JP2013234899A - ひずみゲージホルダー - Google Patents

Abstract

【課題】軽量かつ簡単な構造のひずみゲージホルダーを提供する。
【解決手段】配管３の側面に取り付けられる２つの板状の側壁部１１ａを有するホルダー本体１１と、配管３の側面にひずみゲージ２を押し付けるゲージ押付部材２１と、前記ゲージ押付部材２１に押し付け力を付与する送り機構とからひずみゲージホルダー１を構成し、側壁部１１ａによって形成されるガイド溝１２内にて前記送り機構によって前記ゲージ押付部材２１を移動してひずみゲージ２を配管３の側面に押し付ける。送り機構は、内面にネジ山が切られた円筒部３２ａと円筒部３２ａの先端に備えられた鍔状部３２ｂを有するブシュ３２と、ゲージ押付部材２１の背面にねじ入れられる送りねじ３１を備え、ホルダー本体１１に取り付けられたブシュ３２にねじ入れた送りねじ３１をねじ入れてゲージ押付部材２１を移動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ひずみゲージホルダーに関する。

ひずみゲージを配管に取り付けるためのゲージホルダーが、例えば特許文献１に開示されている。当該ゲージホルダーは、センサ取付済のセンサ取付金具と、配管の表面に該センサ取付金具をまっすぐに当接するように配管に固定される取付ベルトを備えた取付金具を備える。該取付金具は、センサ取付金具に備えられた段付ボルトが、取付ベルトに備えられた取付ボスにねじ入れられ、段付ボルトの段が取付ボスに当接して止まることによって、一定の圧力でセンサを測定対象物に押し付けるように構成されている。このゲージホルダーを用いれば、トルクレンチなどを用いることなく、一定の圧力でひずみゲージを配管に取り付けることができる。

特許文献２はヒンジにより開閉自在な２本の腕部を有するアタッチメントと、前記腕部の開閉端に設けられ、該腕部を閉方向に締め付ける締付手段を備えたゲージホルダーを開示する。このゲージホルダーでは、２本の腕部を締め付けると、腕部に取り付けられたセンサが配管に押し付けられる。

特許文献３はＵ字形のクランプが固定ねじで配管の側面に取り付けられる構造のゲージホルダーが開示されている。このゲージホルダーは、クランプの底部と配管の側面が接触する箇所にセンサを備える。

特許文献４は２個の半割リンク形状のフランジを備え、該フランジが備える凹所内が弾性物質で満たされた側面装着加圧力検出装置を開示する。この検出装置では、弾性物質が十分な力で持ってセンサを配管の側面に押し付ける。

さらに、非特許文献１は、配管を挟み込むようなサンドイッチ式のゲージホルダーや配管にマグネットで固定する方式のゲージホルダーを開示する。

しかしながら、特許文献１が開示するゲージホルダーは、配管の軸方向に配置したセンサを、その上下に配置した段付ボルトで取付ベルトに固定する構造を有するので、センサの上下に測定ができない領域が存在する。このため、配管を溶接で接続した配管溶接部の近傍や曲げ配管の曲がり角近傍ではひずみを測定できないという問題があった。

また、特許文献１が開示するゲージホルダーは、ひずみゲージを予め取り付けた取付金具を用いる構造であるので、多軸測定用のひずみゲージや剪断ひずみ用のひずみゲージ、高温用のひずみゲージなど、測定目的に応じたひずみゲージを取り付けた取付金具をそれぞれ用意しなければならなかった。このため、市販された箔ひずみゲージをそのまま取り付けることができず、汎用性が欠けるという問題もあった。

また、配管の径と取付ベルトの径が一致しない場合、取付ベルトにゆがみを生じるために、配管の直径上にある２点における測定が正確にできないという問題もあった。さらに、段付ボルトで一定の押付圧を確保するためには、取付ベルトが変形しないように取付ベルトの剛性を高める必要がある。一方、塑性変形させずに取付ベルトを配管に装着するためには取付ベルトの剛性を下げる必要がある。この２つの条件を満たすために、取付ベルトは、取付金具とほぼ９０度の角度をなす位置に切り欠きを備えている。従って、この位置にはひずみゲージを配置できず、同一平面における９０度をなす２点において測定できないという問題もあった。

