JPS62194432A

JPS62194432A - 圧力検出装置

Info

Publication number: JPS62194432A
Application number: JP3534686A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Arasawa; 荒沢　弘樹
Original assignee: Hazama Gumi Ltd
Current assignee: Hazama Ando Corp
Priority date: 1986-02-21
Filing date: 1986-02-21
Publication date: 1987-08-26

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】〈産業上の利用分野〉この発明は各種の物体や流体から受ける機械圧力を検出
するために用いられる圧力検出装置に関する。

一１＝〈従来の技術〉従来から、物体や流体から受ける機械圧力を検出するも
のとして、例えば第６図に示すようなマットタイプの圧
力検出装置が提供されている。この圧力検出器は、微小
間隔を保って対向配置した２枚の電極板１，２と、これ
らの電極板１，２の一部を絶縁支持する絶縁部材３と、
これらの電極板１，２にランプ４および電源５を直列接
続するケーブル６とを備え、上記電極板１，２とケーブ
ル６の一部は、柔軟性のあるゴム状の容器７内に設置さ
れている。

かかる構成になる圧力検出装置は、圧力または荷重を受
けて変位する物体に近接して設けられ、物体がこの圧力
検出装置に及ぼす圧力を、電極板１．２が接触すること
によるランプ４の点灯によって検知するようになってい
る。つまり、物体の圧力が作用したか否かをランプ４の
点灯によって検知できるようになっている。

〈発明が解決しようとする問題点〉しかしながら、かかる従来の圧力検出装置にあ−２＝っては、電極板１，２が頻繁な接触、開離動作によって
次第に摩耗していき、遂には接触不良となり、耐久性が
急速に低下していくほか、上記電極板１，２に対し平行
な方向に加わる圧力の検出は全く不可能である。さらに
、電極板１，２を包む容器７の中心方向に作用するすべ
ての圧力を検出するものを製作することは、極めて難し
いという実用」二の問題点があった。

この発明は上記のような諸問題点を解決するためになさ
れたもので、半永久的にあらゆる方向から作用する圧力
の有無、およびその圧力の大きさを高感度で検出するこ
とができる圧力検出装置を得ることを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉この発明にかかる圧力検出装置は、液体を封入した柔軟
性のある袋状体に、袋状体内の流体に作用する圧力を検
出する圧力センサを取り付けた構成としたものである。

〈作用〉この発明における圧力センサは、袋状体に作用＝３− する圧力を、この袋状体内を流動する流体を介して検出
し、この検出データを電気信号として外部回路に出力す
るように作用する。

〈発明の実施例〉以下に、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図において、１１は水枕状の袋状体で、これがゴムな
どの柔軟性がある部材によって形成されている。、１２
はこの袋状体１１内に第２図に示すように充填した水、
油、空気、ガスなどの流体で、この流体に一部が接触す
る圧力センサ１３が、袋状体１１に取り付けられている
。１４はこの圧力センサ１３の出力信号をアンプ１５に
供給するケーブル、１６はアンプ１４の出力、すなわち
所定の圧力信号が得られたか否かを表示する表示器、１
７はアンプ１４の出力をサンプリングしてディジタル信
号に変換するアナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ変換
器）、１８はディジタル変換した圧力データにもとづい
て、その圧力の大きさを演算するマイクロプロセッサ、
１９はその演算結果を表示する表示器である。なお、こ
の表示器］−９と上記表示器１６とは、一つのブロック
内に設けたり、一方を他方で兼用するようにすることも
できる。なお、上記の圧力センサ１３としては圧力変化
を電気抵抗の変化に変えるもの、水晶やロッシェル塩な
どの結晶歪による圧電変換作用を呈する圧力−電気変換
素子が用いられる。なお、上記流体１２が不活性流体で
ないときには、予め圧力センサにこれを変質させない被
覆処理を施すことが望ましい。

