JP2771433B2 - 管の磁歪応力測定方法 - Google Patents
管の磁歪応力測定方法Info
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、大口径の管の磁歪応力
を測定する方法に関する。
を測定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁歪応力測定法は、強磁性材料に荷重が
作用すると透磁率に異方性が生じ、荷重方向の透磁率が
大きくなり、反対に荷重方向と直角方向の透磁率が小さ
くなるので、両透磁率の差を磁歪センサによって検出す
ることによって、主応力の方向および大きさを測定する
手法である。先行技術では、磁歪センサを管の周方向に
移動しつつ、管に作用している応力を測定している。こ
のような測定値は、管が小口径であり、したがって通
常、曲げ変形が卓越し、管の周方向の応力は零またはご
く小さい値であり、したがって磁歪センサの出力は、管
軸方向の応力に対応している。しかしながら管が大口径
のとき、たとえば外径が４００ｍｍφ以上であるとき、
管の周方向の応力を無視することができない。このこと
はまた管が小口径であっても、その管が偏平に変形して
いるときにも同様である。かかる場合に、従来の磁歪応
力測定手法では、管軸方向と管周方向の二軸の応力差し
か得られないため、各軸の応力を独立して求めることは
できない。また、管のように応力既知の箇所がない場合
には、二軸応力をそれぞれ求める手法として従来から知
られている剪断応力差分積分法も適用できない。この方
法は、自由端など応力が既知の地点から順次積分を繰返
し、応力を測定したい地点における二軸応力をそれぞれ
求める方法だからである。
作用すると透磁率に異方性が生じ、荷重方向の透磁率が
大きくなり、反対に荷重方向と直角方向の透磁率が小さ
くなるので、両透磁率の差を磁歪センサによって検出す
ることによって、主応力の方向および大きさを測定する
手法である。先行技術では、磁歪センサを管の周方向に
移動しつつ、管に作用している応力を測定している。こ
のような測定値は、管が小口径であり、したがって通
常、曲げ変形が卓越し、管の周方向の応力は零またはご
く小さい値であり、したがって磁歪センサの出力は、管
軸方向の応力に対応している。しかしながら管が大口径
のとき、たとえば外径が４００ｍｍφ以上であるとき、
管の周方向の応力を無視することができない。このこと
はまた管が小口径であっても、その管が偏平に変形して
いるときにも同様である。かかる場合に、従来の磁歪応
力測定手法では、管軸方向と管周方向の二軸の応力差し
か得られないため、各軸の応力を独立して求めることは
できない。また、管のように応力既知の箇所がない場合
には、二軸応力をそれぞれ求める手法として従来から知
られている剪断応力差分積分法も適用できない。この方
法は、自由端など応力が既知の地点から順次積分を繰返
し、応力を測定したい地点における二軸応力をそれぞれ
求める方法だからである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、管周
方向および管軸方向の各応力を正確に測定することがで
きるようにした管の磁歪応力測定方法を提供することで
ある。
方向および管軸方向の各応力を正確に測定することがで
きるようにした管の磁歪応力測定方法を提供することで
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、測定すべき管
の管軸方向に９０度以外の角度で交差する方向に間隔を
あけて一対の磁極を有する第１コアに、励磁コイルを巻
回して配置し、その励磁コイルを交流電力によって励磁
して、前記第１コアの一対の磁極を結ぶ直線に対して垂
直な方向に間隔をあけて一対の磁極を有する第２コアに
検出コイルを巻回して配置して構成される磁歪センサを
用い、磁歪センサを管の周方向に移動して、検出コイル
からの周方向にわたる応力分布に対応する誘導起電力を
測定し、この誘導起電力測定値を、管軸まわりの角度θ
に対応した第１余弦波形で最小２乗法を用いて近似し
て、次の式の係数Ａ１，Ｂ１，Ｃ１を求め、 ｆ１（θ）＝Ａ１＋Ｂ１ｃｏｓ（θ＋Ｃ１） この第１余弦波形と誘導起電力の測定値との偏差を、第
１余弦波形の半分の周期を有する第２余弦波形で近似し
て、次の式の係数Ａ２，Ｂ２，Ｃ２を求め、 ｆ２（θ）＝Ａ２＋Ｂ２ｃｏｓ（２θ＋Ｃ２） 係数Ｂ１，Ｂ２および管材料のポアソン比νを用いて管
軸方向応力σ１、管周方向応力σ２を、
の管軸方向に９０度以外の角度で交差する方向に間隔を
あけて一対の磁極を有する第１コアに、励磁コイルを巻
回して配置し、その励磁コイルを交流電力によって励磁
