JPH0424404Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は熱膨張、吸湿、脱水、電歪、磁歪など
に起因する膨張、収縮を測定する示差膨張計の改
良に関する。

（従来の技術） 従来、示差膨張計として第４図に示すものが知
られている。すなわち、被測定物１は外ケース２
内に収納され、この被測定物１のたとえば膨張は
作動軸３を介してダイアルゲージ４の可動桿５に
伝えられゲージ４の目盛によつて読み取られる。
しかしながら、一般に膨張、または収縮の量はマ
イクロメータ単位の量またはそれ以下であるた
め、マイクロメータの代りに作動トランスを採用
しても精度よく測定することができない。第５図
のものはこの点の対策として光干渉法を利用した
示差膨張計を示す。すなわち、被測定物１を収納
した外ケース２の側方に固定干渉板６を設け、ま
た作動軸３に連結して固定干渉板６と対向する可
動干渉板７を設けるとともに、上方から単色光束
８を投射する。したがつて、可動干渉板７の下面
からの反射光９と、固定干渉板６の上面からの反
射光１０との干渉光が感光素子１１に入射する。
このため、仮りに被測定物１が単調に膨張を続け
るか、または単調に収縮を続ける場合、干渉光を
受ける感光素子１１の出力は時間に対し波形線１
２に変化する。１３は記録計、１４は記録紙を示
す。

上記波形線１２の一周期は被測定物１の膨張ま
たは収縮の半波長に対応し、たとえば光源として
波長600nmの単色光を使用した場合には300nmに
相当する。したがつて波形線１２の記録から１周
期の1/10相当を読み出すことが容易であり、
30nmの測定精度を得ることができる。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、上述した手段は被測定物１が単調に
膨張または収縮する場合には効果的であるが、被
測定物が収縮するか、膨張するかを予め知り得な
い場合、収縮から膨張に変化する場合、またはそ
の逆に変化する場合には波形線が膨張状態を表わ
すのか、あるいは収縮状態を表わしているのかそ
の判断が困難である。

なぜならば、膨張でも、収縮でも記録紙上に記
録される波形線には差が生じないからである。

本考案は上記事情にもとづきなされたもので、
被測定物が膨張に変化しているか、あるいは収縮
に変化しているかを確実に判断できるようにした
示差膨張計を提供することを目的とする。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段） 固定干渉板と、この固定干渉板に対設した可動
干渉板を有し、被測定物の変化に対応する上記各
干渉板からの反射光の干渉光を利用して測定する
ものにおいて、両干渉板間の間隔を既知量変化さ
せ得る判定機構を固定干渉板または可動干渉板の
いずれか一方に付設したことにある。

（作用） 判定機構は電圧印加時にその厚みがわずかに変
形するたとえば電歪素子と、タイマスイツチおよ
び可変電圧直流電源とから構成され、電歪素子は
タイマスイツチにより一定時間間隔で、短時間所
定直流電圧が印加される。そして、この電歪素子
は電圧印加中にのみ既知量のたとえば厚みが減る
ものとする。また、膨張計は、被測定物が膨張し
た時に両干渉板間の距離が増大するように構成さ
れている場合を例に採つて説明する。

第１図における矢印５０は記録紙３５が記録さ
れ繰出されて行く方向を示す。したがつて、その
逆方向が時間の経過を示す。

上記厚みの減少量は電源電圧の調整により最適
量、たとえば光波長の1/10程度に設定する。した
がつて、電圧印加中のみ両干渉板間の間隔が増大
する。このことは被測定物が膨張したと同等の変
化であるから、記録紙上の波形はその時だけ波形
の記録を先取りした状態となるため、波形線３６
にとげ状マーカ３７が生じる。また反対に被測定
物が収縮している場合を考えると、電歪素子の変
形がなければ波形には変化はないが、電圧印加に
よつて上記同様に両干渉板間の間隔が増大する。
これは被測定物が少し以前の収縮する前の状態に
なつたのと同等であるから第２図に示すように波
形線３６には少し以前の状態に逆戻りする方向に
とげ状のマーカ３７′が生じる。このようにマー
カ３７，３７′が波形線３６を先取りする方向に
生じるか、あるいは逆戻りする方向に生じるかに
よつて被測定物が膨張状態にあるか、または収縮
状態にあるかを判断することができる。

