JPH0226723B2 - - Google Patents
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- JPH0226723B2 JPH0226723B2 JP16489382A JP16489382A JPH0226723B2 JP H0226723 B2 JPH0226723 B2 JP H0226723B2 JP 16489382 A JP16489382 A JP 16489382A JP 16489382 A JP16489382 A JP 16489382A JP H0226723 B2 JPH0226723 B2 JP H0226723B2
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- JP
- Japan
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- strain gauge
- measured
- electrode
- capacitance
- electrodes
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- Expired
Links
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- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 7
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Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はひずみゲージに係り、特に、高温、腐
食環境下の大きいひずみを測定するに好適な容量
型ひずみゲージに関する。
食環境下の大きいひずみを測定するに好適な容量
型ひずみゲージに関する。
従来の容量型ひずみゲージは第１図のように２
枚の半径の異なる弓形板に固定された平板の電極
の電気容量を検出する方法となつており、電極間
には空間を設けなければならない。したがつて、
従来の容量型ひずみゲージは設置するため大きな
空間が必要であること及び導電性の環境媒体中で
使用することはできなかつた。また、環境媒体の
温度変化による静電容量への影響が非常に大き
く、ひずみの測定精度を著しく低下させていた。
枚の半径の異なる弓形板に固定された平板の電極
の電気容量を検出する方法となつており、電極間
には空間を設けなければならない。したがつて、
従来の容量型ひずみゲージは設置するため大きな
空間が必要であること及び導電性の環境媒体中で
使用することはできなかつた。また、環境媒体の
温度変化による静電容量への影響が非常に大き
く、ひずみの測定精度を著しく低下させていた。
本発明の目的はひずみゲージを取りまく環境媒
体の変化に対して受ける影響が少なく、かつ、設
置が容易なひずみゲージを提供するにある。
体の変化に対して受ける影響が少なく、かつ、設
置が容易なひずみゲージを提供するにある。
本発明の要点はセラミツクスを介して細い管に
埋込まれた金属線が管の伸縮に良く追従すること
を利用し、細い線状の電極をセラミツクスを介し
て細い管に密封し、それを被測定物に貼付けて、
環境媒体の電気的影響をさけ、かつ、補償電極を
設けて温度の影響からまぬがれるにある。
埋込まれた金属線が管の伸縮に良く追従すること
を利用し、細い線状の電極をセラミツクスを介し
て細い管に密封し、それを被測定物に貼付けて、
環境媒体の電気的影響をさけ、かつ、補償電極を
設けて温度の影響からまぬがれるにある。
以下、本発明の一実施例を第２図、第３図及び
第４図により説明する。
第４図により説明する。
並行する一対の耐熱金属からなる電極１及び２
は線間面積を大きくするため、ベローズ状に曲げ
られ、取付け板６に近い位置の被覆管５内部にセ
ラミツクス７でモールドされる。ほぼ、同じ形状
の他の一対の電極３及び４が電極１及び２の近傍
に直交する方向に同様に被覆管６内にセラミツク
スでモールドされる。電極線１及び４の一端は、
シールド線９及び１１に接続し、電極線２及び３
の一端は同じシールド線１０に接続される。被覆
管５は取付け板６に固定される。取付け板６は被
測定物８にその周囲を（例えばスポツト溶接等
で）貼付けられる。今、被測定物８に第２図の水
平方向に力が作用し、かつ、高温ふん囲気中に置
かれた場合を考える。取付け板６及び被覆管５は
固定部を介して、また管内部のセラミツクス７は
被覆管５を介してそれぞれ水平方向に伸び、同時
に、それと直交方向に収縮する。これにともない
セラミツクスにモールドされた電極線１と２との
間隔は大きくなり、電極線３と４の間隔は小さく
なる。電極線１と２及び電極線３と４の間の静電
容量の初期値をそれぞれC12及びC34とし、外力に
よる変化量をΔCT 12及びΔCP 34、温度変化による変
化量をΔCT 12及びΔCT 34とすれば、第５図に示す回
路によりΔCP 12を測定することができ、水平方向
の外力による伸びを測定することができる。すな
わち、初期のC12及びC34をほぼ同じに設定してお
けば ΔC12＝ΔCP 12＋ΔCT 12 ΔC34＝ΔCP 34＋ΔCT 34 ΔVg＝（ΔC12−ΔC34）×VB／C12 ここでΔCP 34＝−νΔCP 12、（νはポアソン比） ΔCT 34＝ΔCT 12 ΔVg＝（１＋ν）ΔCP 12×VB／C12 一方、電極線間と静電容量の間に次の関係があ
るから C12＝Ａ・ｂ＋ｌ／D12 ΔCP 12／C12＝−ΔC12／D12 ΔVg VB＝−（１＋ν）ΔC12／D12＝−（１＋ν）・Ｂ・ε すなわち、被測定物のひずみεをブリツジの不
平衡電圧として測定することができる。また、素
線には従来の抵抗線型と異なり、電気抵抗特性を
確保する必要がなく、良導体の金属、例えば、白
金などの延性の大きいものを使用できるので、構
造物が破壊する以前に断線することはない。
は線間面積を大きくするため、ベローズ状に曲げ
られ、取付け板６に近い位置の被覆管５内部にセ
ラミツクス７でモールドされる。ほぼ、同じ形状
の他の一対の電極３及び４が電極１及び２の近傍
に直交する方向に同様に被覆管６内にセラミツク
スでモールドされる。電極線１及び４の一端は、
シールド線９及び１１に接続し、電極線２及び３
の一端は同じシールド線１０に接続される。被覆
管５は取付け板６に固定される。取付け板６は被
測定物８にその周囲を（例えばスポツト溶接等
で）貼付けられる。今、被測定物８に第２図の水
平方向に力が作用し、かつ、高温ふん囲気中に置
かれた場合を考える。取付け板６及び被覆管５は
固定部を介して、また管内部のセラミツクス７は
