JP2014122864A - Displacement measuring device of concrete structure - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a displacement measuring device capable of accurately measuring relative displacement (construction joint interface displacement) between pre-cast concrete and post-cast concrete at a construction joint interface of a concrete structure, with a small constitution.SOLUTION: A displacement measuring device comprises: a magnetic field generation part 2 which has magnets 6a and 6b, and is embedded in one of pre-cast concrete and post-cast concrete; and a magnetic field detection part 3 which is embedded in the other of the pre-cast concrete and the post-cast concrete, facing the magnetic field generation part 2, and outputs a detection signal corresponding to a change in the magnetic field accompanying construction joint interface displacement. The magnetic field generation part 2 and the magnetic field detection part 3 are connected by a connection member 4 constituted of a non-magnetic material having vulnerability to the construction joint interface displacement.

Description

本発明は、コンクリート構造物の打継目界面における先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとの間の相対変位を計測するための変位計に関する。   The present invention relates to a displacement meter for measuring a relative displacement between precast concrete and postcast concrete at a joint interface of a concrete structure.

打継目を有するコンクリート構造物の健全性の評価や維持管理などのために、打継目界面における先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとの間の相対変位（以降、打継目界面変位ということがある）を計測することが必要となる場合がある。   Relative displacement between pre-cast concrete and post-cast concrete at the joint interface (hereinafter sometimes referred to as joint interface displacement) for the evaluation and maintenance of the soundness of concrete structures with joints It may be necessary to measure.

その計測は、従来は、例えば次のような手法によって行なわれている。その第１の手法では、先打ちコンクリート及び後打ちコンクリートの打設後に、コンクリート構造物の外表面のうちの打継目界面が露出している部分に、公知の変位計を設置する。そして、この変位計により、打継目界面変位を計測する。   The measurement is conventionally performed by the following method, for example. In the first method, a known displacement meter is installed in a portion where the joint interface of the outer surface of the concrete structure is exposed after the placement of the precast concrete and the postcast concrete. Then, the displacement interface displacement is measured by this displacement meter.

また、第２の手法では、ひずみゲージ式変位計など、２点間の変位を起歪体のひずみに変換して計測する変位計を用い、この変位計の本体部を、後打ちコンクリートの打設前に、後打ちコンクリートの打設予定空間に配置して、先打ちコンクリートに固定すると共に、該変位計の検知部（本体部に対して変位可能な部分）以外の部分を縁切り材により被覆する。そして、この状態で、後打ちコンクリートを打設することで、変位計の検知部だけを後打ちコンクリートに固定すると共に該変位計の全体をコンクリート構造物に埋設する。その後、この変位計の出力に基づいて、打継目界面変位を計測する。   In the second method, a displacement gauge, such as a strain gauge displacement gauge, is used to measure the displacement between two points by converting it into strain of the strain generating body. Before installation, it is placed in the space where the post-cast concrete is to be placed and fixed to the pre-cast concrete, and the parts other than the detection part of the displacement meter (the part that can be displaced with respect to the main body part) are covered with edge cutting material. To do. In this state, by placing the post-cast concrete, only the detecting portion of the displacement meter is fixed to the post-cast concrete, and the entire displacement meter is embedded in the concrete structure. Thereafter, based on the output of the displacement meter, the joint interface displacement is measured.

特開平７−１０５８０９号公報JP 7-105809 A

しかしながら、上記第１の手法では、打継目界面が外部に露出している部分に、変位センサを設置するので、コンクリート構造物の内部での打継目界面変位を正確に計測することが困難である。また、コンクリート構造物の形状等によっては、打継目界面が外部に露出している部分に、変位計を設置し得る空きスペースや、その設置作業を行い得る空きスペースが無い場合もあり、そのような場合には、変位計を設置することができないか、もしくは困難となる。   However, in the first method, since the displacement sensor is installed in the portion where the joint interface is exposed to the outside, it is difficult to accurately measure the joint interface displacement inside the concrete structure. . Also, depending on the shape of the concrete structure, there may be no space where the displacement interface can be installed or where there is no space where the displacement meter can be installed in the part where the joint interface is exposed to the outside. In such a case, a displacement meter cannot be installed or becomes difficult.

また、上記第２の手法では、変位計が比較的大型なものとなりやすいと共に、２点間の変位を起歪体のひずみに変換するものであるので、打継目界面変位が、変位計によって阻害されやすいという不都合がある。さらに、変位計の計測対象の変位方向と異なる方向での打継目界面変位が生じると、変位計の破損を生じたり、あるいは、当該異なる方向の打継面界面変位に応じて、変位計から検出信号が出力され、その検出信号が、本来の計測対象の変位方向の打継目界面変位に応じた検出信号と誤認されてしまう恐れもある。   In the second method, the displacement meter tends to be relatively large, and the displacement between the two points is converted into the strain of the strain generating body. Therefore, the joint interface displacement is inhibited by the displacement meter. There is inconvenience that it is easy to be done. Furthermore, if a joint interface displacement occurs in a direction different from the displacement direction of the object to be measured by the displacement meter, the displacement meter is damaged or detected from the displacement meter according to the joint surface displacement in the different direction. A signal may be output, and the detection signal may be mistaken for a detection signal corresponding to the joint interface displacement in the displacement direction of the original measurement target.

これらの不都合を解消するために、小型な構成で、打継目界面変位を阻害しないようにコンクリート構造物の内部に設置することができる変位計を用いることが望まれていた。   In order to eliminate these inconveniences, it has been desired to use a displacement meter that can be installed inside a concrete structure with a small configuration so as not to hinder the joint interface displacement.

一方、例えば特許文献１には、磁石を有する磁場発生部と、その磁場を検出するホール素子により構成される磁場検出部とを備える変位センサが提案されている。この特許文献１に見られる如き変位センサでは、磁場発生部と磁場検出部とを別体構成にすることができると共に、それぞれを小型に構成することが可能である。   On the other hand, for example, Patent Document 1 proposes a displacement sensor including a magnetic field generation unit having a magnet and a magnetic field detection unit configured by a Hall element that detects the magnetic field. In the displacement sensor as shown in Patent Document 1, the magnetic field generation unit and the magnetic field detection unit can be configured separately, and each can be configured in a small size.

従って、特許文献１に見られる如き変位センサの磁場発生部及び磁場検出部の一方を先打ちコンクリートに埋設し、他方を後打ちコンクリートに埋設するようにすることで、該変位センサを、コンクリート構造物の打継目界面変位を計測するための変位計として利用することが考えられる。   Therefore, by burying one of the magnetic field generating part and the magnetic field detecting part of the displacement sensor as disclosed in Patent Document 1 in the precast concrete and burying the other in the postcast concrete, the displacement sensor has a concrete structure. It can be considered to be used as a displacement meter for measuring the displacement at the joint interface of an object.

しかるに、特許文献１に見られる変位センサをそのまま、コンクリート構造物の変位計として利用した場合には、次のような不都合を生じることが本願発明者の検討により判明した。   However, when the displacement sensor shown in Patent Document 1 is used as it is as a displacement meter for a concrete structure as it is, it has been found by the inventor of the present application that the following inconvenience occurs.

すなわち、特許文献１に見られる変位センサでは、磁場発生部と磁場検出部とが別体構成とされているので、磁場発生部と磁場検出部とのうちの一方を、先打ちコンクリートに埋設させた後に、他方を、一方に対して正確に位置決めすることが困難である。このため、コンクリート構造物に埋設される磁場発生部と磁場検出部との間の位置関係のばらつきを生じやすい。ひいては、打継目界面変位に対する磁場検出部の出力のばらつきを生じやすく、該打継面界面変位を精度よく計測することが困難となりやすい。   That is, in the displacement sensor found in Patent Document 1, since the magnetic field generation unit and the magnetic field detection unit are configured separately, one of the magnetic field generation unit and the magnetic field detection unit is embedded in the precast concrete. After that, it is difficult to accurately position the other with respect to the other. For this reason, it is easy to produce the dispersion | variation in the positional relationship between the magnetic field generation | occurrence | production part embed | buried in a concrete structure and a magnetic field detection part. Eventually, variations in the output of the magnetic field detection unit with respect to the joint interface displacement tend to occur, and it is difficult to accurately measure the joint surface interface displacement.

また、特許文献１に見られる変位センサでは、磁場発生部と磁場検出部との間の変位が、特定の一方向で生じる場合だけが考慮されているため、打継目界面変位が、変位センサの計測対象の方向と異なる方向に生じた場合には、それに応じて磁場検出部に対する磁場発生部の磁場が変化する虞がある。そして、このような場合には、磁場検出部の出力から、計測対象の方向と異なる方向の打継目界面変位が、計測対象の方向の打継目界面変位として計測されてしまうという不都合がある。   Further, in the displacement sensor found in Patent Document 1, since only the case where the displacement between the magnetic field generation unit and the magnetic field detection unit occurs in a specific direction is considered, the joint interface displacement is When it occurs in a direction different from the direction of the measurement target, the magnetic field of the magnetic field generation unit with respect to the magnetic field detection unit may change accordingly. In such a case, there is an inconvenience that the joint interface displacement in the direction different from the direction of the measurement target is measured as the joint interface displacement in the direction of the measurement target from the output of the magnetic field detection unit.

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、コンクリート構造物の打継目界面における先打ちコンクリートと後打ちコンクリートの間の相対変位（打継目界面変位）を小型な構成で、精度よく計測することができる変位計を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a background, and the relative displacement between the cast-in concrete and the post-cast concrete at the joint interface of the concrete structure (joint interface displacement) is accurately measured with a small configuration. An object of the present invention is to provide a displacement meter that can be used.

本発明のコンクリート構造物の変位計は、かかる目的を達成するために、コンクリート構造物の打継目界面における先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとの間の相対変位である打継目界面変位を計測するための変位計であって、
磁石を有し、前記先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとのうちの一方に埋設される磁場発生部と、
前記先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとのうちの他方に、前記磁場発生部と対向して埋設され、前記打継目界面変位に伴う前記磁場発生部からの磁場の変化に応じた検出信号を出力する磁場検出部とを備え、
前記磁場発生部と磁場検出部とが、前記打継目界面変位に対して脆弱性を有する非磁性体により構成された連結部材により連結されていることを特徴とする（第１発明）。 In order to achieve such an object, the displacement meter for a concrete structure of the present invention measures a joint interface displacement, which is a relative displacement between the precast concrete and the postcast concrete at the joint interface of the concrete structure. Displacement meter,
A magnetic field generator having a magnet and embedded in one of the precast concrete and the postcast concrete,
The other one of the pre-cast concrete and the post-cast concrete is embedded opposite to the magnetic field generator, and outputs a detection signal corresponding to a change in the magnetic field from the magnetic field generator due to the displacement of the joint interface. A magnetic field detector,
The magnetic field generation unit and the magnetic field detection unit are connected by a connection member made of a nonmagnetic material that is vulnerable to the joint interface displacement (first invention).

かかる第１発明によれば、前記コンクリート構造物の打継目界面変位を計測する場合には、前記磁場発生部が、前記先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとのうちの一方に埋設され、前記磁場検出部が、前記先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとのうちの他方に埋設され、これにより、コンクリート構造物の内部に変位計が設置される。   According to the first aspect of the present invention, when measuring the joint interface displacement of the concrete structure, the magnetic field generator is embedded in one of the precast concrete and the postcast concrete, and the magnetic field detection is performed. The portion is embedded in the other of the pre-cast concrete and the post-cast concrete, whereby a displacement meter is installed inside the concrete structure.

