JPH0310892B2 - - Google Patents
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- JPH0310892B2 JPH0310892B2 JP10030479A JP10030479A JPH0310892B2 JP H0310892 B2 JPH0310892 B2 JP H0310892B2 JP 10030479 A JP10030479 A JP 10030479A JP 10030479 A JP10030479 A JP 10030479A JP H0310892 B2 JPH0310892 B2 JP H0310892B2
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- magnetic sensor
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Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、磁性材料に応力が作用するとその応
力に関連して、その磁性材料の鉄損が変化するこ
とを利用して、組立構造物を締結している磁性材
料でできたボルトの頭部表面に当接させて配置
し、鉄損を測定し、その測定した鉄損により前記
ボルトに作用する軸力を求める軸力計に使用する
軸力計用磁気センサ及びその製造方法に関するも
のである。
力に関連して、その磁性材料の鉄損が変化するこ
とを利用して、組立構造物を締結している磁性材
料でできたボルトの頭部表面に当接させて配置
し、鉄損を測定し、その測定した鉄損により前記
ボルトに作用する軸力を求める軸力計に使用する
軸力計用磁気センサ及びその製造方法に関するも
のである。
一般に、ボルトで締結された構造物において、
特にその構造物が動的荷重を受ける場合には、ボ
ルトの疲労破断を防止するために、適正なボルト
の軸力の管理が必要である。従つて、ボルトの軸
力の検出には、トルクレンチを使用し、その締付
トルクから軸力を算出する方法、ダイヤルゲージ
等を使用してボルトの寸法変化を測定して軸力を
検出する方法及びストレンゲージを使用してボル
トに作用している応力を測定して軸力を検出する
方法等が用いられている。
特にその構造物が動的荷重を受ける場合には、ボ
ルトの疲労破断を防止するために、適正なボルト
の軸力の管理が必要である。従つて、ボルトの軸
力の検出には、トルクレンチを使用し、その締付
トルクから軸力を算出する方法、ダイヤルゲージ
等を使用してボルトの寸法変化を測定して軸力を
検出する方法及びストレンゲージを使用してボル
トに作用している応力を測定して軸力を検出する
方法等が用いられている。
しかし、これ等の方法の内、トルクレンチやダ
イヤルゲージを使用する方法は簡便で使い易いが
測定精度や信頼性が劣り、またストレンゲージを
使用する方法は測定精度や信頼性は良いが、測定
方法が複雑で現場で使用し難いという欠点があつ
た。
イヤルゲージを使用する方法は簡便で使い易いが
測定精度や信頼性が劣り、またストレンゲージを
使用する方法は測定精度や信頼性は良いが、測定
方法が複雑で現場で使用し難いという欠点があつ
た。
そこで、磁性材料の鉄損と、その磁性材料に作
用する応力との間に第1図又は第2図に示すよう
な密接な関係があることを利用して、磁性材料で
作られたボルトの鉄損を測定して、その測定した
鉄損を演算器に導入し、そのボルトに作用してい
る応力を求め、その応力からボルトの軸力を求め
る軸力計が用いられている。
用する応力との間に第1図又は第2図に示すよう
な密接な関係があることを利用して、磁性材料で
作られたボルトの鉄損を測定して、その測定した
鉄損を演算器に導入し、そのボルトに作用してい
る応力を求め、その応力からボルトの軸力を求め
る軸力計が用いられている。
第1図は磁性材料に作用する応力と鉄損の関係
を示したものであり、第2図は磁性材料に作用す
る応力と鉄損変化率の関係を示したものである。
を示したものであり、第2図は磁性材料に作用す
る応力と鉄損変化率の関係を示したものである。
ここに鉄損変化率とは、磁性材料に応力が作用
していない時の鉄損をWp、或る応力が作用した
時の鉄損をWiとした時、 Wi−Wp/Wp×100(%)で 表したものである。
していない時の鉄損をWp、或る応力が作用した
時の鉄損をWiとした時、 Wi−Wp/Wp×100(%)で 表したものである。
従つて、或る磁性材料について第1図又は第2
図の関係を実験で求めておけば、その磁性材料の
鉄損を測定して、その磁性材料に作用している応
力を求めることができる。
図の関係を実験で求めておけば、その磁性材料の
鉄損を測定して、その磁性材料に作用している応
力を求めることができる。
なお、磁性材料で作られたボルトの鉄損を測定
して、そのボルトの軸力を求めるには、通常第3
図に示すように、組立構造物7,7′を締結して
いるボルト5及びナツト6の内、ボルト5の頭部
表面に略断面コの字形の鉄心2に一次コイル(励
磁コイル)3及び二次コイル(出力二次電圧コイ
ル)4を巻いて構成した磁気センサ1を当接させ
て配置し、一次コイル3を交流励磁すると、鉄心
2からの磁束はボルト5の頭部の表層を矢印の方
向に流れ、再び鉄心2に戻る閉磁路を形成する。
して、そのボルトの軸力を求めるには、通常第3
図に示すように、組立構造物7,7′を締結して
いるボルト5及びナツト6の内、ボルト5の頭部
