JPH10185526A - 非接触歪み計 - Google Patents
非接触歪み計Info
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- JPH10185526A JPH10185526A JP35004496A JP35004496A JPH10185526A JP H10185526 A JPH10185526 A JP H10185526A JP 35004496 A JP35004496 A JP 35004496A JP 35004496 A JP35004496 A JP 35004496A JP H10185526 A JPH10185526 A JP H10185526A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
-
- 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
- G01L1/24—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
- G01L1/241—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet by photoelastic stress analysis
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、被測定体の歪みを被接触で測定する
非接触歪み計に関し、高速応答性を確保する。 【解決手段】レーザドップラ速度計１１，１２を歪み測
定方向（Ｘ方向）に２台並べ、各点Ａ，ＢのＸ方向の各
速度ＶA ，ＶB を求め、それらの速度ＶA ，ＶBをそれ
ぞれ積分して各変位ＸA ，ＸB を求め、ε＝（ＸA −Ｖ
B ）／Ｌにより、歪みεを求める。
非接触歪み計に関し、高速応答性を確保する。 【解決手段】レーザドップラ速度計１１，１２を歪み測
定方向（Ｘ方向）に２台並べ、各点Ａ，ＢのＸ方向の各
速度ＶA ，ＶB を求め、それらの速度ＶA ，ＶBをそれ
ぞれ積分して各変位ＸA ，ＸB を求め、ε＝（ＸA −Ｖ
B ）／Ｌにより、歪みεを求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被測定体の歪みを
被接触で測定する非接触歪み計に関する。
被接触で測定する非接触歪み計に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の歪み測定の代表的センサとして、
抵抗線歪みゲージが挙げられる。抵抗線歪みゲージによ
る歪み測定では、その抵抗歪みゲージの、一定の面積を
有するセンサ部分を被測定物に貼り付け、その面積内で
の平均的な歪み量が検出される。そのため、センサ自身
を小さくし検出分解能を上げることには限りがある。ま
た、この抵抗線歪みゲージを用いて熱歪みを測定する場
合には、温度係数補償用のダミーゲージを貼り付け、校
正を行う必要がある。
抵抗線歪みゲージが挙げられる。抵抗線歪みゲージによ
る歪み測定では、その抵抗歪みゲージの、一定の面積を
有するセンサ部分を被測定物に貼り付け、その面積内で
の平均的な歪み量が検出される。そのため、センサ自身
を小さくし検出分解能を上げることには限りがある。ま
た、この抵抗線歪みゲージを用いて熱歪みを測定する場
合には、温度係数補償用のダミーゲージを貼り付け、校
正を行う必要がある。
【０００３】抵抗線歪みゲージにおけるこれらの欠点を
解決する方法として、ホログラフィ法、スペックル法な
ど非接触による歪み測定法が提案されているが、いずれ
の方法も高速応答性に劣るという点で共通した問題を残
している。
解決する方法として、ホログラフィ法、スペックル法な
ど非接触による歪み測定法が提案されているが、いずれ
の方法も高速応答性に劣るという点で共通した問題を残
している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑み、高速応答性を備えた非接触歪み計を提供すること
を目的とする。
鑑み、高速応答性を備えた非接触歪み計を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の非接触歪み計は、 （１）被測定体上の所定の第１測定点の、所定方向の速
度もしくは変位を測定する第１のレーザドップラ計 （２）上記被測定体上の、上記第１測定点に対し上記所
定方向に所定距離離れた所定の第２測定点の、上記所定
