JPH0781813B2 - ストレインゲージ装置 - Google Patents
ストレインゲージ装置Info
- Publication number
- JPH0781813B2 JPH0781813B2 JP27588887A JP27588887A JPH0781813B2 JP H0781813 B2 JPH0781813 B2 JP H0781813B2 JP 27588887 A JP27588887 A JP 27588887A JP 27588887 A JP27588887 A JP 27588887A JP H0781813 B2 JPH0781813 B2 JP H0781813B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- strain
- strain gauge
- response element
- temperature
- gauge device
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Classifications
-
- 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
- G01L1/2268—Arrangements for correcting or for compensating unwanted effects
- G01L1/2281—Arrangements for correcting or for compensating unwanted effects for temperature variations
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/16—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
- G01B7/18—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge using change in resistance
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明はストレインゲージ特に高温下での使用に適す
るストレインゲージ装置の構造に関する。
るストレインゲージ装置の構造に関する。
〈従来の技術及びその問題点〉 ストレイン（歪）を計測するには対象物に薄金属製グリ
ツドのストレイン感応素子を貼着することは知られてい
る。このストレイン感応素子にあつてはストレインによ
る素子内の電気抵抗の変化から推論される歪の大きさを
計測するものである。温度の高い条件における計測には
ストレインゲージグリツトの受ける温度の計測が同時に
されるべきであり、この発明は高温下におけるストレイ
ンの計測に適当する装置を提供するものである。
ツドのストレイン感応素子を貼着することは知られてい
る。このストレイン感応素子にあつてはストレインによ
る素子内の電気抵抗の変化から推論される歪の大きさを
計測するものである。温度の高い条件における計測には
ストレインゲージグリツトの受ける温度の計測が同時に
されるべきであり、この発明は高温下におけるストレイ
ンの計測に適当する装置を提供するものである。
従来の装置ではストレインゲージによる歪の計測がスト
レインゲージの素材の温度による伸びの問題を含み必ず
しも適正な温度修正がされていたとは言い難いものであ
つた。
レインゲージの素材の温度による伸びの問題を含み必ず
しも適正な温度修正がされていたとは言い難いものであ
つた。
〈発明の目的〉 この発明は、高温下においても温度条件の修正がされた
対象物の正しい歪を表示できるストレインゲージ装置を
提供することを目的とする。
対象物の正しい歪を表示できるストレインゲージ装置を
提供することを目的とする。
〈手段の概要〉 要するにこの発明はストレインゲージにA,Bの２組のリ
ード線を接続し、一の組はサーモカツプルとして機能
し、他の組みはストレインゲージの歪による電気的値を
計測するリード線の組を設け、これらリード線の他の端
部は電圧計，電圧供給源データ記憶装置を含む計測装置
に接続し、歪なしの状態で温度による影響データを計測
しておきこれをデータ記憶装置に入力し、高温下での対
象物の正しい歪の値を計測可能にしたことを特徴とする
ストレインゲージ装置であることを特徴とする。
ード線を接続し、一の組はサーモカツプルとして機能
し、他の組みはストレインゲージの歪による電気的値を
計測するリード線の組を設け、これらリード線の他の端
部は電圧計，電圧供給源データ記憶装置を含む計測装置
に接続し、歪なしの状態で温度による影響データを計測
しておきこれをデータ記憶装置に入力し、高温下での対
象物の正しい歪の値を計測可能にしたことを特徴とする
ストレインゲージ装置であることを特徴とする。
〈実施例〉 この発明を実施する装置では、ストレインゲージは温度
と素子の電気抵抗からの信号を発する位置とは離れた場
所に設けられる計測装置と接続されており、かつ歪感応
素子と計算装置は相互に独立した２組のリード線で接続
され、夫々のリード線組は類似した形態をしており、少
くとも一の組についてはサーモカツプルを形成する如く
その端子は接続され二組のリード線は相互に類似したも
のであるが、一の組の二本のリード線は電圧供給源と接
続され、他の組の類似する２本のリード線は素子の抵抗
より大なる抵抗をもつ電圧計に接続されている。
と素子の電気抵抗からの信号を発する位置とは離れた場
所に設けられる計測装置と接続されており、かつ歪感応
素子と計算装置は相互に独立した２組のリード線で接続
され、夫々のリード線組は類似した形態をしており、少
くとも一の組についてはサーモカツプルを形成する如く
その端子は接続され二組のリード線は相互に類似したも
