JPH0435790Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、高温密封腐蝕試験槽等において、
槽内の試験片の変位量を槽外へ取り出す場合等に
使用される変位量測定装置に関するものである。

（従来の技術） 高温密封腐蝕試験槽を用いる材料試験におい
て、試験片の変位を検出する差動トランス等のト
ランスデユーサを槽内へ直接入れることができな
いような環境条件（高温、高圧、腐蝕性ガス、腐
蝕性液体の使用）では、試験片の変位を何らかの
方法で槽外に取り出して測定しなければならな
い。

このような場合に従来採用されてきた方法は、
変位量を検出するトランスデユーサとして差動ト
ランスを用い、そのコイルを槽外（大気中）に設
置し、コアを槽内に配置する方法であつた。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら上記従来の方法では、磁性体のコ
アが試験環境にさらされるため用途に限界がある
ほか、また、コアとコイルとの間に槽壁が介在す
るので、出力（感度）が低下するという問題点が
あつた。また、トランスデユーサを試験片の中心
軸と平行に取り付けなければならなかつたので、
そのためのスペースが必要となり、容器が大きく
なるという問題点や、試験片の直径方向や幅方向
等のように、荷重の作用軸と直角な方向の変位を
検出することができないという問題点があつた。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記従来の装置の問題点を解決するた
め、次のような構成とした。

すなわち、本考案にかかる変位量測定装置は、
試験槽内に変位方向と直角に２本のアームを設
け、該アームの先端部には試験片の標点に係合す
る係合手段をそれぞれ設けるとともに、アームの
中間部には支点を設けて、この支点でアームの自
重を支持し、かつ前記２本のアームのうち第１の
アームの後端部には中空の連結棒を直角方向に設
け、第２のアームの後端部には前記中空の連結棒
の内部を貫通する連結棒を設け、かつ、これら２
本の連結棒の延長部には、該連結棒の軸方向に沿
つて、筒状のベローズ室を設けるとともに、該ベ
ローズ室の内部に試験槽の内部と外部とを気密に
仕切る４段のベローズを直列に設け、最も内側に
位置する第１のベローズの内側端部はベローズ室
に固定された固定フランジに固定し、第１のベロ
ーズとこれに隣接する第２のベローズの境界部に
は前後に移動可能な第１の中間フランジを設けて
これに第１のベローズと第２のベローズの端部を
両側から固定し、第２のベローズとこれに隣接す
る第３のベローズの境界部には第２の固定フラン
ジを設けてこれに第２のベローズと第３のベロー
ズの端部を両側から固定し、第３のベローズとこ
れに隣接する第４のベローズの境界部には、前記
第１の中間フランジと同様な移動可能な中間フラ
ンジを設けて第３のベローズと第４のベローズの
端部を両側から固定し、第４のベローズの外側端
部はベローズの収縮によつて移動しない固定フラ
ンジに固定し、これらベローズの内部は外気と連
通させ、前記ベローズ室内のベローズの外側の空
間部は試験槽の内部と連通させ、前記第１のアー
ムの中空連結棒は、ベローズの外側において第１
の固定フランジと第２の固定フランジを貫通させ
て第２の中間フランジに連結し、前記第２のアー
ムの連結棒は同様にベローズの外側において第１
の固定フランジを貫通させて第１の中間フランジ
に連結し、さらに、前記第１の中間フランジと第
２の中間フランジには、ベローズの内側に設けた
取出し棒をそれぞれ接続するとともに、これら取
出し棒によつて伝えられる両中間フランジの相対
移動を検出するフランジ移動検出装置を設けたこ
とを特徴としている。

（作用） 試験片の変位は２本のアームと各連結棒によつ
てベローズ室内の両中間フランジに伝えられ、こ
れら両中間フランジの相対移動として検出され
る。

（実施例） 以下、図面にあらわされた実施例について説明
すれば、この変位量検出装置１は試験環境が維持
される試験槽（容器）２に付属して設けられ、該
試験槽の外側にはヒータ３をそなえた加熱炉４が
設けられている。試験片５は槽２内に保持され、
図示を省略した負荷装置のチヤツク６，６を介し
て荷重（Ｐ）がかけられる。

槽２には、外方へ突出する筒部７が一体に設け
られており、この筒部７の内部には上下２本のア
ーム１０，１１が収納されている。アーム１０，
１１は試験片の軸方向とほぼ直角に設けられてお
り、上側の第１のアーム１０の先端部は試験片５
の上側の標点Ａに係止され、下側の第２のアーム
１１の先端部は下側の標点Ｂに係止されている。
標点Ａ，Ｂは突起状に形成されており、アーム１
０，１１の先端部がこれに係合して滑らないよう
になつている。また、この部分はアームと試験片
がわずかに回転することができるようになつてい
る。アームの先端部は、標点にバネで押しつける
か、または軽く係止する方法で取り付けられる。
アーム１０，１１の中間部には支点１３が設けら
れ、この支点１３はアームの自重を支持するため
のバネ１５で吊り下げられている。