特許文献２が開示するゲージホルダーは、腕部の締め付けにより配管に取り付けられるので、配管溶接部の近傍や曲げ配管の曲がり角近傍でもセンサが配置され得る。しかしながら、配管の直径上にある２点における測定しかできないので、同一平面における９０度をなす２点において測定できないという問題があった。

また、特許文献２が開示するゲージホルダーは、腕部に設けられたセンサ取付用の切り溝にセンサが取り付けられる構造であるので、切り溝に応じたセンサを予め用意にしなければならなかった。このため、市販された箔ひずみゲージをそのまま取り付けることができず、汎用性が欠けるという問題もあった。

特許文献３が開示するゲージホルダーは、ひずみゲージを押さえる力は、ボルトの挿入方向にしか働かない。そのため、ひずみゲージを均等に押さえつけることのできる位置は、ボルトから周方向９０度に位置する２点のみ、すなわち直径上の２点のみとなる。よって同一平面における９０度をなす２点において、ひずみを測定できないという問題があった。

また、特許文献３が開示するゲージホルダーは、予めひずみゲージが円筒状の固定部材に取り付けられて構成されたセンサが使用される構成である。このため、市販された箔ひずみゲージをそのまま取り付けることができず、使用者が所望のひずみゲージを用いるには、ホルダーを加工する手間を必要とした。

特許文献４が開示するゲージホルダーは、２個の半割リング形状のブラケットを、配管に抱き合わせてボルトで取り付け、リング内側に形成された凹所内に充満した弾性物質がセンサを配管に押し付ける構造である。このホルダーは、特許文献３と同様に、ひずみゲージを押さえる力はボルトの挿入方向にしか働かない。そのため、センサを均等に押さえつけることのできる位置は、ボルトから周方向９０度に位置する２点のみ、すなわち直径上の２点のみとなる。よって同一平面における９０度をなす２点において、ひずみを測定できないという問題があった。

非特許文献１が開示するサンドイッチ式のゲージホルダーは、装置が大型かつ装着が困難であるだけでなく、同一平面における９０度をなす２点において測定できないという問題があった。また、同文献が開示するマグネット式のゲージホルダーでは、同一平面にて複数のゲージホルダーを取り付ける場合には、同一押付圧を確保するのが困難であるという問題もあった。

さらに、非特許文献１が開示するゲージホルダーはいずれも剛性基板上にひずみゲージが形成された摩擦型ひずみゲージ用のゲージホルダーである。従って、多軸測定用のひずみゲージや剪断ひずみ用のひずみゲージ、高温用のひずみゲージなど、いわゆる箔ひずみゲージには適用することができなかった。

特開２００７−２２５５１３号公報 特開２００３−１６６８８６号公報 特開２００２−１８８９７７号公報 米国特許第５６１６８４７号公報

森 圭史 Plant Engineer 2011 p16-24

本発明は上記背景技術に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、簡単な構成で、汎用性のあるゲージホルダーを提供することにある。また、本発明のさらなる目的は、同一平面のほぼ９０度をなす複数の位置において同時にひずみを測定できるひずみゲージホルダーを提供することにある。

本発明のさらなる目的は、箔ひずみゲージの種類を問わず、また、ゲージホルダーに固有の特別な取付金具を用いることなく市販の箔ひずみゲージを用いることができる汎用性のあるひずみゲージホルダーを提供することにある。

そこで、本発明では、筒状の測定対象物の側面に取り付けられ、ガイド溝を形成する２つの板状の側壁部を備えたブラケット部材からなるホルダー本体と、測定対象物の側面にひずみゲージを押し付けるゲージ押付部材と、前記ゲージ押付部材に押し付け力を付与する送り機構とからひずみゲージホルダーを構成し、２つの前記側壁部を貫通する取付ベルトによって、該側壁部の先端を前記測定対象物の側面に当接させて前記ホルダー本体を測定対象物に取り付け、前記送り機構により該ガイド溝内にて前記ゲージ押付部材を移動してひずみゲージを測定対象物の側面に押し付けることにしている。

