JPH06102143A - 歪みセンサ - Google Patents

歪みセンサ

Info

Publication number
JPH06102143A
JPH06102143A JP5016240A JP1624093A JPH06102143A JP H06102143 A JPH06102143 A JP H06102143A JP 5016240 A JP5016240 A JP 5016240A JP 1624093 A JP1624093 A JP 1624093A JP H06102143 A JPH06102143 A JP H06102143A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
strain
strain gauge
strain sensor
sensor
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5016240A
Other languages
English (en)
Inventor
Andrea Louis A D
ルイス・アラン・ダンドレア
Roger W Masson
ロジャー・ウィリアム・マッソン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDY Industries LLC
Original Assignee
Teledyne Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teledyne Industries Inc filed Critical Teledyne Industries Inc
Publication of JPH06102143A publication Critical patent/JPH06102143A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0061—Force sensors associated with industrial machines or actuators
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
    • G01L1/2287—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges constructional details of the strain gauges

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 歪みを検出する技術、特に、弁のような装置
が現場に既に取り付けられていて現場にある間に、その
弁のステムに歪みセンサを取り付ける技術を提供するこ
と。 【構成】 接着剤で弁のステム７０のような装置の要素
に取り付け得るようにした歪みセンサ１０は、センサ回
路片と、該片の支持体と、該支持体により保持され、装
置の要素の周りに該支持体をクランプ止めするクランプ
手段７２を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、歪みを検出する技術、
特に、弁のような装置が現場に既に取り付けられていて
現場にある間に、その弁のステムに歪みセンサを取り付
ける技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】弁のステムに歪みセンサを設けることは
公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、上述の型
式の歪みセンサは、接着剤を利用して装置に固着し得る
ようにした支持体で保持された、センサ回路を有するセ
ンサ片により適当且つ望ましい状態に提供可能であるこ
とを知見するに至った。
【０００４】
【課題を解決するための手段】好適な実施例において、
該センサ片は、プラスチック（トルク歪みゲージ回路及
びスラスト歪み計測回路共）にカプセル状に収容された
エッチング処理した回路を備えており、該支持体は、ス
テンレス鋼薄板で構成し、その支持体を装置の周りにき
つく引き付ける一対のクランプブロックを備えている。
【０００５】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について詳細に
説明する。
【０００６】図１には、全体として符号１０で示した好
適な実施例の平面図が図示されている。厚さ約0.0762ｍ
ｍ（0.003インチ）のステンレス鋼から成るシムストッ
ク１２は、その上に、センサ片１４と、一対のクランプ
ブロック１６と、を保持している。
【０００７】クランプブロック１６（炭素鋼製）は、シ
ムストック１２にスポット溶接される。
【０００８】センサ片１４は、下方の可撓性ポリイミド
部分２０と、エッチング処理したコンスタンタン回路２
２と、上方の可撓性ポリイミド部分２４と、を備えてお
り、これらポリイミド部分の間に回路が挟持される。上
記２つのポリイミド部分の各々は、１ミルの厚さであ
る。コンスタンタンの厚さは、200マイクロインチであ
る。