のであるが、一の組の二本のリード線は電圧供給源と接
続され、他の組の類似する２本のリード線は素子の抵抗
より大なる抵抗をもつ電圧計に接続されている。
素子の温度検知は歪計測時に対応するものであることが
必要であり、歪計測と同時にその計測をし、対象物の歪
の計測の表示前に温度計測の修正を歪計測数値に与える
ことが必要である。従つて素子については歪を与えるこ
となしに温度変化のみによる抵抗変化を予め歪計測実施
前にすることが肝要である。このキヤリブレーシヨン
（目盛修正、計測値修正）による数値はストレインゲー
ジが実施されるときに修正に使用されるように装値にイ
ンプツトしておく必要がある。データ記憶装置を含む計
算装置はストレインゲージの計測値に直ちに修正値を与
え実際の歪数値を読みとることができるようにしてい
る。
必要であり、歪計測と同時にその計測をし、対象物の歪
の計測の表示前に温度計測の修正を歪計測数値に与える
ことが必要である。従つて素子については歪を与えるこ
となしに温度変化のみによる抵抗変化を予め歪計測実施
前にすることが肝要である。このキヤリブレーシヨン
（目盛修正、計測値修正）による数値はストレインゲー
ジが実施されるときに修正に使用されるように装値にイ
ンプツトしておく必要がある。データ記憶装置を含む計
算装置はストレインゲージの計測値に直ちに修正値を与
え実際の歪数値を読みとることができるようにしてい
る。
この修正値は計測対象物とストレインゲージの膨張係数
相違することに基く“見掛けの歪値”に加えられる。キ
ヤリブレーシヨンの実施に際しては、資料とこれに取付
けたストレインゲージを共に計測を行なうときの条件に
できる加熱手段で加熱する。その電気抵抗の変化は資料
を直接加熱する熱影響のものと、資料とストレインゲー
ジ間の熱膨張差にもとづくものとの二つを同時に表示し
たものとなる。これらの熱影響効果についてはストレイ
ンゲージの実使用に際して計算装置内で差し引きがさ
れ、正しい資料の歪について丈表示できるようになつて
いる。つぎにこの発明の一実施例を図面（第１図）によ
り説明する。
相違することに基く“見掛けの歪値”に加えられる。キ
ヤリブレーシヨンの実施に際しては、資料とこれに取付
けたストレインゲージを共に計測を行なうときの条件に
できる加熱手段で加熱する。その電気抵抗の変化は資料
を直接加熱する熱影響のものと、資料とストレインゲー
ジ間の熱膨張差にもとづくものとの二つを同時に表示し
たものとなる。これらの熱影響効果についてはストレイ
ンゲージの実使用に際して計算装置内で差し引きがさ
れ、正しい資料の歪について丈表示できるようになつて
いる。つぎにこの発明の一実施例を図面（第１図）によ
り説明する。
従来知られていく種類の歪応答要素（ストレインゲー
ジ）（以下要素と称す）は符号１で示され端子2,3を持
ちこれとリード線は接続している。
ジ）（以下要素と称す）は符号１で示され端子2,3を持
ちこれとリード線は接続している。
要素１は２組のリード線A,Bによりコンピユータ制御さ
れるデータ記憶装置の形態の計算装置と接続される。こ
の２組のリード線は高温の無機質材の耐熱スリーブ内に
収容されている。もしストレインゲージが例えばボイラ
装置等に使用されるときは、これらリード線は長さの長
いものとなる。この２組のリード線は類似するものであ
り、リード線Ａはリード線Ｂとは材料として異つた材料
である場合を含むものとする。端子2,3でリード線A,Bは
夫々一緒になり２つのサーモカツプルの組を形成するよ
うになつている。計算手段は相互に影響することなく一
のサーモカツプル組から他のサーモカツプル組へと切換
えでき、一のサーモカツプル組のみを使用することがで
きる。（図面には電圧計、電圧供給減は一の組用のみ示
されている。） 計算装置４において一組のリード線Ａはリード線の抵抗
の影響を最小とすべくリード線Ａ内の電流を無視できる
ほど高い抵抗となるマイクロ電圧計５と接続する。マイ
クロ電圧計５の信号は電圧供給源６の効果により定ま
り、またその信号からは要素１内のストレイン（歪値）
が推定されるものである。
れるデータ記憶装置の形態の計算装置と接続される。こ
の２組のリード線は高温の無機質材の耐熱スリーブ内に
収容されている。もしストレインゲージが例えばボイラ
装置等に使用されるときは、これらリード線は長さの長
いものとなる。この２組のリード線は類似するものであ
り、リード線Ａはリード線Ｂとは材料として異つた材料
である場合を含むものとする。端子2,3でリード線A,Bは
夫々一緒になり２つのサーモカツプルの組を形成するよ
うになつている。計算手段は相互に影響することなく一
のサーモカツプル組から他のサーモカツプル組へと切換
えでき、一のサーモカツプル組のみを使用することがで
きる。（図面には電圧計、電圧供給減は一の組用のみ示
されている。） 計算装置４において一組のリード線Ａはリード線の抵抗
の影響を最小とすべくリード線Ａ内の電流を無視できる
ほど高い抵抗となるマイクロ電圧計５と接続する。マイ
クロ電圧計５の信号は電圧供給源６の効果により定ま
り、またその信号からは要素１内のストレイン（歪値）
が推定されるものである。
使用に際して要素は歪を計るべき対象物（図示せず）に
セラミツクセメント、点溶接、その他の手段で固定され
る。対象物に生じた歪は要素１に影響を与えるものであ
るが、しかし電気的抵抗は温度の変化による“見掛の
歪”として知られる歪により影響される。これらは対象
物と要素との熱膨張係数の差による伸びから生ずるもの
である。
セラミツクセメント、点溶接、その他の手段で固定され
る。対象物に生じた歪は要素１に影響を与えるものであ
るが、しかし電気的抵抗は温度の変化による“見掛の
歪”として知られる歪により影響される。これらは対象
物と要素との熱膨張係数の差による伸びから生ずるもの
である。
前記するように、要素は使用前に歪を受けていない資料
（対象物）に固定され、試験に際して受けるべき温度で