本発明によると、簡単な構成のひずみゲージ取付用の治具が提供される。また、本発明のひずみゲージホルダーは、ホルダー本体に設けられたガイド溝内にて誘導されたゲージ押付部材がひずみゲージを測定対象物の側面に押し付ける構造であるので、ホルダー本体は、送りねじで押付部材を押し付ける力に負けない程度の剛性を有すればよい。このため、ホルダー本体は金属製である必要はなく、ホルダー本体の軽量化が図られる。

さらに、ホルダー本体は貫通ベルトによって測定対象物の側面に取り付けられるので、１つの貫通ベルトで複数のホルダー本体を取り付けることができる。従って、ホルダー本体の取り付け位置を調整して、９０度のなす角度で複数のホルダー本体を取り付けることができる。このために、軽量かつ簡単な構成でありながら、同一平面上において９０度をなす複数の位置にてひずみが同時に測定できるゲージホルダーが提供される。

また、本発明のひずみゲージホルダーは、ゲージ押付部材がひずみゲージを測定対象物の側面に押し付ける構造であるので、例えば、ゲージ押付部材の押付面に弾性体を設けることにより、その弾性体よりも小さい市販の箔ひずみゲージをそのまま用いることができる。また、ゲージ押付部材の押付面に凹所を設けることにより、剛性基板を有する摩擦型ひずみゲージを用いることもできる。このように、本発明は汎用性のあるひずみゲージホルダーでもある。

図１は本発明の一実施例であるゲージホルダーによりひずみゲージを配管に取り付けた状態を示す斜視図である。 図２は図１においてゲージホルダーの一部を破断した断面説明図である。 図３は同上のゲージホルダーの平面図である。 図４は同上のゲージホルダーの送り機構を示す断面説明図である。 図５は緩衝材の作用を示す説明図であって、同図（ａ）はゲージ押付部材を押し付ける前の状態を示す図、同図（ｂ）はゲージ押付部材を押し付けた後の状態を示す図である。 図６は複数のゲージホルダーを用いてひずみゲージを配管に取り付けた状態を示す説明図である。 図７は他の実施例であるゲージホルダーの平面図である。 図８は他の実施例であるゲージホルダーの平面図である。 図９は他の実施例であるゲージホルダーの平面図である。 図１０は他の実施例であるゲージホルダーの平面図である。 図１１は他の実施例であるゲージホルダーの平面図である。

本発明のひずみゲージホルダー（以下単に「ゲージホルダー」と称する場合がある。）は、筒状の測定対象物の側面に取り付けられるホルダー本体と、測定対象物の側面にひずみゲージを押し付けるゲージ押付部材と、前記ゲージ押付部材に押し付け力を付与する送り機構を備える。

本明細書において、筒状の測定対象物とは、狭義の意味である内部が空洞となった筒状の測定対象物のみならず、内部が詰まった柱状の測定対象物を含む広義の意味で用いられる。また、その断面形状は、円形であり、矩形状でもあり得る。測定対象物は、例えば、配管であり得る。

本明細書において、ひずみゲージは当業者が用いる通常の意味で用いられる。ひずみゲージは、薄い絶縁基板上に抵抗体が形成された箔ひずみゲージであり、また、剛性基板を有し、該剛性基板上に直接若しくは間接に抵抗体が形成された摩擦型ひずみケージであり得る。本明細書では、明記がない限り両者を含む広義の意味で用いられる。

ホルダー本体は、２つの板状の側壁部を有するブラケット部材からなり、２つの側壁部の間にゲージ押付部材が移動する１つ以上のガイド溝を有する。該ホルダー本体は、２つの側壁部を貫通する取付ベルトによって測定対象物の側面に取り付けられる。取付ベルトを締め付けると、２つの側壁部の先端が測定対象物の側面に当接し、取付ベルトの締め付け力によりホルダー本体が測定対象物の側面に取り付けられる。