この場合、この設置当初は、磁場発生部と磁場検出部とは、前記連結部材を介して連結されている。このため、磁場発生部と磁場検出部とを既定の位置関係に保持したまま、変位計の設置を行なうことができる。   In this case, at the beginning of the installation, the magnetic field generation unit and the magnetic field detection unit are connected via the connection member. For this reason, it is possible to install the displacement meter while maintaining the magnetic field generation unit and the magnetic field detection unit in a predetermined positional relationship.

具体的には、先打ちコンクリートの打設時に、連結部材により連結されている磁場発生部及び磁場検出部のうちの一方を先打ちコンクリートの内部に埋設させ、且つ、他方を先打ちコンクリートの外部（後打ちコンクリートの打設予定空間）に露出させるようにして、変位計を配置した状態で、先打ちコンクリートの打設を行なう。そして、その後、後打ちコンクリートを打設することで、磁場発生部及び磁場検出部のうちの他方を後打ちコンクリートに埋設させるようにすればよい。   Specifically, at the time of placing the precast concrete, one of the magnetic field generating unit and the magnetic field detecting unit connected by the connecting member is embedded in the precast concrete, and the other is placed outside the precast concrete. The cast-in concrete is placed in a state where the displacement meter is arranged so as to be exposed to the space where the post-cast concrete is to be placed. Then, after that, by placing the post-cast concrete, the other of the magnetic field generating unit and the magnetic field detecting unit may be embedded in the post-cast concrete.

これにより、磁場発生部と磁場検出部とを既定の位置関係（連結部材による連結状態での位置関係）に保持したまま、変位計の設置を行なうことができる。   Thus, the displacement meter can be installed while the magnetic field generation unit and the magnetic field detection unit are maintained in a predetermined positional relationship (positional relationship in a connected state by the connecting member).

従って、磁場発生部と磁場検出部との間の位置関係のばらつきを生じることなく、変位計をコンクリート構造物の内部に設置することができる。   Therefore, the displacement meter can be installed inside the concrete structure without causing a variation in the positional relationship between the magnetic field generation unit and the magnetic field detection unit.

一方、上記連結部材は、前記打継目界面変位に対して脆弱性を有する非磁性体により構成されているので、該連結部材が、磁場発生部から磁場検出部に作用する磁場に影響を及ぼすことはないと共に、打継目界面変位が発生しようとした場合に、それに伴って連結部材に作用する応力が十分に小さい段階で該連結部材が破損し、ひいては、磁場発生部と磁場検出部とが切り離されることとなる。   On the other hand, since the connecting member is made of a non-magnetic material that is vulnerable to the joint boundary displacement, the connecting member affects the magnetic field acting on the magnetic field detecting unit from the magnetic field generating unit. In addition, when a joint boundary displacement is about to occur, the connecting member is damaged at a stage where the stress acting on the connecting member is sufficiently small, and the magnetic field generating unit and the magnetic field detecting unit are separated from each other. Will be.

従って、連結部材によって、打継目界面変位が阻害されることが十分に抑制され、該打継面界面変位は、連結部材が存在しない場合と同様の形態で発生し得る。   Therefore, the connection member sufficiently suppresses the displacement of the joint interface, and the joint surface displacement can be generated in the same form as when the connection member is not present.

このため、打継目界面変位に対して高い依存性を有して磁場発生部と磁場検出部との間の相対変位が生じることとなり、ひいては、打継目界面変位に応じたものとしての、磁場検出部の出力（検出信号）の信頼性が高いものとなる。   For this reason, the relative displacement between the magnetic field generation unit and the magnetic field detection unit is generated with high dependency on the joint interface displacement, and as a result, the magnetic field detection corresponding to the joint interface displacement is performed. The output (detection signal) of the unit is highly reliable.

また、磁場発生部は、小型な磁石を使用して小型に構成することができ、また、磁場検出部は、ホール素子等を使用して小型に構成することができる。   In addition, the magnetic field generation unit can be configured to be small using a small magnet, and the magnetic field detection unit can be configured to be small using a Hall element or the like.

よって、第１発明によれば、コンクリート構造物の打継目界面変位を小型な構成で、精度よく計測することができる。   Therefore, according to the first invention, the joint interface displacement of the concrete structure can be accurately measured with a small configuration.

上記第１発明では、前記磁場発生部の磁石は、計測対象の前記打継目界面変位の方向である所定の方向における該磁石の長さよりも、該所定の方向と直交する方向の長さが長尺となるように構成されていることが好ましい（第２発明）。   In the first invention, the magnet of the magnetic field generator has a length in a direction orthogonal to the predetermined direction rather than a length of the magnet in a predetermined direction which is a direction of displacement of the joint interface to be measured. It is preferable that it is comprised so that it may become a scale (2nd invention).

この第２発明によれば、前記磁場発生部の磁石は、計測対象の前記打継目界面変位の方向である前記所定の方向と直交する方向の長さが長尺なものであるので、磁場検出部が、磁場発生部に対して、前記所定の方向と直交する方向に相対的に変位しても、磁場発生部から磁場検出部に作用する磁場がさほど変化しないようにすることができる。   According to the second aspect of the invention, the magnet of the magnetic field generator has a long length in a direction orthogonal to the predetermined direction, which is the direction of displacement of the joint interface to be measured. Even when the unit is displaced relative to the magnetic field generation unit in a direction orthogonal to the predetermined direction, the magnetic field acting on the magnetic field detection unit from the magnetic field generation unit can be prevented from changing so much.

ひいては、打継目界面変位が、前記所定の方向と直交する方向に発生した場合における磁場検出部の検出信号の変動を抑制することができる。   As a result, it is possible to suppress fluctuations in the detection signal of the magnetic field detector when the joint interface displacement occurs in a direction orthogonal to the predetermined direction.

その結果、磁場検出部の出力（検出信号）は、前記所定の方向での打継目界面変位に比して、該所定の方向と直交する方向での打継目界面変位に対する感度が低感度なものとなる。従って、前記所定の方向での打継目界面変位に対する磁場検出部の出力の依存性を高め、該出力に基づいて前記所定の方向での打継目界面変位を精度よく計測することができる。   As a result, the output (detection signal) of the magnetic field detector is less sensitive to the joint interface displacement in the direction orthogonal to the predetermined direction than the joint interface displacement in the predetermined direction. It becomes. Therefore, the dependency of the output of the magnetic field detection unit on the joint interface displacement in the predetermined direction can be increased, and the joint interface displacement in the predetermined direction can be accurately measured based on the output.

また、前記第１発明では、前記磁場発生部は、計測対象の前記打継目界面変位の方向である所定の方向に間隔を存して配設された２つの磁石を有すると共に、該２つの磁石は、それぞれの前記磁場検出部側の表面の磁極が互いに異なる極性となるように磁化されており、前記磁場検出部は、前記所定の方向に間隔を存して配設された３つの磁場感応素子を有しており、前記磁場発生部と前記磁場検出部とが前記連結部材により連結されている初期状態において、前記３つの磁場感応素子のうちの両側の２つの磁場感応素子の間の中間の磁場感応素子の前記所定の方向での位置が、前記２つの磁石の間隔内の位置となり、且つ、前記磁場検出部が磁場発生部に対して前記初期状態から前記所定の方向に相対変位したとき、該相対変位に応じて前記中間の磁場感応素子の出力が変化すると共に、前記両側の２つの磁場感応素子の出力の線形結合値が一定に維持され、且つ、前記磁場検出部が磁場発生部に対して前記初期状態から該磁場検出部と磁場発生部との間の間隔方向に相対変位したとき、該相対変位に応じて前記中間の磁場感応素子の出力が変化すると共に、前記両側の２つの磁場感応素子の出力の前記線形結合値が変化するように、前記磁場発生部と前記磁場検出部とが構成されていることが好ましい（第３発明）。   In the first aspect of the invention, the magnetic field generator has two magnets spaced apart in a predetermined direction that is a direction of displacement of the joint interface to be measured, and the two magnets Are magnetized so that the magnetic poles on the surface of each of the magnetic field detectors have different polarities, and the magnetic field detector is provided with three magnetic field sensitive elements arranged at intervals in the predetermined direction. In an initial state in which the magnetic field generation unit and the magnetic field detection unit are connected by the connecting member, an intermediate between two magnetic field sensitive elements on both sides of the three magnetic field sensitive elements. The position of the magnetic field sensitive element in the predetermined direction becomes a position within the interval between the two magnets, and the magnetic field detection unit is relatively displaced in the predetermined direction from the initial state with respect to the magnetic field generation unit. When the front according to the relative displacement As the output of the intermediate magnetic field sensitive element changes, the linear combination value of the outputs of the two magnetic field sensitive elements on both sides is kept constant, and the magnetic field detection unit detects the magnetic field generation unit from the initial state. When relative displacement occurs in the interval direction between the magnetic field detection unit and the magnetic field generation unit, the output of the intermediate magnetic field sensitive element changes according to the relative displacement, and the outputs of the two magnetic field sensitive elements on the both sides It is preferable that the magnetic field generation unit and the magnetic field detection unit are configured so that the linear combination value changes (third invention).

なお、上記磁場感応素子は、ホール素子等、磁場に感応するセンシング素子である。   The magnetic field sensitive element is a sensing element sensitive to a magnetic field, such as a Hall element.

上記第３発明によれば、前記所定の方向での打継目界面変位に起因して、前記磁場検出部が、磁場発生部に対して前記初期状態から前記所定の方向に相対変位した場合には、該磁場検出部の３つの磁場感応素子のうちの前記中間の磁場感応素子の出力は、該相対変位に応じて変化するものの、両側の２つの磁場感応素子の出力の線形結合値（例えば和、あるいは、差）は一定に維持される。従って、該両側の２つの磁場感応素子の出力の線形結合値は、前記所定の方向での前記打継目界面変位に感応しないこととなる。   According to the third aspect, when the magnetic field detector is relatively displaced in the predetermined direction from the initial state with respect to the magnetic field generator due to the joint interface displacement in the predetermined direction. Of the three magnetic field sensitive elements of the magnetic field detection unit, the output of the intermediate magnetic field sensitive element changes according to the relative displacement, but the linear combination value (for example, the sum) of the outputs of the two magnetic field sensitive elements on both sides is changed. Or the difference) is kept constant. Therefore, the linear combination value of the outputs of the two magnetic field sensitive elements on both sides is not sensitive to the joint interface displacement in the predetermined direction.

一方、前記打継目界面の法線方向でコンクリート構造物に作用する応力によって、先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとが該コンクリート構造物に埋設した変位計の周辺箇所で剥離するような場合もあり、このような場合には、前記磁場検出部が、磁場発生部に対して前記初期状態から該磁場検出部と磁場発生部との間の間隔方向に相対変位する。   On the other hand, due to the stress acting on the concrete structure in the normal direction of the joint interface, there is a case where the pre-cast concrete and the post-cast concrete peel off at the peripheral portion of the displacement meter embedded in the concrete structure, In such a case, the magnetic field detector is relatively displaced in the interval direction between the magnetic field detector and the magnetic field generator from the initial state with respect to the magnetic field generator.