表面に略断面コの字形の鉄心2に一次コイル(励
磁コイル)3及び二次コイル(出力二次電圧コイ
ル)4を巻いて構成した磁気センサ1を当接させ
て配置し、一次コイル3を交流励磁すると、鉄心
2からの磁束はボルト5の頭部の表層を矢印の方
向に流れ、再び鉄心2に戻る閉磁路を形成する。
この場合、磁気センサ1の一次コイル3の励磁
電流を制御して、二次コイル4に誘起される出力
二次電圧を予め設定された設定電圧に等しく一定
に保持することにより、鉄心に生ずる磁束を一定
にし、一次コイル3の励磁電流と、二次コイル4
の出力二次電圧を電力計に導入すれば、ボルト5
の頭部の鉄損を測定することができる。
電流を制御して、二次コイル4に誘起される出力
二次電圧を予め設定された設定電圧に等しく一定
に保持することにより、鉄心に生ずる磁束を一定
にし、一次コイル3の励磁電流と、二次コイル4
の出力二次電圧を電力計に導入すれば、ボルト5
の頭部の鉄損を測定することができる。
この測定された鉄損を軸力計の演算器(図示せ
ず)に導入し、予め実験で求めておいた第1図又
は第2図の関係より、ボルト5に作用する応力を
求め、その応力からボルト5の軸力を求めること
ができる。
ず)に導入し、予め実験で求めておいた第1図又
は第2図の関係より、ボルト5に作用する応力を
求め、その応力からボルト5の軸力を求めること
ができる。
なお、鍛造加工や機械加工によるボルトの頭部
表面に凹凸(前者の場合は表面のうねり、後者の
場合は表面のあらさ)があり、ボルトの頭部表面
と磁気センサの接触面との間に例えば0.01mmの空
〓があれば、ボルト内での磁束密度は約2.1%減
少する、鉄損は、磁束密度のほぼ2乗に比例する
ので、ボルト頭部表面の凹凸による空〓は、測定
精度に大きな影響を与える欠点があつた。
表面に凹凸(前者の場合は表面のうねり、後者の
場合は表面のあらさ)があり、ボルトの頭部表面
と磁気センサの接触面との間に例えば0.01mmの空
〓があれば、ボルト内での磁束密度は約2.1%減
少する、鉄損は、磁束密度のほぼ2乗に比例する
ので、ボルト頭部表面の凹凸による空〓は、測定
精度に大きな影響を与える欠点があつた。
本発明は上述の点に鑑み、欠点の多い上述の従
来の軸力検出方法及び軸力計用センサの代りに、
測定精度及び信頼性が優れ、操作が簡単で、かつ
現場で容易に使用できる軸力計用磁気センサ及び
その製造方法を提供するものである。
来の軸力検出方法及び軸力計用センサの代りに、
測定精度及び信頼性が優れ、操作が簡単で、かつ
現場で容易に使用できる軸力計用磁気センサ及び
その製造方法を提供するものである。
以下、本発明の軸力計用磁気センサ及びその製
造方法の実施例を図面について説明する。
造方法の実施例を図面について説明する。
第4図aは本発明の軸力計用磁気センサの一実
施例の正面要部断面図、第4図bは第4図aのA
矢視図、第4図cは第4図aのB−B断面図、第
5図aは本発明の軸力計用磁気センサの他の実施
例の正面図、第5図bは第5図aのC矢視図、第
6図は、本発明の第4図及び第9図に示す軸力計
用磁気センサの製造方法の説明図、第7図は本発
明の第4図及び第9図に示す軸力計用磁気センサ
の他の製造方法の説明図、第8図aは本発明の第
5図及び第10図に示す軸力計用磁気センサの製
造方法の説明図、第8図bは第8図aのD矢視
図、第9図及び第10図は、いずれも本発明の軸
力計用磁気センサの更に他の実施例の正面図、第
11図は第9図のE矢視図、第12図は第9図の
F−F断面拡大図、第13図は第9図の実施例の
鉄損測定部の軸束の流れの説明図である。
施例の正面要部断面図、第4図bは第4図aのA
矢視図、第4図cは第4図aのB−B断面図、第
5図aは本発明の軸力計用磁気センサの他の実施
例の正面図、第5図bは第5図aのC矢視図、第
6図は、本発明の第4図及び第9図に示す軸力計
用磁気センサの製造方法の説明図、第7図は本発
明の第4図及び第9図に示す軸力計用磁気センサ
の他の製造方法の説明図、第8図aは本発明の第
5図及び第10図に示す軸力計用磁気センサの製
造方法の説明図、第8図bは第8図aのD矢視
図、第9図及び第10図は、いずれも本発明の軸
力計用磁気センサの更に他の実施例の正面図、第
11図は第9図のE矢視図、第12図は第9図の
F−F断面拡大図、第13図は第9図の実施例の
鉄損測定部の軸束の流れの説明図である。
第4図aに示すように、本発明の軸力計用磁気
センサ8は、エポキシ等の液状合成樹脂を注型
(液状合成樹脂を型の中で重合固化させること)
して作られた本体9と、この本体9の下部に埋込
まれた鉄損測定部10と、本体9の上部に埋込ま
れたレセプタクル11と、このレセプタクル11
に結合するプラグ12より構成されている。本体
9は何も円筒形に限定されるものではないが、説
明の便宜のため、以下、本体9は円筒形として説
明する。
センサ8は、エポキシ等の液状合成樹脂を注型
(液状合成樹脂を型の中で重合固化させること)
して作られた本体9と、この本体9の下部に埋込
まれた鉄損測定部10と、本体9の上部に埋込ま
れたレセプタクル11と、このレセプタクル11
に結合するプラグ12より構成されている。本体
9は何も円筒形に限定されるものではないが、説
明の便宜のため、以下、本体9は円筒形として説
明する。
鉄損測定部10は略断面コの字形の鉄心13に
一次コイル(励磁コイル)14、二次コイル(出
力二次電圧コイル)15を巻いて構成され、鉄心
13の2個の磁極端面には耐摩耗性の非磁性絶縁