【０００９】製造時、上記厚さの一層のコンスタンタン
を下方の可撓性ポリイミド部分２０に取り付ける。次
に、該コンスタンタン層をエッチング処理し、導電性回
路及びパッドの双方、及び歪みゲージを形成する。次
に、上方のポリイミド部分２４をその上に形成する。こ
の型式のセンサ片構造体は、カルフォルニア州、アップ
ランドのJ.P.テクノロジーズ（J.P.Technologies）から
入手可能である。
【００１０】ポリイミドで被覆したセンサ片１４は、Ｂ
ＬＨ−ＤＰＹ−500の商品名で販売されているエポキシ
接着剤層を硬化させて、シムストック１２に取り付け
る。
【００１１】次に、コンスタンタン回路２２について説
明すると、図１には、トルク架橋歪みゲージ３０が図示
されており、コンスタンタン内でエッチング処理した抵
抗線が図１の右上方に向け45°の角度の位置にある。そ
の抵抗線を図１の左上方45°の角度の位置でエッチング
処理したトルク架橋歪みゲージ３４が接続路３２を介し
て該歪みゲージ３０に接続されている。又、接続路３２
は、パッド３６に達する接続路３５にも接続される。第
三のトルク歪みゲージ３８は、歪みゲージ３０と同様、
図１の右上方で45°の角度の位置に配置されたその抵抗
「線」を有する。第四のトルク歪みゲージ４０は、その
抵抗要素を歪みゲージ３４と同様の方向に配置させてい
る。これら歪みゲージ３８、４０は、共に接続路４４及
びパッド４６に接続する接続路４２により接続される。
歪みゲージ３４、３８は、接続路４８、５０を介してそ
れぞれパッド５２、５６に接続される。
【００１２】上述の回路は、トルク歪みゲージ用の回路
であり、全体として、符号５８で示してある。
【００１３】全体として符号６０で示した同様の回路
は、張力又は圧縮力を測定するスラスト歪みゲージ回路
を提供する。回路６０は、歪みゲージ６２、６４、６
６、６８を備え、これら歪み計内の抵抗「線」は、図１
において、それぞれ垂直方向、水平方向、垂直方向及び
水平方向に方向決めされている。
【００１４】回路は、図５及び図６に電気的に接続した
状態で示してある。
【００１５】図５には、トルク歪みゲージ架橋部分が図
示されている。線３５（負）及び線４４（正）を通じて
通電が行われる。信号は、線４８、５０（正）及び線７
６（負）を介して送られる。外部コネクタ（図示せず）
への線は、歪みゲージに電気的に接続されたパッド（例
えば、パッド３６）にはんだ付けされる。分割したパッ
ド（パッド５２、５６のような）は、パッド間の空隙を
短絡させるか、又はその間の抵抗器に接続して、当該技
術分野で周知の方法で調節する何れかの選択を可能にす
る。
【００１６】図６には、スラスト歪みゲージが図示され
ている。
【００１７】図３には、センサ１０を弁のステム７０の
上に取り付ける方法が示してある。弁のステム７０を清
浄にし、シムストック１２に接触する状態に配置される
面を研磨し、該シムストック１２の表面も同様に清浄に
し、良好な接触が得られるように研磨する。上記面の間
にエポキシ接着材料層（インディアナ州、ワルソーのア
ームストロング・プロダクツ・カンパニー（Armstrong
Products Co.）によりＡ−２の商標名で販売されている
もの）を上記面の間に塗布し、次に、ばねクランプ７２
によりセンサ１０を弁のステム７０の周囲にクランプ止
めする。クランプ７２により、センサ１０を弁のステム
７０の周りにクランプ止めする間に、その目的のために
適当な熱を加えて、接着剤を硬化させる。
【００１８】次に、所望であれば、鑿、又はその他の手
段によりブロック１６を除去することが出来る。
【００１９】
【発明の効果】本発明のセンサの使用により、放射線が
存在する場合に特に望ましい、現場での極めて迅速な取
り付けが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】好適な実施例の平面図であり、回路は薄いプラ
スチック層で被覆されている状態が実線で示してある。
【図２】図１の線２−２に沿った縮尺通りではない概略
図的な拡大断面図である。
【図３】弁のステムにクランプ止めしたときの好適な実
施例の側面図である。
【図４】上記弁のステムの所定位置にあるときの好適な
実施例の図である。
【図５】好適な実施例のトルク架橋部分の回路図であ
る。
【図６】好適な実施例のスラスト架橋部分の回路図であ
る。
【符号の説明】
１０ 歪みセンサ １２ シムス
トック １４ センサ板 １６ クラン
プブロック ２０ 下方のポリイミド部分 ２２ コンス
タンタン回路 ２４ 上方のポリイミド部分 ３０ トルク
架橋歪みゲージ ３２ 接続路 ３４ トルク
架橋歪みゲージ ３５ 接続路 ３６ パッド ３８ トルク架橋歪みゲージ ４０ トルク
架橋歪みゲージ ４２ 接続路 ４４ 接続路 ４６ トルク架橋歪みゲージ ４８ 接続路 ５０ 接続路 ５２ パッド ５６ パッド ５８ 回路 ６０ 回路 ６２、６４、６６、６８ トルク架橋歪みゲージ ７０ 弁のステム ７２ クラ
ンプ ７６ 接続路
フロントページの続き (72)発明者 ロジャー・ウィリアム・マッソン アメリカ合衆国マサチューセッツ州02743, アキューシュネット，マッタポイセット・ ロード 47