この場合には、当該相対変位に応じて、前記中間の磁場感応素子の出力が変化することに加えて、両側の２つの磁場感応素子の出力の前記線形結合値も変化する。従って、該両側の２つの磁場感応素子の出力の線形結合値は、前記磁場検出部と磁場発生部との間の間隔方向（これは前記所定の方向と直交もしくはほぼ直交する）での磁場検出部の相対変位に感応することとなる。   In this case, according to the relative displacement, in addition to the output of the intermediate magnetic field sensitive element changing, the linear combination value of the outputs of the two magnetic field sensitive elements on both sides also changes. Therefore, the linear combination value of the outputs of the two magnetic field sensitive elements on both sides is the magnetic field detection in the interval direction between the magnetic field detection unit and the magnetic field generation unit (which is orthogonal or almost orthogonal to the predetermined direction). It will be sensitive to the relative displacement of the part.

このため、前記中間の磁場感応素子の出力の変化が、前記所定の方向での打継目界面変位に起因するものであるか、あるいは、打継目界面に直交もしくはほぼ直交する方向での先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとの間の相対変位に起因するものであるかを、前記両側の２つの磁場感応素子の出力の線形結合値に基づいて区別することが可能となる。   For this reason, the change in the output of the intermediate magnetic field sensitive element is caused by displacement of the joint interface in the predetermined direction, or precast concrete in the direction orthogonal or almost orthogonal to the joint interface It is possible to distinguish whether it is caused by the relative displacement between the concrete and the back-cast concrete based on the linear combination value of the outputs of the two magnetic field sensitive elements on both sides.

ひいては、前記中間の磁場感応素子の出力と、前記両側の２つの磁場感応素子の出力の線形結合値とに基づいて、前記所定の方向での打継目界面変位を、該打継目界面に直交もしくはほぼ直交する方向での先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとの間の相対変位と区別して、精度よく計測することが可能となる。   As a result, based on the output of the intermediate magnetic field sensitive element and the linear combination of the outputs of the two magnetic field sensitive elements on both sides, the joint interface displacement in the predetermined direction is orthogonal to the joint interface or It becomes possible to measure with high accuracy in distinction from the relative displacement between the pre-cast concrete and the post-cast concrete in a direction substantially perpendicular to each other.

なお、第３発明において、前記両側の２つの磁場感応素子の出力の線形結合値が、磁場発生部に対する磁場検出部の相対変位に対して上記の如き特性を持たせることは、前記２つの磁石と前記両側の２つの磁場感応素子との間の位置関係と、磁場の強度に対する該両側の２つの磁場感応素子の出力の感度又は磁場の向きに対する該両側の２つの磁場感応素子の出力の極性とを適切に設定することで実現することができる。   In the third aspect of the invention, the linear combination of the outputs of the two magnetic field sensitive elements on both sides has the above-described characteristics with respect to the relative displacement of the magnetic field detector with respect to the magnetic field generator. Between the two magnetic field sensitive elements on both sides and the sensitivity of the output of the two magnetic field sensitive elements on both sides with respect to the strength of the magnetic field or the polarity of the output of the two magnetic field sensitive elements on both sides with respect to the direction of the magnetic field Can be realized by appropriately setting.

また、第３発明は、前記第２発明と組み合わせてもよい。このようにした場合には、前記所定の方向での打継目界面変位をより一層、精度よく計測することが可能となる。   The third invention may be combined with the second invention. In this case, it is possible to measure the joint boundary displacement in the predetermined direction with higher accuracy.

また、前記第１〜第３発明では、前記連結部材には、前記打継目界面変位に伴い該連結部材に作用する応力を集中させて該連結部材を破断させる応力集中部が形成されていることが好ましい（第４発明）。   In the first to third aspects of the present invention, the connecting member is formed with a stress concentration portion that concentrates stress acting on the connecting member due to displacement of the joint interface and breaks the connecting member. Is preferred (fourth invention).

この第４発明によれば、前記打継目界面変位に対する前記連結部材の脆弱性を、容易に構造的に実現できる。この場合、例えば、連結部材の外周に、環状の溝を形成することで上記応力集中部を構成できる。   According to this 4th invention, the weakness of the said connection member with respect to the said joint joint displacement can be implement | achieved easily structurally. In this case, for example, the stress concentration portion can be configured by forming an annular groove on the outer periphery of the connecting member.

また、第１〜第４発明では、前記連結部材は、前記コンクリート構造物の先打ちコンクリート及び後打ちコンクリートと同一の線膨張係数を有する材質により構成されていることが好ましい（第５発明）。   Moreover, in the 1st-4th invention, it is preferable that the said connection member is comprised with the material which has the same linear expansion coefficient as the pre-cast concrete and post-cast concrete of the said concrete structure (5th invention).

なお、前記コンクリート構造物の先打ちコンクリート及び後打ちコンクリートと同一の線膨張係数というのは、該先打ちコンクリート及び後打ちコンクリートの線膨張係数に正確に一致する線膨張係数だけを意味するものではなく、該先打ちコンクリート及び後打ちコンクリートの線膨張係数と、ある許容範囲内でほぼ一致するような線膨張係数も含むものである。   Note that the same linear expansion coefficient as the pre-cast concrete and post-cast concrete of the concrete structure does not mean only the linear expansion coefficient that exactly matches the linear expansion coefficient of the pre-cast concrete and the post-cast concrete. In addition, the linear expansion coefficient of the pre-cast concrete and the post-cast concrete is also included so as to almost coincide with a certain allowable range.

上記第５発明によれば、温度変化に伴うコンクリート構造物の膨張又は収縮に起因して、磁場発生部と磁場検出部との間の位置ずれが生じるのが防止される。従って、温度変化に対する磁場検出部の出力の変動を抑制することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to prevent the displacement between the magnetic field generation unit and the magnetic field detection unit due to the expansion or contraction of the concrete structure accompanying the temperature change. Therefore, fluctuations in the output of the magnetic field detector with respect to temperature changes can be suppressed.

また、上記第１〜第５発明では、前記磁場発生部と磁場検出部とのそれぞれの外表面には、複数の凹凸が形成されていることが好ましい（第６発明）。   Moreover, in the said 1st-5th invention, it is preferable that several unevenness | corrugation is formed in each outer surface of the said magnetic field generation | occurrence | production part and a magnetic field detection part (6th invention).

この第６発明によれば、磁場発生部と磁場検出部とのうちの一方と先打ちコンクリートとの付着、及び、磁場発生部と磁場検出部とのうちの他方と後打ちコンクリートとの付着を強固に行なうことができる。   According to the sixth aspect of the present invention, adhesion between one of the magnetic field generation unit and the magnetic field detection unit and the precast concrete, and adhesion between the other of the magnetic field generation unit and the magnetic field detection unit and the post-cast concrete It can be done firmly.

このため、打継目界面変位に伴う磁場発生部と磁場検出部との間の相対的な変位量を、該打継目界面変位の発生量に精度よく合致させるようにすることができる。ひいては、磁場検出部の出力に基づく打継目界面変位の計測精度をより一層高めることができる。   For this reason, the relative displacement amount between the magnetic field generation unit and the magnetic field detection unit associated with the joint interface displacement can be accurately matched with the generation amount of the joint interface displacement. As a result, the measurement accuracy of the joint interface displacement based on the output of the magnetic field detector can be further enhanced.

本発明の第１実施形態の変位計の構成を示す図。The figure which shows the structure of the displacement meter of 1st Embodiment of this invention. 図１の変位計に備えた磁石及びホール素子を示す斜視図。The perspective view which shows the magnet and Hall element with which the displacement meter of FIG. 1 was equipped. 図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は図１の変位計に備えたホール素子の出力特性を説明するためのグラフ。3A, 3B, and 3C are graphs for explaining the output characteristics of the Hall element provided in the displacement meter of FIG. 本発明の第２実施形態の変位計の構成を示す図。The figure which shows the structure of the displacement meter of 2nd Embodiment of this invention.

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態を図１〜図３を参照して以下に説明する。 [First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

図１に示すように、本実施形態の変位計１は、磁場を発生する磁場発生部２と、磁場の強度を検出する磁場検出部３と、これらの磁場発生部２及び磁場検出部３を連結する連結部材４とを備える。   As shown in FIG. 1, the displacement meter 1 of the present embodiment includes a magnetic field generator 2 that generates a magnetic field, a magnetic field detector 3 that detects the strength of the magnetic field, and these magnetic field generator 2 and magnetic field detector 3. And a connecting member 4 to be connected.

磁場発生部２は、樹脂等の非磁性体により構成された筐体（外装ケース）５と、その内部に収容・固定された２つの磁石６ａ，６ｂとを備える。   The magnetic field generation unit 2 includes a housing (exterior case) 5 made of a nonmagnetic material such as resin, and two magnets 6a and 6b housed and fixed therein.

磁石６ａ，６ｂのそれぞれは、図２に示す如く、長尺な平板状に形成されている。そして、磁石６ａ，６ｂは、その長手方向と幅方向とを互いに同方向に向けて、当該幅方向に間隔を存して筐体５内に配置されている。   Each of the magnets 6a and 6b is formed in a long flat plate shape as shown in FIG. And the magnets 6a and 6b are arrange | positioned in the housing | casing 5 with the space | interval in the said width direction leaving the longitudinal direction and the width direction mutually the same direction.

以降の説明では、便宜上、図２に示すように、磁石６ａ，６ｂの長手方向をＹ軸方向とし、このＹ軸方向と直交する方向となる磁石６ａ，６ｂの幅方向をＸ軸方向とする。   In the following description, for the sake of convenience, as shown in FIG. 2, the longitudinal direction of the magnets 6a and 6b is defined as the Y-axis direction, and the width direction of the magnets 6a and 6b that is perpendicular to the Y-axis direction is defined as the X-axis direction. .

磁石６ａ，６ｂのそれぞれは、その厚み方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向）における表裏面のうちの一方の面がＮ極、他方の面がＳ極となるように磁化されている。そして、磁石６ａ，６ｂは、それぞれの厚み方向の磁極の向きが互いに逆向きとなるように筐体５内に配置されている。   Each of the magnets 6a and 6b is magnetized so that one of the front and back surfaces in the thickness direction (the direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction) is an N pole and the other surface is an S pole. Yes. And magnet 6a, 6b is arrange | positioned in the housing | casing 5 so that the direction of the magnetic pole of each thickness direction may become reverse direction mutually.

例えば、図１に示すように、磁石６ａの厚み方向の表面（図１では上側の面）と裏面（図１では下側の面）とがそれぞれＳ極、Ｎ極となり、これと逆に、磁石６ｂの厚み方向の表面（図１では上側の面）と裏面（図１では下側の面）とがそれぞれＮ極、Ｓ極となるように磁石６ａ，６ｂが配置されている。   For example, as shown in FIG. 1, the surface (upper surface in FIG. 1) and the rear surface (lower surface in FIG. 1) of the magnet 6a in the thickness direction are the S pole and the N pole, respectively. Magnets 6a and 6b are arranged such that the surface (upper surface in FIG. 1) and the rear surface (lower surface in FIG. 1) of the magnet 6b in the thickness direction are the north pole and the south pole, respectively.

なお、磁石６ａ，６ｂは、温度変化に対する発生磁場の変化が生じ難いものを使用されることが望ましい。   In addition, it is desirable to use magnets 6a and 6b that do not easily change the generated magnetic field with respect to temperature changes.

また、図示は省略するが、磁場発生部２の筐体５の外表面には、多数の微小な凹凸が形成されている（該外表面が粗面状に形成されている）。   Moreover, although illustration is abbreviate | omitted, many minute unevenness | corrugations are formed in the outer surface of the housing | casing 5 of the magnetic field generation | occurrence | production part 2 (this outer surface is formed in rough surface shape).