物(例えばセラミツク等)を溶射して被覆し、一
定の厚さ(例えば0.1mm位)の薄い被膜43を形
成するように研摩仕上げしている。この薄い被膜
43の表面が、第4図bに示すように、本体9の
底面と同一平面上にあり、かつ外部に露出するよ
うに鉄心13が本体9の下部に埋込まれている。
一次コイル(励磁コイル)14、二次コイル(出
力二次電圧コイル)15を巻いて構成され、鉄心
13の2個の磁極端面には耐摩耗性の非磁性絶縁
物(例えばセラミツク等)を溶射して被覆し、一
定の厚さ(例えば0.1mm位)の薄い被膜43を形
成するように研摩仕上げしている。この薄い被膜
43の表面が、第4図bに示すように、本体9の
底面と同一平面上にあり、かつ外部に露出するよ
うに鉄心13が本体9の下部に埋込まれている。
レセプタクル11は、第4図cに示すように、
複数のピン40を有し、各ピンの下端には鉄損測
定部10の一次コイル14及び二次コイル15の
口出線16が接続され、本体9の上部にプラグ1
2と結合する部分が露出するように埋込まれてい
る。プラグ12はレセプタクル11と結合し、ケ
ーブル17を介して制御器を含む外部電源(図示
せず)に接続されている。
複数のピン40を有し、各ピンの下端には鉄損測
定部10の一次コイル14及び二次コイル15の
口出線16が接続され、本体9の上部にプラグ1
2と結合する部分が露出するように埋込まれてい
る。プラグ12はレセプタクル11と結合し、ケ
ーブル17を介して制御器を含む外部電源(図示
せず)に接続されている。
本発明の軸力計用磁気センサ8は、以上のよう
な構成を有するので、プラグ12のケーブル17
を外部電源に接続し、本体9を手で把持して、そ
の底面を鉄損を測定しようとするボルトの頭部表
面に当接させ配置すれば、鉄損測定部10が第3
図の場合の磁気センサ1と略同一構成を有するの
で、第3図の場合と同様にして、前記ボルトの鉄
損を測定することができる。
な構成を有するので、プラグ12のケーブル17
を外部電源に接続し、本体9を手で把持して、そ
の底面を鉄損を測定しようとするボルトの頭部表
面に当接させ配置すれば、鉄損測定部10が第3
図の場合の磁気センサ1と略同一構成を有するの
で、第3図の場合と同様にして、前記ボルトの鉄
損を測定することができる。
その測定した鉄損を軸力計に導入すれば、前述
のようにして、前記ボルトの軸力を測定すること
ができる。
のようにして、前記ボルトの軸力を測定すること
ができる。
この場合、本発明の軸力計用磁気センサ8の鉄
心13の磁極端面には耐摩耗性の非磁性絶縁物で
構成された一定厚さ例えば0.1mmの薄い被膜43
が形成されているので、磁極端面には渦電流や摩
耗が生ぜず、また、軸力計用磁気センサ8のボル
ト頭部表面へのあて方により空〓長が0.01mm変化
したとしても、ボルト部材内での磁束密度の変化
は約0.3%となり、事前に空〓を与えない場合に
比し約1/7倍となる。従つて、鉄損は磁束密度の
ほぼ2乗に比例するので測定値に与える影響は約
1/50に減少する。このためボルト頭部表面の凹凸
等により測定する鉄損が変化することが極めて少
ないので、正しいボルトの鉄損を測定することが
できる。
心13の磁極端面には耐摩耗性の非磁性絶縁物で
構成された一定厚さ例えば0.1mmの薄い被膜43
が形成されているので、磁極端面には渦電流や摩
耗が生ぜず、また、軸力計用磁気センサ8のボル
ト頭部表面へのあて方により空〓長が0.01mm変化
したとしても、ボルト部材内での磁束密度の変化
は約0.3%となり、事前に空〓を与えない場合に
比し約1/7倍となる。従つて、鉄損は磁束密度の
ほぼ2乗に比例するので測定値に与える影響は約
1/50に減少する。このためボルト頭部表面の凹凸
等により測定する鉄損が変化することが極めて少
ないので、正しいボルトの鉄損を測定することが
できる。
また、鉄損測定部10の一次コイル14及び二
次コイル15の口出線16は、レセプタクル11
に接続され、本体9と共にエポキシ等の合成樹脂
で一体に注型されているので断線の恐れは全くな
い。
次コイル15の口出線16は、レセプタクル11
に接続され、本体9と共にエポキシ等の合成樹脂
で一体に注型されているので断線の恐れは全くな
い。
以上のように、本発明の軸力計用磁気センサ
は、本体を手で把持してボルトの頭部表面に当接
させて配置し、鉄損測定部に通電するだけでボル
トの鉄損を測定できるので操作が簡単であり、鉄
損測定部の鉄心の磁極端面には耐摩耗性の非磁性
絶縁物の薄い被膜43が形成されているため、常
に正しいボルトの鉄損を測定できる。
は、本体を手で把持してボルトの頭部表面に当接
させて配置し、鉄損測定部に通電するだけでボル
トの鉄損を測定できるので操作が簡単であり、鉄
損測定部の鉄心の磁極端面には耐摩耗性の非磁性
絶縁物の薄い被膜43が形成されているため、常
に正しいボルトの鉄損を測定できる。
また、優れた測定精度と信頼性を有し、鉄損測
定部の鉄心の磁極端面が耐摩耗性を有し、かつ、
一次コイル及び二次コイルの口出線の断線の恐れ
がないため、長期間の使用に耐えることができる
等の効果がある。
定部の鉄心の磁極端面が耐摩耗性を有し、かつ、
一次コイル及び二次コイルの口出線の断線の恐れ
がないため、長期間の使用に耐えることができる
等の効果がある。
第5図は本発明の軸力計用磁気センサの他の実
施例を示したもので、磁性材料の最大又は最小の
鉄損の方向、すなわち磁性材料に作用している主
応力の方向を求める場合などに、軸力計用磁気セ