方向の速度もしくは変位を測定する第２のレーザドップ
ラ計 （３）第１および第２のレーザドップラ計による上記第
１および第２測定点の上記所定方向の速度もしくは変
位、および上記第１測定点と上記第２測定点との間の距
離に基づいて、上記被測定体の、上記所定方向の歪を求
める信号処理部 を備えたことを特徴とする。
明の非接触歪み計は、 （１）被測定体上の所定の第１測定点の、所定方向の速
度もしくは変位を測定する第１のレーザドップラ計 （２）上記被測定体上の、上記第１測定点に対し上記所
定方向に所定距離離れた所定の第２測定点の、上記所定
方向の速度もしくは変位を測定する第２のレーザドップ
ラ計 （３）第１および第２のレーザドップラ計による上記第
１および第２測定点の上記所定方向の速度もしくは変
位、および上記第１測定点と上記第２測定点との間の距
離に基づいて、上記被測定体の、上記所定方向の歪を求
める信号処理部 を備えたことを特徴とする。
【０００６】ここで、上記本発明の非接触歪み計におい
て、前記第１および第２の非接触歪み計が、いずれも被
測定体の所定方向の速度を測定するレーザドップラ計で
あって、上記信号処理部は、上記第１および第２のレー
ザドップラ計により測定された上記第１および第２測定
点の上記所定方向の速度をそれぞれ積分することにより
それら第１および第２測定点の上記所定方向の各変位を
求め、これらの変位どうしの差分を求め、その差分を、
上記第１測定点と上記第２測定点との間の距離で割り算
することにより、被測定体の上記所定方向の歪を求める
ものであってもよく、あるいは、上記信号処理部は、上
記第１および第２のレーザドップラ計により測定された
上記第１および第２測定点の上記所定方向の速度どうし
の差分を求め、その差分を積分することにより、該第１
および第２測定点の上記所定方向の変位どうしの差分を
求め、その差分を、上記第１測定点と上記第２測定点と
の間の距離で割り算することにより、被測定体の上記所
定方向の歪みを求めるものであってもよい。
て、前記第１および第２の非接触歪み計が、いずれも被
測定体の所定方向の速度を測定するレーザドップラ計で
あって、上記信号処理部は、上記第１および第２のレー
ザドップラ計により測定された上記第１および第２測定
点の上記所定方向の速度をそれぞれ積分することにより
それら第１および第２測定点の上記所定方向の各変位を
求め、これらの変位どうしの差分を求め、その差分を、
上記第１測定点と上記第２測定点との間の距離で割り算
することにより、被測定体の上記所定方向の歪を求める
ものであってもよく、あるいは、上記信号処理部は、上
記第１および第２のレーザドップラ計により測定された
上記第１および第２測定点の上記所定方向の速度どうし
の差分を求め、その差分を積分することにより、該第１
および第２測定点の上記所定方向の変位どうしの差分を
求め、その差分を、上記第１測定点と上記第２測定点と
の間の距離で割り算することにより、被測定体の上記所
定方向の歪みを求めるものであってもよい。
【０００７】本発明の非接触歪み計では、非接触速度検
出センサないし非接触変位検出センサであるレーザドッ
プラ計を用いているため、各々の測定点での空間分解能
は非常に高い。また、第１の測定点と第２の測定点との
間の距離、すなわち歪み測定の基準となる測定間隔も極
めて短く設定できるため、歪み量の空間的な高分解能測
定が可能である。
出センサないし非接触変位検出センサであるレーザドッ
プラ計を用いているため、各々の測定点での空間分解能
は非常に高い。また、第１の測定点と第２の測定点との
間の距離、すなわち歪み測定の基準となる測定間隔も極
めて短く設定できるため、歪み量の空間的な高分解能測
定が可能である。
【０００８】また、レーザドップラ計は極めて高速な周
波数応答性を有しており、したがって、例えば１μｓｅ
ｃを超えるような超高速の歪みまでも検出が可能とな
る。
波数応答性を有しており、したがって、例えば１μｓｅ
ｃを超えるような超高速の歪みまでも検出が可能とな
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明の非接触歪み計の一実施形態
を示す概要図である。図１に示す非接触歪み計１０に
は、被測定体１の表面上のＡ点の速度を測定する２光束
差動型レーザドップラ速度計１１と、被測定体１の表面
上のＢ点の速度を測定する２光束差動型レーザドップラ
速度計１２と、それら２台の２光束差動型レーザドップ
ラ速度計１１，１２で得られた各点Ａ，Ｂの速度信号を
入力し、被測定体１の点Ａ−Ｂ間の歪みを求める信号処
理部１３が備えられている。