ホルダー本体は取付ベルトによって測定対象物の側面に取り付けられる。ひずみゲージを取り付ける間は取付ベルトが緩まずにホルダー本体が測定対象物から離れないことが望ましい。接着剤や固定ねじ、マグネットなどの固定具により測定対象物の側面に密着させる必要はなく、取り付けベルトで、ホルダー本体が緩み無く取り付けられていれば良い。

取付ベルトは上記の観点を満たす取付ベルトであればその構造は特に制約されない。その材質も制約を受けず、例えば合成樹脂であり得る。取付ベルトは、例えば、紐であり、結束バンド（結束ベルト）であり得る。特に結束バンドが好ましい。結束バンドは、当業者が通常用いる意味で用いられる。結束バンドは、ベルトの一端に当該ベルトの他端を挿通させる孔を有する止め部を有し、合成樹脂から作製される。ベルトの一端を止め部の孔に挿通するとリングが形成され、さらにベルトを締め付けるとリング径が狭められる。このような構造を有する結束バンドによれば、リング径が狭められた結果、ホルダー本体１１の側壁部１１ａの先端面が測定対象物の側面に当接して、測定対象物に取り付けられる。

ホルダー本体の材質は特に制約されない。ホルダー本体は、例えば、金属製であり、合成樹脂製である。軽量化のためには合成樹脂製のホルダー本体がより好ましい。用いられる合成樹脂として、例えば、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、デルリン樹脂、ＰＥＥＫ樹脂（polyetheretherketone樹脂）が例示される。また、ＰＥＥＫ樹脂のような耐熱性に優れた樹脂が望ましい。本発明のひずみゲージホルダーは、送り機構がゲージ押付部材を移動させてひずみゲージを取り付ける機構であるので、金属に比較して小さな剛性しか有しない合成樹脂が採用し得る。

ブラケット部材は、ガイド溝内にてゲージ押付部材が移動できる厚みを有する。その厚みはゲージ押付部材の厚みとほぼ等しい厚みであり、厚くてもよい。また、ゲージ押付部材の厚みよりも薄く、ゲージ押付部材がブラケット部材よりも飛び出る厚みでも差し支えない。

ガイド溝は、測定対象物の側面に向けて開放される。また、各ガイド溝は天板及び／または底板を備えていてもよい。すなわち、ガイド溝はその一部が孔状であってもよい。また、ガイド溝は、ゲージ押付部材の自由な回転を抑え、ゲージ押付部材がガイド溝内をほぼまっすぐに移動できる幅を有する。

ガイド溝には、ひずみゲージを測定対象物の側面に取り付けるためのゲージ押付部材及び該ゲージ押付部材を移動する送り機構が備えられる。ホルダー本体は、当該ガイド溝の延長線上に、送り機構を構成するブシュを挿通させるための貫通孔を有する。

ゲージ押付部材は、ガイド溝内を移動してひずみゲージを測定対象物の側面に押し付ける機能を果たす。ゲージ押付部材の厚みは、ひずみゲージの軸を測定対象物の軸方向に配置した場合にひずみゲージを均一な押付圧で測定対象物の押し付けることができる厚さである。より具体的に言えば、箔ひずみゲージを取り付ける場合には、ゲージ押付部材の押付面が箔ひずみゲージ全体を押し付けることができる厚さである。また、摩擦型ひずみゲージを取り付ける場合は、ゲージ押付部材の押付面が摩擦型ひずみゲージの一部を押し付けるだけでもよく、ひずみゲージの軸方向長さと同じ程度かそれよりも短い厚みである。

ゲージ押付部材は、ひずみゲージの押付面（測定対象物に向かう面）に凹所を有する。箔ひずみゲージの取り付け用には凹所内にシリコーンゴムなどの弾性体からなる緩衝材が備えられる。箔ひずみゲージはこの緩衝材と測定対象物の間に挟まれる。緩衝材の厚みは、凹所の深さや弾性体のヤング率に応じて適宜調整される。また、緩衝材は、透明ないし半透明の弾性体が好ましい。箔ひずみゲージの向きや位置などの状態を目視で確認しながら、押し付けることができるからである。