かかる構成になる圧力検出装置では、上記袋状体１１を
荷重測定すべき物体や流体に接触する所定位置に設置す
る。そして、その袋状体１１に上記物体などから圧力を
受けると、この袋状体１１は容易に変形し、この変形に
より容積変化を生じた分だけ、上記流体１２の圧力も変
化する。この圧力の変化は袋状体１１の内壁のいずれに
おいても均等であり、従って、この流体１２の均等圧力
が圧力センサ１３により検出される。また、この圧力セ
ンサ１３の出力は電気信号としてアンプ１５に入力され
、増幅された後表示器１６に入力される。このため、表
示器１６は上記圧力が設定値に達したことを点灯や点滅
によって表示することになる。

一方、上記アンプ１５に入力された圧力信号は、Ａ／Ｄ
変換器１７によってディジタル信号に変換され、このデ
ィジタル信号にもとづいて、マイクロプロセッサ１８が
刻々変化する圧力の大きさをリアルタイムで計数並びに
表示器１９に表示する。

第３図は他の実施例を示す。これは、袋状体１１にチュ
ーブ２０を連結し、このチューブ２０端に圧力センサ１
３を取り付けたもので、流体１２の圧力をチューブ２０
内に導いて、このチューブ２０端の圧力センサ１３で検
出するようにしである。これによれば、ノイズや外乱信
号がケーブル１４に直接侵入するのを防止する場合や絶
縁性が問題視される場合に、実用上極めて有益である。

第４図はさらに他の実施例を示す。これは袋状体１１Ａ
が一端を閉塞したチューブ状をなし、他端開口部を圧力
センサ１３で密封固定した構造をなす。この袋状体１１
は必要に応じて十分な長尺６一物となし、これを圧力を発生する物体に張りめぐらせた
り、流体内に浸漬したりすることにより、その物体や流
体に作用する圧力を、上記同様の原理で、圧力センサ１
３により検出することが可能である。

第５図はまた他の実施例を示す。これは高圧水ジェット
切削機に用いるウォータジェットノズル部１５を筒状の
袋状体１１Ｂで包み、この袋状体１１Ｂにチューブ１６
の一端を接続したものであり、このチューブ１６の他端
には、圧力センサ１３が取り付けられている。そして、
この袋状体１１Ｂ内には流体１２が充填されている。し
たがって、ウォータジェットノズル部１５が何らかの原
因で突起物等に衝突した場合には、このノズル部１５は
水圧の上昇によって膨大し、袋状体１１Ｂ内の流体を圧
迫する。このため、この流体の圧力は、上記同様に圧力
センサ１３により検出されることになり、結果的にノズ
ル部１５内の水圧、すなわち、このノズル部１５が突起
物等に衝突したことを検知できることになる。

このように、袋状体に充填した流体圧の変化を、この袋
状体に作用する圧力の変化として、圧力センサ１３によ
り検出するようにしたので、その圧力の作用方向に関係
なく、正確にしかも簡単に、この袋状体１１．ＩＩＡ、
ＩＩＢを用いて物体等に働く圧力を検出することができ
る。

〈発明の効果〉以上説明したように、この発明によれば、水、油、空気
などを封入した柔軟な袋状体に、この袋状体の変形に伴
う上記流体の圧力変化を検出するための圧力センサを設
けたことによって、この袋状体に圧力を付与するあらゆ
る物体や流体の圧力を高感度に検出することができるほ
か、その圧力センサとして、機械的接触部を持たない圧
カー電気変換型圧カセンサを用いることにより、耐久性
が著しく向上するなどの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる圧力検出装置の概観図、第２
図は同じく袋状体の断面図、第３図は同じく他の実施例
の概観図、第４図は同じくさらに他の実施例の概観図、
第５図は同じくまた他の実施例の概観図、第６図は従来
の圧力検出装置の概略断面図である。１１、ＩＩＡ、ＩＩＢ・・袋状体、１２・・流体、１３
・・圧力センサ、１６，１９・・表示器、１８・・マイ
ロクプロセッサ。

Claims

【特許請求の範囲】１）　外部圧力を受けて変形し、この変形によって生じ
た電気信号を検出する圧力検出装置において、水や空気
などの流体を封入した柔軟な袋状体に、この袋状体の変
形に伴う上記流体の圧力変化を検出する圧力センサを取
り付けたことを特徴とする圧力検出装置。２）　袋状体がゴムまたは合成樹脂によって構成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の圧
力検出装置。３）　圧力センサが圧力−電気変換素子から構成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の圧
力検出装置。