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 歪みセンサにして、 支持体と、 前記支持体上に取り付けられた歪みゲ−ジ片と、を備え
    ることを特徴とする歪みセンサ。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の歪みセンサにして、前
    記歪みゲージ片がトルク架橋回路と、スラスト架橋回路
    と、を備えることを特徴とする歪みセンサ。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の歪みセンサにして、前
    記回路の各々がエッチング処理層の一部であることを特
    徴とする歪みセンサ。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の歪みセンサにして、前
    記エッチング処理層がコンスタンタン層であることを特
    徴とする歪みセンサ。
  5. 【請求項５】 請求項２に記載の歪みセンサにして、前
    記歪みゲージ片が少なくとも一つの歪みゲージ回路を備
    えることを特徴とする歪みセンサ。
  6. 【請求項６】 請求項２に記載の歪みセンサにして、前
    記歪みゲージ回路の各々がプラスチック内にカプセル状
    に収容されることを特徴とする歪みセンサ。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の歪みセンサにして、前
    記支持体が一対のクランプ手段を保持することを特徴と
    する歪みセンサ。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載の歪みセンサにして、前
    記支持体がシムストックであることを特徴とする歪みセ
    ンサ。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の歪みセンサにして、前
    記クランプ手段が前記シムストックにスポット溶接され
    ることを特徴とする歪みセンサ。
JP5016240A 1992-02-03 1993-02-03 歪みセンサ Pending JPH06102143A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/831,376 US5347871A (en) 1992-02-03 1992-02-03 Strain sensor
US831376 1992-02-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06102143A true JPH06102143A (ja) 1994-04-15

Family

ID=25258911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5016240A Pending JPH06102143A (ja) 1992-02-03 1993-02-03 歪みセンサ

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5347871A (ja)
JP (1) JPH06102143A (ja)
CA (1) CA2088631C (ja)
DE (1) DE4303049C2 (ja)
FR (1) FR2686972A1 (ja)
GB (1) GB2263779B (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5651284A (en) * 1995-06-22 1997-07-29 Liberty Technologies, Inc. Strain gage method for measuring thrust and torque on valve stems that does not require calibrations against a known thrust and torque
US5747697A (en) * 1996-10-16 1998-05-05 Niagara Mohawk Power Corporation Valve stem thrust measuring device
US6810753B2 (en) 2000-08-29 2004-11-02 The Cleveland Clinic Foundation Displacement transducer
DE10123627B4 (de) * 2001-05-15 2004-11-04 Robert Bosch Gmbh Sensorvorrichtung zum Erfassen einer mechanischen Deformation eines Bauelementes im Kraftfahrzeugbereich
US7688218B2 (en) * 2005-12-23 2010-03-30 Amsted Rail Company, Inc. Railroad train monitoring system
US7698962B2 (en) * 2006-04-28 2010-04-20 Amsted Rail Company, Inc. Flexible sensor interface for a railcar truck
US8701469B2 (en) * 2006-11-21 2014-04-22 Cornell University Flexible substrate sensor system for environmental and infrastructure monitoring
GB2457096A (en) * 2008-02-04 2009-08-05 Univ Newcastle Strain gauge having support structure formed integrally with flexible substrate and method of manufacture thereof
US8646339B2 (en) * 2011-02-07 2014-02-11 Ronald A. Smith Thread clamping device including internal sensing and reporting
WO2011156918A2 (en) * 2011-09-02 2011-12-22 Dan Provost Assembly, intercalated between a torque tool and a fastening element, for measuring torques and tightening angles
US8869630B2 (en) * 2013-01-16 2014-10-28 Thru Tubing Solutions, Inc. Torque measuring vise and notification system and method of using same
FR3023909B1 (fr) * 2014-07-17 2020-11-20 Centre Techn Ind Mecanique Procede de realisation d'un capteur d'efforts et installation de mise en œuvre
TWI551850B (zh) * 2014-10-15 2016-10-01 行政院原子能委員會核能研究所 閥桿受力感測器夾持與輔助對正裝置
US20160370210A1 (en) * 2015-06-18 2016-12-22 Amphenol Thermometrics, Inc. Modular flexible sensor array
EP4481351A3 (en) 2017-11-14 2025-03-05 Intuitive Surgical Operations, Inc. Split bridge circuit force sensor
US12371077B2 (en) 2018-01-24 2025-07-29 Amsted Rail Company, Inc. Sensing method, system and assembly for railway assets
MX2020007708A (es) 2018-01-24 2020-12-09 Amsted Rail Co Inc Metodo, sistema y ensamble de deteccion de compuerta de descarga.
EP4137375B1 (en) 2018-07-12 2024-12-18 Amsted Rail Company, Inc. Brake monitoring systems for railcars
CN120333666A (zh) 2019-11-15 2025-07-18 直观外科手术操作公司 扩展桥xy力传感器

