JPH0523081U - 荷重測定規準器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 歪検出部分を被覆し、回転部や摺動部を無く
して長期間十分安定した測定が可能な荷重測定規準器を
提供すること。 【構成】 歪発生本体、歪拡大レバー、上部ナイフエッ
ジシート、下部ナイフエッジシート、測長器、連結棒を
有する。歪発生本体は弾性中空円筒状で、歪検出長さの
上下両端部の内面に各ナイフエッジシートとの結合部を
備え、上端部付近の側面に透孔を有する。歪拡大レバー
は下端部両側面にナイフエッジを備える。上部ナイフエ
ッジシートは下端部に歪拡大レバーの一側面のナイフエ
ッジの受けを備え、上端部は歪発生本体の上端部の結合
部に結合され一部が歪発生本体の透孔に入って測長器の
保持部を形成している。下部ナイフエッジシートは上端
部に歪拡大レバーの他側面のナイフエッジの受けを備
え、下部は歪発生本体の下端部の結合部に結合されてい
る。測長器は上部ナイフエッジシートの保持部に保持さ
れ、連結棒を介し歪拡大レバーの上端部に連結されてい
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は荷重測定規準器にかかり、殊に大荷重向きのものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

数百tf以上の大荷重の測定に関しては、図２に示すところの、従来より多用さ れている容積型荷重検定器（スタンダード ダイジング ボックス）や、図３に 示す、弾性体の歪を直接検出する、いわゆる伸び計型荷重検査器や、更には電気 歪計を用いたいわゆるロードセル等、数多くの測定器がある。そして、容積型荷 重検定器では、小型、軽量、かつ高精度の物が市販されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

図２に示す容積型荷重検定器は、弾性体１０１の内容積の荷重Ｋによる容積変 化をマイクロメーター１０２のスピンドル１０３により測定するもので、容積変 化を水銀で媒介している。そのため、特に大容量のものは、水銀の温度体積変化 が安定するまでに長い時間を要する。勿論、室温の微少の変化によってもその指 度が大きく変化する。その上、水銀自体に毒性があるため、その取扱に注意が必 要である。 また、測定は、マイクロメーターのスピンドルを回転し、通常目視で水銀チュ ーブ１０４内の水銀先端部を合わせて行なうため、遠隔指示装置とするのは大変 複雑で、高価とならざるを得ず、現時点で市販品は見当たらない。

【０００４】 図３に示す伸び測定器は多用されており、また実験装置としては荷重測定の目 的に用いられることもある。歪発生本体２０１に歪検出長さＭの両端でクランプ ２０２、２０３により測長器２０４を取付けたもので、引っ張り力Ｔが加えられ る。この場合、歪検出長さＭは１００mm内外で、その歪み量は最大 0.2〜0.5mm 位である。最小分解能を１／１００００程度にするためには、測定精度0.02μ〜 0.05μを正確に指示する測長器を必要とする。このようなものは製作困難で、か つ非常に高価にならざるを得ない。

【０００５】 ロードセル型測長器は、近時、非常に多用されている。ストレーンゲージを用 いるロードセルでは、その荷重精度に関するファクターが非常に多い。例えば、 物理化学的にはゲージ素材の処理方法、温度特性、ゲージ接着剤の種類や接着方 法がある。また、電気的には、印加電圧の安定度や増幅器の安定度があり、これ らは、一個一個の抵抗素子、容量素子、半導体素子等により左右され、また端子 の抵抗値等の変化にも左右される。このように、測定精度に関する事項があまり に多く、荷重測定の規準器として数十年、或いは数百年の長期にわたりその安定 性を保証するには、程遠い感がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案にかかる荷重測定規準器は、歪発生本体と、歪拡大レバーと、上部ナイ フエッジシートと、下部ナイフエッジシートと、測長器と、連結棒を有している 。歪発生本体は弾性のある中空円筒状で、歪検出長さの上下両端部の内面に各ナ イフエッジとの結合部を備え、かつ上端部付近の側面に透孔を備えている。歪拡 大レバーは下端部両側面にナイフエッジを備えている。上部ナイフエッジシート は下端部に歪拡大レバーの一側面のナイフエッジの受けを備え、かつ上端部は歪 発生本体の上端部の結合部に結合されると共に一部が歪発生本体の透孔に入って 測長器の保持部を形成している。下部ナイフエッジシートは上端部に歪拡大レバ ーの他側面のナイフエッジの受けを備え、かつ下部は歪発生本体の下端部の結合 部に結合されている。測長器は上部ナイフエッジシートの保持部に保持されると 共に連結棒を介し歪拡大レバーの上端部に連結されている。 既記測長器は伝送手段を介して遠隔の指示器に導結されている。

【０００７】

【作用】

この規準器を下部及び中間のアンビル間にセットし、上部アンビルから球座用 のボールを介して中間のアンビルに荷重をかける。歪発生本体が歪むと歪検出長 さが縮まるので、上部及び下部のナイフエッジシートの受けの中心が上下にずれ 、歪拡大レバーは、自身のナイフエッジがこれらの受けに支持されているので、 図１で反時計方向へ揺動する。そのため、連結棒を介し測長器が作動し、その変 量を数値で指示器に表示する。

【０００８】 歪拡大レバーのナイフエッジから連結棒の連結された位置までの長さは歪検出 長さに比べて十分大きいので、ナイフエッジの受け相互のずれ量が僅かでも、連 結棒の連結点の変位量は十分大きくなり、正確な歪み量が測長器に指示される。 測長器が伝送手段を介して遠隔の指示器に導結されていると、危険な高圧試験 の場合に、遠方で歪み量を知ることができる。