の要素の抵抗変化が予め計測されるものである。
（対象物）に固定され、試験に際して受けるべき温度で
の要素の抵抗変化が予め計測されるものである。
〈発明の効果〉 このようにして、見掛歪より生ずる抵抗の変化温度に直
接関係する抵抗の変化は記録され、要素１の使用に際し
ては計算装置によりこれらの不適当な抵抗変化は計測値
表示から除去される。また温度計測点は要素の歪測定点
にできる丈近くして取付けされるべきである。これらの
測定システムは極めて低い熱慣性（走行する固体の慣性
に対応する）をもち、またこのことは高い温度遷移傾斜
のある場合に望ましいことである。
接関係する抵抗の変化は記録され、要素１の使用に際し
ては計算装置によりこれらの不適当な抵抗変化は計測値
表示から除去される。また温度計測点は要素の歪測定点
にできる丈近くして取付けされるべきである。これらの
測定システムは極めて低い熱慣性（走行する固体の慣性
に対応する）をもち、またこのことは高い温度遷移傾斜
のある場合に望ましいことである。
この発明を実施することにより温度効果による歪計測誤
差が除去され、ストレインゲージを高温下の対象物に使
用し歪計測することが可能となつたものである。
差が除去され、ストレインゲージを高温下の対象物に使
用し歪計測することが可能となつたものである。
第１図は装置の構成を示す模式の配線図である。 １……要素（ストレインゲージ） 2,3……端子 A,B……リード線 ４……計算装置 ５……マイクロ電圧計 ６……電圧供給源
Claims (3)
- 【請求項１】歪応答要素がそれとは離れた位置にある計
算装置に接続され、歪の表示が該歪応答要素の電気的抵
抗と歪応答要素固定位置の温度を示すものであり、該歪
応答要素と該計算装置が２組の別々のリード線で接続さ
れ、夫々の組のリード線は相互に類似する構成であつ
て、少くとも１組のリード線はサーモカツプルを形成す
るものであり、一の組の類似する２本のリード線は電圧
供給源に接続し、他の組の類似する２本のリード線は歪
応答要素より電気抵抗の高い電圧計に接続されているこ
とを特徴とするストレインゲージ装置。 - 【請求項２】歪応答要素は歪なしの状態で予めキヤリブ
レーシヨンしたものであり、計算装置にはそのキヤリブ
レーシヨンが入力記憶されているものであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のストレインゲージ装
置。 - 【請求項３】計算装置がデータ記憶装置を含むものであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
記載のストレインゲージ装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8626386 | 1986-11-05 | ||
| GB868626386A GB8626386D0 (en) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | Strain gauge system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6486001A JPS6486001A (en) | 1989-03-30 |
| JPH0781813B2 true JPH0781813B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=10606810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27588887A Expired - Lifetime JPH0781813B2 (ja) | 1986-11-05 | 1987-11-02 | ストレインゲージ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0781813B2 (ja) |
| DE (1) | DE3738318A1 (ja) |
| GB (2) | GB8626386D0 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2245709A (en) * | 1990-06-30 | 1992-01-08 | Rolls Royce Plc | Dual readout temperature and strain sensor combinations |
-
1986
- 1986-11-05 GB GB868626386A patent/GB8626386D0/en active Pending
-
1987
- 1987-11-02 JP JP27588887A patent/JPH0781813B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1987-11-04 GB GB8725882A patent/GB2197488B/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-11-11 DE DE19873738318 patent/DE3738318A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8626386D0 (en) | 1986-12-03 |
| GB2197488B (en) | 1990-03-21 |
| GB8725882D0 (en) | 1987-12-09 |
| DE3738318A1 (de) | 1989-05-24 |
| GB2197488A (en) | 1988-05-18 |
| JPS6486001A (en) | 1989-03-30 |
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