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4841780A (ja) * 1971-09-28 1973-06-18
JPS5975104A (ja) * 1982-10-22 1984-04-27 Tokyo Electric Co Ltd 歪センサ
JPS5977303A (ja) * 1982-10-25 1984-05-02 Tokyo Electric Co Ltd 歪センサ
JPS6097174A (ja) * 1983-11-01 1985-05-30 Ichikawa Tekkosho:Kk 回動支承装置のストツパ−
JPS6129091A (ja) * 1984-07-18 1986-02-08 三菱電機株式会社 誘導加熱装置
JPS62103533A (ja) * 1985-10-31 1987-05-14 Japanese National Railways<Jnr> レ−ル軸力測定装置
JPS62299734A (ja) * 1986-06-20 1987-12-26 Nissan Motor Co Ltd 駆動トルク検出装置
JPS6432135A (en) * 1987-07-29 1989-02-02 Nissan Motor Magnetostrictive stress measuring instrument
JPH042901A (ja) * 1990-04-19 1992-01-07 Kyowa Electron Instr Co Ltd ひずみゲージ

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2416664A (en) * 1944-07-25 1947-02-25 Baldwin Locomotive Works Strain responsive apparatus
GB1017898A (en) * 1963-09-23 1966-01-26 Philips Electronic Associated Improvements relating to strain gauges
US3937212A (en) * 1974-12-27 1976-02-10 Nasa Miniature muscle displacement transducer
DE2916390C2 (de) * 1979-04-23 1982-05-27 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Brückenschaltung zur Messung mechanischer Spannungen einer Dehnungsmeßfeder
US4246780A (en) * 1979-04-30 1981-01-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Force sensing system
CA1130605A (en) * 1979-12-21 1982-08-31 Gilbert Drouin Extensometer for detecting traumatized ligaments
EP0053337B1 (en) * 1980-11-29 1987-05-20 Tokyo Electric Co., Ltd. Load cell and method of manufacturing the same
FR2542447B1 (fr) * 1983-03-11 1985-10-18 Electro Resistance Capteur de force comprenant un support deformable et des jauges de contrainte
NL8303745A (nl) * 1983-10-31 1985-05-17 Techno Diagnosis Bv Werkwijze en inrichting voor het meten van vervorming van een roterende as.
DE3403042A1 (de) * 1984-01-30 1985-08-01 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Duennfilm-dehnungsmessstreifen-system und verfahren zu seiner herstellung
US4553872A (en) * 1984-02-15 1985-11-19 Fmc Corporation Load cell clamping apparatus
GB8422136D0 (en) * 1984-09-01 1984-10-03 Univ Strathclyde Electrogoniometer
DE3528510A1 (de) * 1984-09-07 1986-03-20 Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh, 6100 Darmstadt Dehnungsmessstreifen-aufnehmer
FR2622008B1 (fr) * 1987-10-15 1990-01-19 Commissariat Energie Atomique Jauges de contrainte a fluage reglable et procede d'obtention de telles jauges
FR2623623B1 (fr) * 1987-11-20 1990-07-20 Seb Sa Procede pour etalonner des appareils de mesure de force ou de moment et appareils s'y rapportant
DE3936525A1 (de) * 1988-11-14 1990-05-17 Siemens Ag Einrichtung zum bestimmen von kraeften und drehmomenten
US5154247A (en) * 1989-10-31 1992-10-13 Teraoka Seiko Co., Limited Load cell
DE4011314A1 (de) * 1990-04-07 1991-10-10 Hottinger Messtechnik Baldwin Dehnungsmessstreifen und messgroessenaufnehmer mit derartigen dehnungsmessstreifen
DE4024128A1 (de) * 1990-07-30 1992-02-13 Hottinger Messtechnik Baldwin Verfahren zum herstellen und applizieren eines dehnungsmessstreifens
US5193402A (en) * 1992-01-21 1993-03-16 The Babcock & Wilcox Company Leadwire attachment technique for manufacturing a thin film sensor and a sensor made by that technique

