JPH04142404A - 逆磁歪特性を利用した磁歪弾性体の形状歪検出方法 - Google Patents
逆磁歪特性を利用した磁歪弾性体の形状歪検出方法Info
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- JPH04142404A JPH04142404A JP26511790A JP26511790A JPH04142404A JP H04142404 A JPH04142404 A JP H04142404A JP 26511790 A JP26511790 A JP 26511790A JP 26511790 A JP26511790 A JP 26511790A JP H04142404 A JPH04142404 A JP H04142404A
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Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (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】
本発明は磁歪特性を有する弾性体の形状歪みをその逆磁
歪特性を利用して検出、表示する方法に関するものであ
って、極めて簡単、容易に構成され、且つ非接触状態で
作動し、高精度の検出、表示ができるものである。
歪特性を利用して検出、表示する方法に関するものであ
って、極めて簡単、容易に構成され、且つ非接触状態で
作動し、高精度の検出、表示ができるものである。
従来、逆磁歪特性を利用し、磁歪材の歪を測定すること
は古くからは行われているが、その逆磁歪効果を得るた
めの測定方法は複雑で、その使用に際して難点があった
。即ち磁界を加える場合に磁歪素材に特別の形状加工を
行なうとか、通電のために特殊の刷子を必要とするとか
また歪の検出側においても同上のような手段を要するも
のであった。これらのために外力による磁歪効果を利用
した各種のセンサーなどの開発が充分、行われていたと
は云い難いものであった０ 本願はこのような点に鑑み行われたもので、その方法お
よび構成は簡単、容易であり、磁界を加え、また検出の
ための線輪は磁歪材に非接触状態とすることができ、こ
れにより外気と遮断された密封状態の環境であっても、
回動状態であってもその磁歪効果の検出ができるもので
ある。以下これについて説明する。
は古くからは行われているが、その逆磁歪効果を得るた
めの測定方法は複雑で、その使用に際して難点があった
。即ち磁界を加える場合に磁歪素材に特別の形状加工を
行なうとか、通電のために特殊の刷子を必要とするとか
また歪の検出側においても同上のような手段を要するも
のであった。これらのために外力による磁歪効果を利用
した各種のセンサーなどの開発が充分、行われていたと
は云い難いものであった０ 本願はこのような点に鑑み行われたもので、その方法お
よび構成は簡単、容易であり、磁界を加え、また検出の
ための線輪は磁歪材に非接触状態とすることができ、こ
れにより外気と遮断された密封状態の環境であっても、
回動状態であってもその磁歪効果の検出ができるもので
ある。以下これについて説明する。
第１図はその原理を示す略図で、（Ａ）は側面図（Ｂ）
は正面図で、ｌは磁歪弾性体、２は交流励磁線輪、３は
同様の構造の磁歪検出線輪で、前記磁歪弾性体ｌに対し
て串刺状に巻線し配設される。前記検出の線輪３には前
記弾性体１を介して前記励磁線輪２よりの交流磁束を鎖
交させて搬送電流を流しておき、前記弾性体ｌの軸心に
対しての捩じれ、弯曲、引張り、圧縮などのそれぞれの
外力、またはそれらの合成力による歪で生ずる前記検出
線輪３への鎖交磁束４の変化で前記搬送電流を振巾変調
させ、前記検出線輪３の出力より前記歪を検出、表示さ
せるようにしたもので、６はその電源入力、および出力
の端子である。
は正面図で、ｌは磁歪弾性体、２は交流励磁線輪、３は
同様の構造の磁歪検出線輪で、前記磁歪弾性体ｌに対し
て串刺状に巻線し配設される。前記検出の線輪３には前
記弾性体１を介して前記励磁線輪２よりの交流磁束を鎖
交させて搬送電流を流しておき、前記弾性体ｌの軸心に
対しての捩じれ、弯曲、引張り、圧縮などのそれぞれの
外力、またはそれらの合成力による歪で生ずる前記検出
線輪３への鎖交磁束４の変化で前記搬送電流を振巾変調
させ、前記検出線輪３の出力より前記歪を検出、表示さ
せるようにしたもので、６はその電源入力、および出力
の端子である。
第２図（Ａ）は磁歪弾性体ｌの逆磁歪特性の一例である
。搬送電流１ｃは外力りで変調され交流出力電流１ｃと