磁場検出部３は、樹脂等の非磁性体により構成された筐体（外装ケース）７と、その内部に収容・固定されたホール素子８とを備える。ホール素子８は、磁場に感応するセンシング素子であり、自身に作用する磁場の強度（大きさ）に応じた大きさの検出信号（電圧信号）を出力する。また、ホール素子８の出力の極性は、ホール素子８に作用する磁場の向きによって切替わるようになっている。   The magnetic field detection unit 3 includes a housing (exterior case) 7 made of a nonmagnetic material such as resin, and a hall element 8 housed and fixed therein. The Hall element 8 is a sensing element that is sensitive to a magnetic field, and outputs a detection signal (voltage signal) having a magnitude corresponding to the intensity (magnitude) of the magnetic field acting on the Hall element 8. The polarity of the output of the Hall element 8 is switched according to the direction of the magnetic field acting on the Hall element 8.

なお、ホール素子８は、温度変化に対する出力の変化を生じ難いものを使用することが望ましい。   In addition, it is desirable to use the Hall element 8 that does not easily cause a change in output with respect to a temperature change.

また、図示は省略するが、磁場検出部３の筐体７の外表面には、磁場発生部２の筐体５の外表面と同様に、多数の微小な凹凸が形成されている（該外表面が粗面状に形成されている）。   Although not shown in the drawing, the outer surface of the housing 7 of the magnetic field detection unit 3 has a large number of minute irregularities formed on the outer surface of the housing 5 of the magnetic field generation unit 2 (the outer surface). The surface is formed into a rough surface).

この磁場検出部３は、後述する位置関係で、磁石６ａ，６ｂの厚み方向に磁場発生部２と間隔を存して該磁場発生部２に対向するように配置されている。そして、磁場検出部３と磁場発生部２とが、それらの間に介装された前記連結部材４を介して連結されている。   The magnetic field detection unit 3 is disposed so as to face the magnetic field generation unit 2 with a gap from the magnetic field generation unit 2 in the thickness direction of the magnets 6a and 6b in a positional relationship described later. And the magnetic field detection part 3 and the magnetic field generation | occurrence | production part 2 are connected via the said connection member 4 interposed between them.

より詳しくは、本実施形態の変位計１は、樹脂等の非磁性体によりそれぞれピン状に形成された複数の連結部材４を備えている。そして、各連結部材４は、その軸心方向を磁場発生部２と磁場検出部３との間の間隔方向（磁石６ａ，６ｂの厚み方向）に向けた状態で、磁場発生部２と磁場検出部３との間に介装され、各連結部材４の両端部が、それぞれ磁場発生部２の筐体５、磁場検出部３の筐体７に固定されている。   More specifically, the displacement meter 1 of the present embodiment includes a plurality of connecting members 4 each formed in a pin shape from a nonmagnetic material such as resin. Each connecting member 4 has its axial direction oriented in the interval direction between the magnetic field generator 2 and the magnetic field detector 3 (the thickness direction of the magnets 6a and 6b) and the magnetic field generator 2 and the magnetic field detector. The both ends of each connecting member 4 are fixed to the housing 5 of the magnetic field generator 2 and the housing 7 of the magnetic field detector 3, respectively.

この場合、各連結部材４の軸心方向の中間部には、他の部分よりも小径のくびれ部分４ａが設けられている。このくびれ部分４ａは、連結部材４の外周に断面形状がＶ字状の環状溝を形成することにより構成された部分（本発明における応力集中部と機能を持つ部分）であり、磁場発生部２と磁場検出部３との間に、それらを横方向（連結部材４の軸心方向に直交する方向）に相対変位させるような力が作用した場合に、該力がさほど大きな力でなくとも、各連結部材４のくびれ部分４ａに応力が集中して、該くびれ部分４ａの破断が生じやすいように該くびれ部分４ａが形成されている。   In this case, a constricted portion 4a having a smaller diameter than the other portions is provided in the intermediate portion of each connecting member 4 in the axial direction. The constricted portion 4 a is a portion (a portion having a function as a stress concentration portion in the present invention) formed by forming an annular groove having a V-shaped cross section on the outer periphery of the connecting member 4, and the magnetic field generating portion 2. And a magnetic field detection unit 3, when a force that relatively displaces them in a lateral direction (a direction perpendicular to the axial direction of the connecting member 4) is applied, even if the force is not a large force, The constricted portion 4a is formed so that stress concentrates on the constricted portion 4a of each connecting member 4 and the constricted portion 4a is easily broken.

これにより、各連結部材４は、磁場発生部２と磁場検出部３との間の横方向の相対変位に対して脆弱性を有し、該相対変位を生ぜしめる応力（せん断応力）によって容易に破断するものとなっている。   Thereby, each connecting member 4 has vulnerability to the relative displacement in the lateral direction between the magnetic field generation unit 2 and the magnetic field detection unit 3, and is easily caused by the stress (shear stress) that causes the relative displacement. It is to break.

また、本実施形態では、各連結部材４は、コンクリートの線膨張係数と同一もしくはほぼ同一の線膨張係数を有する材質により構成されている。   Moreover, in this embodiment, each connection member 4 is comprised by the material which has the same or substantially the same linear expansion coefficient as concrete.

ここで、連結部材４により連結された磁場発生部２と磁場検出部３との位置関係について以下に説明する。   Here, the positional relationship between the magnetic field generator 2 and the magnetic field detector 3 connected by the connecting member 4 will be described below.

まず、磁場発生部２の磁石６ａ，６ｂに対するホール素子８の位置と、該ホール素子８の出力との間の関係について説明しておく。ホール素子８を、磁石６ａ，６ｂの表面側に配置して、該ホール素子８のＸ軸方向の位置を変化させる場合を想定する。この場合、磁石６ａ，６ｂの厚み方向における磁石６ａ，６ｂとホール素子８との間隔は一定の間隔に維持されるものとする。また、ホール素子８のＹ軸方向の位置は、磁石６ａ，６ｂの長手方向の長さの中央付近の位置に保たれるものとする。   First, the relationship between the position of the Hall element 8 with respect to the magnets 6a and 6b of the magnetic field generator 2 and the output of the Hall element 8 will be described. Assume that the Hall element 8 is arranged on the surface side of the magnets 6a and 6b, and the position of the Hall element 8 in the X-axis direction is changed. In this case, the distance between the magnets 6a and 6b and the hall element 8 in the thickness direction of the magnets 6a and 6b is maintained at a constant distance. The position of the hall element 8 in the Y-axis direction is maintained at a position near the center of the length in the longitudinal direction of the magnets 6a and 6b.

この場合、磁石６ａ，６ｂのそれぞれの表面の正面位置（当該表面に磁石６ａ，６ｂの厚み方向で対向する位置）での磁場の強度（大きさ）がほぼ最大となると共に、それぞれの磁場の向きが磁石６ａ，６ｂの厚み方向で互いに逆向きとなる。また、磁石６ａ，６ｂの厚み方向での磁場の向きは、磁石６ａと６ｂとの間のほぼ中央となるＸ軸方向の位置で反転する。   In this case, the strength (magnitude) of the magnetic field at the front position of each surface of the magnets 6a and 6b (position facing the surface in the thickness direction of the magnets 6a and 6b) is substantially maximized, and The directions are opposite to each other in the thickness direction of the magnets 6a and 6b. In addition, the direction of the magnetic field in the thickness direction of the magnets 6a and 6b is reversed at a position in the X-axis direction that is substantially the center between the magnets 6a and 6b.

このため、ホール素子８のＸ軸方向の位置に対する該ホール素子８の出力の変化の特性は、概ね図３（ａ）のグラフａで示すような特性となる。すなわち、ホール素子８の出力は、該ホール素子８のＸ軸方向の位置が、磁石６ａのＸ軸方向の位置にほぼ一致する場合と、磁石６ｂのＸ軸方向の位置にほぼ一致する場合とで、互いに逆極性の最大（極大）の大きさとなる。   For this reason, the characteristics of the change in the output of the Hall element 8 with respect to the position of the Hall element 8 in the X-axis direction are substantially as shown by the graph a in FIG. That is, the output of the Hall element 8 is when the position of the Hall element 8 in the X-axis direction substantially matches the position of the magnet 6a in the X-axis direction, and when the magnet 6b substantially matches the position of the magnet 6b in the X-axis direction. Therefore, it becomes the maximum (maximum) size of opposite polarities.

そして、ホール素子８のＸ軸方向位置が、磁石６ａのＸ軸方向の位置から磁石６ｂ側に近づいていくに伴い、該ホール素子８の出力の大きさが減少する。そして、ホール素子８のＸ軸方向の位置が、磁石６ｂのＸ軸方向の位置にさらに近づいていくと、両磁石６ａ，６ｂの間のほぼ中央の位置で、ホール素子８の出力の極性が反転した後に、該出力の大きさが再び増加していく。   As the X-axis direction position of the Hall element 8 approaches the magnet 6b side from the X-axis direction position of the magnet 6a, the magnitude of the output of the Hall element 8 decreases. When the position of the Hall element 8 in the X-axis direction further approaches the position of the magnet 6b in the X-axis direction, the polarity of the output of the Hall element 8 is approximately at the center position between the magnets 6a and 6b. After inversion, the magnitude of the output increases again.

また、特に、ホール素子８のＸ軸方向の位置が、磁石６ａ，６ｂの間の中央近辺の位置（例えば、図３（ａ）のΔＸの範囲内の位置）である場合には、ホール素子８のＸ軸方向の位置の変化に対して、ホール素子８の出力は概ねリニアに変化する。従って、ホール素子８の出力から、磁石６ａ，６ｂに対するホール素子８のＸ軸方向の位置を特定できることとなる。   In particular, when the position of the hall element 8 in the X-axis direction is a position in the vicinity of the center between the magnets 6a and 6b (for example, a position within the range of ΔX in FIG. 3A), the hall element. The output of the Hall element 8 changes substantially linearly with respect to the change in the position in the X-axis direction. Therefore, the position of the Hall element 8 in the X-axis direction relative to the magnets 6a and 6b can be specified from the output of the Hall element 8.

なお、図３（ａ）のグラフａでは、磁石６ａ寄り側の位置でのホール素子８の出力の極性が正で、磁石６ｂ寄り側の位置でのホール素子８の出力の極性が負であるが、それらの極性を逆にするようにすることも可能である。   In the graph a of FIG. 3A, the polarity of the output of the Hall element 8 at the position closer to the magnet 6a is positive, and the output polarity of the Hall element 8 at the position closer to the magnet 6b is negative. However, it is also possible to reverse their polarities.

ホール素子８のＸ軸方向の位置と、該ホール素子８の出力との間の以上の如き関係を踏まえて、変位計１の初期状態（磁場発生部２と磁場検出部３とが連結部材４により連結されている状態）での磁場発生部２と磁場検出部３との相互の位置関係（ホール素子８と磁石６ａ，６ｂとの相互の位置関係）が次のように設定されている。   Based on the above relationship between the position of the Hall element 8 in the X-axis direction and the output of the Hall element 8, the initial state of the displacement meter 1 (the magnetic field generating unit 2 and the magnetic field detecting unit 3 are connected to the connecting member 4). The mutual positional relationship between the magnetic field generation unit 2 and the magnetic field detection unit 3 (the mutual positional relationship between the Hall element 8 and the magnets 6a and 6b) is set as follows.