凹所は、好ましくは、逃げ空間を凹所の左右方向（圧縮方向と交差する方向）に有する。逃げ空間は、緩衝材が測定対象物の側面に押し付けられた場合に、凹所の深さと同じ厚さに変形するための空間、つまり圧縮変形した緩衝材を逃がすための空間である。ゲージ押付部材の先端が測定対象物の側面に当接した場合には、緩衝材が圧縮変形して、その厚さは凹所の深さと同じになる。この結果、複数の箇所に配置された各ひずみゲージは同一圧力で押し付けられ、作業者によらず一定の圧力で箔ひずみゲージが取り付けられる。すなわち、緩衝材の厚みをｄ、凹所の深さをｋｄ（０＜ｋ＜１）とすると、送り機構によりゲージ押付部材の先端が測定対象物の側面に当接するまで押し付けられると、緩衝材の厚みはｋｄ（０＜ｋ＜１）となる。このとき、弾性体のヤング率がＥ（ＫＰａ）であると、ひずみゲージを押し付ける圧力は、理論上、Ｅ×（１−ｋ）（ＫＰａ）となる。このように、ゲージ押付部材の先端が当接するまで送り機構でゲージ押付部材を移動すると、同じ圧力でひずみゲージが測定対象物に押し付けられる。

逃げ空間を設けた場合、凹所の深さを逃げ空間の深さよりも深くするのが好ましい。両者の深さの違いによりできる段差が位置決めの役割を果たし、緩衝材の配置が容易になるからである。もっとも、凹所の深さと逃げ空間の深さが同一であってもよい。すなわち、凹所と逃げ空間の境界の段差をなくし、両者の底面を揃えてもよい。また、逃げ空間は任意的であり、ゲージ押付部材は緩衝材配置用の凹所のみを有する場合もあり得る。さらに、凹所も任意的であり、ゲージ押付部材は、平面となったゲージ押付部材の押付面に緩衝材を有する場合もあり得る。

また、上記のように凹所と逃げ空間によりひずみゲージの押付力を一定にするのではなく、送り機構の送りねじの長さを調整して、一定の圧力で測定対象物の側面にひずみゲージを押し付けることもできる。この場合には、一定の厚みを有する緩衝材を凹所内に備えたゲージ押付部材や凹所を有しない押付面に緩衝材が備えられたゲージ押付部材が用いられる。

摩擦型ひずみゲージの取り付け用には、ひずみゲージ取付用の凹所がゲージ押付部材に設けられる。この凹所の深さは摩擦型ひずみゲージの厚さよりも浅い。

ゲージ押付部材は、耐熱性や剛性を確保するため、例えば、アルミニウムや銅、鉄、アルミニウム合金やステンレス合金などの金属から作製される。軽量化の観点から、アルミニウム合金が好ましい。

送り機構は、ホルダー本体の外部から、ゲージ押付部材をガイド溝内にて移動させる機構である。送り機構は、例えば、送りねじとブシュを備える。ブシュは、内面にネジ山が切られた円筒部と円筒部の先端に備えられた鍔状部を備える。ブシュは、ホルダー本体に設けられた貫通孔にガイド溝の側から挿入される。鍔状部の存在によりその挿入は制約される。送りねじは、ホルダー本体の外側からブシュにねじ入れられる。ゲージ押付部材は、その背面（ひずみゲージの押付面の反対面）にねじ穴を有し、送りねじのナットの機能を有する。

送りねじを緩める方向（反時計方向）に回すと、ガイド溝によりその回転が制約されたゲージ押付部材がガイド溝内を測定対象物に向かって移動し、ひずみゲージを測定対象物の側面に押し付ける。このように、送り機構はゲージ押付部材に押し付け力を付与する。また、送りねじを締める方向（時計方向）に回すと、ゲージ押付部材がガイド溝内を反対方向に移動し、付与された押し付け力が緩められる。

本発明のひずみゲージホルダーは、ホルダー本体が有するガイド溝内においてゲージ押付部材を移動させてひずみゲージを押し付ける構造であるので、構成が比較的簡単であり、ホルダー本体の軽量化が図られる。