なり、これによりＤ−１ｃ曲線が得られ、またその応力
ＦについてはＤ−Ｆ曲線が得られる。外力による歪りが
太き（なれば前記出力電流１ｃ、応力Ｆの両者の値は図
（Ａ）のような飽和曲線となる。磁歪弾性体に加えられ
る引張り、圧縮なとの外力による歪に対する出力に方向
性はないか、その大きさに対しては両者は必ずしも同一
の値ではない。
。搬送電流１ｃは外力りで変調され交流出力電流１ｃと
なり、これによりＤ−１ｃ曲線が得られ、またその応力
ＦについてはＤ−Ｆ曲線が得られる。外力による歪りが
太き（なれば前記出力電流１ｃ、応力Ｆの両者の値は図
（Ａ）のような飽和曲線となる。磁歪弾性体に加えられ
る引張り、圧縮なとの外力による歪に対する出力に方向
性はないか、その大きさに対しては両者は必ずしも同一
の値ではない。
励磁電流１ｅｘｓおよびこれに対する外力歪のある値で
変調された出力電流ＩＣのそれぞれの波形を（Ｂ）、お
よび（Ｃ）図に示す。ここで、励磁電流１ｅｘを流す電
源周波数は必ずしも特定の高い周波数を必要とせず、商
用周波数電源で十分である。（Ｂ）、（Ｃ）図は商用周
波数電源の場合である。
変調された出力電流ＩＣのそれぞれの波形を（Ｂ）、お
よび（Ｃ）図に示す。ここで、励磁電流１ｅｘを流す電
源周波数は必ずしも特定の高い周波数を必要とせず、商
用周波数電源で十分である。（Ｂ）、（Ｃ）図は商用周
波数電源の場合である。
以上の特性より磁歪弾性体における逆磁歪効果を極めて
簡単に前記弾性体に非接触状態で検出することができる
ので、前記励磁および検出の両線軸と前記弾性体との空
隙に非磁性薄肉管を設けることで、前記弾性体を外気と
隔離し、密封された環境内におくことができる。
簡単に前記弾性体に非接触状態で検出することができる
ので、前記励磁および検出の両線軸と前記弾性体との空
隙に非磁性薄肉管を設けることで、前記弾性体を外気と
隔離し、密封された環境内におくことができる。
また、これが回転運動、あるいは軸方向への移動や、往
復運動のような各種機構の下における捩り、曲げ、引張
りや圧縮などの歪の検出も容易に可能である。
復運動のような各種機構の下における捩り、曲げ、引張
りや圧縮などの歪の検出も容易に可能である。
第３図（Ａ）は交流励磁線輪２の両側に磁歪検出線輪３
−１１および３−２を巻装、磁歪弾性体１との間の空隙
には非磁性薄肉管７か挿入される。前記両線軸２．３−
１，３−２相互間の磁気漏洩や、他からの逆磁歪を遮蔽
するために磁気遮蔽板８−１．８−２が設けられ、逆磁
歪効果による検出電流を安定に効率よく出力させること
ができる。（Ｂ）１ｍは磁歪弾性体ｌが棒状をなし、軸
心方向５に移動しながら引張りまたは圧縮による歪が加
えられ、その歪の検出に利用される一例を示したもので
、この場合に検出線輪３の両側に２つの励磁線輪２−１
，２−２が配設される。以上のように前記磁歪弾性体ｌ
の形状歪はａカ端子６より出力される。これに対して検
出、指示、演算回路などを必要とするが、ここではそれ
らに関する説明は省略する。用例として、磁歪弾性体が
回転軸のような場合は、その捩れを検出するトルク検出
装置など、軸方向に移動している場合では鉄の線材、管
材などの加工時などの引張り圧縮歪の検出など、固定し
ている場合には浮子の支持環を磁歪弾性体とした液面検
出などがある。
−１１および３−２を巻装、磁歪弾性体１との間の空隙
には非磁性薄肉管７か挿入される。前記両線軸２．３−
１，３−２相互間の磁気漏洩や、他からの逆磁歪を遮蔽
するために磁気遮蔽板８−１．８−２が設けられ、逆磁
歪効果による検出電流を安定に効率よく出力させること
ができる。（Ｂ）１ｍは磁歪弾性体ｌが棒状をなし、軸
心方向５に移動しながら引張りまたは圧縮による歪が加
えられ、その歪の検出に利用される一例を示したもので
、この場合に検出線輪３の両側に２つの励磁線輪２−１
，２−２が配設される。以上のように前記磁歪弾性体ｌ
の形状歪はａカ端子６より出力される。これに対して検
出、指示、演算回路などを必要とするが、ここではそれ
らに関する説明は省略する。用例として、磁歪弾性体が
回転軸のような場合は、その捩れを検出するトルク検出
装置など、軸方向に移動している場合では鉄の線材、管
材などの加工時などの引張り圧縮歪の検出など、固定し
ている場合には浮子の支持環を磁歪弾性体とした液面検
出などがある。
なお、市販の鉄素材そのままでも逆磁歪特性があり、本
方法による検出は容易なので、必ずしも特に専用の磁歪
弾性体を対象としない点にその利用範囲は広い。例えば
鋼材を使用した既存の設備、構造物やこれらの生産工程
中などの利用で枚挙にいとまない。
方法による検出は容易なので、必ずしも特に専用の磁歪