ンサ18をひつくり返して鉄心の位置を見なくて
も、容易に磁束の流れる方向が分かるようにする
ため、軸力計用磁気センサ18の本体19の下部
の周縁に、鉄損測定部10の鉄心13の中心を通
る鉄心13の長手方向を示す2個の溝20,2
0′及びこれに直角な方向を示す2個の溝21,
21′を設けたものである。
施例を示したもので、磁性材料の最大又は最小の
鉄損の方向、すなわち磁性材料に作用している主
応力の方向を求める場合などに、軸力計用磁気セ
ンサ18をひつくり返して鉄心の位置を見なくて
も、容易に磁束の流れる方向が分かるようにする
ため、軸力計用磁気センサ18の本体19の下部
の周縁に、鉄損測定部10の鉄心13の中心を通
る鉄心13の長手方向を示す2個の溝20,2
0′及びこれに直角な方向を示す2個の溝21,
21′を設けたものである。
従つて、本発明の軸力計用磁気センサ18は第
4図の磁気センサ8と同様の作用、効果を有する
と共に、本体19の下部周縁に溝20,20′,
21,21′を設けているので、磁束の流れる方
向が良くわかる為、いちいち磁気センサ18をひ
つくり返して鉄心13の位置を見なくても良い効
果がある。
4図の磁気センサ8と同様の作用、効果を有する
と共に、本体19の下部周縁に溝20,20′,
21,21′を設けているので、磁束の流れる方
向が良くわかる為、いちいち磁気センサ18をひ
つくり返して鉄心13の位置を見なくても良い効
果がある。
また、第9図および第10図に示す軸力計用磁
気センサ46,47の鉄損測定部10bは、第1
1図および第12図に示すようにほぼ断面コの字
形の鉄心13bの2個の脚部に、この2個の脚部
を貫通して2個の切り込み48,49を設けて、
各脚部に3個の鉄心部50,51,52を形成
し、この鉄心部50,51,52の端面に薄い耐
摩耗性の非磁性絶縁物の被膜43を形成し、か
つ、中央の鉄心部51に二次コイル15を巻き、
総ての鉄心部50,51,52に対して共通に一
次コイル14を巻いて構成されている。
気センサ46,47の鉄損測定部10bは、第1
1図および第12図に示すようにほぼ断面コの字
形の鉄心13bの2個の脚部に、この2個の脚部
を貫通して2個の切り込み48,49を設けて、
各脚部に3個の鉄心部50,51,52を形成
し、この鉄心部50,51,52の端面に薄い耐
摩耗性の非磁性絶縁物の被膜43を形成し、か
つ、中央の鉄心部51に二次コイル15を巻き、
総ての鉄心部50,51,52に対して共通に一
次コイル14を巻いて構成されている。
従つて、鉄損測定部10bの磁束の流れは第1
3図に示すように、鉄心部51を磁路として流れ
る磁束φ1は略均一になつているが、その両隣り
の鉄心部50,52を磁路として流れる磁束φ2
は外方に行くほど広がり不均一になるので、鉄心
部51に巻かれた二次コイル15は鉄心部51を
磁路とする均一な磁束φ1だけを検出して、常に
安定した二次出力電圧を出力することができる。
3図に示すように、鉄心部51を磁路として流れ
る磁束φ1は略均一になつているが、その両隣り
の鉄心部50,52を磁路として流れる磁束φ2
は外方に行くほど広がり不均一になるので、鉄心
部51に巻かれた二次コイル15は鉄心部51を
磁路とする均一な磁束φ1だけを検出して、常に
安定した二次出力電圧を出力することができる。
上述の鉄心13bの脚部の切り込みは何も2個
に限定されるものではなく、少なくとも2個以上
設ければよく、従つて形成される鉄心部の数も少
なくとも3個以上となる。
に限定されるものではなく、少なくとも2個以上
設ければよく、従つて形成される鉄心部の数も少
なくとも3個以上となる。
この内、少なくとも両端の鉄心部を除いた鉄心
部に二次コイルを巻けばよい。
部に二次コイルを巻けばよい。
第9図及び第10図に示す軸力計用磁気センサ
46,47は、以上のような構成を有する鉄損測
定部10bを用いる以外は、それぞれ第4図又は
第5図に示す軸力計用磁気センサと略同じ構成を
有するものである。
46,47は、以上のような構成を有する鉄損測
定部10bを用いる以外は、それぞれ第4図又は
第5図に示す軸力計用磁気センサと略同じ構成を
有するものである。
従つて、第9図及び第10図に示す軸力計用磁
気センサ46,47はそれぞれ第4図及び第5図
に示す軸力計用磁気センサ8及び18とほぼ同じ
作用、効果を有するものであると共に、鉄心部の
数を少なくとも3個以上としたので、常に安定し
た二次出力電圧を出力させることができる効果が
ある。
気センサ46,47はそれぞれ第4図及び第5図
に示す軸力計用磁気センサ8及び18とほぼ同じ
作用、効果を有するものであると共に、鉄心部の
数を少なくとも3個以上としたので、常に安定し
た二次出力電圧を出力させることができる効果が
ある。
次に、上述の本発明の軸力計用磁気センサの製
造方法を説明する。
造方法を説明する。
第6図は第4図及び第9図に示す軸力計用磁気
センサ8及び46の製造方法を説明するための製
造装置22の断面図を示したものである。
センサ8及び46の製造方法を説明するための製
造装置22の断面図を示したものである。
即ち、製造装置22はモールド型32と浮上り
防止用磁石41より構成されている。
防止用磁石41より構成されている。
モールド型32は下型23と上型24より成
り、下型23はシリコンゴム等の耐熱弾性材で作
られ、中央に軸力計用磁気センサ8、及び46の
本体9の外形と同じ形状の空間部33を有し、上
型24は、下型23の開口部に嵌合し、レセプタ