さらに、本発明のひずみゲージホルダーの厚みは、ひずみゲージの鉛直方向の長さとほぼ同じ程度の厚みに抑えられる。すなわち、ゲージホルダーの厚みは、ゲージ押付部材をガイド溝内にて移動させられる厚みがあればよいので、ゲージホルダーの必要最小限の厚みはゲージ押付部材の厚みとなる。従って、箔ひずみゲージ取付用の場合、ゲージ押付部材の押付面が箔ひずみゲージの全面を押し付けることができなければならないので、ゲージホルダーに最小限必要な厚みは箔ひずみゲージの鉛直方向の長さよりもわずかに長い厚みである。また、摩擦型ひずみゲージ取付用の場合、ゲージ押付部材の押付面の厚みは摩擦型ひずみゲージよりも短くても差し支えないので、ゲージホルダーに最小限必要な厚みは、摩擦型ひずみゲージの鉛直方向の長さと同程度かそれよりもわずかに短い厚みに抑えられる。このように、ひずみゲージホルダーの上下にはひずみ量を測定できない領域がほとんど存在せず、配管接続部や配管の曲がり角の近傍においても測定が可能になる。

これらに加え、本発明のゲージホルダーは次の利点も有する。すなわち、ホルダー本体は、ホルダー本体の側壁部を貫通する取付ベルトで、測定対象物に取り付けられるので、１つの取付ベルトで複数のホルダー本体を測定対象物に取り付けることができる。従って、９０度をなす角度で２つ以上のゲージホルダーを測定対象物に取り付けることができる。この結果、簡単な構成のゲージホルダーでありながら、同一平面上における９０度をなす複数の点で、曲げ、圧縮・引っ張り、ねじりなどのひずみが同時に計測され得る。また、側壁部を貫通する取付ベルトでホルダー本体が取り付けられるので、径の異なる多種の測定対象物に対応できる。

次に下記の実施例に基づき本発明についてさらに詳細に説明する。もっとも、下記の実施例は例示であり、本発明は下記の実施例に限定されないのは言うまでもない。

図１は本発明の一実施例であるゲージホルダーを円筒状の配管３に取り付けた状態を示す斜視図、図２は図１におけるゲージホルダーの一部を破断した断面説明図、図３は当該ゲージホルダーの平面図、図４は当該ゲージホルダーの送り機構を示す断面説明図である。ゲージホルダー１のホルダー本体１１はＰＥＥＫ樹脂から作製されたブラケット部材からなる。ブラケット部材は２つの側壁部１１ａを有し、該２つの側壁部１１ａの間にガイド溝１２が形成されている。各側壁部１１ａは２つの側壁部をつなぐ基部１１ｂの近傍に上下に配置された２つの貫通孔１７を有している。２つの側壁部１１ａの貫通孔１７には取付ベルト（結束バンド）１３が挿通される。ブラケット部材の基部１１ｂは、ブシュ３２が挿通する貫通孔１４を備える。

ガイド溝１２には、送りナットの機能を有するゲージ押付部材２１が備えられる。ゲージ押付部材２１は、アルミニウム合金から直方体状に作製されている。ゲージ押付部材２１は、ひずみゲージ２の押付面に、その厚み方向全体にわたって凹所２２を有する。凹所２２の深さは、剛性基板の厚みよりも浅い。ゲージ押付部材２１の背面（押付面の反対面）には、送りねじ３１をねじ入れるねじ穴３３が形成されている。

ゲージ押付部材２１は、凹所２２の左右方向（緩衝材２４が広がる方向）に逃げ空間２３を有する。また、図５（ａ）に示すように、凹所２２の深さｄは逃げ空間２３の深さよりも深くなっており、凹所２２の底面（深さ面）と逃げ空間２３の底面（深さ面）の境界には段差が生じている。凹所２２内には、半透明のシリコーンゴムからなる厚さｄの緩衝材２４（ヤング率Ｅ（ＫＰａ））が備えられている。逃げ空間２３は、同図（ｂ）に示すように、ゲージ押付部材２１が配管３の側面に押し付けられた際に、凹所２２内に配置された緩衝材２４が収まる大きさに設計されている。