弾性体を対象としない点にその利用範囲は広い。例えば
鋼材を使用した既存の設備、構造物やこれらの生産工程
中などの利用で枚挙にいとまない。
即ち、本方法は簡単、容易に構成され、且つ非接触状態
で行われ、商用周波数電源で差支えない点に大きな特徴
がある。
で行われ、商用周波数電源で差支えない点に大きな特徴
がある。
第１図は本発明の原理を示す略図で、（Ａ）は側面図、
（Ｂ）は正面図、第２図は磁歪特性で、（Ａ）は逆磁歪
特性曲線、（Ｂ）は励磁電流の波形、（Ｃ）は磁歪検出
電流の波形、第３図はその用例で、（Ａ）は密封構造の
場合の一例（Ｂ）は軸方向への移動の場合の一例、ｌ：
磁歪弾性体 ２．２−１．２−２＝交流励磁線輪 ３．
３−１．３−２；磁歪検出線輪交流磁束 軸心 端子 非磁 性薄肉管 磁気遮蔽板、
（Ｂ）は正面図、第２図は磁歪特性で、（Ａ）は逆磁歪
特性曲線、（Ｂ）は励磁電流の波形、（Ｃ）は磁歪検出
電流の波形、第３図はその用例で、（Ａ）は密封構造の
場合の一例（Ｂ）は軸方向への移動の場合の一例、ｌ：
磁歪弾性体 ２．２−１．２−２＝交流励磁線輪 ３．
３−１．３−２；磁歪検出線輪交流磁束 軸心 端子 非磁 性薄肉管 磁気遮蔽板、
Claims (1)
- 磁歪弾性体の外周に交流磁励線輪と同様の磁歪検出線輪
を巻装して串刺状に配設し、前記弾性体を介して前記検
出線輪に前記励磁線輪よりの交流磁束を鎖交させて搬送
交流電流を流しておき、前記弾性体の軸心に対しての捩
じれ、弯曲、引張り、圧縮などのそれぞれの外力、また
はそれらの合成力による歪で生ずる鎖交磁束数の変化で
前記搬送電流を振巾変調させ、前記検出線輪の出力より
前記歪を検出、表示させることを特徴とする逆磁歪特性
を利用した磁歪弾性体の形状歪検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26511790A JPH04142404A (ja) | 1990-10-04 | 1990-10-04 | 逆磁歪特性を利用した磁歪弾性体の形状歪検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26511790A JPH04142404A (ja) | 1990-10-04 | 1990-10-04 | 逆磁歪特性を利用した磁歪弾性体の形状歪検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04142404A true JPH04142404A (ja) | 1992-05-15 |
Family
ID=17412852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26511790A Pending JPH04142404A (ja) | 1990-10-04 | 1990-10-04 | 逆磁歪特性を利用した磁歪弾性体の形状歪検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04142404A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53114474A (en) * | 1977-02-09 | 1978-10-05 | Halleux Benoit De | Method and device for measuring respondent power about axle direction added to iron magnetic member |
| JPS587532A (ja) * | 1981-07-06 | 1983-01-17 | Yazaki Corp | 荷重検出装置 |
-
1990
- 1990-10-04 JP JP26511790A patent/JPH04142404A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53114474A (en) * | 1977-02-09 | 1978-10-05 | Halleux Benoit De | Method and device for measuring respondent power about axle direction added to iron magnetic member |
| JPS587532A (ja) * | 1981-07-06 | 1983-01-17 | Yazaki Corp | 荷重検出装置 |
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