クル11の取付用穴25及び液状合成樹脂の注入
口26を有している。
り、下型23はシリコンゴム等の耐熱弾性材で作
られ、中央に軸力計用磁気センサ8、及び46の
本体9の外形と同じ形状の空間部33を有し、上
型24は、下型23の開口部に嵌合し、レセプタ
クル11の取付用穴25及び液状合成樹脂の注入
口26を有している。
また、浮上り防止用磁石41は磁石29及び磁
極30,31より成り、レセプタクル11に接続
された鉄損測定部10又は10bの一次コイル1
4及び二次コイル15の口出線16などにより鉄
損測定部10又は10bが傾き浮上るのを防止す
るものである。
極30,31より成り、レセプタクル11に接続
された鉄損測定部10又は10bの一次コイル1
4及び二次コイル15の口出線16などにより鉄
損測定部10又は10bが傾き浮上るのを防止す
るものである。
浮上り防止用磁石41の代わりに断面コの字形
の磁石を用いてもよいことは勿論である。
の磁石を用いてもよいことは勿論である。
以上のような構成を有するモールド型32の下
型23の空間部33内に、軸力計用磁気センサ8
及び46の本体9と同じモールド樹脂で作られ、
内側寸法が鉄損測定装置10又は10bの最大外
形寸法の部分と密接するようにし、外側寸法が下
型23の空間部33の内側面に嵌合するようにし
たカラー28を嵌め込み、カラー28の内側に鉄
損測定部10又は10bを、その鉄心13又は1
3bの磁極端面又は鉄心部の端面に被膜した非磁
性絶縁物43の表面が空間部33の底面に密着す
るように押し込み、予め鉄損測定部10又は10
bの一次コイル14および二次コイル15の口出
線16を接続したレセプタクル11を上型24の
取付用穴25に止ナツト27で取付け、下型23
の開口部に上型24を嵌合させ、下型23の底面
に浮上り防止用磁石41を接触させて、上型24
の注入口26より液状合成樹脂を注入して重合固
化させれば、カラー28の働きで、鉄損測定部1
0又は10bの中心と下型23の空間部33の中
心とは一致する。
型23の空間部33内に、軸力計用磁気センサ8
及び46の本体9と同じモールド樹脂で作られ、
内側寸法が鉄損測定装置10又は10bの最大外
形寸法の部分と密接するようにし、外側寸法が下
型23の空間部33の内側面に嵌合するようにし
たカラー28を嵌め込み、カラー28の内側に鉄
損測定部10又は10bを、その鉄心13又は1
3bの磁極端面又は鉄心部の端面に被膜した非磁
性絶縁物43の表面が空間部33の底面に密着す
るように押し込み、予め鉄損測定部10又は10
bの一次コイル14および二次コイル15の口出
線16を接続したレセプタクル11を上型24の
取付用穴25に止ナツト27で取付け、下型23
の開口部に上型24を嵌合させ、下型23の底面
に浮上り防止用磁石41を接触させて、上型24
の注入口26より液状合成樹脂を注入して重合固
化させれば、カラー28の働きで、鉄損測定部1
0又は10bの中心と下型23の空間部33の中
心とは一致する。
また、カラー28は本体9と同じモールド樹脂
で作られているため、本体9と違和感なく一体と
なり、かつ、下型23はシリコンゴム等の耐熱弾
性材で作られているので、本体9は下型23から
容易に取り出すことができ、外表面のきれいな軸
力計用磁気センサ8および46を製造することが
できる効果がある。
で作られているため、本体9と違和感なく一体と
なり、かつ、下型23はシリコンゴム等の耐熱弾
性材で作られているので、本体9は下型23から
容易に取り出すことができ、外表面のきれいな軸
力計用磁気センサ8および46を製造することが
できる効果がある。
また、第7図は、軸力計用磁気センサ8及び4
6の他の製造方法を説明するための製造装置42
の断面図である。第6図のカラー28とこのカラ
ー28の内側に押し込まれた鉄損測定部10又は
10bの代わりに、下型23の空間部33の底面
の形状を有するポリエステルフイルム34の上面
に、鉄損測定部10又は10bの鉄心13、又は
13bの磁極端面又は鉄心部の端面に被膜した非
磁性絶縁物43の表面を、両者の中心が一致する
ように注型後容易に剥離できる接着剤で接着した
ものを、下型23の空間部33にポリエステルフ
イルム34が下部になるように配置し、以後は第
6図の場合と同様にして、上型24の注入口26
より液状合成樹脂を注入して、重合固化させて、
軸力計用磁気センサ8及び46を製造するもので
ある。
6の他の製造方法を説明するための製造装置42
の断面図である。第6図のカラー28とこのカラ
ー28の内側に押し込まれた鉄損測定部10又は
10bの代わりに、下型23の空間部33の底面
の形状を有するポリエステルフイルム34の上面
に、鉄損測定部10又は10bの鉄心13、又は
13bの磁極端面又は鉄心部の端面に被膜した非
磁性絶縁物43の表面を、両者の中心が一致する
ように注型後容易に剥離できる接着剤で接着した
ものを、下型23の空間部33にポリエステルフ
イルム34が下部になるように配置し、以後は第
6図の場合と同様にして、上型24の注入口26
より液状合成樹脂を注入して、重合固化させて、
軸力計用磁気センサ8及び46を製造するもので
ある。
従つて、本発明の製造方法では、ポリエステル
フイルムの中心に、鉄損測定部10又は10bの
中心を一致させ、鉄損測定部10又は10bの鉄
心13又は13bの磁極端面又は鉄心部の端面に
被膜した非磁性絶縁物43の表面をポリエステル
フイルム43の上面に接着剤で接着して、下型2