送り機構は、図４に示すように、蝶ネジからなる送りねじ３１とブシュ３２から構成される。ブシュ３２は、内面にネジ山が切られた円筒部３２ａと、円筒部３２ａの先端に備えられた鍔状部３２ｂを有する。ブシュ３２は、ガイド溝１２からブラケット部材１１の貫通孔１４に挿入され、ブラケット部材１１の外側から挿入された送りねじ３１にねじ止めされる。送りねじ３１は、ひずみゲージ２を配管３の側面に押し付けることができる十分な長さを有し、ブシュ３２から飛び出た送りねじ３１の先端はゲージ押付部材２１背面のねじ穴３３にねじ入れられる。

側壁部１１ａが有する貫通孔１７に通された取付ベルト１３が締め付けられると、側壁部１１ａの先端が配管３の側面に当接し、ゲージホルダー１が配管３の側面に取り付けられる。ホルダー本体１１は鉛直方向に配設された配管３の側面に緩やかに取り付けられているが、ゲージホルダー１は自然落下しない。送りねじ３１を締めることによって、実質的にホルダー本体１１が配管３の側面に押し付けられるからである。

このように本発明のゲージホルダー１は箔ひずみゲージ２の鉛直方向の長さとほぼ同じ程度の厚みしか有しないので、図１や図２に示すように、配管３の曲がり角近傍に困難なく取り付けられる。また、配管３の側面において取付ベルト３を締め付けるとホルダー本体１１が取り付けられるので、取付作業も容易である。

また、ゲージ押付部材２１の押付面には逃げ空間２３が設けられているので、ゲージ押付部材２１が配管３の側面に押し付けられた際には、箔ひずみゲージ２は、Ｅ×（１−ｋ）（ＫＰａ）の押付圧で配管３の側面に押し付けられる

図６は複数のゲージホルダーを用いてひずみゲージを配管３に取り付けた状態を示す説明図である。ここでは、４つのホルダー本体１１が同一の取付ベルト１３によって配管３の側面に取り付けられている。各ホルダー本体１１は、円周方向に均等の間隔で配置され、隣接するホルダー本体１１がなす角度はほぼ９０度である。また、各ホルダー本体１１は、ゲージ取付部材２１と送り機構を備えている。つまり、実施例２の態様では、同一平面上における９０度をなす複数の点で、曲げ、圧縮・引っ張り、ねじりなどのひずみが同時に計測され得る。

なお、図６では４つのゲージホルダーが用いられているが、すべてのホルダー本体１１がゲージ取付部材２１と送り機構を備える必要はない。測定すべき位置にひずみゲージ２を設置できればよいからである。例えば、９０度をなす２箇所で測定したい場合には、９０度の角度をなす２箇所にそれぞれゲージホルダー１を配置し、残る２箇所にはブラケット部材１１のみ（いわゆるダミーのゲージホルダー）をそれぞれ取り付けてもよい。また、９０度や１８０度をなす角度で２つのゲージホルダー１を取り付けてもよい。このように、複数のゲージホルダー１を同一の取付ベルト１３で配管３の側面に取り付けることもできる。

図７は他の実施例であるゲージホルダーの平面図である。このゲージホルダー１では、逃げ空間２３の底面（深さ面）と緩衝材配置用の凹所２２の底面（深さ面）の境界に段差がなく、逃げ空間２３の底面が傾斜面となっている。このため、緩衝材２４の広がりが逃げ空間２３内で収まりやすく、圧縮した緩衝材２４が配管３の側面に密着しやすくなる。また、逃げ空間２３や凹所２２の加工も容易である。

図８は他の実施例であるゲージホルダー１の平面図である。このゲージホルダー１のゲージ押付部材２１は凹所２２を備えるが、逃げ空間２３を備えない。凹所２２には緩衝材２４が配置され、緩衝材２４がひずみゲージ（箔ひずみゲージ）２を配管３の側面に押し付ける。このような逃げ空間２３を備えないゲージ押付部材２１も使用され得る。