すなわち、磁場検出部３は、図１に示す如く、磁石６ａ，６ｂの厚み方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向）で磁場発生部２と既定の間隔を存し、且つ、ホール素子８のＸ軸方向の位置が、両磁石６ａ，６ｂの間のほぼ中央の位置となり、且つ、ホール素子８のＹ軸方向の位置が、磁石６ａ，６ｂの長手方向の長さの中央付近の位置となるように磁石６ａ，６ｂの表面側に配置されている。   That is, as shown in FIG. 1, the magnetic field detector 3 has a predetermined distance from the magnetic field generator 2 in the thickness direction of the magnets 6a and 6b (the direction perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction), and the holes The position of the element 8 in the X-axis direction is a substantially central position between the magnets 6a and 6b, and the position of the Hall element 8 in the Y-axis direction is near the center of the longitudinal length of the magnets 6a and 6b. It arrange | positions at the surface side of the magnets 6a and 6b so that it may become a position of.

このような磁場発生部２と磁場検出部３との配置によって、本実施形態では、図３（ｂ）、図３（ｃ）にそれぞれグラフｂ、ｃで示す如きホール素子８の出力特性が実現されている。   With this arrangement of the magnetic field generator 2 and the magnetic field detector 3, in this embodiment, the output characteristics of the Hall element 8 as shown by the graphs b and c in FIGS. 3B and 3C are realized. Has been.

図３（ｂ）のグラフｂは、ホール素子８のＸ軸方向の位置に対する出力特性を示しており、±８mmの範囲内（図３（ａ）のΔＸに相当する範囲内）で、ホール素子８の出力が、Ｘ軸方向の位置に対してほぼリニアに変化する出力特性が実現されている。なお、図３（ｂ）において、Ｘ軸方向の位置が０mmとなる位置（ホール素子８の出力が“０”となるＸ軸方向の位置）は、両磁石６ａ，６ｂの間のほぼ中央の位置（変位計１の初期状態でのホール素子８のＸ軸方向の位置）である。   Graph b in FIG. 3B shows output characteristics with respect to the position of the Hall element 8 in the X-axis direction, and within the range of ± 8 mm (within the range corresponding to ΔX in FIG. 3A), the Hall element Thus, an output characteristic in which the output of 8 changes almost linearly with respect to the position in the X-axis direction is realized. In FIG. 3B, the position where the position in the X-axis direction is 0 mm (the position in the X-axis direction where the output of the Hall element 8 is “0”) is approximately the center between the magnets 6a and 6b. This is the position (the position in the X-axis direction of the Hall element 8 in the initial state of the displacement meter 1).

また、図３（ｃ）のグラフｃは、ホール素子８のＹ軸方向の位置に対する出力特性を示している。ここで、本実施形態では、磁石６ａ，６ｂがＸ軸方向に対して直交するＹ軸方向に長いので、ホール素子８のＹ軸方向の位置が磁石６ａ，６ｂに対して多少変化しても、ホール素子８に作用する磁束の強度及び向きは、ほぼ一定に維持される。   A graph c in FIG. 3C shows output characteristics with respect to the position of the hall element 8 in the Y-axis direction. Here, in this embodiment, since the magnets 6a and 6b are long in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction, even if the position of the Hall element 8 in the Y-axis direction changes slightly with respect to the magnets 6a and 6b. The intensity and direction of the magnetic flux acting on the Hall element 8 are maintained almost constant.

このため、本実施形態の変位計１では、グラフｃで示す如く、ホール素子８のＹ軸方向の位置に関する±５mmの範囲内で、ホール素子８の出力の変化量が、最大の出力の２０％以下に収まるようになっている。なお、図３（ｃ）において、Ｙ軸方向の位置が０mmとなる位置は、ホール素子８の出力が最大となるＹ軸方向の位置であり、その位置は、両磁石６ａ，６ｂの長手方向の長さのほぼ中央の位置（変位計１の初期状態でのホール素子８のＹ軸方向の位置）である。   For this reason, in the displacement meter 1 of the present embodiment, as shown in the graph c, the change amount of the output of the Hall element 8 is 20% of the maximum output within a range of ± 5 mm with respect to the position of the Hall element 8 in the Y-axis direction. It is supposed to be less than%. In FIG. 3C, the position where the position in the Y-axis direction is 0 mm is the position in the Y-axis direction where the output of the Hall element 8 is maximum, and the position is the longitudinal direction of both magnets 6a and 6b. The position of the center of the displacement element 1 (position of the Hall element 8 in the Y-axis direction in the initial state of the displacement meter 1).

次に、以上説明した変位計１を用いてコンクリート構造物の打継目界面変位を計測する処理に関して説明する。   Next, the process which measures the joint interface displacement of a concrete structure using the displacement meter 1 demonstrated above is demonstrated.

コンクリート構造物の打継目界面変位を計測する場合には、図１に示すように、コンクリート構造物の内部に変位計１が設置される。   When measuring the joint interface displacement of a concrete structure, as shown in FIG. 1, the displacement meter 1 is installed inside the concrete structure.

さらに詳細には、先打ちコンクリートを打設する際に、変位計１の磁場発生部２及び磁場検出部３のうちの一方（本実施形態では、磁場発生部２）が、先打ちコンクリートの内部に埋没し、且つ、他方（本実施形態では、磁場検出部３）が、先打ちコンクリートの外部（後打ちコンクリートの打設予定空間）に露出するような位置に、変位計１を固定保持した状態で、先打ちコンクリートの打設を行なう。   More specifically, when placing the precast concrete, one of the magnetic field generating unit 2 and the magnetic field detecting unit 3 of the displacement meter 1 (in this embodiment, the magnetic field generating unit 2) is disposed inside the precast concrete. The displacement meter 1 is fixed and held at a position where the other (in this embodiment, the magnetic field detection unit 3) is exposed to the outside of the pre-cast concrete (planned space for post-cast concrete). In this state, cast-in concrete is placed.

この場合、変位計１の姿勢は、その磁石６ａ，６ｂの厚み方向（連結部材４の軸心方向）が、打継目界面となる先打ちコンクリートの表面にほぼ直交し、且つ、Ｘ軸方向（磁石６ａ，６ｂの幅方向）が、打継目界面変位の計測対象の方向（図１では、左右方向）に一致するような姿勢に保持される。   In this case, the position of the displacement meter 1 is such that the thickness direction of the magnets 6a and 6b (the axial center direction of the connecting member 4) is substantially perpendicular to the surface of the precast concrete serving as the joint interface, and the X-axis direction ( The magnets 6a and 6b are held in such a posture that the width direction of the magnets 6a and 6b coincides with the direction of the measurement target of the joint boundary displacement (the left-right direction in FIG. 1).

このように変位計１を配置して先打ちコンクリートを打設した後に、後打ちコンクリートが打設される。これにより、変位計１の磁場発生部２、磁場検出部３がそれぞれ先打ちコンクリート、後打ちコンクリートに埋設されるようにして、変位計１がコンクリート構造物の内部に設置される。   After disposing the displacement meter 1 and placing the precast concrete, the postcast concrete is placed. Thereby, the displacement meter 1 is installed in the concrete structure so that the magnetic field generation unit 2 and the magnetic field detection unit 3 of the displacement meter 1 are embedded in the precast concrete and the postcast concrete, respectively.

この場合、磁場発生部２と磁場検出部３とは、連結部材４を介して連結されているので、磁場発生部２と磁場検出部３の間の位置関係（ひいては、磁石６ａ，６ｂとホール素子８との間の位置関係）が当初の位置関係に保持される。   In this case, since the magnetic field generation unit 2 and the magnetic field detection unit 3 are connected via the connecting member 4, the positional relationship between the magnetic field generation unit 2 and the magnetic field detection unit 3 (and thus the magnets 6a and 6b and the holes). The positional relationship with the element 8) is maintained in the initial positional relationship.

なお、後打ちコンクリートの打設時は、磁場検出部３のホール素子８に接続されている信号取出し線や電力供給線等のリード線（図示省略）がコンクリート構造物の外部に導出される。ただし、例えば磁場検出部３に無線機を搭載しておき、ホール素子８の出力を無線により外部で受信することができるようにしてもよい。また、磁場検出部３に電源電池を搭載しておくようにしてもよい。   In addition, when the post-cast concrete is placed, lead wires (not shown) such as a signal extraction line and a power supply line connected to the Hall element 8 of the magnetic field detection unit 3 are led out of the concrete structure. However, for example, a wireless device may be mounted on the magnetic field detection unit 3 so that the output of the Hall element 8 can be received externally by wireless. Further, a power supply battery may be mounted on the magnetic field detection unit 3.

補足すると、後打ちコンクリートの打設よって変位計１の設置箇所が判らなくなってしまったような場合でも、汎用の磁束検出器や磁石等を使用して、磁場発生部２の磁石６ａ，６ｂが発生する磁束を探索することで、変位計１の設置箇所を特定することができる。   Supplementally, even if the placement location of the displacement meter 1 is not known due to the placement of the post-cast concrete, the magnets 6a and 6b of the magnetic field generator 2 are used by using a general-purpose magnetic flux detector or a magnet. By searching for the generated magnetic flux, the installation location of the displacement meter 1 can be specified.

以上のように変位計１をコンクリート構造物の内部に設置した後、磁場検出部３のホール素子８の出力に基づいて、計測対象の方向であるＸ軸方向における打継目界面変位が計測される。   After the displacement meter 1 is installed inside the concrete structure as described above, the joint interface displacement in the X-axis direction that is the direction of the measurement target is measured based on the output of the Hall element 8 of the magnetic field detection unit 3. .

すなわち、打継目界面変位（先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとの間の相対変位）が発生していない状態では、ホール素子８の出力は、変位計１の設置当初の磁場発生部２と磁場検出部３との間の位置関係に対応する所定値（本実施形態では約“０”）となる。   That is, in the state where the joint interface displacement (relative displacement between the pre-cast concrete and the post-cast concrete) is not generated, the output of the Hall element 8 is the magnetic field generator 2 and the magnetic field detection at the time of installation of the displacement meter 1. This is a predetermined value (about “0” in the present embodiment) corresponding to the positional relationship with the unit 3.

そして、Ｘ軸方向での打継目界面変位が発生すると、それに伴い、磁場検出部３のホール素子８が、磁場発生部２の磁石６ａ，６ｂに対して相対的にＸ軸方向に変位することとなる。このため、図３（ｂ）に示した特性で、ホール素子８の出力が変化し、そのホール素子８の出力値から、磁場発生部２に対する磁場検出部３のＸ軸方向の相対的な変位量、ひいては、Ｘ軸方向におけると打継目界面変位の発生量が計測される。   When the joint interface displacement occurs in the X-axis direction, the Hall element 8 of the magnetic field detection unit 3 is displaced relative to the magnets 6a and 6b of the magnetic field generation unit 2 in the X-axis direction. It becomes. For this reason, the output of the Hall element 8 changes with the characteristics shown in FIG. 3B, and the relative displacement in the X-axis direction of the magnetic field detection unit 3 with respect to the magnetic field generation unit 2 from the output value of the Hall element 8. The amount of the joint boundary displacement in the X-axis direction is measured.

この場合、変位計１の設置当初は、磁場発生部２と磁場検出部３との間の位置関係は、それらを連結する連結部材４によって既定の位置関係に保持される。このため、変位計１の設置当初におけるホール素子８の出力のばらつきが生じるようなことを防止して、該出力の安定性を確保することができる。   In this case, when the displacement meter 1 is initially installed, the positional relationship between the magnetic field generation unit 2 and the magnetic field detection unit 3 is maintained in a predetermined positional relationship by the connecting member 4 that connects them. For this reason, it is possible to prevent variations in the output of the Hall element 8 at the beginning of the installation of the displacement meter 1 and to ensure the stability of the output.

