JPS6316202A - 円筒体内の圧力、垂直力およびたわみ測定装置 - Google Patents

円筒体内の圧力、垂直力およびたわみ測定装置

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JPS6316202A
JPS6316202A JP61172675A JP17267586A JPS6316202A JP S6316202 A JPS6316202 A JP S6316202A JP 61172675 A JP61172675 A JP 61172675A JP 17267586 A JP17267586 A JP 17267586A JP S6316202 A JPS6316202 A JP S6316202A
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JP
Japan
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strain gauge
tube
pressure
strain
deflection
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JP61172675A
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English (en)
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ブルクハルト、ケムプフ
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Kraftwerk Union AG
Original Assignee
Kraftwerk Union AG
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0001—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means
    • G01L9/0002—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using variations in ohmic resistance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/16—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
    • G01L5/161—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in ohmic resistance
    • G01L5/1627—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in ohmic resistance of strain gauges

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、円筒体特に管体内の圧力、垂直力およびたわ
みを測定するための装置に関する。
〔従来の技術〕
この禎Ｑ″Ａｉｔはヨーロッパ・爵計第４２３７１号明
細書により公知である。この公知の装置においては、中
空体特に管体は２つに分けられた測定値センサによって
取巻かれて、内圧変化に起因する゛管変形が検出される
。
〔発明が解決しようとする間１点〕 しかしながら、囲壁の円周方向伸長は内圧の変化だけに
よって惹き起こされるのではない。中空体の機械的表面
応力によって同様に変形が惹き起こされ、この変形が内
圧による変形に直光される。それゆえ、！！された変形
の大きさくよっては、全変形量から内圧を決定すること
は不可能であるか、または、出来たとしても大きな誤差
を含むおそれがある。
そこで本発明は、圧力に重畳する他の応力によって乱さ
れないような、管体内の圧力を測定するための装置を提
供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的を達成するために、本発明は、第１のストレー
ンゲージが管体に軸方向に沿って取付けられ、Ｍ２のス
トレーンゲージが管体に接線方向に沿って取付けられ、
これらのストレーンゲージには、出力端に圧力、垂直力
およびたわみの個々の値が得られる評価装置が接続され
ることを特徴とする。
〔作　用〕
ストレーンゲージの信号は公知の測定増幅器によって増
幅さｎ１材料法則に基づいて伸長信号を圧力、■直方、
たわみに比例して互いに依存しない成分に分割する評価
装置に供給される。Ｅモジュールおよびポアッソン比の
ような幾何学的寸法および材料固有値が同時て考慮さ汎
る場合には。
得ようとした値は評価装置の出力端で直接的に検出する
ことができる。
本発明による装置においては、公ものストレーンゲージ
が管体Ｏ対向位１に膝線方回および軸方向に沿って取付
けられる。たとえば、軸方向に分つ４個のストレーンゲ
ージが９０″の間隔でもって同一円周上に分散して取付
けられ、円周方向に分う２個のストレーンゲージが管体
直径上でかつ軸方向に沿って置かｎた２個のストレンゲ
ージの近辺に取付けられる。このようＫすることに二っ
て、ストレーンゲージに作用する圧力はストレーンゲー
ジに作用する曲げ応力と区別される。
〔実施例〕
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
第１図は本発明による装置の概略図、第２図は表面上に
本発明による装置のストレーンゲージが取付けられてい
る管体の概略図、第３図は圧力測定のために二重渦巻き
に形成されたストレーンゲージの概略図である。
しかして第２図に示された管体７の変形を測定するため
に、′３体表面にはストレーンゲージ１〜６が取付けら
ｎている。４個のストレーンゲージ１〜４は・ｎ体７０
長手方向に石って同一円周上に９０°の間隔に０舷され
て取付けらｎている。これらＱストレーンゲージ１〜４
は管体７がその接線方向に伸長すると信号を発信する。
他の２つのストレーンゲージ５，６社円周方向に分って
互い罠向き合うようにストレーンゲージ１，２の近辺に