また、側壁部１１ａは、配管３の側面の曲率とほぼ同じ曲率の先端面を有する。このため、ゲージホルダー１の配管３の側面への取付が容易になっている。さらに、側壁部１１ａのガイド溝１２を構成する側面と側壁部１１ａの先端面が交差する角は面取り加工が施されている。このため、ブラケット部材でひずみゲージに損傷を与えずに、ホルダー本体１１の円周方向の位置調整が行いやすくなっている。本発明では、このようなホルダー本体（ブラケット部材）１０も用いられ得る。

図９は他の実施例であるゲージホルダー１の平面図である。このゲージホルダー１のホルダー本体１１は、実施例４のゲージホルダー１のホルダー本体１１とほぼ同じ構造であるが、このゲージホルダー１のゲージ押付部材２１における凹所２２の底面（深さ面）と逃げ空間２３の底面（深さ面）は同じ平面をなし、両者の境界には段差はない。つまり、このゲージ押付部材２１は、緩衝材２４の幅よりも広い幅を有する凹所に緩衝材２４が配置された構造をしている。このような単純な構造を有するゲージ押付部材２１も採用され得る。

図１０は他の実施例であるゲージホルダー１の平面図である。このゲージホルダー１のゲージ押付部材２１は凹所２２も逃げ空間２３も有さず、その押付面に緩衝材２４が直接配置されている。また、緩衝材２４は配管３の側面の曲率とほぼ等しい曲率の押付面を有する。このような単純構造のゲージ押付部材２１も採用され得る。

図１１は他の実施例であるゲージホルダー１の平面図である。このゲージホルダー１のゲージ押付部材２１は、摩擦型ひずみゲージ取付用のゲージ押付部材２１である。ゲージ押付部材２１の押付面はひずみゲージ２を配置するための凹所２５を備えている。凹所２５の深さは、摩擦型ひずみゲージ２の剛性基板２ａの厚さとほぼ同じである。ゲージ押付部材２１の厚みは、摩擦型ひずみゲージ２の軸方向の長さとほぼ等しい。このような凹所２５を備えたゲージ押付部材２１を用いれば、摩擦型ひずみゲージ２に適したひずみゲージホルダー１が提供される。

本発明によると、簡単な構成でしかも軽量のひずみゲージホルダーが提供される。また、複数のゲージホルダーの使用により同一平面において９０度をなす複数の点において同時にひずみが測定できるゲージホルダーが提供される。

２ ひずみゲージ
３ 測定対象物である配管
１０ ホルダー本体
１１ａ ガイド溝を形成する側壁部
１２ ガイド溝
１３ 取付ベルト
２１ ゲージ押付部材
３１ 送りねじ
３２ ブシュ

Claims (5)

1. 筒状の測定対象物の側面に取り付けられるホルダー本体と、
   測定対象物の側面にひずみゲージを押し付けるゲージ押付部材と、
   前記ゲージ押付部材に押し付け力を付与する送り機構を備え、
   前記ホルダー本体は、ゲージ押付部材を誘導するガイド溝を形成する２つの板状の側壁部を備え、該２つの側壁部を貫通する取付ベルトによって、該側壁部の先端を前記測定対象物の側面に当接させて測定対象物に取り付けられ、
   前記送り機構は該ガイド溝内にて前記ゲージ押付部材を移動してひずみゲージを測定対象物の側面に押し付けるひずみゲージホルダー。
2. 前記ゲージ押付部材は、ひずみゲージの押付面に弾性体からなる緩衝材を備えた請求項１に記載のひずみゲージホルダー。
3. 前記ゲージ押付部材は、ひずみゲージの押付面に前記緩衝材を配置する凹所を備えた請求項３に記載のひずみゲージホルダー。
4. 前記凹所は、圧縮変形した前記緩衝材を逃がすための逃げ空間を備えた請求項３に記載のひずみゲージホルダー。
5. 前記ゲージ押付部材は、ひずみゲージの押付面にひずみゲージ配置用の凹所を備えた請求項１に記載のひずみゲージホルダー。

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