JPH01113601A - 高温用ひずみゲージおよびその添着構造 - Google Patents
高温用ひずみゲージおよびその添着構造Info
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- JPH01113601A JPH01113601A JP27036487A JP27036487A JPH01113601A JP H01113601 A JPH01113601 A JP H01113601A JP 27036487 A JP27036487 A JP 27036487A JP 27036487 A JP27036487 A JP 27036487A JP H01113601 A JPH01113601 A JP H01113601A
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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】
（ａ） 技術分野
本発明は、高温用ひずみゲージおよびその添着構造に関
し、より詳細には、高温下で被測定対象物に作用する応
力、荷重、圧力、回転力等の物理量を電気量に変換する
ひずみゲージ素子およびそのひずみゲージを該被測定対
象物自体または該被測定対象物に取付けられる物理量−
電気量変換器の起歪部等の被測定体に添着する添着構造
に関するものである。。
し、より詳細には、高温下で被測定対象物に作用する応
力、荷重、圧力、回転力等の物理量を電気量に変換する
ひずみゲージ素子およびそのひずみゲージを該被測定対
象物自体または該被測定対象物に取付けられる物理量−
電気量変換器の起歪部等の被測定体に添着する添着構造
に関するものである。。
（ｂ） 従来技術
電気抵抗線ひずみゲージは古くから使用され。
常温におけるひずみ測定技術は確立されたと言える。ま
た、高温において使用可能なひずみゲージも開発され、
現在、多く用いられている。
た、高温において使用可能なひずみゲージも開発され、
現在、多く用いられている。
その従来例のいくつかについて第１１図から第１４図を
用いて説明する。
用いて説明する。
第１１図および第１２図に示す従来例は、常温にて用い
られるひずみゲージを改良したもので、ベース２６とし
てポリイミド、アスベスト等を用い、抵抗線材料２４と
してＮｉ−Ｃｒ系合金を用い、芳香族系樹脂およびシリ
コーン樹脂系接着剤２５にて被測定体２８に貼り付ける
ひずみゲージである（以下、「接着型ひずみゲージ」と
称する）、尚、抵抗線材料２４には、ゲージリード２７
をスポット溶接等により接続しである。そして上述のよ
うに、抵抗線材料（ひずみゲージ素子）２４は、ベース
２６・を介して、被測定体２８に接着剤２５によって接
着される。
られるひずみゲージを改良したもので、ベース２６とし
てポリイミド、アスベスト等を用い、抵抗線材料２４と
してＮｉ−Ｃｒ系合金を用い、芳香族系樹脂およびシリ
コーン樹脂系接着剤２５にて被測定体２８に貼り付ける
ひずみゲージである（以下、「接着型ひずみゲージ」と
称する）、尚、抵抗線材料２４には、ゲージリード２７
をスポット溶接等により接続しである。そして上述のよ
うに、抵抗線材料（ひずみゲージ素子）２４は、ベース
２６・を介して、被測定体２８に接着剤２５によって接
着される。
第１３図（ａ）および（ｂ）に示す従来例は。
点溶接によってひずみゲージを被測定体に添着するタイ
プであり、溶接型ひずみゲージと称されている。このタ
イプのひずみゲージは、ステンレス鋼管によってカプセ
ル２９を製作し、このカプセル２９の中に抵抗線材料２
４を金属酸化物３０と共に入れた形式のものであり、ス
テンレス鋼製のベース２６を点溶接によって、被測定物
に添着させるものである。
プであり、溶接型ひずみゲージと称されている。このタ
イプのひずみゲージは、ステンレス鋼管によってカプセ
ル２９を製作し、このカプセル２９の中に抵抗線材料２
４を金属酸化物３０と共に入れた形式のものであり、ス
テンレス鋼製のベース２６を点溶接によって、被測定物
に添着させるものである。
第１４図に示す従来例は、フリーフィラメント型ひずみ
ゲージと称されるゲージであり、上記二種のひずみゲー
ジと異なり非常に細い抵抗線材料２４だけのゲージであ
る。そしてこの抵抗線材料２４を被測定体（図示せず）
に添着するのに接着剤を用いる方法と、アルミナ等を溶
射して添着させる方法とがあり、特に後者の方法により
添着するものは、溶射型ひずみゲージと称されている。
ゲージと称されるゲージであり、上記二種のひずみゲー
ジと異なり非常に細い抵抗線材料２４だけのゲージであ
る。そしてこの抵抗線材料２４を被測定体（図示せず）
に添着するのに接着剤を用いる方法と、アルミナ等を溶
射して添着させる方法とがあり、特に後者の方法により
添着するものは、溶射型ひずみゲージと称されている。
第１４図は、このフリーフィラメント型ひずみゲージの
場合を示している。
場合を示している。
これらのひずみゲージには実用上、多くの問題点がある
。
。
例えば、接着型ひずみゲージは、ベース材料の耐熱性が