また、コンクリート構造物に対する変位計１の設置当初は、磁場検出部３が連結部材４を介して磁場発生部２に連結されているものの、該連結部材４は、前記した如く、磁場発生部２と磁場検出部３との間の相対変位を生ぜしめる応力（せん断応力）によって容易に破断するように形成されている。   In addition, when the displacement meter 1 is initially installed on the concrete structure, the magnetic field detection unit 3 is connected to the magnetic field generation unit 2 via the connection member 4, but the connection member 4 is connected to the magnetic field generation unit 2 as described above. And a magnetic field detector 3 are formed so as to be easily broken by a stress (shear stress) that causes a relative displacement between them.

このため、打継目界面変位は、連結部材４によって阻害されることなく（換言すれば、連結部材４が存在しない場合とほぼ同等の形態で）、発生し得る。   For this reason, the joint interface displacement can occur without being obstructed by the connecting member 4 (in other words, in a form substantially equivalent to the case where the connecting member 4 does not exist).

また、磁場発生部２の筐体５と、磁場検出部３の筐体７とは、それぞれの外表面に多数の凹凸が形成されているので、磁場発生部２と先打ちコンクリートとの付着、及び磁場検出部３と後打ちコンクリートとの付着が強固なものとなる。このため、磁場発生部２と磁場検出部３との間の相対変位は、打継目界面変位（先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとの間の相対変位）と一体的に行なわれる。   In addition, since the housing 5 of the magnetic field generation unit 2 and the housing 7 of the magnetic field detection unit 3 have a large number of irregularities on their outer surfaces, the adhesion between the magnetic field generation unit 2 and the precast concrete, In addition, the adhesion between the magnetic field detection unit 3 and the post-cast concrete becomes strong. For this reason, the relative displacement between the magnetic field generator 2 and the magnetic field detector 3 is integrally performed with the joint interface displacement (relative displacement between the pre-cast concrete and the post-cast concrete).

このため、磁場発生部２と磁場検出部３との間の相対的な変位量は、打継目界面変位の発生量に精度よく合致するものとなる。   For this reason, the relative displacement amount between the magnetic field generation unit 2 and the magnetic field detection unit 3 matches the generation amount of the joint interface displacement with high accuracy.

さらに、本実施形態では、磁石６ａ，６ｂが、打継目界面変位の計測対象の方向であるＸ軸方向と直交するＹ軸方向に長いものとなっている。このため、打継目界面変位が、Ｙ軸方向に発生し、それに追従して、磁場検出部３が磁場発生部２に対してＹ軸方向に相対変位しても、図３（ｃ）を参照して前記した如く、ホール素子８の出力の変動は十分に微小なものに留まる。   Furthermore, in this embodiment, the magnets 6a and 6b are long in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction, which is the direction of the measurement target of the joint interface displacement. For this reason, even if the joint interface displacement occurs in the Y-axis direction and the magnetic field detector 3 is displaced relative to the magnetic field generator 2 in the Y-axis direction, see FIG. As described above, the fluctuation of the output of the Hall element 8 remains sufficiently small.

従って、本実施形態の変位計１によれば、計測対象の方向（Ｘ軸方向）における打継目界面変位の発生量を、ホール素子８の出力から精度よく計測することができる。   Therefore, according to the displacement meter 1 of the present embodiment, it is possible to accurately measure the amount of occurrence of the joint interface displacement in the measurement target direction (X-axis direction) from the output of the Hall element 8.

また、本実施形態では、連結部材４の線膨張係数が、コンクリートの線膨張係数と同一もしくはほぼ同一の線膨張係数を有する材質により構成されているので、温度変化に伴うコンクリート構造物の膨張又は収縮に起因して、磁場発生部２と磁場検出部３との間の位置ずれが生じるのが防止される。   Moreover, in this embodiment, since the linear expansion coefficient of the connection member 4 is comprised with the material which has the same or substantially the same linear expansion coefficient as concrete, expansion | swelling of a concrete structure accompanying a temperature change or Due to the contraction, it is possible to prevent the positional deviation between the magnetic field generation unit 2 and the magnetic field detection unit 3 from occurring.

従って、温度変化に対するホール素子８の出力変動を抑制することができる。ひいては、Ｘ軸方向における打継目界面変位に応じたものとしてのホール素子８の出力の信頼性を高めることができる。   Therefore, the output fluctuation of the Hall element 8 with respect to the temperature change can be suppressed. As a result, the reliability of the output of the Hall element 8 according to the joint interface displacement in the X-axis direction can be increased.

以上の如く、本実施形態の変位計１によれば、コンクリート構造物の打継面界面変位を、阻害することなく精度よく計測することができる。   As described above, according to the displacement meter 1 of the present embodiment, the joint surface interface displacement of the concrete structure can be accurately measured without hindering.

また、磁石６ａ，６ｂとホール素子８とを使用して、変位計１の構成要素である磁場発生部２及び磁場検出部３を小型で簡易な構成とすることができる。   Further, by using the magnets 6a and 6b and the Hall element 8, the magnetic field generation unit 2 and the magnetic field detection unit 3 which are components of the displacement meter 1 can be made small and simple.

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図４を参照して説明する。なお、本実施形態の説明は、前記第１実施形態と相違する事項を中心に行い、第１実施形態と同一事項については詳細な説明を省略する。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The description of the present embodiment will be focused on matters that are different from the first embodiment, and detailed descriptions of the same matters as the first embodiment will be omitted.

図４に示すように、本実施形態における変位計１１は、第１実施形態と同じ構成の磁場発生部２を備える。そして、第１実施形態と同様に、この磁場発生部２の磁石６ａ，６ｂの厚み方向に間隔を存するようにして、該磁場発生部２の筐体５に対向して設けられた磁場検出部３の筐体７が複数の連結部材４を介して磁場発生部２の筐体５に連結されている。   As shown in FIG. 4, the displacement meter 11 in this embodiment includes a magnetic field generator 2 having the same configuration as that of the first embodiment. And similarly to 1st Embodiment, the magnetic field detection part provided facing the housing | casing 5 of this magnetic field generation part 2 at intervals in the thickness direction of the magnets 6a and 6b of this magnetic field generation part 2 3 casings 7 are connected to the casing 5 of the magnetic field generating unit 2 via a plurality of connecting members 4.

なお、磁石６ａ，６ｂの表面側（磁場検出部３側）の磁極は、第１実施形態と同様に互いに異なる極性の磁極（本実施形態では、例えば磁石６ａの表面側の磁極がＳ極、磁石６ｂの表面側の磁極がＮ極）とされている。   The magnetic poles on the surface side (magnetic field detection unit 3 side) of the magnets 6a and 6b are magnetic poles having different polarities as in the first embodiment (in this embodiment, for example, the magnetic pole on the surface side of the magnet 6a is the S pole, The magnetic pole on the surface side of the magnet 6b is N pole).

一方、本実施形態の変位計１１では、磁場検出部３の筐体７には、第１実施形態よりも多くのホール素子（磁場感応素子）が収容・固定されている。すなわち、本実施形態では、磁場検出部３の筐体７には、ホール素子８に加えてさらに２つのホール素子１２ａ，１２ｂが収容されている。これらの３つのホール素子８，１２ａ，１２ｂは、ホール素子１２ａ，１２ｂの間の中間にホール素子８が位置するようにして、打継目界面変位の計測対象の方向であるＸ軸方向（換言すれば、磁石６ａ，６ｂの間隔方向）に等間隔で並ぶように配置されている。   On the other hand, in the displacement meter 11 of the present embodiment, a larger number of Hall elements (magnetic field sensitive elements) than those in the first embodiment are accommodated and fixed in the housing 7 of the magnetic field detection unit 3. That is, in the present embodiment, the housing 7 of the magnetic field detection unit 3 accommodates two Hall elements 12 a and 12 b in addition to the Hall element 8. These three Hall elements 8, 12a, 12b are arranged so that the Hall element 8 is positioned in the middle between the Hall elements 12a, 12b, in the X-axis direction (in other words, the direction in which the joint interface displacement is measured) For example, the magnets 6a and 6b are arranged at equal intervals in the interval direction).

そして、３つのホール素子８，１２ａ，１２ｂと磁石６ａ，６ｂとの相互の位置関係、並びに、各ホール素子８，１２ａ，１２ｂの出力特性は、次のように設定されている。   The positional relationship between the three Hall elements 8, 12a, 12b and the magnets 6a, 6b and the output characteristics of the Hall elements 8, 12a, 12b are set as follows.

すなわち、本実施形態の変位計１１の初期状態（磁場発生部２と磁場検出部３とが連結部材４により連結されている状態）において、ホール素子８，１２ａ，１２ｂのうちの両側のホール素子１２ａ，１２ｂの間の中間のホール素子８は、そのＸ軸方向の位置が、第１実施形態と同様に、両磁石６ａ，６ｂの間の間隔内のほぼ中央の位置となるように配置されている。   That is, in the initial state of the displacement meter 11 of the present embodiment (the state where the magnetic field generator 2 and the magnetic field detector 3 are connected by the connecting member 4), the Hall elements on both sides of the Hall elements 8, 12a, 12b. The Hall element 8 in the middle between 12a and 12b is arranged so that the position in the X-axis direction is substantially the center position in the interval between the magnets 6a and 6b, as in the first embodiment. ing.

また、磁石６ａ，６ｂの長手方向（Ｙ軸方向）でのホール素子８の位置（初期状態における位置）も、第１実施形態と同様に、磁石６ａ，６ｂの長さの中央付近の位置とされている。   Further, the position of the Hall element 8 in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the magnets 6a and 6b (position in the initial state) is also set to a position near the center of the length of the magnets 6a and 6b, as in the first embodiment. Has been.

そして、ホール素子８の出力は、磁石６ａ，６ｂに対する該ホール素子８の相対変位に応じて第１実施形態と同様に変化するようになっている。   The output of the Hall element 8 changes in the same manner as in the first embodiment in accordance with the relative displacement of the Hall element 8 with respect to the magnets 6a and 6b.

一方、両側の２つのホール素子１２ａ，１２ｂは、磁石６ａ，６ｂに対する相対変位に応じてそれぞれの出力が変化するものの、ホール素子１２ａ，１２ｂのＸ軸方向の位置が磁石６ａ，６ｂに対して相対的に変化しても、ホール素子１２ａ，１２ｂの出力（出力電圧）の線形結合値としての該出力の和が一定に維持されるようになっている。   On the other hand, the two Hall elements 12a and 12b on both sides change their outputs in accordance with relative displacement with respect to the magnets 6a and 6b, but the X-axis direction positions of the Hall elements 12a and 12b are relative to the magnets 6a and 6b. Even if it changes relatively, the sum of the outputs as a linear combination value of the outputs (output voltages) of the Hall elements 12a and 12b is kept constant.

一例として、本実施形態では、変位計１１の初期状態でのホール素子１２ａ，１２ｂと磁石６ａ，６ｂとの相互の位置関係と、磁石６ａ，６ｂが生成する磁場に対するホール素子１２ａ，１２ｂの出力の感度及び極性を次のように設定しておくことによって、ホール素子１２ａ，１２ｂの出力特性が上記のように設定されている。   As an example, in this embodiment, the positional relationship between the Hall elements 12a and 12b and the magnets 6a and 6b in the initial state of the displacement meter 11 and the outputs of the Hall elements 12a and 12b with respect to the magnetic field generated by the magnets 6a and 6b. By setting the sensitivity and polarity as follows, the output characteristics of the Hall elements 12a and 12b are set as described above.

