JPS5926263Y2 - 微小荷重検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本願は微小な荷重を検出する装置に関するものである。

近時、各分野において微小な荷重の測定が多く行われて
いる。

特に金属分野ではろう材のぬれに関する表面張力測定に
、また物理分野では液体の表面張力測定において、微小
荷重測定が行われており、これらに用いられる装置は微
小荷重が瞬時にして測定できるものでなければならない
。

現在上記分野で行われている表面張力測定は、円筒およ
び平板状の固体の一端を液体に浸漬し、その時の固体に
対する液体のぬれに応じて液体から固体に作用する表面
張力にもとすく力を測定する方法である。

斯様な表面張力測定における微小荷重測定装置としては
、第１図に示すように、トランスＴ内の心金Ｓの変動を
感知する差動トランス検出装置と、第２図に示すような
板バネ１の表裏にストレインゲージ３を貼付して一端を
固定し他端に荷重を掛けてその変形によって重量を測定
する片持検出装置がある。

前者の差動トランスを用いるものはエレクトロバランス
方式にすると無視できる程度の微小な変位で高感度の荷
重検出ができるが急激な荷重変化に対しては慣性モーメ
ントが大きくて正確に追従しない欠点がある。

また振動を防止する目的でダンパーを用いるような場合
には追従能力はさらに低下させることになる。

故に、急激な荷重の変化を感知しなければならないろう
材の表面張力測定等には適した装置とはいえない。

一方、後者のストレインゲージを貼付した片持検出装置
は、板バネの弾性による変形を応用したものであるため
、板バネの材質が負荷重に適切であれば急激な荷重変化
に対して応答特性は良好であり、ろう材の表面張力測定
には最も適したものである。

また、該装置は構造が簡単であるため故障が少なく、し
かも安価に製造できるという利点もある。

しかしながら、片持検出装置は図から明かなように、鉛
直面に関して非対称であるため回転モーメントの影響を
うけて誤差を生じ易いという欠点があり、この欠点を解
消することが従来から強く望まれていた。

本願はストレインゲージを用いた検出装置における従来
の欠点に鑑み考案したもので、良好な応答特性を損なわ
ずしかも誤差を全く生じない微小荷重検出装置を提供す
るものである。

以下図面に基づいて本願考案を説明する。

第３図は本願考案実施例の正面図である。

板バネの両端を折り曲げ、折り曲げた上辺１の中心に荷
重の掛かる一方の支点２が設けてあり、該上辺１の表裏
には支点２に対して左右対称となる位置にストレインゲ
ージ３を貼付しである。

板バネの両端を折り曲げて形成された荷重伝達辺４，４
のそれぞれの下端５，５には変形を起さない板６を取り
付け、その中心に荷重の掛かるもう一方の支点７が設置
しである。

上記形状を有する本願考案検出装置は、上辺１の支点２
と板６の支点７に対し、左半分および右半分がそれぞれ
片持検出装置を構成していることになり、片持検出装置
の長点が生かされるとともに欠点が解消されたものとな
っている。

本願考案検出装置は一方の支点が設置された板バネにス
トレインゲージを貼付し、もう一方の支点が設置された
部分に変形を起さない材例料を用いであるため該装置に
荷重を掛けた場合、ストレインージの貼付された板バネ
だけが荷重に即応して変形し正確な測定値を出す。

また、荷重伝達辺４，４が曲がり易くなっているため、
荷重伝達辺に影響されることなく板バネの変形を均一に
行わしめて更に誤差のない測定結果が得られるものであ
る。

本願考案検出装置は荷重伝達辺の長さを上辺より長くす
れば感度が上がり、またストレインゲージの貼付位置を
支点に近ずければ精度を良くすることができる。

従来の辺持検出装置に比較して本願考案検出装置の利点
を挙げれば次の如くである。

（１） 支点を中心にして両側にストレインゲージを
貼付しであるため、片持検出装置と同程度の感度を得る
のに鉛直方向の変位が約半分で済む。

従って、片持検出装置よりも板バネを硬くすることがで
きることから板バネの安定するまでの時間が早い。

（２）片持検出装置は荷重伝達の経路（第２固持号Ｐ）
に点あるいは線接触の機構を必要とするため取り扱いが
不便であるが、本願考案検出装置は上辺及び荷重伝達辺
がバネ材で構成されているため取扱いは極めて容易に行
える。

（３）片持検出装置は、上記伝達経路の接触に不具合が
あると、かなりの誤差を生ずるが、本願装置は構造上誤
差を生ずる箇所がないため信頼性がある。

第４図は本願考案における他の実施例を示したもので荷
重伝達辺４，４を直接系合し、該系合点に荷重を掛ける
ようにしたもので作用効果は第３図のものと全く同一と
なる。

尚、第３図、第４図ともストレインゲージを貼付した上
辺１が上方に位置しているが、これを上下転倒しても用
いることができることはいうまでもないことである。

以上説明した如く、本願考案微小荷重測定装置は従来の
片持検出装置に比べ、精度、操作、信頼性の面において
優れた効果があり、また差動トランス検出装置よりも応
答速度も早く、しかも安価であるため表面張力測定以外
にも微小荷重測定には極めて広範囲な応用が可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は従来の微小荷重検出装置、第３゜４図は本
願考案実施例を示す。 １・・・・・・板バネの上辺、２・・・・・・支点、３
・・・・・・ストレインゲージ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 両端を折り曲げた板バネの上辺の中心に一方の支点を設
   けるとともに、該上辺の表裏には上辺の支点に対して左
   右対称位置にストレインゲージを貼付し、しかも板バネ
   の両端を折り曲げて形成された荷重伝達辺の下端は変形
   を起さない構造にしてその中心となるところにもう一方
   の支点を設けたことを特徴とする微小荷重検出装置。