悪く、さらに第１２図に示すようにベース２６を介さな
ければ被測定体２８に添着することができず、このベー
ス２６の介在によってひずみの伝達効率が低下するとい
う問題があった。
悪く、さらに第１２図に示すようにベース２６を介さな
ければ被測定体２８に添着することができず、このベー
ス２６の介在によってひずみの伝達効率が低下するとい
う問題があった。
一方、アルミナを吹き付けて添着させる上記溶射型ひす
みゲージでは、以下のような欠点がある。
みゲージでは、以下のような欠点がある。
即ち、■フリーフィラメント型ゲージのゲージ自体のサ
イズとして極小のものが製作できない。
イズとして極小のものが製作できない。
■溶射型ひすみゲージにおいては、フィラメント（抵抗
線材料２４）の端部が被測定体に密着せず、この被測定
体が曲面をなす場合に特に顕著である。
線材料２４）の端部が被測定体に密着せず、この被測定
体が曲面をなす場合に特に顕著である。
■フィラメントの被測定体が当接する面（′１１面）は
、溶射によって吹き付けられない陰の部分なので被測定
体と接合せず、ひずみの伝達効率が低下する。■フィラ
メントの形状が小さい場合、溶射によって該フィラメン
トが飛散する。■溶射を行う溶射装置が大型になる。■
溶射装置が挿入できない部位（例えば筒体の内部）には
フィラメントを添着することができず、従って、複雑な
構造部材に適用できない、■溶射によって被測定体のひ
ずみゲージ添着部とその近傍の金属組織等が変り残留応
力が生じる。■フリーフィラメント型ひずみゲージを接
着剤で接着する場合は、フィラメントの仮留めおよびキ
ュアを繰返し行う必要があり、手間がかかる、等の問題
があった。
、溶射によって吹き付けられない陰の部分なので被測定
体と接合せず、ひずみの伝達効率が低下する。■フィラ
メントの形状が小さい場合、溶射によって該フィラメン
トが飛散する。■溶射を行う溶射装置が大型になる。■
溶射装置が挿入できない部位（例えば筒体の内部）には
フィラメントを添着することができず、従って、複雑な
構造部材に適用できない、■溶射によって被測定体のひ
ずみゲージ添着部とその近傍の金属組織等が変り残留応
力が生じる。■フリーフィラメント型ひずみゲージを接
着剤で接着する場合は、フィラメントの仮留めおよびキ
ュアを繰返し行う必要があり、手間がかかる、等の問題
があった。
最後に１点溶接による方法は、使用者の溶接技術によっ
て特性が大きく左右されない利点はあるが、溶接が不可
能な材料もあり、また、溶接個所の残留ひずみが測定値
に影響を与える虞れがあり。
て特性が大きく左右されない利点はあるが、溶接が不可
能な材料もあり、また、溶接個所の残留ひずみが測定値
に影響を与える虞れがあり。
薄板構造物には適用できないという欠点がある。
（ｃ） 目的
本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、その目的
とするところは、大型の設備を要さず、極小のものが容
易且つ安価に製作でき、平面性のない被測定体にも容易
に且つ確実に添着でき、被測定体の材質に関係なく添着
でき、しかも被測定体からひずみゲージ素子へのひずみ
伝達効率が極めて良好で、高温下で被測定体に作用する
応力、荷重、圧力、・回転力等の物理量を、これに対応
した電気量に変換し得る高温用ひずみゲージおよびその
添着構造を提供することにある。
とするところは、大型の設備を要さず、極小のものが容
易且つ安価に製作でき、平面性のない被測定体にも容易
に且つ確実に添着でき、被測定体の材質に関係なく添着
でき、しかも被測定体からひずみゲージ素子へのひずみ
伝達効率が極めて良好で、高温下で被測定体に作用する
応力、荷重、圧力、・回転力等の物理量を、これに対応
した電気量に変換し得る高温用ひずみゲージおよびその
添着構造を提供することにある。
（ｄ） 構成
上記の目的を達成させるために、第１の発明（特許請求
の範囲第１項記載の発明）は、高温下で被測定対象物に
作用する応力、荷重、圧力、回転力等の物理量を電気量
に変換するひずみゲージ素子を、該被測定対象物自体ま
たは該被測定対象物に取付けられる物理量−電気量変換
器の起歪部等の被測定体に添着される高温用ひずみゲー
ジにおいて、可撓性を有し上記物理量を受けて電気抵抗
が変化する箔状のひずみゲージ素子と、このひずみゲー
ジ素子の上記被測定体に添着される面の反対側の面上に
高温下で焼失すると共にアセトン等の有機溶剤により溶
けるアクリル樹脂等の可撓性を有する材料によって形成
された薄い支持層と、上記ひずみゲージ素子のゲージタ
ブに対応する上記支持層の部位近傍に穿設された連絡孔
を介して導かれ該ゲージタブと接続されたゲージリード
とを具備し、上記ひずみゲージ素子を上記被測定体に直
接接着剤により接着し得るように構成したものであり、
第２の発明（特許請求の範囲第２項記載の発明）は、高
温下で被測定対象物に作用する応力、荷重、圧力、回転
力等の物理量を電気量に変換するひずみゲージ素子を、
該被測定対象物自体または該被測定対象物に取付けられ
る物理量−電気量変換器の起歪部等の被測定体に添着す