説明する。図１は、本発明の非接触歪み計の一実施形態
を示す概要図である。図１に示す非接触歪み計１０に
は、被測定体１の表面上のＡ点の速度を測定する２光束
差動型レーザドップラ速度計１１と、被測定体１の表面
上のＢ点の速度を測定する２光束差動型レーザドップラ
速度計１２と、それら２台の２光束差動型レーザドップ
ラ速度計１１，１２で得られた各点Ａ，Ｂの速度信号を
入力し、被測定体１の点Ａ−Ｂ間の歪みを求める信号処
理部１３が備えられている。
【００１０】ここで、これら２台の２光束差動型レーザ
ドップラ速度計１１，１２は、被測定体１上のそれぞれ
点Ａ，Ｂの、被測定体１表面の面内の、いずれもＸ方向
の速度ＶA ，ＶB を測定するように配置されており、か
つ点Ａ，Ｂは互いに距離Ｌだけ離れてＸ方向に並ぶよう
に設定されている。２台の２光束差動型レーザドップラ
速度計１１，１２で得られた各点Ａ，Ｂの各速度ＶA ，
ＶB をそれぞれ積分して得られた各点Ａ，Ｂの変位をＸ
A ，ＸB としたとき、これらの各変位ＸA ，ＸB と、点
Ａ，Ｂ間の距離Ｌとを用いて、被測定体１の、点Ａ，Ｂ
間の歪みεは、 ε ＝ （ＸB −ＸA ）／Ｌ （Ｓｔｒａｉｎ） ……（１） として求められる。
ドップラ速度計１１，１２は、被測定体１上のそれぞれ
点Ａ，Ｂの、被測定体１表面の面内の、いずれもＸ方向
の速度ＶA ，ＶB を測定するように配置されており、か
つ点Ａ，Ｂは互いに距離Ｌだけ離れてＸ方向に並ぶよう
に設定されている。２台の２光束差動型レーザドップラ
速度計１１，１２で得られた各点Ａ，Ｂの各速度ＶA ，
ＶB をそれぞれ積分して得られた各点Ａ，Ｂの変位をＸ
A ，ＸB としたとき、これらの各変位ＸA ，ＸB と、点
Ａ，Ｂ間の距離Ｌとを用いて、被測定体１の、点Ａ，Ｂ
間の歪みεは、 ε ＝ （ＸB −ＸA ）／Ｌ （Ｓｔｒａｉｎ） ……（１） として求められる。
【００１１】図２は、２光束差動型レーザドップラ速度
計の構成図である。ここでは、図１に示す、Ａ点の速度
を測定する２光束差動型レーザドップラ速度計について
説明する。もう一方の、Ｂ点の速度を測定する２光束差
動型レーザドップラ速度計も同一の構造を備えている。
レーザ光源１１１から出射したレーザビーム１１１ａ
は、ビームスプリッタ１１２によりレーザビーム１１１
ｂとレーザビーム１１１ｃとに二分される。それら二分
されたレーザビーム１１１ｂ，１１１ｃのうちの一方の
レーザビーム１１１ｂは、光ファイバ１１３に、その入
射端１１３ａから入射し、光ファイバ１１３に導かれ、
その出射端１１３ｂから出射し、さらにレンズ１１４を
経由して、被測定体１表面の点Ａを照射する。
計の構成図である。ここでは、図１に示す、Ａ点の速度
を測定する２光束差動型レーザドップラ速度計について
説明する。もう一方の、Ｂ点の速度を測定する２光束差
動型レーザドップラ速度計も同一の構造を備えている。
レーザ光源１１１から出射したレーザビーム１１１ａ
は、ビームスプリッタ１１２によりレーザビーム１１１
ｂとレーザビーム１１１ｃとに二分される。それら二分
されたレーザビーム１１１ｂ，１１１ｃのうちの一方の
レーザビーム１１１ｂは、光ファイバ１１３に、その入
射端１１３ａから入射し、光ファイバ１１３に導かれ、
その出射端１１３ｂから出射し、さらにレンズ１１４を
経由して、被測定体１表面の点Ａを照射する。
【００１２】一方、ビームスプリッタ１１２で二分され
たレーザビーム１１１ｂ，１１１ｃのうちのもう一方の
レーザビーム１１１ｃは、レーザビームの周波数を例え
ば音響光学的にシフトする周波数シフタ１１５を経由
し、ミラー１１６で反射され、光ファイバ１１７にその
入射端１１７ａから入射する。この光ファイバ１１７に
入射した光はその光ファイバ１１７により導かれてその
出射端１１７ｂから出射し、さらにレンズ１１４を経由
して、レーザビーム１１１ｂと比べこの図２の紙面内に
おいて相対角度ψだけ異なった角度で、被測定体１表面
の点Ａを照射する。このように、同一点Ａを互いに異な
る角度でレーザビームが照射されるため、点Ａの近傍で
は、光源１１１から出射されたレーザビームの波長λ
と、相対角度ψに応じたピッチでＸ方向に繰り返す干渉
縞が生成される。ただしレーザビーム１１１ｃは周波数
シフタ１１５で周波数シフトを受けているため、その干
渉縞は２本のレーザビーム１１１ｂ，１１１ｃの周波数
差に応じた速度でＸ方向に流れた干渉縞となっている。
たレーザビーム１１１ｂ，１１１ｃのうちのもう一方の
レーザビーム１１１ｃは、レーザビームの周波数を例え