3の空間部33の下部に配置するだけで、下型2
3の中心と鉄損測定部10又は10bの中心が一
致するとともに、注型後本体9を下型23から容
易に取り出すことができる等の効果がある。
フイルムの中心に、鉄損測定部10又は10bの
中心を一致させ、鉄損測定部10又は10bの鉄
心13又は13bの磁極端面又は鉄心部の端面に
被膜した非磁性絶縁物43の表面をポリエステル
フイルム43の上面に接着剤で接着して、下型2
3の空間部33の下部に配置するだけで、下型2
3の中心と鉄損測定部10又は10bの中心が一
致するとともに、注型後本体9を下型23から容
易に取り出すことができる等の効果がある。
また、第5図および第10図に示す磁気センサ
18及び47を製造するには、第8図a,bに示
すモールド型38を使用すればよい。即ち、モー
ルド型38は下型及び上型24より成り、下型3
5の中央に設けられた空間部39は、その内側面
下部に底面より立上り対向する突起36,36′
及び37,37′が突起36,36′の中心を結ぶ
直線と突起37,37′の中心を結ぶ直線が直交
するように設けられている。
18及び47を製造するには、第8図a,bに示
すモールド型38を使用すればよい。即ち、モー
ルド型38は下型及び上型24より成り、下型3
5の中央に設けられた空間部39は、その内側面
下部に底面より立上り対向する突起36,36′
及び37,37′が突起36,36′の中心を結ぶ
直線と突起37,37′の中心を結ぶ直線が直交
するように設けられている。
この場合、第6図のようにカラー28を使用す
る場合は、カラー28の下部に突起36,36′
及び37,37′を逃げる溝を設けておけばよく、
第7図のようにポリエステルフイルム34を使用
する場合は、ポリエステルフイルム34に突起3
6,36′及び37,37′を逃げる切込みを設け
ておけばよい。
る場合は、カラー28の下部に突起36,36′
及び37,37′を逃げる溝を設けておけばよく、
第7図のようにポリエステルフイルム34を使用
する場合は、ポリエステルフイルム34に突起3
6,36′及び37,37′を逃げる切込みを設け
ておけばよい。
そして、突起36,36′又は突起37,3
7′を結ぶ直線と鉄損測定部10又は10bの鉄
心13又は13bの中心を通る鉄心13又は13
bの長手方向の直線が一致するように鉄損測定部
10又は10bを空間部39の下部に配置すれば
よい。
7′を結ぶ直線と鉄損測定部10又は10bの鉄
心13又は13bの中心を通る鉄心13又は13
bの長手方向の直線が一致するように鉄損測定部
10又は10bを空間部39の下部に配置すれば
よい。
従つて、本発明の製造方法で作つた軸力計用磁
気センサ18,47の本体19の下部の周縁には
溝20,20′,21,21′を容易に設けること
ができる等の効果がある。
気センサ18,47の本体19の下部の周縁には
溝20,20′,21,21′を容易に設けること
ができる等の効果がある。
以上のように、本発明の製造方法で製作された
軸力計用磁気センサは操作が容易で鉄損測定部の
鉄心の磁極端面又は鉄心部の端面には、耐摩耗性
の非磁性絶縁物の薄い被膜が形成されているので
長期間の使用に耐えることができ、かつ、高い測
定精度及び優れた信頼性が得られる。
軸力計用磁気センサは操作が容易で鉄損測定部の
鉄心の磁極端面又は鉄心部の端面には、耐摩耗性
の非磁性絶縁物の薄い被膜が形成されているので
長期間の使用に耐えることができ、かつ、高い測
定精度及び優れた信頼性が得られる。
また、本発明の軸力計用磁気センサの製造方法
によれば、工程が簡単で、ポリエステルフイルム
又はカラーを用いることにより鉄損測定部の中心
と軸力計用磁気センサの本体の中心がずれること
なく、鉄損測定部の浮上りを防ぐために、浮上り
防止用磁石を使用しているので、鉄損測定部の鉄
心の磁極端面と軸力計用磁気センサの本体の底面
は常に必要な空〓をもたせて作ることができるの
で、ボルトの頭部に表面に凹凸があつても正しい
鉄損を測定できる軸力計用磁気センサを得ること
ができる。
によれば、工程が簡単で、ポリエステルフイルム
又はカラーを用いることにより鉄損測定部の中心
と軸力計用磁気センサの本体の中心がずれること
なく、鉄損測定部の浮上りを防ぐために、浮上り
防止用磁石を使用しているので、鉄損測定部の鉄
心の磁極端面と軸力計用磁気センサの本体の底面
は常に必要な空〓をもたせて作ることができるの
で、ボルトの頭部に表面に凹凸があつても正しい
鉄損を測定できる軸力計用磁気センサを得ること
ができる。
また、突起で軸力計用磁気センサの本体の下部
周縁に溝を設けることにより、磁束の流れる方向
が良くわかる等その効果は大である。
周縁に溝を設けることにより、磁束の流れる方向
が良くわかる等その効果は大である。
第1図は磁性材料の応力と鉄損との関係を表わ
す特性曲線図、第2図は磁性材料の応力と鉄損変
化率の関係を表わす特性曲線図、第3図はボルト
頭部に軸力計用磁気センサを取付けた構成図、第
4図aは本発明の一実施例の正面要部断面図、第
4図bは第4図aのA矢視図、第4図cは第4図
aのB−B断面図、第5図aは本発明の他の実施
例の正面図、第5図bは第5図aのC矢視図、第
6図は第4図及び第9図の本発明の一実施例の製
造方法の説明図、第7図は第4図及び第9図の本
発明の一実施例の他の製造方法の説明図、第8図
aは第5図及び第10図の本発明の他の実施例の
製造方法の説明図、第8図bは第8図aのD矢視