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4841780A (ja) * 1971-09-28 1973-06-18
JPS5975104A (ja) * 1982-10-22 1984-04-27 Tokyo Electric Co Ltd 歪センサ
JPS5977303A (ja) * 1982-10-25 1984-05-02 Tokyo Electric Co Ltd 歪センサ
JPS6097174A (ja) * 1983-11-01 1985-05-30 Ichikawa Tekkosho:Kk 回動支承装置のストツパ−
JPS6129091A (ja) * 1984-07-18 1986-02-08 三菱電機株式会社 誘導加熱装置
JPS62103533A (ja) * 1985-10-31 1987-05-14 Japanese National Railways<Jnr> レ−ル軸力測定装置
JPS62299734A (ja) * 1986-06-20 1987-12-26 Nissan Motor Co Ltd 駆動トルク検出装置
JPS6432135A (en) * 1987-07-29 1989-02-02 Nissan Motor Magnetostrictive stress measuring instrument
JPH042901A (ja) * 1990-04-19 1992-01-07 Kyowa Electron Instr Co Ltd ひずみゲージ

Also Published As

Publication number Publication date
GB2263779A (en) 1993-08-04
GB2263779B (en) 1995-07-05
GB9302074D0 (en) 1993-03-24
FR2686972A1 (fr) 1993-08-06
CA2088631A1 (en) 1993-08-04
US5347871A (en) 1994-09-20
CA2088631C (en) 1999-12-21
DE4303049A1 (ja) 1993-08-05
DE4303049C2 (de) 1997-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH06102143A (ja) 歪みセンサ
JPS61501110A (ja) ３つのｘ−ｙ−ｚ軸の静荷重、動荷重およびトルクを測定するためのセンサの形態をした装置
EP0702220B2 (en) Load cell and weighing apparatus using the same
JPS6267206U (ja)
JP3821852B2 (ja) 圧力センサ
US9581427B2 (en) Mechanical quantity measuring device
US20020029637A1 (en) Acceleration sensor
US7808365B2 (en) Pressure sensor
JPH10153499A (ja) コプレーナ歪ゲージを有する改良された力トランスデューサ
JPH07318438A (ja) 機械部分に働く応力の測定装置およびその取付け法
JPS5984130A (ja) ロ−ドセル
KR20000036081A (ko) 가속 측정 장치
JP3884483B2 (ja) 伸び計の構造
US4774843A (en) Strain gage
WO1985003479A1 (en) Device in the form of a sensor for measurement of static loads, dynamic loads and torques in three axes x-y-z
JP2002139389A (ja) 荷重測定用センシング素子
JP2001153735A (ja) ロードセル
US5199519A (en) Strain gauge element
JPS62211526A (ja) 曲げモ−メントが生じないように分割された板ばねを有する、力又は圧力を受容するための機構
JPH04329328A (ja) 接触圧力センサおよびその測定方法
JP2015017848A (ja) 力学量測定装置
CA1259815A (en) Sensor device for measurement of static forces, dynamic forces and torque in three axes x-y-z
JPH0348458B2 (ja)
GB2107924A (en) Strain gauge pressure transducers
JPS60231336A (ja) プロ−ブ・カ−ド