JPH0356838A - タイヤ内組込み型磁歪センサ - Google Patents
タイヤ内組込み型磁歪センサInfo
- Publication number
- JPH0356838A JPH0356838A JP19224289A JP19224289A JPH0356838A JP H0356838 A JPH0356838 A JP H0356838A JP 19224289 A JP19224289 A JP 19224289A JP 19224289 A JP19224289 A JP 19224289A JP H0356838 A JPH0356838 A JP H0356838A
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- JP
- Japan
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- magnetostrictive sensor
- stress
- tire
- sensor built
- shaped case
- Prior art date
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (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。
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］
この発明は、磁歪センサを使用して材料に作用する応力
を測定する磁歪センサ、特に磁歪センサのりフトオフを
一定に保って、精度よく応力測定のできるタイヤ内組込
み型磁歪センサに関する．［従来技術コ 磁歪センサを使用して材料に作用する応力を測定する方
法は、橋梁等の大きな構造物あるいは配管等の長尺の構
造物に作用する応力を、場所を移動しながら連続的に測
定できるという利点があり、今後ますますこのような応
力の連続測定に適用されるものと思われる． 上記した磁歪センサによる応力測定の原理は、次のとお
りである．すなわち、一般に強磁性体の材料に応力が作
用すると、磁歪効果により応力の作用する方向の透磁率
が、応力の作用する方向と直交する方向の透磁率よりわ
ずかではあるが大きくなる．そして第３図の矢印方向に
σの応力が働いている状態にある材料に、磁歪センサ２
１を構成している直交して組合せたコア２２およびコア
２３を、それぞれのコアが材料２４に作用する応力の方
向とは４５度傾いた方向を示すような状態で対面させる
．そして、第４図のようにコア２２に巻いたコイル（励
磁コイル）２５に電流を流すと、コア２２の足２６から
出た磁束のうち、大部分は直接コア２２の他の足２７へ
向うが、一部は第３図に矢印で示すようにコア２２の足
２６から材料２４の応力の作用している方向に流れてコ
ア２３の足２８に達し、コア２３中を流れてコア２３の
他の足２９から再び材料２４の応力の作用している方向
に流れてコア２２の足２７に達し、コア２２中を流れて
コア２２の足２６に達する．磁束の一部がこのような経
路をたどるのは、材料２３の応力の作用する方向の透磁
率が、応力の作用する方向と直交する方向の透磁率より
太きいがらである．以上のような磁気回路を、交流磁束
について考えると、コア２３に巻いたコイル（異方性検
出コイル〉３０には電圧が生じる．この電圧Ｖは（１）
式で表される． Ｖ＝Ｍ・Ｋ・ （μ８−μｙ） ・・・・・・・・〈１
〉ただし、 Ｍ：材料の磁気的特性およびセンサと材料との距離（リ
フト オフ）によりよる定数 （磁歪感度） Ｋ：励磁条件、コイルの条件によって定まる定数 μＸ＝材料の応力作用方向の透磁率 １１ｙ 二材料の応力作用方向と直交する方向の透磁率 すなわち、磁歪センサの出力電圧Ｖは、材科の透磁率の
差（μ、一μ，）に比例し、これはまた材料の応力作用
方向の応力６Ｘと材料の応力作用方向と直交する方向の
応力６ｙの差（５Ｘ−１５ｙ＞に比例することになるの
で、この電圧■により材料に作用する応力を把握するこ
とができるのである． 〔発明が解決しようとする課題〕 上記した磁歪センサを用いて材料に作用する応力を測定
する方法においては、〈１〉式の定数Ｍが磁歪センサの
リフトオフによって異なってくるので、リフトオフが一
定していないと、同一の応力が作用していても、磁歪セ
ンサの出力電圧■が場所によって異なり、このＶから応
力を把握することは、困難になるという問題点がある．
そして、連続的に測定箇所を移動しても、リフトオフを
一定に保つようにしたタイヤ内組込み型磁歪センサは従
来なかった． この発明は、従来技術の上述のような問題点を解消し、
リフトオフを一定に保つことができるので、材料に作用
する応力を精度よく連続的に測定できるタイヤ内組込み
型磁歪センサを提供することを目的としている． （３題を解決するための手段コ この発明に係るタイヤ内組込み型磁歪センサは、磁歪セ
ンサを用い磁気異方性を検出して材料に作用する応力を
測定する磁歪センサにおいて、固定軸と、固定軸のまわ
りに軸受を介して回転するタイヤ状ケースと、タイヤ状
ケースの内部に前記固定軸に吊り下げて配備した磁歪セ
ンサとがらなるタイヤ内組込み型磁歪センサである．［
作用ｊ この発明に係るタイヤ内組込み型磁歪センサは、磁歪セ