る高温用ひずみゲージの添着構造において、可撓性を有
し上記物理量を受けて電気抵抗が変化する箔状のひずみ
ゲージ素子と、このひずみゲージ素子の上記被測定体に
添着される添着予定面の反対側の面上に高温下で焼失す
ると共にアセトン等の有機溶剤に溶けるアクリル樹脂等
の可撓性を有する材料によって形成された薄い支持層と
、上記ひずみゲージ素子のゲージタブに対応する上記支
持層の部位近傍に穿設された連絡孔を介して導かれ該ゲ
ージタブと接続されたゲージリードとからなるひずみゲ
ージが、該ひずみゲージの上記添着予定面を接着剤によ
り上記被測定体に接着されると共に、高温下に晒される
ことにより上記支持層が焼失されるように構成したもの
である。
の範囲第１項記載の発明）は、高温下で被測定対象物に
作用する応力、荷重、圧力、回転力等の物理量を電気量
に変換するひずみゲージ素子を、該被測定対象物自体ま
たは該被測定対象物に取付けられる物理量−電気量変換
器の起歪部等の被測定体に添着される高温用ひずみゲー
ジにおいて、可撓性を有し上記物理量を受けて電気抵抗
が変化する箔状のひずみゲージ素子と、このひずみゲー
ジ素子の上記被測定体に添着される面の反対側の面上に
高温下で焼失すると共にアセトン等の有機溶剤により溶
けるアクリル樹脂等の可撓性を有する材料によって形成
された薄い支持層と、上記ひずみゲージ素子のゲージタ
ブに対応する上記支持層の部位近傍に穿設された連絡孔
を介して導かれ該ゲージタブと接続されたゲージリード
とを具備し、上記ひずみゲージ素子を上記被測定体に直
接接着剤により接着し得るように構成したものであり、
第２の発明（特許請求の範囲第２項記載の発明）は、高
温下で被測定対象物に作用する応力、荷重、圧力、回転
力等の物理量を電気量に変換するひずみゲージ素子を、
該被測定対象物自体または該被測定対象物に取付けられ
る物理量−電気量変換器の起歪部等の被測定体に添着す
る高温用ひずみゲージの添着構造において、可撓性を有
し上記物理量を受けて電気抵抗が変化する箔状のひずみ
ゲージ素子と、このひずみゲージ素子の上記被測定体に
添着される添着予定面の反対側の面上に高温下で焼失す
ると共にアセトン等の有機溶剤に溶けるアクリル樹脂等
の可撓性を有する材料によって形成された薄い支持層と
、上記ひずみゲージ素子のゲージタブに対応する上記支
持層の部位近傍に穿設された連絡孔を介して導かれ該ゲ
ージタブと接続されたゲージリードとからなるひずみゲ
ージが、該ひずみゲージの上記添着予定面を接着剤によ
り上記被測定体に接着されると共に、高温下に晒される
ことにより上記支持層が焼失されるように構成したもの
である。
以下、第１および第２の発明（以下両発明を総称して、
ｒ本発明」という）に係る高温用ひずみゲージおよびそ
の添着構造の実施例を添付図面を参照しつつ詳細に説明
する。
ｒ本発明」という）に係る高温用ひずみゲージおよびそ
の添着構造の実施例を添付図面を参照しつつ詳細に説明
する。
第１図は、本発明に係る高温用ひずみゲージおよびその
添着構造の構成を一部省略して示す縦断側面図である。
添着構造の構成を一部省略して示す縦断側面図である。
第１図において、１は被測定対象物自体または該被測定
対象物に取付けられる物理量−電気量変換器の起歪部よ
りなる被測定体、２は接着材、３はひずみゲージ素子、
４はこのひずみゲージ素子３のゲージタブ、５はひずみ
ゲージ素子３の添着予定面、６は支持層、７はこの支持
層６の上記ゲージタブ４に対応する部位近傍に穿設され
た連絡孔、８はこの連絡孔７に先端部が挿入（導入）さ
れたゲージリード、９はこのゲージリード８と上記ゲー
ジタブ４とが溶接された溶接部である。尚。
対象物に取付けられる物理量−電気量変換器の起歪部よ
りなる被測定体、２は接着材、３はひずみゲージ素子、
４はこのひずみゲージ素子３のゲージタブ、５はひずみ
ゲージ素子３の添着予定面、６は支持層、７はこの支持
層６の上記ゲージタブ４に対応する部位近傍に穿設され
た連絡孔、８はこの連絡孔７に先端部が挿入（導入）さ
れたゲージリード、９はこのゲージリード８と上記ゲー
ジタブ４とが溶接された溶接部である。尚。
以下、ここで、第１図に示すように支持層６を有する添
着構造を準添着構造体と呼ぶこととする。
着構造を準添着構造体と呼ぶこととする。
そして、ひずみゲージ素子３、支持層６およびゲージリ
ード８をもってひずみゲージ１０を構成している。
ード８をもってひずみゲージ１０を構成している。
また、第１図において、各部材は厚みを極端に誇張して
示し、以下の図面においても同様である。
示し、以下の図面においても同様である。
さらに、第１図と共通部位には同一符号を付して重複し
た説明は省略する。
た説明は省略する。
第２図〜第６図は、上記ひずみゲージの構成をさらに詳
しく、製作工程の順を追って示した図で、第２図は支持
層を形成する工程を示す一部を破断した斜視図、第３図
はひずみゲージ素子を形成する準備の工程を示す斜視図
、第４図はひずみゲージ素子３が形成された状態を示す
斜視図、第５図は連絡孔を形成する工程を示す第４図の
一部を省略したＡ−Ａ’矢視断面図（ただし倒立）、第
６図はゲージリードの取付は状態を一部省略・破断して