筒部７の外側端部には筒部７と直角に突出する
筒状のベローズ室２０が一体に設けられており、
この内部に上下４段のベローズ２１，２２，２
３，２４が直列に設けられている。最も内側（最
下段）に位置する第１のベローズ２１の内側（下
側）の端部は、ベローズ室２０内に設けた第１の
固定フランジ２６に固定されている。固定フラン
ジ２６の周縁部付近には通孔２６ａ，２６ａ，…
が穿設されている。第１のベローズ２１とこれに
隣接する第２のベローズ２２の間には、芯部に通
孔２７ａを有する第１の中間フランジ２７が設け
られ、その下面側には第１のベローズの上端部が
固定され、上面側には第２のベローズ２２の下端
部が固定されている。第２のベローズ２２と第３
のベローズ２３の間には、ベローズ室２０に一体
に設けられた仕切壁状の固定フランジ２９が設け
られている。この固定フランジ２９の下面側には
第２のベローズ２２の上端部が固定され、上面側
には第３のベローズ２３の下端部が固定されてい
る。固定フランジ２９の芯部および周縁部には通
孔２９ａおよび２９ｂ，２９ｂ，…が穿設されて
いる。第３のベローズ２３と第４のベローズ２４
の間には第２の中間フランジ３０が設けられ、そ
の上下両面に第３のベローズ２３の上端部と第４
のベローズ２４の下端部がそれぞれ固定されてい
る。第２の中間フランジ３０の芯部には通孔３０
ａが穿設されている。第４のベローズ２４の上端
部は、ベローズ室の上端部外壁３１の内面に固定
されている。この上端部外壁３１の芯部には通孔
３１ａが穿設されており、この通孔３１ａによつ
てベローズ２１，２２，２３，２４の内部が外部
と連通している。なお、第１のベローズ２１と第
２のベローズ２２とは互いに同寸に形成され、第
３のベローズ２３と第４のベローズ２４も互いに
同寸に形成されている。

前記第１の中間フランジ２７と第２の中間フラ
ンジ３０とは上下に移動自在に設けられており、
ベローズの内側において連結された取出し棒３
２，３３によつてその移動がベローズ室２０の外
部へ取り出されるようになつている。

前記第１のアーム１０の後端部には、該アーム
と直角方向に中空パイプ状の連結棒３５が取り付
けられている。この中空の連結棒３５の上部は、
筒部７とベローズ室２０を結ぶ連絡孔３６を通つ
てベローズ室２０内に挿入され、その上端部に一
体に設けたフランジ３５ａが、ベローズ２１，２
２，２３の外側を通るロツド３８，３８，…によ
つて第２の中間フランジ３０に連結されている。
また、第２のアーム１１の後端部には、該アーム
と直角方向に連結棒３７が設けられ、この連結棒
３７は、上記中空の連結棒３５の内部を通つてフ
ランジ３５ａと固定フランジ２６の間隔部に達し
ており、その上端部に一体に設けたフランジ３７
ａが、固定フランジ２６を貫通してベローズ２１
の外側を通るロツド３９によつて第１の中間フラ
ンジ２７の外周部に連結されている。なお、筒部
７の内部は槽２の内部と連通しており、ベローズ
室２０内の上記４段のベローズの外側の空間部
は、筒部７の内部と連通している。また、ベロー
ズ２１，２２，２３，２４の内部は、完全に槽内
雰囲気と遮断され、外部と通じている。したがつ
て、取出し棒３２，３３が突出する部分に特別な
パツキンを設けておかなくとも槽内雰囲気が外部
にリークすることはない。なお、筒部７の外周部
には冷却用のウオータージヤケツト４０が巻回さ
れている。

前記第２の中間フランジ３０に取り付けられた
中空の取出し棒３３のベローズ室２０外に突出す
る上端部にはトランスデユーサである差動トラン
ス４３のコイル４４が固定されている。また、第
１の中間フランジ２７に取り付けられた取出し棒
３２のベローズ室２０外に突出する上端部にはコ
ア４５が固定されている。差動トランス４３の出
力信号は演算装置４７によつて変位量をあらわす
信号に換えられ、外部に取り出される。