ンサを用い磁気異方性を検出して材料に作用する応力を
測定する磁歪センサにおいて、固定軸と、固定軸のまわ
りに軸受を介して回転するタイヤ状ケースと、タイヤ状
ケースの内部に前記固定軸に吊り下げて配備した磁歪セ
ンサとがら構成されている．したがって、固定軸を測定
面に平行になるようにして、タイヤ状ケースを応力を測
定しようとする対称物に接触させ、タイヤ状ケースを回
転させながら連続的に磁気異方性を検出するようにする
と、タイヤ状ケース内の磁歪センサと対象物間のリフト
オフは一定に保たれるので、長区間にわたって材料に作
用する応力を連続的に、しかも精度よく測定することが
できる．［実施例］ 本発明の１実施例のタイヤ内組込み型磁歪センサを、第
ｌ図および第２図ににより説明する．第１図は、本発明
の１実施例のタイヤ内組込み型磁歪センサの側面図、第
２図は本発明の１実施例のタイヤ内組込み型磁歪センサ
の縦断面図である。
を測定する磁歪センサ、特に磁歪センサのりフトオフを
一定に保って、精度よく応力測定のできるタイヤ内組込
み型磁歪センサに関する．［従来技術コ 磁歪センサを使用して材料に作用する応力を測定する方
法は、橋梁等の大きな構造物あるいは配管等の長尺の構
造物に作用する応力を、場所を移動しながら連続的に測
定できるという利点があり、今後ますますこのような応
力の連続測定に適用されるものと思われる． 上記した磁歪センサによる応力測定の原理は、次のとお
りである．すなわち、一般に強磁性体の材料に応力が作
用すると、磁歪効果により応力の作用する方向の透磁率
が、応力の作用する方向と直交する方向の透磁率よりわ
ずかではあるが大きくなる．そして第３図の矢印方向に
σの応力が働いている状態にある材料に、磁歪センサ２
１を構成している直交して組合せたコア２２およびコア
２３を、それぞれのコアが材料２４に作用する応力の方
向とは４５度傾いた方向を示すような状態で対面させる
．そして、第４図のようにコア２２に巻いたコイル（励
磁コイル）２５に電流を流すと、コア２２の足２６から
出た磁束のうち、大部分は直接コア２２の他の足２７へ
向うが、一部は第３図に矢印で示すようにコア２２の足
２６から材料２４の応力の作用している方向に流れてコ
ア２３の足２８に達し、コア２３中を流れてコア２３の
他の足２９から再び材料２４の応力の作用している方向
に流れてコア２２の足２７に達し、コア２２中を流れて
コア２２の足２６に達する．磁束の一部がこのような経
路をたどるのは、材料２３の応力の作用する方向の透磁
率が、応力の作用する方向と直交する方向の透磁率より
太きいがらである．以上のような磁気回路を、交流磁束
について考えると、コア２３に巻いたコイル（異方性検
出コイル〉３０には電圧が生じる．この電圧Ｖは（１）
式で表される． Ｖ＝Ｍ・Ｋ・ （μ８−μｙ） ・・・・・・・・〈１
〉ただし、 Ｍ：材料の磁気的特性およびセンサと材料との距離（リ
フト オフ）によりよる定数 （磁歪感度） Ｋ：励磁条件、コイルの条件によって定まる定数 μＸ＝材料の応力作用方向の透磁率 １１ｙ 二材料の応力作用方向と直交する方向の透磁率 すなわち、磁歪センサの出力電圧Ｖは、材科の透磁率の
差（μ、一μ，）に比例し、これはまた材料の応力作用
方向の応力６Ｘと材料の応力作用方向と直交する方向の
応力６ｙの差（５Ｘ−１５ｙ＞に比例することになるの
で、この電圧■により材料に作用する応力を把握するこ
とができるのである． 〔発明が解決しようとする課題〕 上記した磁歪センサを用いて材料に作用する応力を測定
する方法においては、〈１〉式の定数Ｍが磁歪センサの
リフトオフによって異なってくるので、リフトオフが一
定していないと、同一の応力が作用していても、磁歪セ
ンサの出力電圧■が場所によって異なり、このＶから応
力を把握することは、困難になるという問題点がある．
そして、連続的に測定箇所を移動しても、リフトオフを
一定に保つようにしたタイヤ内組込み型磁歪センサは従
来なかった． この発明は、従来技術の上述のような問題点を解消し、
リフトオフを一定に保つことができるので、材料に作用
する応力を精度よく連続的に測定できるタイヤ内組込み
型磁歪センサを提供することを目的としている． （３題を解決するための手段コ この発明に係るタイヤ内組込み型磁歪センサは、磁歪セ
ンサを用い磁気異方性を検出して材料に作用する応力を
測定する磁歪センサにおいて、固定軸と、固定軸のまわ
りに軸受を介して回転するタイヤ状ケースと、タイヤ状
ケースの内部に前記固定軸に吊り下げて配備した磁歪セ
ンサとがらなるタイヤ内組込み型磁歪センサである．［
作用ｊ この発明に係るタイヤ内組込み型磁歪センサは、磁歪セ
ンサを用い磁気異方性を検出して材料に作用する応力を
測定する磁歪センサにおいて、固定軸と、固定軸のまわ
りに軸受を介して回転するタイヤ状ケースと、タイヤ状
ケースの内部に前記固定軸に吊り下げて配備した磁歪セ
ンサとがら構成されている．したがって、固定軸を測定
面に平行になるようにして、タイヤ状ケースを応力を測
定しようとする対称物に接触させ、タイヤ状ケースを回
転させながら連続的に磁気異方性を検出するようにする
と、タイヤ状ケース内の磁歪センサと対象物間のリフト
オフは一定に保たれるので、長区間にわたって材料に作
