JPH0579927A - 応力の光学的測定方法 - Google Patents

応力の光学的測定方法

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JPH0579927A
JPH0579927A JP24152091A JP24152091A JPH0579927A JP H0579927 A JPH0579927 A JP H0579927A JP 24152091 A JP24152091 A JP 24152091A JP 24152091 A JP24152091 A JP 24152091A JP H0579927 A JPH0579927 A JP H0579927A
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JP
Japan
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stress
electronic camera
gauge
photoelastic
strain
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Withdrawn
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JP24152091A
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English (en)
Inventor
Yoshio Mitarai
良夫 御手洗
Koji Oshima
孝二 大嶋
Keiji Yamaguchi
啓二 山口
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Kumagai Gumi Co Ltd
Original Assignee
Kumagai Gumi Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造物の応力ひずみを検出するセンサと測定
器との配線を不要とするとともに、測定の自動化を図
る。 【構成】 電子カメラ1と光源6に夫々偏光板3,7と
1/4波長板4,8を装着し、構造物へ貼付けた光弾性ゲ
ージ21,21…の光弾性効果を観察できるようにす
る。電子カメラ1の動作はコンピュータ11によって制
御する。電子カメラ1のRGB信号をフレームメモリ1
4に記憶させ、画面上の光弾性ゲージ21,21…の色
相座標をコンピュータ11で算出する。光弾性ゲージ2
1の基準色の色相座標からの変位量によってひずみ量及
び応力が演算処理されて記憶装置に記憶される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は応力測定方法に関する
ものであり、構造物の応力ひずみを光学的に測定する応
力測定方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、構造物の応力ひずみの測定にはス
トレインゲージが使用されている。この方法は、測定す
る構造物の表面にストレインゲージを貼付け、ストレイ
ンゲージの両端子間の電気抵抗の変化を測定し、ひずみ
量に換算するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述したストレインゲ
ージによる応力測定方法は、測定器とストレインゲージ
とを電線にて接続するので、測定点が多数ある場合は、
電線の数量も増大し、配線工事及び管理が煩雑となる。
そこで、配線工事を不要とし、データを自動的に収集し
て資材の削減及び省力化を図るために解決すべき技術的
課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決す
ることを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために提案するものであり、応力測定対象物の
表面に光弾性ゲージを貼付し、該光弾性ゲージへ偏光板
の通過光を照射し、その反射光を偏光板を通して電子カ
メラで捉え、前記電子カメラのRGB信号を演算処理装
置に入力し、演算処理装置によって前記RGB信号の変
化量を光弾性ゲージのひずみ量に換算し、前記ひずみ量
から応力を求める応力の光学的測定方法、及び上記電子
カメラ等の撮影装置及び演算処理装置の動作を制御装置
によってプログラム制御し、自動的に応力測定を行う応
力の光学的測定方法を提供するものである。
【0005】
【作用】光弾性ゲージへ偏光板を通過した光を照射し、
その反射光を偏光板を通じて電子カメラで観察すれば、
光弾性ゲージのひずみ量によって光弾性ゲージの色相が
変化する。偏光板の回転角度によっても色相は変化し、
偏光回転角度の変位を知ることによって光弾性ゲージの
ひずみ量を測定できる。電子カメラの出力信号の色相も
光弾性ゲージの色相変化に伴って変化し、演算処理装置
は、RGB信号の色相座標から光弾性ゲージのひずみ量
を算出する演算手段によってひずみ量を求め、求められ
たひずみ量から光弾性ゲージが貼着された部位の応力が
測定される。
【0006】請求項2記載の発明は、上述した作用に加
えて電子カメラや光源等の撮影装置と演算装置の動作は
制御装置によって制御され、設定したプログラムに従っ