示す拡大斜視図である。
しく、製作工程の順を追って示した図で、第２図は支持
層を形成する工程を示す一部を破断した斜視図、第３図
はひずみゲージ素子を形成する準備の工程を示す斜視図
、第４図はひずみゲージ素子３が形成された状態を示す
斜視図、第５図は連絡孔を形成する工程を示す第４図の
一部を省略したＡ−Ａ’矢視断面図（ただし倒立）、第
６図はゲージリードの取付は状態を一部省略・破断して
示す拡大斜視図である。
第２図において、１１は平坦なガラス板、１２はこのガ
ラス板１１上に置かれた、例えば、Ｎｉ−Ｃｒ等の箔材
（５μｍ程度）からなる抵抗材料、１３は例えばアクリ
ル樹脂等の高温下において焼失する材料の溶液を上記抵
抗材料１２上に、例えば２０μｍ〜５０μｍ程度の厚み
で塗布し、乾燥させて形成した薄いアクリル膜である。
ラス板１１上に置かれた、例えば、Ｎｉ−Ｃｒ等の箔材
（５μｍ程度）からなる抵抗材料、１３は例えばアクリ
ル樹脂等の高温下において焼失する材料の溶液を上記抵
抗材料１２上に、例えば２０μｍ〜５０μｍ程度の厚み
で塗布し、乾燥させて形成した薄いアクリル膜である。
第３図において、６はすでに述べたが、第２図のアクリ
ル膜１３を抵抗材料１２の大きさに整えて形成した可撓
性を有する支持層で、第２図と比べると、この支持層６
と抵抗材１２との上下関係を逆にして示しである。従っ
て前出の添着予定面５は、ここでは上方に位置する。１
５は周知のフォトエツチング法によってひずみゲージ素
子を形成するために、抵抗材料１２の添着予定面５上に
フォトエツチング用レジストを塗布した上で乾燥させ、
フォトマスクを用いて投射、露光した露光跡である。
ル膜１３を抵抗材料１２の大きさに整えて形成した可撓
性を有する支持層で、第２図と比べると、この支持層６
と抵抗材１２との上下関係を逆にして示しである。従っ
て前出の添着予定面５は、ここでは上方に位置する。１
５は周知のフォトエツチング法によってひずみゲージ素
子を形成するために、抵抗材料１２の添着予定面５上に
フォトエツチング用レジストを塗布した上で乾燥させ、
フォトマスクを用いて投射、露光した露光跡である。
第４図において、１６および１７は、第３図の状態から
さらに上記フォトエツチング法の周知の手順で形成され
たひずみゲージ素子３の両端部に形成されたゲージタブ
で、このタブ１６と第１図に示すゲージタブ４は同一で
あるが、被断面が異なっている。１８は、支持層６に上
記連絡孔７を穿設すべき略円柱状あるいは略円錐状の連
絡孔穿設予定部である。
さらに上記フォトエツチング法の周知の手順で形成され
たひずみゲージ素子３の両端部に形成されたゲージタブ
で、このタブ１６と第１図に示すゲージタブ４は同一で
あるが、被断面が異なっている。１８は、支持層６に上
記連絡孔７を穿設すべき略円柱状あるいは略円錐状の連
絡孔穿設予定部である。
第５図において、１９は支持層６のゲージタブ１６に対
応する位置、つまり、連絡孔穿設予定部１８上に滴下さ
れた例えばアセトン等の有機溶剤（以下、単に「アセト
ン」という）である。
応する位置、つまり、連絡孔穿設予定部１８上に滴下さ
れた例えばアセトン等の有機溶剤（以下、単に「アセト
ン」という）である。
第６図において、２０はゲージタブ１６とゲージリード
８とを接続するための溶接部９を形成するスポット溶接
された溶接点である。
８とを接続するための溶接部９を形成するスポット溶接
された溶接点である。
第７図および第８図は、いずれも準添着構造体を示す横
断面図で、ひずみゲージ１０の形状は第４図のＢ−Ｂ’
矢視断面を倒立させた形状として示し、第７図は被測定
体１が非導電性材料からなる場合のもの、第８図は被測
定体１が導電性材料からなる場合のものである。
断面図で、ひずみゲージ１０の形状は第４図のＢ−Ｂ’
矢視断面を倒立させた形状として示し、第７図は被測定
体１が非導電性材料からなる場合のもの、第８図は被測
定体１が導電性材料からなる場合のものである。
第７図および第８図において、２１は被測定体１とひず
みゲージ素子３の添着予定面５とを接着する純接着剤と
しての無機系の接着剤で、第１図の接着剤２と同一であ
る。２２はこの接着剤に混入された絶縁材料からなる粉
粒としてのガラスピーズで、このガラスピーズ２２と接
着剤２１とで混入接着剤を構成している。また、ガラス
ピーズ２２は、この例では約５μｍの直径を有している
。
みゲージ素子３の添着予定面５とを接着する純接着剤と
しての無機系の接着剤で、第１図の接着剤２と同一であ
る。２２はこの接着剤に混入された絶縁材料からなる粉
粒としてのガラスピーズで、このガラスピーズ２２と接
着剤２１とで混入接着剤を構成している。また、ガラス
ピーズ２２は、この例では約５μｍの直径を有している
。
第１０図は、本発明に係る高温用ひずみゲージの添着構
造が完成した状態を示す横断面図で、点線は支持層６が
消失する前の態様を示している。
造が完成した状態を示す横断面図で、点線は支持層６が
消失する前の態様を示している。
次に、このように構成された本実施例の製造方法、添着
方法および作用について説明する。
方法および作用について説明する。