図、第9図は本発明の更に他の実施例の正面図、
第10図は本発明の更に他の実施例の正面図、第
11図は第9図のE矢視図、第12図は第9図の
F−F断面拡大図、第13図は第9図の実施例の
鉄損測定部の磁束の流れの説明図である。 8,18,46,47……軸力計用磁気セン
サ、9,19……本体、10,10b……鉄損測
定部、11……レセプタクル、12……プラグ、
13,13b……鉄心、14……一次コイル、1
5……二次コイル、16……口出線、20,2
0′,21,21′……溝、22,42……製造装
置、23,35……下型、24……上型、26…
…注入口、28……カラー、29……磁石、3
0,31……磁極、32,38……モールド型、
33,39……空間部、34……ポリエステルフ
イルム、36,36′,37,37′……突起、4
1……浮上り防止用磁石、43……被膜。
す特性曲線図、第2図は磁性材料の応力と鉄損変
化率の関係を表わす特性曲線図、第3図はボルト
頭部に軸力計用磁気センサを取付けた構成図、第
4図aは本発明の一実施例の正面要部断面図、第
4図bは第4図aのA矢視図、第4図cは第4図
aのB−B断面図、第5図aは本発明の他の実施
例の正面図、第5図bは第5図aのC矢視図、第
6図は第4図及び第9図の本発明の一実施例の製
造方法の説明図、第7図は第4図及び第9図の本
発明の一実施例の他の製造方法の説明図、第8図
aは第5図及び第10図の本発明の他の実施例の
製造方法の説明図、第8図bは第8図aのD矢視
図、第9図は本発明の更に他の実施例の正面図、
第10図は本発明の更に他の実施例の正面図、第
11図は第9図のE矢視図、第12図は第9図の
F−F断面拡大図、第13図は第9図の実施例の
鉄損測定部の磁束の流れの説明図である。 8,18,46,47……軸力計用磁気セン
サ、9,19……本体、10,10b……鉄損測
定部、11……レセプタクル、12……プラグ、
13,13b……鉄心、14……一次コイル、1
5……二次コイル、16……口出線、20,2
0′,21,21′……溝、22,42……製造装
置、23,35……下型、24……上型、26…
…注入口、28……カラー、29……磁石、3
0,31……磁極、32,38……モールド型、
33,39……空間部、34……ポリエステルフ
イルム、36,36′,37,37′……突起、4
1……浮上り防止用磁石、43……被膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 一次コイルの励磁電流を制御して、二次コイ
ルに誘起される出力二次電圧を予め設定された設
定電圧に等しく一定に保持することにより、鉄心
に生ずる磁束を一定にし、前記一次コイルの励磁
電流と二次コイルの出力二次電圧から、ボルトに
作用する軸力と関連を有するボルトの頭部表層部
の鉄損を測定する軸力計用磁気センサにおいて、
合成樹脂で注型された本体の上部には、プラグと
の結合部を露出させたレセプタクルを埋め込んで
配置し、下部にはほぼ断面コの字形で、2個の磁
極端面に薄い耐摩耗性の非磁性絶縁物の被膜を形
成した鉄心と、この鉄心に巻かれた一次コイル及
び二次コイルとから成る鉄損測定部を、前記磁極
端面に形成した薄い耐摩耗性の非磁性絶縁物の被
膜の表面が前記本体の底面と同一平面上に在り、
かつ外部に露出するように埋め込んで配置し、前
記レセプタクルと前記鉄損測定部の各コイルの口
出線を接続し、前記レセプタクルと結合するプラ
グを設けた軸力計用磁気センサ。 2 本体をその下部周辺に対向する複数個の溝を
設けたものとしたことを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の軸力計用磁気センサ。 3 一次コイルの励磁電流を制御して、二次コイ
ルに誘起される出力二次電圧を予め設定された設
定電圧に等しく一定に保持することにより、鉄心
に生ずる磁束を一定にし、前記一次コイルの励磁
電流と二次コイルの出力二次電圧から、ボルトに
作用する軸力と関連を有するボルトの頭部表層部
の鉄損を測定する軸力計用磁気センサにおいて、
合成樹脂で注型された本体の上部には、プラグと
の結合部を露出させたレセプタクルを埋め込んで
配置し、下部にはほぼ断面コの字形の鉄心の2個
の脚部に、この2個の脚部を貫通して少なくとも
2個の切り込みを設けて少なくとも各脚部に3個
の鉄心部を形成し、この各鉄心部の端面に薄い耐
摩耗性の非磁性絶縁物の被膜を形成し、その少な
くとも両端の鉄心部を除いた鉄心部に二次コイル
を巻き、総ての鉄心部に共通に一次コイルを巻い
て成る鉄損測定部を、前記各鉄心部の端面に形成
した薄い耐摩耗性の非磁性絶縁物の被膜の表面が
前記本体の底面と同一平面上に在り、かつ外部に
露出するように埋め込んで配置し、前記レセプタ
クルと前記鉄損測定部の各コイルの口出線を接続
し、前記レセプタクルと結合するプラグを設けた
軸力計用磁気センサ。 4 本体をその下部周辺に対向する複数個の溝を
設けたものとしたことを特徴とする特許請求の範
囲第3項記載の軸力計用磁気センサ。 5 シリコンゴム等の耐熱弾性材で作られ、中央
に軸力計用磁気センサの本体の外形と同じ形状の
空間部を有する下型と、この下型の開口部と嵌合
し、レセプタクルの取付用穴及び液状合成樹脂の
注入口を有する上型より成るモールド型を用い、
前記下型の空間部の下部に、前記軸力計用磁気セ
ンサの本体のモールド樹脂と同一樹脂で作られ、
内側は鉄損測定部の最大外形寸法部分と密接し、
外側は前記下型の空間部の内側面に嵌合するカラ