【０００９】

【実施例】

１は歪発生本体、２は歪拡大レバー、３は上部ナイフエッジシート、４は下部 ナイフエッジシート、５は測長器、６は連結棒である。 歪発生本体１は弾性のある中空円筒状で歪検出長さＬの上下両端部の内面に各 ナイフエッジシート３又は４との結合部１１、１１と１２、１２を備えている。 そして、上端部付近の側面に透孔１３が開いている。 歪拡大レバー２は下端部両側面にナイフエッジ２１及び２２を備えている。

【００１０】 上部ナイフエッジシート３は下端部に歪拡大レバー２の一側面のナイフエッジ ２１の受け３１を備えている。また、上端部は歪発生本体１の上端部の結合部１ １、１１に結合される。そして、その一部は歪発生本体１の透孔１３に入って測 長器５の保持部３２を形成している。 この結合は、図示のように、尖端３３、３３によるものが好ましい。

【００１１】 下部ナイフエッジシート４は上端部に歪拡大レバー２の他側面のナイフエッジ ２２の受け４１を備え、下部は歪発生本体１の下端部の結合部１２、１２に結合 される。この結合も、図示のように、尖端４２、４２によるものが好ましい。 測長器５は上部ナイフエッジシート３の保持部３２に保持され、連結棒６を介 し連結点６１及び６２で歪拡大レバー２の上端部に連結される。この測長器５は 表示窓５１が用意され、測長値を数値５２で表示する。

【００１２】 この測長器５を伝送手段７を介して遠隔の指示器８に導結することもできる。 この指示器８にも表示窓８１が用意され、数値８２により測長値を表示する。 なお、図面で、９１は下部アンビル、９２は中間アンビル、９３は球座用のボ ール、９４は上部アンビル、Ｐは荷重である。

【００１３】 上部アンビル９４及び下部アンビル９１に荷重Ｐをかけると歪発生本体１は歪 み、上部及び下部のナイフエッジシート３と４の相対位置が僅かにずれる。その ため受け３１と４１の相対位置もその分だけずれ、歪拡大レバー２のナイフエッ ジ２１と２２の尖端を結ぶ線が僅かに傾く。そのため歪拡大レバー２の遊端が反 時計方向へ振れるが、長さが十分大きいため、連結棒６との連結点６２での変位 量は大きく表われる。この変位により、測長器５の表示窓５１に歪み量を数値５ ２で表示する。

【００１４】

【考案の効果】

本考案によれば、歪発生本体内に歪拡大レバーと、これを支持する上部及び下 部のナイフエッジシートの精密部を収容しているので、外部より損傷を受けるこ とがなく、取扱も容易である。 また、そのメカニズムから当然のことながら、歪検出部には回転部、摺動部は 殆どなく、数十年、或いは数百年の使用に十分安定した測定が可能であろう。

【００１５】 また、測長器に関しては、近時、磁気式又は光学式のものが容易に入手でき、 数μ以下の測定精度で、長年月にわたり安定して、測定することが可能となって いる。そのため、測長器の交換による荷重測定精度への影響は僅少で、実用上、 測長器の交換によってこの荷重測定規準器自体の再校正を行なう必要はない。 請求項２によれば、数千tf以上の危険な荷重測定も安全に作業できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかる荷重測定規準器の具体例を示す
一部切断側面図である。

【図２】従来の容積型荷重検出器の概略説明図である。

【図３】従来の伸び計型荷重検出器の概略説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 歪発生本体 ２ 歪拡大レバー ３ 上部ナイフエッジシート ４ 下部ナイフエッジシート ５ 測長器 ６ 連結棒 ７ 伝送手段 ８ 指示器 １１ 結合部 １２ 結合部 １３ 透孔 ２１ ナイフエッジ ２２ ナイフエッジ ３１ 受け ３２ 保持部 ４１ 受け

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 歪発生本体(1)と、歪拡大レバー(2)と、
   上部ナイフエッジシート(3)と、下部ナイフエッジシー
   ト(4)と、測長器(5)と、連結棒(6)を有し、 歪発生本体(1)は弾性のある中空円筒状で、歪検出長さ
   (L)の上下両端部の内面に各ナイフエッジシート(3)(4)
   との結合部(11)(12)を備え、かつ上端部付近の側面に透
   孔(13)を備え、 歪拡大レバー(2) は下端部両側面にナイフエッジ(21)(2
   2)を備え、 上部ナイフエッジシート(3)は下端部に歪拡大レバー(2)
   の一側面のナイフエッジ(21)の受け(31)を備え、かつ上
   端部は歪発生本体(1)の上端部の結合部(11)(11) に結合
   されると共に一部が歪発生本体(1)の透孔(13)に入って
   測長器(5)の保持部(32)を形成しており、 下部ナイフエッジシート(4)は上端部に歪拡大レバー(2)
   の他側面のナイフエッジ(22)の受け(41)を備え、かつ下
   部は歪発生本体(1) の下端部の結合部(12)(12)に結合さ
   れており、 測長器(5)は上部ナイフエッジシート(3)の保持部(32)に
   保持されると共に連結棒(6)を介し歪拡大レバー(2)の上
   端部に連結されていることを特徴とする荷重測定規準
   器。
2. 【請求項２】 既記測長器(5) は伝送手段(7)を介して
   遠隔の指示器(8)に導結されている請求項１に記載の荷
   重測定規準器。