被覆管５を介してそれぞれ水平方向に伸び、同時
に、それと直交方向に収縮する。これにともない
セラミツクスにモールドされた電極線１と２との
間隔は大きくなり、電極線３と４の間隔は小さく
なる。電極線１と２及び電極線３と４の間の静電
容量の初期値をそれぞれC12及びC34とし、外力に
よる変化量をΔCT 12及びΔCP 34、温度変化による変
化量をΔCT 12及びΔCT 34とすれば、第５図に示す回
路によりΔCP 12を測定することができ、水平方向
の外力による伸びを測定することができる。すな
わち、初期のC12及びC34をほぼ同じに設定してお
けば ΔC12＝ΔCP 12＋ΔCT 12 ΔC34＝ΔCP 34＋ΔCT 34 ΔVg＝（ΔC12−ΔC34）×VB／C12 ここでΔCP 34＝−νΔCP 12、（νはポアソン比） ΔCT 34＝ΔCT 12 ΔVg＝（１＋ν）ΔCP 12×VB／C12 一方、電極線間と静電容量の間に次の関係があ
るから C12＝Ａ・ｂ＋ｌ／D12 ΔCP 12／C12＝−ΔC12／D12 ΔVg VB＝−（１＋ν）ΔC12／D12＝−（１＋ν）・Ｂ・ε すなわち、被測定物のひずみεをブリツジの不
平衡電圧として測定することができる。また、素
線には従来の抵抗線型と異なり、電気抵抗特性を
確保する必要がなく、良導体の金属、例えば、白
金などの延性の大きいものを使用できるので、構
造物が破壊する以前に断線することはない。
第６図は電極線の異なる型状の一例で櫛形を組
合せた形状となつている。これによれば櫛の歯を
結ぶ部分の寸法を大きくすることができるので、
さらに、耐久性のあるゲージを作ることができ
る。
合せた形状となつている。これによれば櫛の歯を
結ぶ部分の寸法を大きくすることができるので、
さらに、耐久性のあるゲージを作ることができ
る。
第７図は平板から打抜きにより製作する電極線
の一例で、本方法によれば、安定した一定形状の
電極線が得られるので特性の一定したひずみゲー
ジを製作することができる。
の一例で、本方法によれば、安定した一定形状の
電極線が得られるので特性の一定したひずみゲー
ジを製作することができる。
本実施例によれば外部環境媒体の影響を受けな
い。大きな変形に対しても破壊しない高温ひずみ
を測定できる。
い。大きな変形に対しても破壊しない高温ひずみ
を測定できる。
本発明によれば測定空間の小さい高温環境中に
もひずみを測定することができる。
もひずみを測定することができる。
第１図は従来の容量型高温ひずみゲージの側面
図、第２図は本発明の容量型高温ひずみゲージの
平面図、第３図は第２図の−矢視断面図、第
４図は第３図の電極線の部分拡大図、第５図は本
発明の一実施例の電気回路図、第６図及び第７図
は本発明の他の実施例の電極形状の平面図であ
る。 １，２……主電極線対、３，４……従電極線
対、５……被覆管、６……取付け板、７……セラ
ミツクス、８……被測定物、９，１０，１１……
シールド線。
図、第２図は本発明の容量型高温ひずみゲージの
平面図、第３図は第２図の−矢視断面図、第
４図は第３図の電極線の部分拡大図、第５図は本
発明の一実施例の電気回路図、第６図及び第７図
は本発明の他の実施例の電極形状の平面図であ
る。 １，２……主電極線対、３，４……従電極線
対、５……被覆管、６……取付け板、７……セラ
ミツクス、８……被測定物、９，１０，１１……
シールド線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被測定物の表面に貼付け被測定物の伸縮量を
静電容量の変化量として検出する容量型ひずみゲ
ージにおいて、 前記、被測定物とほぼ等距離で平行に設置され
る線状の電極対を設けたことを特徴とする容量型
ひずみゲージ。 ２ 特許請求の範囲第１項の記載において、同じ
伸縮量に対して、静電容量の変化量の異なる２対
の電極を接近して設けたことを特徴とする容量型
ひずみゲージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16489382A JPS5954904A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | 容量型ひずみゲ−ジ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16489382A JPS5954904A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | 容量型ひずみゲ−ジ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5954904A JPS5954904A (ja) | 1984-03-29 |
| JPH0226723B2 true JPH0226723B2 (ja) | 1990-06-12 |
Family
ID=15801872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16489382A Granted JPS5954904A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | 容量型ひずみゲ−ジ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5954904A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2749158B2 (ja) * | 1989-11-17 | 1998-05-13 | 株式会社日立製作所 | 貼付型電気容量ひずみゲージ |
| KR100421304B1 (ko) * | 1999-07-09 | 2004-03-09 | 엔이씨 도낀 가부시끼가이샤 | 정전용량식 왜곡센서 및 그 사용방법 |
| JP5496446B2 (ja) * | 2007-07-12 | 2014-05-21 | 東海ゴム工業株式会社 | 静電容量型センサ |
| US9733062B2 (en) * | 2015-11-20 | 2017-08-15 | General Electric Company | Systems and methods for monitoring component strain |
-
1982
- 1982-09-24 JP JP16489382A patent/JPS5954904A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5954904A (ja) | 1984-03-29 |
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