ば音響光学的にシフトする周波数シフタ１１５を経由
し、ミラー１１６で反射され、光ファイバ１１７にその
入射端１１７ａから入射する。この光ファイバ１１７に
入射した光はその光ファイバ１１７により導かれてその
出射端１１７ｂから出射し、さらにレンズ１１４を経由
して、レーザビーム１１１ｂと比べこの図２の紙面内に
おいて相対角度ψだけ異なった角度で、被測定体１表面
の点Ａを照射する。このように、同一点Ａを互いに異な
る角度でレーザビームが照射されるため、点Ａの近傍で
は、光源１１１から出射されたレーザビームの波長λ
と、相対角度ψに応じたピッチでＸ方向に繰り返す干渉
縞が生成される。ただしレーザビーム１１１ｃは周波数
シフタ１１５で周波数シフトを受けているため、その干
渉縞は２本のレーザビーム１１１ｂ，１１１ｃの周波数
差に応じた速度でＸ方向に流れた干渉縞となっている。
【００１３】被測定体１の点Ａで被測定体１の表面に対
し垂直方向に反射したレーザ光１１３ｄは、レンズ１１
４を経由して、光ファイバ１１８にその入射端１１８ａ
から入射し、光ファイバ１１８に導かれ、その出射端１
１８ｂから出射し受光素子１１９で受光される。受光素
子１１９で受光された、点Ａでの反射光強度をあらわす
信号は、２つのレーザビーム１１１ｂ，１１１ｃの各周
波数ｆ1 ，ｆ2 の差分Δｆ＝ｆ1 −ｆ2 の周波数を持っ
た信号であるが、被測定体１がＸ方向に移動すると、そ
の信号の周波数Δｆがドップラ周波数ｆdAだけ変化す
る。
し垂直方向に反射したレーザ光１１３ｄは、レンズ１１
４を経由して、光ファイバ１１８にその入射端１１８ａ
から入射し、光ファイバ１１８に導かれ、その出射端１
１８ｂから出射し受光素子１１９で受光される。受光素
子１１９で受光された、点Ａでの反射光強度をあらわす
信号は、２つのレーザビーム１１１ｂ，１１１ｃの各周
波数ｆ1 ，ｆ2 の差分Δｆ＝ｆ1 −ｆ2 の周波数を持っ
た信号であるが、被測定体１がＸ方向に移動すると、そ
の信号の周波数Δｆがドップラ周波数ｆdAだけ変化す
る。
【００１４】 ｆdA ＝ （２ＶA ／λ）ｓｉｎ（ψ／２） ……（２） ここでＶA は、点ＡのＸ方向への移動速度である。尚、
この速度信号ＶA は正、負双方の値をとる。受光素子１
１９では、Δｆ＋ｆdAの周波数を有する信号が得られ、
その信号が周波数・電圧変数回路１２０に入力されて、
被測定体１の点Ａの移動速度ＶA に比例した電圧信号
（速度信号） ＶA ＝（ｆdA／λ）／｛２ｓｉｎ（ψ／２）｝ ……（３） が生成される。
この速度信号ＶA は正、負双方の値をとる。受光素子１
１９では、Δｆ＋ｆdAの周波数を有する信号が得られ、
その信号が周波数・電圧変数回路１２０に入力されて、
被測定体１の点Ａの移動速度ＶA に比例した電圧信号
（速度信号） ＶA ＝（ｆdA／λ）／｛２ｓｉｎ（ψ／２）｝ ……（３） が生成される。
【００１５】尚、この図２に示す２光束差動型レーザド
ップラ速度計は、光ファイバ１１３，１１７を用いてレ
ーザ光を被測定体１の近傍まで導き、その反射光を光フ
ァイバ１１８で受光素子１１９に導いているが、これ
は、レンズ１１４を含む測定ヘッドを速度計本体部と分
け、自由に配置することができるようにするためであ
り、原理上は光ファイバを用いる必要はない。
ップラ速度計は、光ファイバ１１３，１１７を用いてレ
ーザ光を被測定体１の近傍まで導き、その反射光を光フ
ァイバ１１８で受光素子１１９に導いているが、これ
は、レンズ１１４を含む測定ヘッドを速度計本体部と分
け、自由に配置することができるようにするためであ
り、原理上は光ファイバを用いる必要はない。
【００１６】図１に示す、もう一方の２光束差動型レー
ザドップラ速度計１２でも、上記と同様にして点Ｂの速
度信号 ＶB ＝（ｆdB／λ）／｛２ｓｉｎ（ψ／２）｝ ……（４） が得られる。２台の２光束差動型レーザドップラ速度計
１１，１２で得られた２つの速度信号ＶA ，ＶB は、信
号処理部１３に入力される。
ザドップラ速度計１２でも、上記と同様にして点Ｂの速
度信号 ＶB ＝（ｆdB／λ）／｛２ｓｉｎ（ψ／２）｝ ……（４） が得られる。２台の２光束差動型レーザドップラ速度計
１１，１２で得られた２つの速度信号ＶA ，ＶB は、信
号処理部１３に入力される。
【００１７】図３は、信号処理部１３における信号処理
回路例を示した回路図である。入力され，各速度信号Ｖ
A ，ＶB は各積分器１３１，１３２によりそれぞれ積分
された、各点Ａ，Ｂの変位信号ＸA ，ＸB が生成され
る。 ＸA ＝ ∫ＶA ｄｔ ……（５） ＶB ＝ ∫ＶB ｄｔ ……（６） その後、差分器１３３により、それらの変位信号ＸA ，