て自動的に測定と演算処理が行われる。
【0007】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図に従って説明
する。図1に於て1は静止画像撮影用の所謂フロッピー
カメラ若しくはビデオカメラ等の電子カメラであり、画
像信号をRGB信号として出力できるものである。電子
カメラ1はオートフォーカス機構を内蔵し、ズームレン
ズ2の先端に偏光板3と1/4波長板4が装着され、電動
機構5によってズーミングと偏光板3の回転とを行うこ
とができる。電子カメラ1の上部にはスポットライト等
の光源6を取付け、光源6の前面に偏光板7と1/4波長
板8を装着する。電子カメラ1はモータ駆動の電動パン
ヘッド9に装着され、垂直並びに水平方向へ首振り自在
である。電動パンヘッド9は制御装置10を内蔵し、後
述するコンピュータ11からの命令によってパン動作を
制御する。
【0008】電子カメラ1が出力するRGB信号は、ビ
デオカメラ入力装置12のA/Dコンバータ13によっ
てディジタル信号に変換され、画像情報としてフレーム
メモリ14に書き込まれる。書き込まれた画像情報はモ
ニターCRT15の画面上に再現されるとともに、コン
ピュータ11により演算処理されて色相座標が求めら
れ、演算結果をCRT16にグラフィック表示或は数値
表示することができる。コンピュータ11への指示はキ
ーボート17並びにマウス18によって入力し、電動パ
ンヘツド9の位置制御、電子カメラ1のオン/オフ並び
にズーミング、偏光板3の回転、光源6のオン/オフ等
を全てコンピュータ11から行い、制御信号をRS−2
32Cインタフェース(図示せず)を介してケーブル1
9,20により電子カメラ1と電動パンヘッド9の夫々
の制御装置1a,10へ入力する。
【0009】21,21…はトンネル覆工体等の構造物
の表面に貼付けた光弾性ゲージである。光弾性ゲージ2
1,21…は通常幅1cm、長さ5cm、厚さ5〜6m
mであり、長さ方向の両端部を接着剤で構造物(図示せ
ず)に貼着しておく。次に、構造物の応力ひずみ量の測
定手順を図2のフローチャートを参照して説明する。先
ず、測定の前段階として、予め対象構造物と同一の材料
に光弾性ゲージ21を貼付け、光源からの光を偏光板を
通過させて光弾性ゲージ21に投射する。そして、光弾
性ゲージ21の反射光を電子カメラ1で捉え、モニター
CRT15に表示する。光弾性ゲージ21は、応力が作
用していない状態では紫色を呈するが、測定点に貼付け
た時点で紫色を呈していないときは、キーボード17の
操作によって電子カメラ1の制御装置1aへ制御信号を
出力し、偏光板3を回転させて画面上の光弾性ゲージ2
1が紫色に見えるようにする。このときの偏光板3の回
動位置を基準角度としてコンピュータ11に記憶させ
る。その後に、対象物へ一定の応力を付加してひずみを
発生させると、画面上の光弾性ゲージ21の色が変化す
る。このときの光弾性ゲージ21の画像エリアのRGB
入力信号の色相ベクトル座標と応力ひずみ量とを記憶
し、応力を数段階替えてデータを収集する。そして、コ
ンピュータ11の演算によって応力並びにひずみ量と色
相座標との対応表を生成し、これをコンピュータ11の
記憶装置へ対応テーブルとして格納しておく(10
1)。
【0010】また、電子カメラ1を測定場所に設置し、
キーボード17或はマウス15によって電動パンヘッド
9と電子カメラ1の電動機構5を操作して、図1に示す
光弾性ゲージ21,21…のうちの任意のものをモニタ
ーCRT15の画面に所定の拡大率で写し出す。画面に
写し出された光弾性ゲージ21の色が紫色でない場合
は、偏光板3を回転させて紫色の色相座標と一致させ
る。そして、このときの電動パンヘッド9、電動機構
5、偏光板3の夫々の制御量をコンピュータ11に記憶
させる。この作業を全ての光弾性ゲージ21,21…に
対して行う(102)。
【0011】そして、コンピュータ11へ各光弾性ゲー
ジ21,21…の計測順序と計測時刻のプログラムを入
力する(103)。その後に処理の実行を開始させれ
ば、コンピュータ11は所定の時刻に電子カメラ1と光
源6を起動させ、電動パンヘッド9を制御する。そし
て、プログラムによって指定された光弾性ゲージ21に
電子カメラ1の光軸を一致させて所定のズーム操作を行
い、撮影された画像信号をフレームメモリ14に記憶さ
せる。そして、記憶された画像信号中の所定の画像エリ
アの色相座標を演算し、記憶装置に書き込まれている対
応テーブルから色相座標に対応するひずみ量及び応力を
読出し、これを測定データとして記憶装置に書き込む
(104)。
【0012】前述した作業は計測プログラムに従って終
了まで順次遂行され、各測定点の色相座標、ひずみ及び
応力のデータが蓄積される。計測終了後若しくは計測中
にコンピュータに記憶されたデータをCRT16に表示
させたり、プリンタ装置からハードコピーとして取り出
すことができる(105)。また、遠隔のコンピュータ
室へデータをオンライン送信して、多数の現場のデータ
を集中的に処理及び管理することもできる(106)。
【0013】また、応力算出の方法としては、以下に述
べる方法でもよい。先ず、偏光板3の回転量と色相座標
の変化との対応テーブルをコンピュータ11に設定して
おく。そして、入力されたRGB信号の色相座標を求