まず、ひずみゲージ１０自体の製造工程を説明する。第
２図〜第４図に至るまでの工程は、構成の説明で述べた
とうりなので省略する。第５図に至って１滴下されたア
セトン１９によって、滴下後、やや時間が経つと、支持
層６の連絡孔穿設予定部１８が下方に向かって軟化する
ので、先端が柔らかく且つ尖ったつま楊子状の治具でピ
ックし、第６図に示すような連絡孔７を穿設する。そし
てゲージリード８の先端部を該連絡孔７に挿入してゲー
ジタブ１６に当接させ、溶接点２ｏにおいてスポット溶
接を行ってゲージタブ１６とゲージリード８を接合する
（図示しないが他方のゲージタブ１７も同様になされる
）、尚、上述の説明かられかるように、連絡孔７は、第
６図に示すようなきれいな円形ではなく、実際には不定
形であるが。
２図〜第４図に至るまでの工程は、構成の説明で述べた
とうりなので省略する。第５図に至って１滴下されたア
セトン１９によって、滴下後、やや時間が経つと、支持
層６の連絡孔穿設予定部１８が下方に向かって軟化する
ので、先端が柔らかく且つ尖ったつま楊子状の治具でピ
ックし、第６図に示すような連絡孔７を穿設する。そし
てゲージリード８の先端部を該連絡孔７に挿入してゲー
ジタブ１６に当接させ、溶接点２ｏにおいてスポット溶
接を行ってゲージタブ１６とゲージリード８を接合する
（図示しないが他方のゲージタブ１７も同様になされる
）、尚、上述の説明かられかるように、連絡孔７は、第
６図に示すようなきれいな円形ではなく、実際には不定
形であるが。
作図の都合上、円形とした。また連絡孔７の内壁につい
ても同様である。
ても同様である。
次に、このように製作されたひずみゲージ１０の準添着
構造体について説明する。
構造体について説明する。
第１図および第７図に示すように、被測定体１が非導電
性材料からなる場合は、被測定体１に接着剤２１（２）
を塗布し、ひずみゲージ素子３の添着予定面５を被測定
体１側に向けてひずみゲージ１０を接着させる。
性材料からなる場合は、被測定体１に接着剤２１（２）
を塗布し、ひずみゲージ素子３の添着予定面５を被測定
体１側に向けてひずみゲージ１０を接着させる。
一方、被測定体１が導電性材料からなる場合は、第８図
に示すようにガラスピーズ２２が混入した接着剤２１に
よって上記ひずみゲージ１０を接着する。
に示すようにガラスピーズ２２が混入した接着剤２１に
よって上記ひずみゲージ１０を接着する。
このようにして製作された第８図に示す上記準添着構造
体を高温下に晒し、支持層６を焼失させると、第９図７
に示すような、添着構造が完成する。
体を高温下に晒し、支持層６を焼失させると、第９図７
に示すような、添着構造が完成する。
このように、本実施例によれば、抵抗材料１２上に支持
層６を形成した上で、フォトエツチング法によって該抵
抗材料１２からひずみゲージ素子３を形成するように構
成したから、極小のひずみゲージ素子３の製作が可能で
あるという利点があり、しかも該ひずみゲージ素子３が
支持層６によって支持されているので取扱いが容易であ
るという利点がある。
層６を形成した上で、フォトエツチング法によって該抵
抗材料１２からひずみゲージ素子３を形成するように構
成したから、極小のひずみゲージ素子３の製作が可能で
あるという利点があり、しかも該ひずみゲージ素子３が
支持層６によって支持されているので取扱いが容易であ
るという利点がある。
また、支持層６はアセトン１９の滴下によって容易に軟
化し、その後ピックするだけで簡略に連絡孔７が穿設で
きるので、ひずみゲージ素子１０自体の製作が簡易であ
るという利点がある。
化し、その後ピックするだけで簡略に連絡孔７が穿設で
きるので、ひずみゲージ素子１０自体の製作が簡易であ
るという利点がある。
さらに、添着構造においては、ひずみゲージ素子３が従
来のようにベース２６を介すことなく、直接に被測定体
１に接着でき、ひずみの伝達効率が向上するに加えて、
ひずみゲージ素子３の動きを規制する支持層６は焼失し
て存在しないので。
来のようにベース２６を介すことなく、直接に被測定体
１に接着でき、ひずみの伝達効率が向上するに加えて、
ひずみゲージ素子３の動きを規制する支持層６は焼失し
て存在しないので。
ひずみゲージ素子３の感度が一層向上するという利点が
ある。
ある。
また、被測定体１が導電性材料からなる場合は、接着剤
２１に混入されたガラスピーズ２２によって絶縁状態を
保持するので、接着時にひずみゲージ１ｏに強い押圧力
を与えてもひずみゲージ素子３の各辺が被測定体１によ
って短絡されることもなく、また高温下における接着剤
２１の絶縁劣化の影響を受けないという利点がある。
２１に混入されたガラスピーズ２２によって絶縁状態を
保持するので、接着時にひずみゲージ１ｏに強い押圧力
を与えてもひずみゲージ素子３の各辺が被測定体１によ
って短絡されることもなく、また高温下における接着剤
２１の絶縁劣化の影響を受けないという利点がある。
従って、ひずみゲージ素子３および支持層は可撓性を有
するので複雑な被測定体にも何ら支障なく適用できると
いう利点があり、さらに被測定体の材質（金属、非金属
等）を選ばないという利点がある。