この変位量測定装置１の使用時において、試験
片５に荷重Ｐが負荷されると、標点Ａ，Ｂ間の距
離が変化し、アーム１０，１１が上下に移動す
る。この移動は連結棒３５，３７によつて中間フ
ランジ２７，３０に伝えられ、さらに取出し棒３
２，３３によつて外部に取り出されて大気中に設
置されているフランジ移動検出装置すなわち差動
トランス４３に伝えられる。上側の標点Ａの変位
は、第１のアーム１０、中空の連結棒３５、第２
の中間フランジ３０、取出し棒３３を介してコイ
ル４４に伝えられ該コイルを変位させる。下側の
標点Ｂの変位は、第２のアーム１１、連結棒３
７、第１の中間フランジ２７、取出し棒３２を介
してコア４５に伝えられ該コアを変位させる。こ
のコイル４４とコア４５の相対変位量をあらわす
信号が取り出され、これにもとづいて試験片の変
位量が測定されるのである。

この変位量測定装置１は、試験片の軸方向の変
位のみでなく、直径方向や幅方向の変位も検出す
ることができる。測定に必要なトランスデユーサ
は１個でよい。変位量を外部に取り出す取出し棒
を槽内に配置しなくてもよいので、試験槽２を小
型化することができる。また、取出棒の突出部に
特別のパツキン等を必要としない。支点の位置に
よつて、アームのレバー比を自由に設定すること
ができる。４個のベローズの内部は互いに連通
し、かつ外気に通じているので、耐圧力とともに
圧力平衡機能をそなえており、圧力差による誤差
が生じることがない。槽内の試験環境としては、
高温から低温まで、また高圧から真空まで種々の
条件を採用することができる。なお、トランスデ
ユーサは大気中に設置することができるので、図
示例の差動トランスに限らず、過電流式、容量
式、光学式、スレインゲージ式等種々のものを使
用することができる。

（考案の効果） 以上の説明から明らかなように、本考案にかか
る変位量測定装置は、槽内環境を外部にリークさ
せることなく、槽内の試験片の変位量を槽外へ正
確に取り出して、１個のトランスデユーサで高精
度の変位量測定を行なうことができるすぐれたも
のとなつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例をあらわす断面図、
第２図はその要部の拡大図である。 １……変位量測定装置、２……試験槽、５……
試験片、７……筒部、１０，１１……アーム、１
３……支点、２０……ベローズ室、２１，２２，
２３，２４……ベローズ、２７，３０……中間フ
ランジ、２６，２９……固定フランジ、３２，３
３……取出し棒、３５，３７……連結棒、４３…
…差動トランス。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 試験槽内に変位方向と直角に２本のアームを設
   け、該アームの先端部には試験片の標点に係合す
   る係合手段をそれぞれ設けるとともに、アームの
   中間部には支点を設けて、この支点でアームの自
   重を支持し、かつ前記２本のアームのうち第１の
   アームの後端部には中空の連結棒を直角方向に設
   け、第２のアームの後端部には前記中空の連結棒
   の内部を貫通する連結棒を設け、かつ、これら２
   本の連結棒の延長部には、該連結棒の軸方向に沿
   つて、筒状のベローズ室を設けるとともに、該ベ
   ローズ室の内部に試験槽の内部と外部とを気密に
   仕切る４段のベローズを直列に設け、最も内側に
   位置する第１のベローズの内側端部はベローズ室
   に固定された固定フランジに固定し、第１のベロ
   ーズとこれに隣接する第２のベローズの境界部に
   は前後に移動可能な第１の中間フランジを設けて
   これに第１のベローズと第２のベローズの端部を
   両側から固定し、第２のベローズとこれに隣接す
   る第３のベローズの境界部には第２の固定フラン
   ジを設けてこれに第２のベローズと第３のベロー
   ズの端部を両側から固定し、第３のベローズとこ
   れに隣接する第４のベローズの境界部には、前記
   第１の中間フランジと同様な移動可能な中間フラ
   ンジを設けて第３のベローズと第４のベローズの
   端部を両側から固定し、第４のベローズの外側端
   部はベローズの収縮によつて移動しない固定フラ
   ンジに固定し、これらベローズの内部は外気と連
   通させ、前記ベローズ室内のベローズの外側の空
   間部は試験槽の内部と連通させ、前記第１のアー
   ムの中空連結棒は、ベローズの外側において第１
   の固定フランジと第２の固定フランジを貫通させ
   て第２の中間フランジに連結し、前記第２のアー
   ムの連結棒は同様にベローズの外側において第１
   の固定フランジを貫通させて第１の中間フランジ
   に連結し、さらに、前記第１の中間フランジと第
   ２の中間フランジには、ベローズの内側に設けた
   取出し棒をそれぞれ接続するとともに、これら取
   出し棒によつて伝えられる両中間フランジの相対
   移動を検出するフランジ移動検出装置を設けたこ
   とを特徴とする変位量測定装置。