ＸB の差分ＸA −ＸBが求められ、さらに割算器１３４
により、歪みεが、 ε ＝ （ＸA −ＸB ）／Ｌ ……（７） として求められる。
回路例を示した回路図である。入力され，各速度信号Ｖ
A ，ＶB は各積分器１３１，１３２によりそれぞれ積分
された、各点Ａ，Ｂの変位信号ＸA ，ＸB が生成され
る。 ＸA ＝ ∫ＶA ｄｔ ……（５） ＶB ＝ ∫ＶB ｄｔ ……（６） その後、差分器１３３により、それらの変位信号ＸA ，
ＸB の差分ＸA −ＸBが求められ、さらに割算器１３４
により、歪みεが、 ε ＝ （ＸA −ＸB ）／Ｌ ……（７） として求められる。
【００１８】図４は、信号処理部１３におけるもう１つ
の信号処理回路例を示した回路図である。入力された各
速度信号ＶA ，ＶB は、差分器１３５により差分ＸA −
ＸB が求められ、積分器１３６によりその差分ＶA −Ｖ
B が変位の差分 ＸA −ＸB ＝ ∫（ＶA −ＶB ）ｄｔ ……（８） に変換され、割算差１３７により、歪みεが、 ε ＝ （ＸA −ＸB ）／Ｌ ……（９） として求められる。
の信号処理回路例を示した回路図である。入力された各
速度信号ＶA ，ＶB は、差分器１３５により差分ＸA −
ＸB が求められ、積分器１３６によりその差分ＶA −Ｖ
B が変位の差分 ＸA −ＸB ＝ ∫（ＶA −ＶB ）ｄｔ ……（８） に変換され、割算差１３７により、歪みεが、 ε ＝ （ＸA −ＸB ）／Ｌ ……（９） として求められる。
【００１９】尚、上述の実施形態では、図１に示す２台
の２光束差動型レーザドップラ速度計１１，１２により
各速度信号ＶA ，ＶB を得てそれらの速度信号ＶA ，Ｖ
B を信号処理部１３に入力するとして説明したが、２光
束差動型レーザドップラ速度計１１，１２に代え、２光
束差動型レーザドップラ変位計を用いそれらの変位計で
変位信号ＸA ，ＸB を得て、それらの変位信号ＸA ，Ｘ
B を信号処理部に入力して歪みεを求めてもよい。その
場合、例えば図３に示す信号処理回路のうち２つの積分
器１３１，１３２は不要となる。２光束差動型レーザド
ップラ変位計の原理は、図２を参照して説明した２光束
差動型レーザドップラ速度計と同様であり、相違点は、
得られた速度信号を積分して変位信号を生成してから外
部に出力する点のみが異なる。
の２光束差動型レーザドップラ速度計１１，１２により
各速度信号ＶA ，ＶB を得てそれらの速度信号ＶA ，Ｖ
B を信号処理部１３に入力するとして説明したが、２光
束差動型レーザドップラ速度計１１，１２に代え、２光
束差動型レーザドップラ変位計を用いそれらの変位計で
変位信号ＸA ，ＸB を得て、それらの変位信号ＸA ，Ｘ
B を信号処理部に入力して歪みεを求めてもよい。その
場合、例えば図３に示す信号処理回路のうち２つの積分
器１３１，１３２は不要となる。２光束差動型レーザド
ップラ変位計の原理は、図２を参照して説明した２光束
差動型レーザドップラ速度計と同様であり、相違点は、
得られた速度信号を積分して変位信号を生成してから外
部に出力する点のみが異なる。
【００２０】また、上述の実施形態では信号処理部では
ハードウェアによる信号処理回路を備える例について説
明したが、高速応答性との兼ね合いにもよるが、速度信
号Ｖ A ，ＶB もしくは変位信号ＸA ，ＸB をディジタル
信号に変換しディジタル信号処理により歪みを求めても
よい。上記実施形態によれば被測定体上でのビーム径を
数μｍ程度にまで絞ることができるため、測定面積は極
めて微小状態で、かつ２点Ａ，Ｂ間の測定間隔Ｌを極め
て短くした条件下での測定が可能であり、そのため、極
めて小領域の歪みを測定することができ、高い空間分解
能を持って歪みの空間分布を測定することも可能であ
る。
ハードウェアによる信号処理回路を備える例について説
明したが、高速応答性との兼ね合いにもよるが、速度信
号Ｖ A ，ＶB もしくは変位信号ＸA ，ＸB をディジタル
信号に変換しディジタル信号処理により歪みを求めても
よい。上記実施形態によれば被測定体上でのビーム径を
数μｍ程度にまで絞ることができるため、測定面積は極
めて微小状態で、かつ２点Ａ，Ｂ間の測定間隔Ｌを極め
て短くした条件下での測定が可能であり、そのため、極
めて小領域の歪みを測定することができ、高い空間分解
能を持って歪みの空間分布を測定することも可能であ
る。
【００２１】また、上記実施形態ではレーザドップラ方
式を採用しているので、高速応答性に優れた歪み計が構