すなわち、本実施形態では、図４に示す如く、Ｘ軸方向でのホール素子１２ａ，１２ｂの間の間隔が、Ｘ軸方向での磁石６ａ，６ｂの間隔よりも広いものとされている。そして、これらの２つのホール素子１２ａ，１２ｂは、変位計１１の初期状態において、ホール素子１２ａと磁石６ａとの間のＸ軸方向の間隔と、ホール素子１２ｂと磁石６ｂとの間のＸ軸方向の間隔とが同じ間隔ｄとなるように配置されている。   That is, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the distance between the Hall elements 12a and 12b in the X-axis direction is wider than the distance between the magnets 6a and 6b in the X-axis direction. These two Hall elements 12a and 12b are, in the initial state of the displacement meter 11, the distance in the X axis direction between the Hall element 12a and the magnet 6a and the X axis between the Hall element 12b and the magnet 6b. It arrange | positions so that the space | interval of a direction may become the same space | interval d.

従って、Ｘ軸方向でのホール素子１２ａ，１２ｂの間の間隔が、Ｘ軸方向での磁石６ａ，６ｂの間の間隔と異なるものとされると共に、Ｘ軸方向でのホール素子１２ａ，１２ｂの間隔の中央位置が、Ｘ軸方向での磁石６ａ，６ｂの間隔の中央位置と一致（もしくはほぼ一致）するように、変位計１１の初期状態における磁石６ａ，６ｂに対するホール素子１２ａ，１２ｂの配置が設定されている。   Accordingly, the interval between the Hall elements 12a and 12b in the X-axis direction is different from the interval between the magnets 6a and 6b in the X-axis direction, and the Hall elements 12a and 12b in the X-axis direction are different. Arrangement of the Hall elements 12a and 12b with respect to the magnets 6a and 6b in the initial state of the displacement meter 11 so that the central position of the distance coincides (or substantially coincides) with the central position of the distance between the magnets 6a and 6b in the X-axis direction. Is set.

また、ホール素子１２ａの出力特性（Ｘ軸方向の位置に応じた出力特性）は、ホール素子１２ａのＸ軸方向の位置が、初期状態の位置から磁石６ａのＸ軸方向の位置に近づくに伴い、ホール素子１２ａの出力が正極性方向に増加し、逆に、ホール素子１２ａのＸ軸方向の位置が、初期状態の位置から磁石６ａのＸ軸方向の位置から遠ざかるに伴い、ホール素子１２ａの出力が負極性方向に減少するように設定されている。   The output characteristics of the Hall element 12a (output characteristics according to the position in the X-axis direction) are as the position of the Hall element 12a in the X-axis direction approaches the position of the magnet 6a in the X-axis direction from the initial position. The output of the Hall element 12a increases in the positive polarity direction, and conversely, as the position of the Hall element 12a in the X-axis direction moves away from the position of the magnet 6a in the X-axis direction, The output is set to decrease in the negative polarity direction.

また、ホール素子１２ｂの出力特性（Ｘ軸方向の位置に応じた出力特性）は、ホール素子１２ｂのＸ軸方向の位置が、初期状態の位置から磁石６ｂのＸ軸方向の位置に近づくに伴い、ホール素子１２ａの出力が正極性方向に増加し、逆に、ホール素子１２ａのＸ軸方向の位置が、初期状態の位置から磁石６ａのＸ軸方向の位置から遠ざかるに伴い、ホール素子１２ａの出力が負極性方向に減少するように設定されている。   The output characteristics of the Hall element 12b (output characteristics according to the position in the X-axis direction) are as the position of the Hall element 12b in the X-axis direction approaches the position of the magnet 6b in the X-axis direction from the initial position. The output of the Hall element 12a increases in the positive polarity direction, and conversely, as the position of the Hall element 12a in the X-axis direction moves away from the position of the magnet 6a in the X-axis direction, The output is set to decrease in the negative polarity direction.

そして、ホール素子１２ａ，１２ｂは、初期状態からのＸ軸方向の変位量（磁石６ａ，６ｂに対する相対的な変位量）が同じであれば、それぞれの出力の初期状態からの変化量の大きさが同じになるように、それぞれの出力の感度が設定されている。   And if Hall element 12a, 12b has the same amount of displacement (relative displacement with respect to magnet 6a, 6b) of the X-axis direction from an initial state, the magnitude | size of the amount of change from the initial state of each output is the same. The sensitivity of each output is set so that is the same.

従って、変位計１１の初期状態でのホール素子１２ａ，１２ｂの出力をそれぞれＡ0、Ｂ0と表記し、磁場検出部３が磁場発生部２に対してＸ軸方向に変位したときのホール素子１２ａ，１２ｂの出力をそれぞれＡx、Ｂxとおくと、本実施形態では、Ａx＝Ａ0＋Δａx、Ｂx＝Ｂ0−Δｂx、Δａx＝Δｂxとなる。   Accordingly, the outputs of the Hall elements 12a and 12b in the initial state of the displacement meter 11 are denoted as A0 and B0, respectively, and the Hall elements 12a and 12a when the magnetic field detector 3 is displaced in the X-axis direction with respect to the magnetic field generator 2 are described. If the outputs of 12b are Ax and Bx, respectively, in this embodiment, Ax = A0 + Δax, Bx = B0−Δbx, and Δax = Δbx.

このため、磁場検出部３が磁場発生部２に対してＸ軸方向に変位しても、Ａx＋Ｂx＝Ａ0＋Ｂ0となって、ホール素子１２ａ，１２ｂの出力の和が一定に維持されるようになっている。   For this reason, even if the magnetic field detection unit 3 is displaced in the X-axis direction with respect to the magnetic field generation unit 2, Ax + Bx = A0 + B0 and the sum of the outputs of the Hall elements 12a and 12b is maintained constant. Yes.

なお、磁石６ａ，６ｂの長手方向（Ｙ軸方向）でのホール素子１２ａ，１２ｂのそれぞれの位置は、ホール素子８のＹ軸方向での位置（磁石６ａ，６ｂの長さの中央付近の位置）と同じとされている。このため、磁場検出部３が磁場発生部２に対してＹ軸方向に変位しても、ホール素子１２ａ，１２ｂの出力は、ホール素子８の出力と同様に、ほぼ一定に保たれるようになっている。   The positions of the Hall elements 12a and 12b in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the magnets 6a and 6b are the positions of the Hall element 8 in the Y-axis direction (positions near the center of the length of the magnets 6a and 6b). ). For this reason, even if the magnetic field detection unit 3 is displaced in the Y-axis direction with respect to the magnetic field generation unit 2, the outputs of the Hall elements 12 a and 12 b are kept substantially constant as the output of the Hall element 8. It has become.

また、磁場発生部２と磁場検出部３と間の間隔方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向。以降、Ｚ軸方向という）で磁場検出部３が磁場発生部２に対して初期状態から遠ざかる向きに変位した場合には、Ｚ軸方向でのホール素子８，１２ａ，１２ｂのそれぞれと、磁石６ａ，６ｂとの距離が初期状態よりも大きくなるため、各ホール素子８，１２ａ，１２ｂに磁石６ａ，６ｂから作用する磁場の強度が低下する。   Further, the magnetic field detection unit 3 is initially set with respect to the magnetic field generation unit 2 in the interval direction between the magnetic field generation unit 2 and the magnetic field detection unit 3 (direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction; hereinafter referred to as the Z-axis direction). When displaced in a direction away from the state, the distance between each of the hall elements 8, 12a, 12b and the magnets 6a, 6b in the Z-axis direction becomes larger than that in the initial state, so that each hall element 8, 12a, The strength of the magnetic field acting on the magnet 12a from the magnets 6a and 6b is reduced.

このため、この場合には、各ホール素子８，１２ａ，１２ｂの出力の大きさが減少する。従って、この場合には、両側のホール素子１２ａ，１２ｂの出力の和は、初期状態から減少することとなる。   For this reason, in this case, the magnitude of the output of each Hall element 8, 12a, 12b decreases. Therefore, in this case, the sum of the outputs of the Hall elements 12a and 12b on both sides decreases from the initial state.

本実施形態の変位計１１の構成は、以上説明した事項以外は、第１実施形態と同様である。   The configuration of the displacement meter 11 of the present embodiment is the same as that of the first embodiment except for the matters described above.

かかる本実施形態の変位計１１は、第１実施形態の変位計１と同様に、コンクリート構造物に埋設状態で設置される。その設置状態が、図４に示す状態である。そして、この状態で、ホール素子８，１２ａ，１２ｂの出力に基づいて、打継目界面変位が計測される。   The displacement meter 11 of this embodiment is installed in a concrete structure in the same manner as the displacement meter 1 of the first embodiment. The installation state is the state shown in FIG. In this state, the joint interface displacement is measured based on the outputs of the Hall elements 8, 12a, and 12b.

この場合、磁場発生部２と磁場検出部３との間のＺ軸方向の間隔がほぼ一定に保たれたまま、Ｘ軸方向で打継目界面変位が発生して、磁場検出部３が磁場発生部２に対してＸ軸方向に相対的に変位した場合には、両側のホール素子１２ａ，１２ｂの出力の和は初期状態から変化しないものの、ホール素子８の出力は、第１実施形態と同様に変化する。このため、ホール素子１２ａ，１２ｂの出力の和が初期状態から変化しない状態では、ホール素子８の出力に基づいて、第１実施形態と同様に、Ｘ軸方向での打継目界面変位を精度よく計測することができる。   In this case, the joint interface displacement occurs in the X-axis direction while the interval in the Z-axis direction between the magnetic field generation unit 2 and the magnetic field detection unit 3 is kept substantially constant, and the magnetic field detection unit 3 generates the magnetic field. When the displacement relative to the portion 2 is made in the X-axis direction, the sum of the outputs of the hall elements 12a and 12b on both sides does not change from the initial state, but the output of the hall element 8 is the same as in the first embodiment. To change. For this reason, when the sum of the outputs of the Hall elements 12a and 12b does not change from the initial state, the joint interface displacement in the X-axis direction is accurately determined based on the output of the Hall element 8 as in the first embodiment. It can be measured.

なお、この場合、連結部材４の破断が容易に生じることによって、打継目界面変位が阻害されないことは、前記第１実施形態と同様である。   In this case, it is the same as in the first embodiment that the joint interface 4 is not hindered by the breakage of the connecting member 4 easily.

一方、打継目界面にほぼ直交する方向でコンクリート構造物に作用する応力等に起因して、変位計１１の埋設箇所で、先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとが剥離して、磁場検出部３が、磁場発生部２に対してＺ軸方向に相対変位する場合がある。   On the other hand, due to stress or the like acting on the concrete structure in a direction substantially perpendicular to the joint interface, the pre-cast concrete and the post-cast concrete are peeled off at the buried portion of the displacement meter 11, and the magnetic field detector 3 is In some cases, the magnetic field generator 2 may be displaced relative to the Z-axis direction.