するので複雑な被測定体にも何ら支障なく適用できると
いう利点があり、さらに被測定体の材質（金属、非金属
等）を選ばないという利点がある。
また、接着剤を用いるので、極小形状のひずみゲージ素
子３でも飛散することはなく、従来の溶接による方法の
欠点も持ちえない。
子３でも飛散することはなく、従来の溶接による方法の
欠点も持ちえない。
また、上記溶射型ひずみゲージのように特別大型な装置
を要しないという利点がある。
を要しないという利点がある。
尚、本発明は、上述の実施例に何ら限定されることなく
、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形実
施ができるものである。
、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形実
施ができるものである。
例えば、第１０図に示すように、無機系の接着剤による
保護膜２３を形成してもよい。この場合、添着構造の特
性がより安定するという利点がある。
保護膜２３を形成してもよい。この場合、添着構造の特
性がより安定するという利点がある。
また、上述の説明において、ひずみゲージ１０は１つし
か添着しなかったが、複数添着してもよい。従って、い
わゆるロゼツト型ひずみゲージにも適用できる。
か添着しなかったが、複数添着してもよい。従って、い
わゆるロゼツト型ひずみゲージにも適用できる。
また、被測定体１は平坦なものしか図示しなかったが、
曲面１例えば円筒状部材の内周面および外周面にも容易
に適用できる。従って、ベローズに直接添着したり、圧
力計等のダイヤフラムの内面に添着することができる。
曲面１例えば円筒状部材の内周面および外周面にも容易
に適用できる。従って、ベローズに直接添着したり、圧
力計等のダイヤフラムの内面に添着することができる。
（ｅ） 効果
以上詳述したように、第１の発明および第２の発明によ
れば、取付けには大型の設備が不必要であり、極小のも
のが容易且つ安価に製作でき、平面性を有するものはも
とより曲面等複雑な面を有する被測定体に容易且つ確実
に添着できると共に被測定体がセラミックス、カーボン
、金属材料等の材質に拘りなく添着でき、しかも被測定
体からひずみゲージ素子へのひずみ伝達効率が極めて良
好で、高温下で被測定体に作用する応力、荷重、圧力１
回転力等の物理量を、これに対応した電気量に変換し得
る高温用ひずみおよびその添着構造を提供することがで
きる。
れば、取付けには大型の設備が不必要であり、極小のも
のが容易且つ安価に製作でき、平面性を有するものはも
とより曲面等複雑な面を有する被測定体に容易且つ確実
に添着できると共に被測定体がセラミックス、カーボン
、金属材料等の材質に拘りなく添着でき、しかも被測定
体からひずみゲージ素子へのひずみ伝達効率が極めて良
好で、高温下で被測定体に作用する応力、荷重、圧力１
回転力等の物理量を、これに対応した電気量に変換し得
る高温用ひずみおよびその添着構造を提供することがで
きる。
第１図は、本発明に係る高温用ひずみゲージおよびその
添着構造の構成の一部を示す縦断側面図、第２図〜第６
図は、第１図に示した実施例に用いるひずみゲージの構
成をさらに詳しく、製作工程の順を追って示した図で、
このうち第２図は、支持層を形成する工程を示す一部を
破断した斜視図。 第３図は、ひずみゲージ素子を形成する準備の工程を示
す斜視図、第４図は、ひずみゲージ素子が形成された状
態を示す斜視図、第５図は、連絡孔を形成する工程を示
す第４図Ａ−Ａ’矢視部分断面図（ただし倒立）、第６
図は、ゲージリードの取付は状態を一部省略・破断して
示す拡大斜視図、第７図および第８図は、いずれも準添
着構造体を示す横断面図で、ひずみゲージの形状は第４
図のＢ−Ｂ’矢視断面を倒立させた形状として示し、こ
のうち、第７図は被測定体が非導電性材料からなる場合
のもの、第８図は被測定体が導電性材料からなる場合の
ものを示しており、第９図は、第８図に示す準構造体の
支持層を焼失せしめた状態の添着構造を示す横断面図、
第１０図は、本発明に係る高温用ひずみゲージの添着構
造が完成した状態を示す横断面図、第１１図および第１
２図は、従来の接着型ひずみゲージの構成をそれぞれ示
す平面図および断面図、第１３図（ａ）および（ｂ）は
、従来の溶接型ひずみゲージの構成をそれぞれ示す正面
図および縦断面図、第１４図は、従来の溶射型ひすみゲ
ージの構成を示す平面図である。 １・・・・・・被測定体、 ２・・・・・・接着剤、 ３・・・・・・ひずみゲージ素子、 ４．１６，１７・・・・・・ゲージタブ、５・・・・・
・添着予定面。 ６・・・・・・支持層、 ７・・・・・・連絡孔、 ８・・・・・・ゲージリード、 ９・・・・・・溶接部。 １０・・・・・・ひずみゲージ、 １１・・・・・・ガラス板。 １２・・・・・・抵抗材料、 １３・・・・・・アクリル膜、 １５・・・・・・露光跡、 １８・・・・・・連絡孔穿設予定部、 １９・・・・・・有機溶剤（アセトン）、２１・・・・
・・接着剤。 ２２・・・・・・ガラスピーズ、 ２３・・・・・・保護膜。 特許出願人 株式会社 共 和 電 業。