成され、超高速な歪み現象をも捉えることができる。さ
らに、上記のレーザドップラ方式によれば、被測定体
の、測定光の光軸方向の速度ないし変位は検出されず、
したがって光軸方向の移動による誤差を含まない高精度
の測定が可能である。
式を採用しているので、高速応答性に優れた歪み計が構
成され、超高速な歪み現象をも捉えることができる。さ
らに、上記のレーザドップラ方式によれば、被測定体
の、測定光の光軸方向の速度ないし変位は検出されず、
したがって光軸方向の移動による誤差を含まない高精度
の測定が可能である。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の非接触歪
み計によれば、従来の種々の歪み測定方式では不可能な
レベルの高速、高分解能の歪み測定を行なうことができ
る。
み計によれば、従来の種々の歪み測定方式では不可能な
レベルの高速、高分解能の歪み測定を行なうことができ
る。
【図１】本発明の非接触歪み計の一実施形態を示す概要
図である。
図である。
【図２】２光束差動型レーザドップラ速度計の構成図で
ある。
ある。
【図３】信号処理部における信号処理回路例を示した回
路図である。
路図である。
【図４】信号処理部におけるもう１つの信号処理回路例
を示した回路図である。
を示した回路図である。
１ 被測定体 １０ 非接触歪み計 １１，１２ ２光束差動型レーザドップラ速度計 １３ 信号処理部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日野 竜太郎 茨城県那珂郡東海村白方字白根２番地の４ 日本原子力研究所東海研究所内 (72)発明者 ▲柳▼田 曜 神奈川県横浜市緑区白山１丁目16番１号 株式会社小野測器内 (72)発明者 山本 洋 神奈川県横浜市緑区白山１丁目16番１号 株式会社小野測器内
Claims (3)
- 【請求項１】 被測定体上の所定の第１測定点の、所定
方向の速度もしくは変位を測定する第１のレーザドップ
ラ計と、 前記被測定体上の、前記第１測定点に対し前記所定方向
に所定距離離れた所定の第２測定点の、前記所定方向の
速度もしくは変位を測定する第２のレーザドップラ計
と、 前記第１および第２のレーザドップラ計による前記第１
および第２測定点の前記所定方向の速度もしくは変位、
および前記第１測定点と前記第２測定点との間の距離に
基づいて、前記被測定体の、前記所定方向の歪を求める
信号処理部とを備えたことを特徴とする非接触歪み計。 - 【請求項２】 前記第１および第２のレーザドップラ計
が、いずれも被測定体の所定方向の速度を測定するレー
ザドップラ計であって、前記信号処理部が、前記第１お
よび第２のレーザドップラ計により測定された前記第１
および第２測定点の前記所定方向の速度をそれぞれ積分
することにより該第１および第２測定点の該所定方向の
各変位を求め、これらの変位どうしの差分を求め、該差
分を、前記第１測定点と前記第２測定点との間の距離で
割り算することにより、前記被測定体の前記所定方向の
歪を求めるものであることを特徴とする請求項１記載の
非接触歪み計。 - 【請求項３】 前記第１および第２のレーザドップラ計
が、いずれも被測定体の所定方向の速度を測定するレー
ザドップラ計であって、前記信号処理部が、前記第１お
よび第２のレーザドップラ計により測定された前記第１
および第２測定点の前記所定方向の速度どうしの差分を
求め、該差分を積分することにより、該第１および第２
測定点の該所定方向の変位どうしの差分を求め、該変位
どうしの差分を、前記第１測定点と前記第２測定点との
間の距離で割り算することにより、前記被測定体の前記
所定方向の歪みを求めるものであることを特徴とする請
求項１記載の非接触歪み計。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35004496A JPH10185526A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 非接触歪み計 |
| EP19970310384 EP0851210B1 (en) | 1996-12-27 | 1997-12-19 | Non-contact strain meter |