このような場合には、ホール素子８の出力が変化することに加えて、ホール素子１２ａ，１２ｂの出力の和も変化する。そして、このホール素子１２ａ，１２ｂの出力の和の変化によって、磁場検出部３が磁場発生部２に対してＺ軸方向にどの程度変位したかが判る。   In such a case, in addition to the change in the output of the Hall element 8, the sum of the outputs of the Hall elements 12a and 12b also changes. Then, by the change in the sum of the outputs of the Hall elements 12a and 12b, it can be seen how much the magnetic field detector 3 is displaced in the Z-axis direction with respect to the magnetic field generator 2.

そこで、本実施形態では、ホール素子１２ａ，１２ｂの出力の和が初期状態から変化した場合には、その変化量に応じて、ホール素子８の出力を補正し、その補正後のホール素子８の出力に基づいて、Ｘ軸方向での打継目界面変位を計測する。   Therefore, in this embodiment, when the sum of the outputs of the Hall elements 12a and 12b changes from the initial state, the output of the Hall element 8 is corrected according to the amount of change, and the Hall element 8 after the correction is corrected. Based on the output, the joint interface displacement in the X-axis direction is measured.

この場合、ホール素子１２ａ，１２ｂの出力の和の変化量に対するホール素子８の出力の補正量は、あらかじめ作成したデータテーブルもしくは演算式により決定される。   In this case, the correction amount of the output of the Hall element 8 with respect to the change amount of the sum of the outputs of the Hall elements 12a and 12b is determined by a data table or an arithmetic expression created in advance.

このようにすることにより、本実施形態の変位計１１によれば、磁場検出部３が磁場発生部２に対してＺ軸方向に変位しても、その影響を補償して、コンクリート構造物の打継目界面変位を精度よく計測することができる。   By doing in this way, according to the displacement meter 11 of this embodiment, even if the magnetic field detector 3 is displaced in the Z-axis direction with respect to the magnetic field generator 2, the influence is compensated, and the concrete structure It is possible to accurately measure the joint interface displacement.

なお、上記第２実施形態では、Ｘ軸方向でのホール素子１２ａ，１２ｂの間の間隔を、Ｘ軸方向での磁石６ａ，６ｂの間の間隔よりも広くしたが、Ｘ軸方向でのホール素子１２ａ，１２ｂの間の間隔を、Ｘ軸方向での磁石６ａ，６ｂの間の間隔よりも狭くしてもよい。   In the second embodiment, the distance between the Hall elements 12a and 12b in the X-axis direction is wider than the distance between the magnets 6a and 6b in the X-axis direction. The interval between the elements 12a and 12b may be narrower than the interval between the magnets 6a and 6b in the X-axis direction.

また、磁場検出部３が磁場発生部２に対してＸ軸方向に変位した場合に、ホール素子１２ａ，１２ｂの出力の差が一定に維持され、磁場検出部３が磁場発生部２に対してＺ軸方向に変位した場合に、ホール素子１２ａ，１２ｂの出力の差が変化するようにしてもよい。その場合には、磁場検出部３が磁場発生部２に対するＸ軸方向での相対変位に対して、ホール素子１２ａ又は１２ｂの出力の増減の向きが、前記第２実施形態と逆になるように、該ホール素子１２ａ又は１２ｂの出力特性を設定しておけばよい。   Further, when the magnetic field detection unit 3 is displaced in the X-axis direction with respect to the magnetic field generation unit 2, the difference between the outputs of the Hall elements 12 a and 12 b is maintained constant, and the magnetic field detection unit 3 is compared with the magnetic field generation unit 2. When displaced in the Z-axis direction, the difference between the outputs of the Hall elements 12a and 12b may change. In that case, the direction of increase / decrease in the output of the Hall element 12a or 12b with respect to the relative displacement in the X-axis direction with respect to the magnetic field generation unit 2 by the magnetic field detection unit 3 is opposite to that in the second embodiment. The output characteristics of the Hall element 12a or 12b may be set.

また、磁場検出部３が磁場発生部２に対するＸ軸方向での相対変位に対するホール素子１２ａ，１２ｂのそれぞれの出力の変化の感度が異なっていてもよい。その場合には、ホール素子１２ａの出力とホール素子１２ｂの出力とを互いに異なる係数で線形結合した値が、磁場検出部３が磁場発生部２に対してＸ軸方向に相対変位しても、一定に維持されるように上記係数を設定しておけばよい。   The magnetic field detector 3 may have different sensitivities of changes in the outputs of the Hall elements 12a and 12b with respect to relative displacement in the X-axis direction with respect to the magnetic field generator 2. In that case, even if the value obtained by linearly combining the output of the Hall element 12a and the output of the Hall element 12b with different coefficients is relatively displaced in the X-axis direction with respect to the magnetic field generator 2, The coefficient may be set so as to be maintained constant.

また、以上説明した各実施形態では、磁場発生部２及び磁場検出部３をそれぞれ、先打ちコンクリート、後打ちコンクリートに埋設させるようにしたが、磁場検出部３を先打ちコンクリートに埋設し、磁場発生部２を後打ちコンクリートに埋設するようにしてもよい。   Further, in each of the embodiments described above, the magnetic field generation unit 2 and the magnetic field detection unit 3 are embedded in the precast concrete and the postcast concrete, respectively, but the magnetic field detection unit 3 is embedded in the precast concrete, The generation unit 2 may be embedded in post-cast concrete.

１…変位計、２…磁場発生部、３…磁場検出部、４…連結部材、４ａ…くびれ部分（応力集中部）、８，１２ａ，１２ｂ…ホール素子（磁場感応素子）。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Displacement meter, 2 ... Magnetic field generation | occurrence | production part, 3 ... Magnetic field detection part, 4 ... Connection member, 4a ... Constriction part (stress concentration part), 8, 12a, 12b ... Hall element (magnetic field sensitive element).

Claims (6)

コンクリート構造物の打継目界面における先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとの間の相対変位である打継目界面変位を計測するための変位計であって、
磁石を有し、前記先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとのうちの一方に埋設される磁場発生部と、
前記先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとのうちの他方に、前記磁場発生部と対向して埋設され、前記打継目界面変位に伴う前記磁場発生部からの磁場の変化に応じた検出信号を出力する磁場検出部とを備え、
前記磁場発生部と磁場検出部とが、前記打継目界面変位に対して脆弱性を有する非磁性体により構成された連結部材により連結されていることを特徴とするコンクリート構造物の変位計。 A displacement meter for measuring a joint interface displacement, which is a relative displacement between a precast concrete and a postcast concrete at a joint interface of a concrete structure,
A magnetic field generator having a magnet and embedded in one of the precast concrete and the postcast concrete,
The other one of the pre-cast concrete and the post-cast concrete is embedded opposite to the magnetic field generator, and outputs a detection signal corresponding to a change in the magnetic field from the magnetic field generator due to the displacement of the joint interface. A magnetic field detector,
A displacement meter for a concrete structure, wherein the magnetic field generator and the magnetic field detector are connected by a connecting member made of a non-magnetic material that is vulnerable to the joint interface displacement. 請求項１記載のコンクリート構造物の変位計において、
前記磁場発生部の磁石は、計測対象の前記打継目界面変位の方向である所定の方向における該磁石の長さよりも、該所定の方向と直交する方向の長さが長尺となるように構成されていることを特徴とするコンクリート構造物の変位計。 In the displacement meter of the concrete structure according to claim 1,
The magnet of the magnetic field generation unit is configured such that the length in a direction orthogonal to the predetermined direction is longer than the length of the magnet in a predetermined direction that is the direction of displacement of the joint interface to be measured. Displacement meter for concrete structure characterized by being made. 請求項１記載のコンクリート構造物の変位計において、
前記磁場発生部は、計測対象の前記打継目界面変位の方向である所定の方向に間隔を存して配設された２つの磁石を有すると共に、該２つの磁石は、それぞれの前記磁場検出部側の表面の磁極が互いに異なる極性となるように磁化されており、
前記磁場検出部は、前記所定の方向に間隔を存して配設された３つの磁場感応素子を有しており、
前記磁場発生部と前記磁場検出部とが前記連結部材により連結されている初期状態において、前記３つの磁場感応素子のうちの両側の２つの磁場感応素子の間の中間の磁場感応素子の前記所定の方向での位置が、前記２つの磁石の間隔内の位置となり、且つ、前記磁場検出部が前記初期状態から磁場発生部に対して前記所定の方向に相対変位したとき、該相対変位に応じて前記中間の磁場感応素子の出力が変化すると共に、前記両側の２つの磁場感応素子の出力の線形結合値が一定に維持され、且つ、前記磁場検出部が前記初期状態から磁場発生部に対して該磁場検出部と磁場発生部との間の間隔方向に相対変位したとき、該相対変位に応じて前記中間の磁場感応素子の出力が変化すると共に、前記両側の２つの磁場感応素子の出力の前記線形結合値が変化するように、前記磁場発生部と前記磁場検出部とが構成されていることを特徴とするコンクリート構造物の変位計。 In the displacement meter of the concrete structure according to claim 1,
The magnetic field generation unit includes two magnets arranged at intervals in a predetermined direction that is a direction of the joint interface displacement to be measured, and the two magnets are respectively connected to the magnetic field detection units. Magnetized so that the magnetic poles on the side surface have different polarities,
The magnetic field detection unit includes three magnetic field sensitive elements arranged at intervals in the predetermined direction,
In an initial state in which the magnetic field generation unit and the magnetic field detection unit are connected by the connecting member, the predetermined magnetic field sensitive element intermediate between two magnetic field sensitive elements on both sides of the three magnetic field sensitive elements. When the position in the direction becomes a position within the interval between the two magnets and the magnetic field detector is relatively displaced in the predetermined direction with respect to the magnetic field generator from the initial state, the relative displacement is determined. As a result, the output of the intermediate magnetic field sensitive element changes, the linear combination value of the outputs of the two magnetic field sensitive elements on both sides is maintained constant, and the magnetic field detector is moved from the initial state to the magnetic field generator. When the relative displacement is caused in the direction of the interval between the magnetic field detector and the magnetic field generator, the output of the intermediate magnetic field sensitive element changes according to the relative displacement, and the outputs of the two magnetic field sensitive elements on the both sides The line of As binding value changes, displacement meter of the concrete structure, characterized in that said magnetic field generating unit and the magnetic field detecting portion is formed. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンクリート構造物の変位計において、
前記連結部材には、前記打継目界面変位に伴い該連結部材に作用する応力を集中させて該連結部材を破断させる応力集中部が形成されていることを特徴とするコンクリート構造物の変位計。 In the displacement meter of the concrete structure according to any one of claims 1 to 3,
A displacement gauge for a concrete structure, wherein the connecting member is formed with a stress concentration portion for concentrating stress acting on the connecting member in accordance with the displacement of the joint interface and breaking the connecting member. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のコンクリート構造物の変位計において、
前記連結部材は、前記コンクリート構造物の先打ちコンクリート及び後打ちコンクリートと同一の線膨張係数を有する材質により構成されていることを特徴とするコンクリート構造物の変位計。 In the displacement meter of the concrete structure according to any one of claims 1 to 4,
The displacement member of a concrete structure, wherein the connecting member is made of a material having the same linear expansion coefficient as the precast concrete and the postcast concrete of the concrete structure. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のコンクリート構造物の変位計において、
前記磁場発生部と磁場検出部とのそれぞれの外表面には、複数の凹凸が形成されていることを特徴とするコンクリート構造物の変位計。 In the displacement meter of the concrete structure according to any one of claims 1 to 5,
A displacement meter for a concrete structure, wherein a plurality of irregularities are formed on the outer surfaces of the magnetic field generator and the magnetic field detector.