ーを挿入し、このカラーの内側に鉄損測定部を、
その鉄心の磁極端面又は鉄心部の端面に形成した
薄い耐摩耗性の非磁性絶縁物の被膜の表面が前記
下型の空間部底面に密着するように配置し、前記
鉄損測定部の一次コイル及び二次コイルの口出線
を接続したレセプタクルを上型に固定し、前記下
型の開口部に前記上型を嵌合させ、かつ前記下型
の下端に浮き上り防止用磁石の両磁極を接触させ
て、前記上型の注入口より液状合成樹脂を注入し
て重合固化させることを特徴とする軸力計用磁気
センサの製造方法。 6 下型をその空間部の下部内側に、軸力計用磁
気センサの本体の下部周辺に対向する複数個の溝
を設けるための突起を設けたものとしたことを特
徴とする特許請求の範囲第5項記載の軸力計用磁
気センサの製造方法。 7 シリコンゴム等の耐熱弾性材で作られ、中央
に軸力計用磁気センサの本体の外形と同じ形状の
空間部を有する下型と、この下型の開口部と嵌合
し、レセプタクルの取付用穴及び液状合成樹脂の
注入口を有する上型より成るモールド型を用い、
前記下型の空間部底面の形状を有するポリエステ
ルフイルムの上面に、鉄損測定部の鉄心の磁極端
面又は鉄心部の端面に形成した薄い耐摩耗性の非
磁性絶縁物の表面を接着剤で接着したものを、ポ
リエステルフイルムが下部になるように前記下型
の空間部に配置し、前記一次コイル及び二次コイ
ルの口出線を接続したレセプタクルを上型に固定
し、前記下型の開口部に前記上型を嵌合させ、か
つ前記下型の下端に浮き上り防止用磁石の両磁極
を接触させて、前記上型の注入口より液状合成樹
脂を注入して重合固化させることを特徴とする軸
力計用磁気センサの製造方法。 8 下型をその空間部の下部内側に、軸力計用磁
気センサの本体の下部周辺に対向する複数個の溝
を設けるための突起を設けたものとしたことを特
徴とする特許請求の範囲第7項記載の軸力計用磁
気センサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10030479A JPS5624538A (en) | 1979-08-08 | 1979-08-08 | Magnetic sensor for axial tension meter and manufacture of said sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10030479A JPS5624538A (en) | 1979-08-08 | 1979-08-08 | Magnetic sensor for axial tension meter and manufacture of said sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5624538A JPS5624538A (en) | 1981-03-09 |
| JPH0310892B2 true JPH0310892B2 (ja) | 1991-02-14 |
Family
ID=14270420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10030479A Granted JPS5624538A (en) | 1979-08-08 | 1979-08-08 | Magnetic sensor for axial tension meter and manufacture of said sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5624538A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56137168A (en) * | 1980-03-28 | 1981-10-26 | Shibaura Eng Works Co Ltd | Magnetic sensor for hole and manufacture of its main body |
| JPS57159135U (ja) * | 1981-03-31 | 1982-10-06 | ||
| JPH0629738Y2 (ja) * | 1987-09-18 | 1994-08-10 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 回転型磁気探傷機における検出子ユニット |
| JPS6448665U (ja) * | 1987-09-18 | 1989-03-27 | ||
| JP2006194666A (ja) * | 2005-01-12 | 2006-07-27 | Olympus Corp | 多極型プローブおよびこれを含む探傷装置 |
| JP2011164080A (ja) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Kosuke Yamada | ボルトの破断が生じた場合又は取り付けられた物体が脱落した場合即座に検知する監視方法 |
-
1979
- 1979-08-08 JP JP10030479A patent/JPS5624538A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5624538A (en) | 1981-03-09 |
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