| DE1997623041 DE69723041T2 (de) | 1996-12-27 | 1997-12-19 | Berührungslose Dehnungsmessapparatur |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35004496A JPH10185526A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 非接触歪み計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10185526A true JPH10185526A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=18407853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35004496A Pending JPH10185526A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 非接触歪み計 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0851210B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10185526A (ja) |
| DE (1) | DE69723041T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010513897A (ja) * | 2006-12-21 | 2010-04-30 | レニショウ パブリック リミテッド カンパニー | 物体検出器装置および方法 |
| JP2019100735A (ja) * | 2017-11-29 | 2019-06-24 | 株式会社小野測器 | 光干渉計 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018111921B4 (de) | 2018-05-17 | 2023-11-23 | Technische Universität Clausthal | Kontaktloser optischer Dehnungsmesssensor |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3740227C2 (de) * | 1987-11-27 | 1994-03-24 | Schenck Ag Carl | Verfahren und Vorrichtung zur Messung von Verformungen an Proben oder Prüfkörpern in Prüfmaschinen |
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| JP2692599B2 (ja) * | 1994-07-27 | 1997-12-17 | 株式会社島津製作所 | レーザー非接触伸び計 |
-
1996
- 1996-12-27 JP JP35004496A patent/JPH10185526A/ja active Pending
-
1997
- 1997-12-19 EP EP19970310384 patent/EP0851210B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-19 DE DE1997623041 patent/DE69723041T2/de not_active Expired - Fee Related
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| US8537359B2 (en) | 2006-12-21 | 2013-09-17 | Renishaw Plc | Object detector apparatus and method |
| JP2019100735A (ja) * | 2017-11-29 | 2019-06-24 | 株式会社小野測器 | 光干渉計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0851210A2 (en) | 1998-07-01 |
| DE69723041D1 (de) | 2003-07-31 |
| DE69723041T2 (de) | 2004-01-15 |
| EP0851210B1 (en) | 2003-06-25 |
| EP0851210A3 (en) | 2001-01-24 |
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