め、対応テーブルによって基準である紫色の色相座標か
らの偏光板の回転量Nを求める。回転量Nから次式によ
ってひずみεと応力σが求められる。
【0014】
【数1】 このように、自動的に多量の測定データを収集してデー
タ処理及び管理を行うことができるとともに、キーボー
ド操作によって随時任意に測定することができる。尚、
測定機器の構成や応力の算出方法等は本実施例に限定さ
れず、種々の変更が可能であり、この発明がそれらの改
変されたものに及ぶことは当然である。
【0015】
【発明の効果】この発明は、上記一実施例に於て詳述し
たように、構造物の応力並びにひずみを光学的に測定す
るので、対象構造物と計測装置との間が無線化され、配
線工事が不要となり、資材と労力が削減される。また、
測定作業を自動的に行うので危険区域の応力計測作業を
無人化でき、事故の虞れを解消できる。更に、長時間に
亘る計測作業の労力が著しく軽減されて多量のデータを
処理することができ、省力化に著しい効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】応力測定機器の構成図。
【図2】応力測定のプロセスを示すフローチャート。
【符号の説明】
1 電子カメラ 3,7 偏光板 4,8 1/4波長板 6 光源 11 コンピュータ 14 フレームメモリ 21 光弾性ゲージ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 応力測定対象物の表面に光弾性ゲージを
    貼付し、該光弾性ゲージへ偏光板の通過光を照射し、そ
    の反射光を偏光板を通して電子カメラで捉え、前記電子
    カメラのRGB信号を演算処理装置に入力し、演算処理
    装置によって前記RGB信号の変化量を光弾性ゲージの
    ひずみ量に換算し、前記ひずみ量から応力を求める応力
    の光学的測定方法。
  2. 【請求項2】 上記電子カメラ等の撮影装置及び演算処
    理装置の動作を制御装置によってプログラム制御し、自
    動的に応力測定を行う請求項1記載の応力の光学的測定
    方法。
JP24152091A 1991-09-20 1991-09-20 応力の光学的測定方法 Withdrawn JPH0579927A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009047501A (ja) * 2007-08-17 2009-03-05 Ricoh Co Ltd 光学式歪測定素子、装置、システムおよび方法
JP2011101624A (ja) * 2009-11-11 2011-05-26 Microbio Corp 嫌気性菌培養キット、嫌気性菌検査装置および嫌気性菌検査方法
JP2011163896A (ja) * 2010-02-09 2011-08-25 Tokyo Institute Of Technology 光学ひずみゲージ、光学的ひずみ測定装置及び光学的ひずみ測定方法
WO2011152123A1 (ja) * 2010-06-03 2011-12-08 ヤマハ発動機株式会社 残留応力測定装置および残留応力測定方法
US9897496B2 (en) 2014-04-14 2018-02-20 Fujifilm Corporation Stress measuring method, stress measuring member, and stress measuring set
JP2021192056A (ja) * 2016-12-22 2021-12-16 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー シート及び建造物変形評価用物品

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009047501A (ja) * 2007-08-17 2009-03-05 Ricoh Co Ltd 光学式歪測定素子、装置、システムおよび方法
JP2011101624A (ja) * 2009-11-11 2011-05-26 Microbio Corp 嫌気性菌培養キット、嫌気性菌検査装置および嫌気性菌検査方法
JP2011163896A (ja) * 2010-02-09 2011-08-25 Tokyo Institute Of Technology 光学ひずみゲージ、光学的ひずみ測定装置及び光学的ひずみ測定方法
WO2011152123A1 (ja) * 2010-06-03 2011-12-08 ヤマハ発動機株式会社 残留応力測定装置および残留応力測定方法
JP2011252839A (ja) * 2010-06-03 2011-12-15 Yamaha Motor Co Ltd 残留応力測定装置および残留応力測定方法
US9897496B2 (en) 2014-04-14 2018-02-20 Fujifilm Corporation Stress measuring method, stress measuring member, and stress measuring set
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Effective date: 19981203