取付けられている。これらのストレーンゲージ５゜６は
管体７が軸方向に伸長すると信号を発信する。
ストレーンゲージ１〜６は第１図に示すように測定増幅
器８を介して評価装置９に接続されている。評価装置９
の出力は指示装置１０または記録装置に接続されておシ
、これらには管体７の圧力。
垂直力（法線力）およびたわみの６値が供給さｎる。
第３図に示されたストレーンゲージ１１は管体７の軸方
向および接１１９方向に父互に延びて直グＨ娶続された
Ａなった長さのストレーンゲージ帯から購！＆されてい
る。その場合に、（ａｌｌ、９凹成分の１じ和）対（接
線方向成分の４オ０　）は１対（管体７のポアッソン比
）と同じである。ストレーンゲージ１１はたとえば管体
表面に設けら！Ｌるえ待ンート１２上に配設された二直
′＋８巻きの形状をしている。
ストレーンゲージ１１の感度、材料値および管寸法が判
ると、本発明による装置によって、圧力。
垂直力およびたわみが決定される１校正は■要ないが、
しかしながら校正を行うと精Ｉｆは高くなる。
（ストレーンゲージ１１の接線方向成分の総和）対（ス
トレーンゲージ１１の軸方向成分の総和）は１対（ポア
ッソン比）と同じである。それｒこよって、二重４巻き
形のストレーンゲージ１１の出力端子では、管体７内の
圧力に比例する信号が得られる。たとえば大抵の導管に
はポアッソン比ＣＬ３の材料が使用されるので、１２０
Ωのストレーンゲージは、９２．３Ωのストレーンゲー
ジ帯が管体７のは線方向に取付けられかつ２７．７０の
ストレーンゲージ帯が管体７の、軸方向をて取付けられ
るように、分配される。そｎによって、ストレーンゲー
ジ１１の出力信号は管体７の内部の圧力に比例するよう
になる。
〔全開の効果〕
本発明による装置によれば、７体に孔を明けたシまｆｃ
は圧力測定短管等全取付けたりして管体機能および管体
原形を変化させることなく、管体の圧力、垂直力、たわ
みを分離して別々に指示することができるという利点が
得られる。ストレーンゲージとしてはその場合に市販品
を愛用することができる。
本発明の他の１つの例によれば、１つの測定部を形成す
る長さの異なった多数のストレーンゲージ帯が管体に接
線方向ンよび軸方向に石って取付けられて直列に接続さ
れ、その場合に、軸方向長さと接線方向長さとの比は１
とポアッソン比との比に等しく設定される。このような
ストレーンゲージから成る測定部の信号は圧力だけに亘
接比例する。他の測定！（垂直力、たわみ）へＤ影響は
既に除去されているので、複雑な慣成の評価装置は必要
とされない。
ストレーンゲージはたとえば二重渦巻きの形状にて取付
けられるつこのような形状によれば、狭い制限されたス
ペースでも、軸方向および迷・腺方向の伸長を測定可能
になる利点が得られる。
本発明によれば特Ｋ、簡単な評価装置を用いて、複雑な
材料応力を個々の応力の作用の仕方に基づいて分離可能
であるとｂう利点が得られる。そのために管体を変化さ
せることは必要とせず、たと。
えは圧力測定短管の如きものも取付ける必要がない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による装置の概略図、第２図は表面に本
発明くよる装置のストレーンゲージが取付けらｎでいる
管体の概略図、第６図は圧力測定のために二重渦巻きの
形状に形成されたストレーンゲージの概略図である。 １〜６・・・ストレーンゲージ、戸・・管体、８・・催
１１定増ｌ：４６．９・・・評？ｄｆ４．＋　０−・指
示ｇｃＩ！、１１・・・ストレーンゲージ、１２・・・
支持／−ト。 ）口Ｓ）　＋＋、’ｐ人７ｒ、７．Ｈ７Ｊ　Ｈ９。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）第１のストレーンゲージ（１〜４）が管体（７）に
    軸方向に沿つて取付けられ、第２のストレーンゲージ（
    ５、６）が管体に接線方向に沿つて取付けられ、これら
    のストレーンゲージ（１〜６）には、出力端に圧力、垂
    直力およびたわみの個々の値が得られる評価装置（９）
    が接続されることを特徴とする円筒体内の圧力、垂直力
    およびたわみ測定装置。 ２）管体（７）には４個のストレーンゲージ（１〜４）
    が軸方向に沿つて同一円周上に９０°の間隔でもつて分
    散して取付けられ、２個のストレーンゲージ（５、６）
    が円周方向に沿つて管体直径上でかつ軸方向に沿つて置
    かれた２個のストレーンゲージ（１、２）の近辺に取付
    けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載の装置。 ３）圧力を測定するために、前記管体（７）の１つの測
    定部では、１つのストレーンゲージ（１１）を構成する
    異なつた長さの多数のストレーンゲージ帯が管体の接線
    方向および軸方向に沿つて取付けられて直列接続されて
    おり、その場合に軸方向長さと接線方向長さとの比は１
    と管体のポアッソン比との比に等しいことを特徴とする
    特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４）ストレーンゲージ（１１）は二重渦巻きの形状にて
    取付けられていることを特徴とする特許請求の範囲第３
    項記載の装置。
JP61172675A 1985-07-25 1986-07-22 円筒体内の圧力、垂直力およびたわみ測定装置 Pending JPS6316202A (ja)

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DE3526663 1985-07-25

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US (1) US4738140A (ja)
EP (1) EP0210523B1 (ja)
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ES (1) ES2000727A6 (ja)
YU (1) YU101686A (ja)

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