用する応力を連続的に、しかも精度よく測定することが
できる．［実施例］ 本発明の１実施例のタイヤ内組込み型磁歪センサを、第
ｌ図および第２図ににより説明する．第１図は、本発明
の１実施例のタイヤ内組込み型磁歪センサの側面図、第
２図は本発明の１実施例のタイヤ内組込み型磁歪センサ
の縦断面図である。
このタイヤ内組込み型磁歪センサは、図示していないが
台車のフレーム等に固定した固定！！ｌと、固定軸１の
まわりに軸受２を介して回転するタイヤ状ケース３と、
タイヤ状ケース３の内部にがり固定軸１に吊り下げ金具
４により吊り下げた磁歪センサ５とから楕或されている
。さらにタイヤ状ケース３は、側板６と、硬質樹脂でで
きており被測定物の表面に接触する車輪部分７がら構或
されている． 本発明の１実施例のタイヤ内組込み型磁歪センサは、上
記のように構成されているので、前記車輪部分７が被測
定物に密着するような状態でタイヤ内組込み型磁歪セン
サを移動させていくと、被測定物のどの場所においてら
、磁歪センサ５と被測定物間の距ｗＬ（リフトオフ〉は
一定であるので、被測定物に作用している応力の大きさ
に比例２た磁気異方性を検出することができる．したが
って、被測定物に作用している応力の応力分布を正確に
把握することができる． ［発明の効果］ この発明により、磁歪センサのリフトオフを一定に保つ
ことができ，１１Ｉ造物に作用する応力の分布状態を正
確に把握することができる．
台車のフレーム等に固定した固定！！ｌと、固定軸１の
まわりに軸受２を介して回転するタイヤ状ケース３と、
タイヤ状ケース３の内部にがり固定軸１に吊り下げ金具
４により吊り下げた磁歪センサ５とから楕或されている
。さらにタイヤ状ケース３は、側板６と、硬質樹脂でで
きており被測定物の表面に接触する車輪部分７がら構或
されている． 本発明の１実施例のタイヤ内組込み型磁歪センサは、上
記のように構成されているので、前記車輪部分７が被測
定物に密着するような状態でタイヤ内組込み型磁歪セン
サを移動させていくと、被測定物のどの場所においてら
、磁歪センサ５と被測定物間の距ｗＬ（リフトオフ〉は
一定であるので、被測定物に作用している応力の大きさ
に比例２た磁気異方性を検出することができる．したが
って、被測定物に作用している応力の応力分布を正確に
把握することができる． ［発明の効果］ この発明により、磁歪センサのリフトオフを一定に保つ
ことができ，１１Ｉ造物に作用する応力の分布状態を正
確に把握することができる．
第１図は本発明の１実施例のタイヤ内組込み型磁歪セン
サの側面図、第２図は本発明の１実施例のタイヤ内組込
み型磁歪センサの縦断面図、第３図は磁歪センサで応力
を測定している状態を示す斜視図、第４図は磁歪センサ
を示す斜視図である．
サの側面図、第２図は本発明の１実施例のタイヤ内組込
み型磁歪センサの縦断面図、第３図は磁歪センサで応力
を測定している状態を示す斜視図、第４図は磁歪センサ
を示す斜視図である．
Claims (1)
- 磁歪センサを用い、磁気異方性を検出して材料に作用
する応力を測定する磁歪センサにおいて、固定軸と、固
定軸のまわりに軸受を介して回転するタイヤ状ケースと
、タイヤ状ケースの内部に前記固定軸に吊り下げて配備
した磁歪センサとからなることを特徴とするタイヤ内組
込み型磁歪センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19224289A JP2727671B2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | タイヤ内組込み型磁歪センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19224289A JP2727671B2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | タイヤ内組込み型磁歪センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0356838A true JPH0356838A (ja) | 1991-03-12 |
| JP2727671B2 JP2727671B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=16288025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19224289A Expired - Fee Related JP2727671B2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | タイヤ内組込み型磁歪センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2727671B2 (ja) |
-
1989
- 1989-07-24 JP JP19224289A patent/JP2727671B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2727671B2 (ja) | 1998-03-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |