JPH02114146A - 構造部品や試験片における亀裂長さやひずみを測定する方法とその装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光線が走査鏡によって転向され、試験片に導
かれ、試験片で影響された光線から測定値が求められる
ような構造部品や試験片における亀裂長さやひずみを」
り定する方法と、この方法を実施するための光源、走査
鏡を持つ反射鏡装置、および反射された光線および試験
片で影響された光線を評価する評価装置を自する装置に
関する。

〔従来の技術〕 引張り試験において光拡散性、不透明あるいは透明な材
料ないし物体の表面における局所の変位に伴うひずみ経
過を充電式非接触形で測定する方法は、ヨーロッパ特許
第００２３６４３号（Ｂ１）公報で知られている。この
場合、照明装置によって照明光線例えば高密度のレーザ
ービームが発生され、投影光学系によって物体表面に走
査スポットが形成される。複雑な走査および評価方法に
よって、ひずみ経過が再現される。

レーザー光源および信号処理装置によって構造部品にお
ける長さ変化を非接触式に測定する方法とその装置にお
いて、その４１１１ｗＴ面積あるいは測定隙間が測定す
べき長さ変化によって影響される絞りが使用されている
。絞り横断面積によって影響される光強度が検出され、
電気信号に変換され、長さ変化として評価される（ヨー
ロッパ特許第０２５５５５２号（ＡＩ）公報参照）。

試験機において試験片あるいは破シに験体の変形を測定
するための別の方法（ドイツ連邦共和国特許出願第３７
２０２４８号に記載）の場合、光源の光線を評価電子回
路に接続されている位置検出器に導く転向鏡が、試験片
に配置され利用されている。これによって試験片のひず
みあるいは変形が検出される。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、試験片における亀裂長さおよび又はひ
ずみを検出するために多目的に利用できる簡単な測定方
法とその装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によればこの目的は、特許請求の範囲第１項およ
び第４項に記載されている方法と装置によって達成され
る。

〔発明の効果〕

位置検出器と、走査鏡からや、て来る光線によって位置
検出器に発生された情報を検出し評価する評＋１１５ｍ
子回路とを利用し、その場合光線が試験片によって直接
に影響されることによって、種々の測定課題例えば伸び
、長さ変化および亀裂の進行を測定するために通用でき
るＭ単な測定方法が得られる。この場合光線は試験片で
反射されるか、試験片に配置された絞りを通して導かれ
る。

〔実施例〕

以下図面に示した実施例を参照して本発明の詳細な説明
する。

第１図において、測定個所について亀裂Ｉの長さを検出
しようとするＣＴ試験片（コンパクトテンシシン試験片
）ｌが理解できる。そのために光源２から点状、短冊状
あるいは偏光させた光線３例えばレーザービームが走査
鏡４に導かれる。

走査鏡４は回転あるいは振動する鏡として形成されでい
る。この鏡４は、光線３ａが試験片にある測定個所例え
ば存在しているか予怨される亀ｇ１をなぞるように配置
されている。更に光線３ａは走査鏡４から所定の角度で
試験片１に投射される。

測定個所に欠陥が存在しないとき、光線３ａはその入射
角度に相応して試験片１によって転向される。亀裂１が
存在する場合、光線３ａは大きく異なった角度で反射さ
れる０反射された光線３ｂの経路上に位置検出器５が配
置されている。光線３ｂによって位置検出器５に発生さ
れた情報から、評価電子回路６に関連して亀裂長さが検
出される。

位置検出器５は光電式検出器として形成され、位置を解
析する感光要素あるいはフォトタイオードを有している
。この要素は光線３ｂをそれによって発生された情報に
直接関係する電気信号例えば電流あるいは電圧信号に変
換する。この実施例の場合、試験片ｌによって反射され
位置検出器５で受光された光線３ｂは、位置検出器５に
おいて光の縞あるいは細い光帯を形成する。この光の縞
は亀裂の長さに相応している０位置検出器５で発生され
る電流あるいは電圧信号は、受光された光跡の長さに相
応し、従ってｌＫ験片１における亀裂ｌの長さの大きさ
を直接表している。

位置検出δ５はアナログ式あるいはデジタル式検出姦と
して形成できる。評１ｊｌｉ電子回路６はそれに適合さ
れる。デジタル式検出姦を使用する場合、検出器の個々
の光電素子は、それらが所定の電位を越えたときにはじ
めて応動するように形成されている。これによって有害
なＩＬ散散光影響は防止される。