（実施例） 以下、本考案の詳細を一実施例について第１図
ないし第３図を参照して説明する。２２は筒状の
細長に形成されたケース体で、内部には被測定物
２１と、この被測定物２１に一端を当接させた作
動軸２３を収納してなる。このケース体２２の上
部は一側方に突出する固定干渉板２４を支持した
保持環２５に連結支承されている。また作動軸２
３の他端は保持環２５の上方へ突出し、連結部２
６を介して側方へ上記固定干渉板２４と対設する
可動干渉板２７を突出支持してなり、固定干渉板
２４のねじ２８調整により平行度が保持されるよ
うに構成されている。２９は判定機構を示し固定
干渉板２４に付設された電歪素子３０、その素子
３０に一定時間間隔で電圧を短時間印加するタイ
マスイツチ３１および可変電圧直流電源３２とか
らなり、電圧は印加時の電歪素子３０の厚み減少
量が最適量（光波長の1/10）となるように調整さ
れている。３３は感光素子、３４は記録計、３５
は記録紙、３６は波形線、３７はマーカを示す。

したがつて、第１図の構成では被測定物２１が
膨張した時に両干渉板２４，２７間の距離が増大
する。

本考案は上述の構成であるから、投射光３８に
よる可動干渉板２７下面からの反射光３９と、固
定干渉板２４上面からの反射光４０との干渉光が
感光素子３３に入射し、被測定物２１の膨張、収
縮の変化にかかわらず、感光素子３３からの出力
は時間に対し波形に変化し波形線３６を形成す
る。次に被測定物２１が膨張状態であるか、収縮
状態であるかを判断する場合は判定機構２９を操
作する。すなわちタイマスイツチ３１の作動によ
り所定の電圧を電歪素子３０に一定間隔で短時間
印加すると印加中のみにマーカ３７が生じる。こ
のマーカ３７は記録を先取りする方向に生じるの
で被測定物２１は膨張状態であることが判断でき
る。第２図は収縮状態を示すものでマーカ３７′
が逆戻りする方向に生じる。また第３図のものは
仕切線４１までは被測定物２１が膨張状態である
が、仕切線４１以後は収縮に転じたことを示す。

なお、本実施例では電歪素子として電圧印加時
に厚みが減少するものを採用したが逆に増大する
ものを採用してもよい。さらに判定機構として電
歪素子の代りに磁歪素子を採用しこれに磁界を加
えるようにしても良い。また、上記各素子は固定
干渉板に限らず可動干渉板を動かす機構に組み込
むようにしてもよい。また膨張計は被測定物が膨
張した時に両干渉板間の距離が減少するように構
成されていてもよい。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案の構成によれば、被測
定物の膨張、収縮とは別に光干渉板間間隔を適当
な時間間隔をおいて、短時間、既知の微少量だけ
変化させる判定機構を干渉板のいずれか一方に付
設したものであるから、被測定物が膨張、収縮の
いずれの状態にあるかを確実に判断できるから、
高精度の示差膨張計が得られるすぐれた利点を有
する。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例を示し、第１図は一部切
欠側面図、第２図は収縮時の光干渉図、第３図は
膨張、収縮時の光干渉図、第４図はダイアルゲー
ジを採用した従来例の一部切欠側面図、第５図は
光干渉法を採用した同じく従来例の一部切欠側面
図である。 ２１……被測定物、２２……ケース体、２３…
…作動軸、２４……固定干渉板、２７……可動干
渉板、２９……判定機構。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 内部に被測定物を収納した筒状のケース体と、
   このケース体の上部側方に可調整に支持された固
   定干渉板と、一端を被測定物に当接させた作動軸
   の他端に連結され上記固定干渉板に対設した可動
   干渉板と、 を具備した示差膨張計において、 上記固定干渉板と可動干渉板との間隔を既知量
   変化させて被測定物の変化を判断する判定機構を
   上記干渉板のいずれか一方に付設したことを特徴
   とする示差膨張計。