添着構造の構成の一部を示す縦断側面図、第２図〜第６
図は、第１図に示した実施例に用いるひずみゲージの構
成をさらに詳しく、製作工程の順を追って示した図で、
このうち第２図は、支持層を形成する工程を示す一部を
破断した斜視図。 第３図は、ひずみゲージ素子を形成する準備の工程を示
す斜視図、第４図は、ひずみゲージ素子が形成された状
態を示す斜視図、第５図は、連絡孔を形成する工程を示
す第４図Ａ−Ａ’矢視部分断面図（ただし倒立）、第６
図は、ゲージリードの取付は状態を一部省略・破断して
示す拡大斜視図、第７図および第８図は、いずれも準添
着構造体を示す横断面図で、ひずみゲージの形状は第４
図のＢ−Ｂ’矢視断面を倒立させた形状として示し、こ
のうち、第７図は被測定体が非導電性材料からなる場合
のもの、第８図は被測定体が導電性材料からなる場合の
ものを示しており、第９図は、第８図に示す準構造体の
支持層を焼失せしめた状態の添着構造を示す横断面図、
第１０図は、本発明に係る高温用ひずみゲージの添着構
造が完成した状態を示す横断面図、第１１図および第１
２図は、従来の接着型ひずみゲージの構成をそれぞれ示
す平面図および断面図、第１３図（ａ）および（ｂ）は
、従来の溶接型ひずみゲージの構成をそれぞれ示す正面
図および縦断面図、第１４図は、従来の溶射型ひすみゲ
ージの構成を示す平面図である。 １・・・・・・被測定体、 ２・・・・・・接着剤、 ３・・・・・・ひずみゲージ素子、 ４．１６，１７・・・・・・ゲージタブ、５・・・・・
・添着予定面。 ６・・・・・・支持層、 ７・・・・・・連絡孔、 ８・・・・・・ゲージリード、 ９・・・・・・溶接部。 １０・・・・・・ひずみゲージ、 １１・・・・・・ガラス板。 １２・・・・・・抵抗材料、 １３・・・・・・アクリル膜、 １５・・・・・・露光跡、 １８・・・・・・連絡孔穿設予定部、 １９・・・・・・有機溶剤（アセトン）、２１・・・・
・・接着剤。 ２２・・・・・・ガラスピーズ、 ２３・・・・・・保護膜。 特許出願人 株式会社 共 和 電 業。
Claims (2)
- （１）高温下で被測定対象物に作用する応力、荷重、圧
力、回転力等の物理量を電気量に変換するひずみゲージ
素子を、該被測定対象物自体または該被測定対象物に取
付けられる物理量−電気量変換器の起歪部等の被測定体
に添着される高温用ひずみゲージにおいて、可撓性を有
し上記物理量を受けて電気抵抗が変化する箔状のひずみ
ゲージ素子と、このひずみゲージ素子の上記被測定体に
添着される面の反対側の面上に高温下で焼失すると共に
アセトン等の有機溶剤により溶けるアクリル樹脂等の可
撓性を有する材料によって形成された薄い支持層と、上
記ひずみゲージ素子のゲージタブに対応する上記支持層
の部位近傍に穿設された連絡孔を介して導かれ該ゲージ
タブと接続されたゲージリードとを具備し、上記ひずみ
ゲージ素子を上記被測定体に直接接着剤により接着し得
るように構成したことを特徴とする高温用ひずみゲージ
。 - （２）高温下で被測定対象物に作用する応力、荷重、圧
力、回転力等の物理量を電気量に変換するひずみゲージ
素子を、該被測定対象物自体または該被測定対象物に取
付けられる物理量−電気量変換器の起歪部等の被測定体
に添着する高温用ひずみゲージの添着構造において、可
撓性を有し上記物理量を受けて電気抵抗が変化する箔状
のひずみゲージ素子と、このひずみゲージ素子の上記被
測定体に添着される添着予定面の反対側の面上に高温下
で焼失すると共にアセトン等の有機溶剤に溶けるアクリ
ル樹脂等の可撓性を有する材料によって形成された薄い
支持層と、上記ひずみゲージ素子のゲージタブに対応す
る上記支持層の部位近傍に穿設された連絡孔を介して導
かれ該ゲージタブと接続されたゲージリードとからなる
ひずみゲージが、該ひずみゲージの上記添着予定面を接
着剤により上記被測定体に接着されると共に、高温下に
晒されることにより上記支持層が焼失されるように構成
したことを特徴とする高温用ひずみゲージの添着構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62270364A JP2539639B2 (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | 高温用ひずみゲ―ジおよびその添着構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62270364A JP2539639B2 (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | 高温用ひずみゲ―ジおよびその添着構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01113601A true JPH01113601A (ja) | 1989-05-02 |
| JP2539639B2 JP2539639B2 (ja) | 1996-10-02 |
Family