第２図は、引張り試験において軸方向の伸びを測定する
ための測定装置を示している。光源２、走査鏡４、位置
検出器５および評価電子回路６は第１図における実施例
に相応している。試験片ｌにおける伸びを検出するため
に、試験片１に絞り９ａ、８ｂが例えば弾力的に取り付
けられている。

走査鏡４で反射された光線３ｂは両方の絞り８ａ。

８ｂによって位置検出器５に陰影がつけられるか慣界づ
けられる。絞りの間隔は測定基準例えば試験片ｌにおけ
る伸びが０の状態に相応している。

試験片ｌが伸びた場合、絞りの間隔は増大し、相応して
位置検出る５に投射された光の＆ｉ長さも増大する。評
価電子回路６において位置検出ｒｊＩ５の信号から試験
片ｌの長さ変化ないしひずみが検出される。

図示した絞りの配置構造は原理的なものである。

その都度の測定ｇａ題に適合させ°Ｃ種々な形で絞りを
配置することができる０例えば回転角度を測定できるよ
うに、絞りを配置することができる。この場合走査鏡で
反射された光線は回転軸心に対してほぼ平行に走る０位
置検出器は相応して絞りで境界づけられた光線の経路上
に配置される。

第３図には横ひずみを測定するための測定装置が示され
ている。引張りｔＸ験ハｌに絞り８ａ、８ｂが配置され
ている。この場合二つの絞り［ｌａ。

８ｂおよび試験片ｌから形成された測定領域は位置検出
器５に陰影がつけられる。この場合評価電子回路６は、
増大あるいは縮小する陰影から横ひすみに比例した測定
信号が求められるように形成されている。

位Ｗｔ検出器 評価電子回路 絞り 絞り 出願人代理人　　佐　　蟇　−雄

【図面の簡単な説明】

第１図は亀裂長さ測定装置の概略構成図、第２図は引張
り試験における伸びの測定装置の概略構成図、第３図は
横ひずみの測定装置の概略構成図である。 ｌ　　試験片 ３　　光線 Ｆ　Ｉ　Ｇ、　１ ＦｆＧ、３ ＦＩＧ、２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光線が走査鏡によって転向され、試験片に導かれ、
   試験片で影響された光線から測定値が求められるような
   構造部品や試験片における亀裂長さやひずみを測定する
   方法において、 試験片（１）で影響された光線（３ｂ）が位置検出器（
   ５）に向けて転向され、この光線（３ｂ）によって位置
   検出器（５）に発生された情報が、評価電子回路（６）
   で評価されることを特徴とする構造部品や試験片におけ
   る亀裂長さやひずみを測定する方法。 ２、光線（３ａ）が試験片（１）における測定個所で反
   射され、試験片（１）に配置された絞り（８ａ、８ｂ）
   を通して導かれるか、絞り（８ａ、８ｂ）によって陰影
   がつけられることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３、位置検出器（５）に発生された情報が誤差補正器に
   かけられることを特徴とする請求項１又は２記載の方法
   。 ４、光源、走査鏡を持つ反射鏡装置、および反射された
   光線および試験片で影響された光線を評価する評価装置
   を有するような構造部品や試験片における亀裂長さやひ
   ずみを測定するための装置において、 光線（３ｂ）を評価する装置が位置検出器（５）として
   形成され、この位置検出器（５）が試験片（１）におけ
   る、測定個所で反射されるか試験片（１）にある絞り（
   ８ａ、８ｂ）で影響された光線を受光するように配置さ
   れ、位置検出器（５）が光線（３ｂ）によって位置検出
   器（５）に発生された情報を評価する評価電子回路（６
   ）に接続されていることを特徴とする構造部品や試験片
   における亀裂長さやひずみを測定するための装置。 ５、絞り（８ａ、８ｂ）が少なくとも一部が試験片（１
   ）自体で形成されていることを特徴とする請求項４記載
   の装置。 ６、位置検出器（５）がアナログ式あるいはデジタル式
   検出器として形成されていることを特徴とする請求項４
   又は５記載の装置。 ７、位置検出器（５）の情報が、評価電子回路（６）に
   おいて試験片（１）の亀裂長さ、縦ひずよ、横ひずみ、
   ねじりないしねじれ角度として求められ、および又は表
   示されることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか
   １つに記載の装置。