して、前記第１コアの一対の磁極を結ぶ直線に対して垂
直な方向に間隔をあけて一対の磁極を有する第２コアに
検出コイルを巻回して配置して構成される磁歪センサを
用い、磁歪センサを管の周方向に移動して、検出コイル
からの周方向にわたる応力分布に対応する誘導起電力を
測定し、この誘導起電力測定値を、管軸まわりの角度θ
に対応した第１余弦波形で最小２乗法を用いて近似し
て、次の式の係数Ａ１，Ｂ１，Ｃ１を求め、 ｆ１（θ）＝Ａ１＋Ｂ１ｃｏｓ（θ＋Ｃ１） この第１余弦波形と誘導起電力の測定値との偏差を、第
１余弦波形の半分の周期を有する第２余弦波形で近似し
て、次の式の係数Ａ２，Ｂ２，Ｃ２を求め、 ｆ２（θ）＝Ａ２＋Ｂ２ｃｏｓ（２θ＋Ｃ２） 係数Ｂ１，Ｂ２および管材料のポアソン比νを用いて管
軸方向応力σ１、管周方向応力σ２を、
【数１】 としてそれぞれ求めることを特徴とする管の磁歪応力測
定方法である。
定方法である。
【０００５】
【作用】本発明に従えば、測定すべき管の管軸方向に９
０度以外の角度、たとえば４５度で交差する方向に間隔
をあけて一対の磁極を有する第１コアには、交流電力に
よって励磁される励磁コイルが巻回されている。この第
１コアの一対の磁極を結ぶ直線に対して垂直な方向に間
隔をあけて一対の磁極を有する第２コアが設けられる。
この第２コアには検出コイルが巻回される。したがっ
て、検出コイルからの誘導起電力は、管軸方向の応力と
管周方向の応力との差に対応している。こうして、検出
コイルによって管の周方向にわたる応力分布に対応する
誘導起電力を測定する。この応力測定値のうち、管軸ま
わりの角度θに対応した第１余弦波形ｃｏｓθで、最小
２乗法を用いて近似させて、近似値と測定値との偏差を
とる。この偏差を、第１余弦波形の半分の周期を有する
管周まわりの角度２θに対応する第２余弦波形ｃｏｓ２
θで近似させる。第１および第２余弦波形それぞれの振
幅値と管材料のポアソン比νとから、予め定める演算に
よって管軸方向および管周方向の応力を求めるようにし
たので、大口径の管および小口径であっても、管が偏平
に変形した状態における管軸方向および管周方向の応力
を正確に求めることが可能になる。
０度以外の角度、たとえば４５度で交差する方向に間隔
をあけて一対の磁極を有する第１コアには、交流電力に
よって励磁される励磁コイルが巻回されている。この第
１コアの一対の磁極を結ぶ直線に対して垂直な方向に間
隔をあけて一対の磁極を有する第２コアが設けられる。
この第２コアには検出コイルが巻回される。したがっ
て、検出コイルからの誘導起電力は、管軸方向の応力と
管周方向の応力との差に対応している。こうして、検出
コイルによって管の周方向にわたる応力分布に対応する
誘導起電力を測定する。この応力測定値のうち、管軸ま
わりの角度θに対応した第１余弦波形ｃｏｓθで、最小
２乗法を用いて近似させて、近似値と測定値との偏差を
とる。この偏差を、第１余弦波形の半分の周期を有する
管周まわりの角度２θに対応する第２余弦波形ｃｏｓ２
θで近似させる。第１および第２余弦波形それぞれの振
幅値と管材料のポアソン比νとから、予め定める演算に
よって管軸方向および管周方向の応力を求めるようにし
たので、大口径の管および小口径であっても、管が偏平
に変形した状態における管軸方向および管周方向の応力
を正確に求めることが可能になる。
【０００６】
【実施例】図１は、本発明の測定方法が適用される管１
が撓んだときの状態の軸直角断面を簡略化して示す図で
ある。管１に応力が作用せず、撓んでいない状態では、
その管１は直円筒状であり、その円環の中心線２は真円
である。管１に外力が作用して管１が撓んだとき、中心
線２は、図１の参照符３で示されるように偏平となる。
この中心線３の対称線６は、もう１つの対称線７と垂直
であり、管１の水平な軸線４を通る鉛直線５に関して角
度θ方向に、角度Ｃ、ずれている。中心線３まわりに、
管１に作用する周方向の応力σ２は、対称軸６に関して
対称な一対の直線３１，３２と交わる位置３３〜３５で
零となる。
が撓んだときの状態の軸直角断面を簡略化して示す図で
ある。管１に応力が作用せず、撓んでいない状態では、
その管１は直円筒状であり、その円環の中心線２は真円
である。管１に外力が作用して管１が撓んだとき、中心
線２は、図１の参照符３で示されるように偏平となる。
この中心線３の対称線６は、もう１つの対称線７と垂直
であり、管１の水平な軸線４を通る鉛直線５に関して角
度θ方向に、角度Ｃ、ずれている。中心線３まわりに、
管１に作用する周方向の応力σ２は、対称軸６に関して
対称な一対の直線３１，３２と交わる位置３３〜３５で
零となる。
【０００７】図２は、管１の応力σを測定するための装
