各々との間並び
   に蓋と外側及び内側部材の各々との間に電子ビームシー
   ル溶接部が形成されて、該外側及び内側部材間の間隙を
   その各端において密閉する特許請求の範囲第１項記載の
   ゲージ。 ４）コンデンサ極板と関連する感知手段がそのキャパシ
   タンス変化を感知する為該極板への電気的接続体を備え
   ている特許請求の範囲第１項記載のゲージ。 ５）コンデンサ極板の変化を感知する為の感知手段が極
   板の変位行路に配置される光感応性部材を含む特許請求
   の範囲第１項記載のゲージ。 ６）感知手段が外＠部材を通して伸延しそしてコンデン
   サ極板へ接続される電気的導体を含む外装リード線を包
   含する特許請求の範囲第１項記載のゲージ。 ７）蓋が内側部材の穴に重なる中央開口を有するリング
   部材小ら成り、内側及び外側部材がシリンダ状である特
   許請求の範囲第１項記載のゲージ。 ８）外側部材が中央円形穴を有する直方体ブロック部材
   でありそして内側部材が外側部材内に同心配列される特
   許請求の範囲第１項記載のゲージ。 ９）蓋が、内側部材の穴内に配置される中央部分と、内
   側部材を越えて外側部材へと延在しそしてその外周にお
   いて外側部材に接合される中間部分とを含む特許請求の
   範囲第１項記載のゲージ。