ID=17485240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62270364A Expired - Lifetime JP2539639B2 (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | 高温用ひずみゲ―ジおよびその添着構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2539639B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5483106A (en) * | 1993-07-30 | 1996-01-09 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor device for sensing strain on a substrate |
| JPH11281502A (ja) * | 1997-12-04 | 1999-10-15 | Mannesmann Vdo Ag | 電気抵抗の製造方法および機械電気式変換器の製造方法 |
| JP2005214969A (ja) * | 2004-01-27 | 2005-08-11 | Mettler Toledo Gmbh | 力計測セルの変形可能な本体へのひずみゲージの接着技術 |
| JP2006208052A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Bridgestone Corp | ゴム物品用歪センサー |
| JP2007285938A (ja) * | 2006-04-18 | 2007-11-01 | Kyowa Electron Instr Co Ltd | 大ひずみ測定用ひずみゲージ |
| US8567303B2 (en) | 2010-12-07 | 2013-10-29 | General Compression, Inc. | Compressor and/or expander device with rolling piston seal |
| CN103615967A (zh) * | 2013-11-30 | 2014-03-05 | 中航电测仪器股份有限公司 | 一种高温箔式应变计及其制造方法 |
| CN103900460A (zh) * | 2012-12-28 | 2014-07-02 | 华东理工大学 | 一种半导体薄膜高温变形传感器 |
| JP2019219313A (ja) * | 2018-06-21 | 2019-12-26 | ミネベアミツミ株式会社 | センサモジュール |
-
1987
- 1987-10-28 JP JP62270364A patent/JP2539639B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5483106A (en) * | 1993-07-30 | 1996-01-09 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor device for sensing strain on a substrate |
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| JP2005214969A (ja) * | 2004-01-27 | 2005-08-11 | Mettler Toledo Gmbh | 力計測セルの変形可能な本体へのひずみゲージの接着技術 |
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| JP2007285938A (ja) * | 2006-04-18 | 2007-11-01 | Kyowa Electron Instr Co Ltd | 大ひずみ測定用ひずみゲージ |
| US8567303B2 (en) | 2010-12-07 | 2013-10-29 | General Compression, Inc. | Compressor and/or expander device with rolling piston seal |
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| JP2019219313A (ja) * | 2018-06-21 | 2019-12-26 | ミネベアミツミ株式会社 | センサモジュール |
| JP2023138686A (ja) * | 2018-06-21 | 2023-10-02 | ミネベアミツミ株式会社 | センサモジュール |
| JP2025126351A (ja) * | 2018-06-21 | 2025-08-28 | ミネベアミツミ株式会社 | センサモジュール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2539639B2 (ja) | 1996-10-02 |
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