置の全体の斜視図である。鉄鋼など強磁性体の管１の外
周には環状のレール１０が装着され、モータなどを含む
駆動手段１１によって磁歪センサ８はレール１０に沿っ
て管１の外周面に沿って、移動する。レール１０と駆動
手段１１とは、磁歪センサ８を管１の外周面に沿って移
動する移動手段を構成する。
置の全体の斜視図である。鉄鋼など強磁性体の管１の外
周には環状のレール１０が装着され、モータなどを含む
駆動手段１１によって磁歪センサ８はレール１０に沿っ
て管１の外周面に沿って、移動する。レール１０と駆動
手段１１とは、磁歪センサ８を管１の外周面に沿って移
動する移動手段を構成する。
【０００８】図３は磁歪センサ８の斜視図であり、図４
はその磁歪センサ８の簡略化した平面図である。磁歪セ
ンサ８は逆Ｕ字状の第１コア１３を有し、この第１コア
１３には、励磁コイル１４が巻回される。第１コア１３
の一対の磁極１５，１６は管軸４方向に９０度以外の角
度α（この実施例ではα＝４５度）で交差する直線１７
の方向に間隔をあけて設けられる。励磁コイル１４に
は、たとえば５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ、１００Ｖの交流
電源１８が接続されて、励磁コイル１４が励磁される。
さらにまた第２コア１９が設けられ、この第２コア１９
は、逆Ｕ字状に形成される。この第２コア１９には検出
コイル２０が巻回される。第２コア１９の一対の磁極２
１，２２は、第１コア１３の一対の磁極１５，１６を結
ぶ直線１７に対して垂直な直線２３上に間隔をあけて設
けられる。各磁極１５，１６；２１，２２の各図心は、
仮想上の正方形の各頂点位置にあり、直線１７，２３
は、その仮想上の正方形の対角線に一致する。励磁コイ
ル１４を交流電源１８によって励磁し、検出コイル２０
の誘導起電力Ｖは電圧計などの電圧測定手段２４によっ
て検出される。測定すべき管の材料がポアソン比νを有
するとすれば、弾性変形の範囲内で、見かけ上の応力と
して、 管の長手方向の曲げによって （１）管軸方向の応力は、Ｂ１ｃｏｓθ （２）そのポアソン比ν対応分の管周方向応力は、νＢ
１ｃｏｓθ 管の断面が偏平となることによって （３）管周方向の応力は、Ｂ２ｃｏｓ２θ （４）そのポアソン比ν対応分の管軸方向応力は、νＢ
２ｃｏｓ２θ と表され、これらの応力が合成された形で発生している
と考えられる。
はその磁歪センサ８の簡略化した平面図である。磁歪セ
ンサ８は逆Ｕ字状の第１コア１３を有し、この第１コア
１３には、励磁コイル１４が巻回される。第１コア１３
の一対の磁極１５，１６は管軸４方向に９０度以外の角
度α（この実施例ではα＝４５度）で交差する直線１７
の方向に間隔をあけて設けられる。励磁コイル１４に
は、たとえば５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ、１００Ｖの交流
電源１８が接続されて、励磁コイル１４が励磁される。
さらにまた第２コア１９が設けられ、この第２コア１９
は、逆Ｕ字状に形成される。この第２コア１９には検出
コイル２０が巻回される。第２コア１９の一対の磁極２
１，２２は、第１コア１３の一対の磁極１５，１６を結
ぶ直線１７に対して垂直な直線２３上に間隔をあけて設
けられる。各磁極１５，１６；２１，２２の各図心は、
仮想上の正方形の各頂点位置にあり、直線１７，２３
は、その仮想上の正方形の対角線に一致する。励磁コイ
ル１４を交流電源１８によって励磁し、検出コイル２０
の誘導起電力Ｖは電圧計などの電圧測定手段２４によっ
て検出される。測定すべき管の材料がポアソン比νを有
するとすれば、弾性変形の範囲内で、見かけ上の応力と
して、 管の長手方向の曲げによって （１）管軸方向の応力は、Ｂ１ｃｏｓθ （２）そのポアソン比ν対応分の管周方向応力は、νＢ
１ｃｏｓθ 管の断面が偏平となることによって （３）管周方向の応力は、Ｂ２ｃｏｓ２θ （４）そのポアソン比ν対応分の管軸方向応力は、νＢ
２ｃｏｓ２θ と表され、これらの応力が合成された形で発生している
と考えられる。
【０００９】磁歪センサ８では、第１コア１３の磁極１
５，１６は、第２コア１９の磁極２１と等距離にあり、
したがって管１の管軸４方向に磁歪応力σ１、および管
周方向に磁歪応力σ２が発生していない状態では、その
管１の管軸方向および管周方向の透磁率μは等しく、し
たがって励磁コイル１４が交流電源１８によって励磁さ
れているとき、磁極１５から磁極２１に入る磁束と、こ
の磁極２１から磁極１７に出ていく磁束とは等しく、同
様なことは磁極２２に関しても成立し、したがって検出
コイル２０に接続されている電圧測定手段２４によって
検出される誘導起電力Ｖは零またはごく小さい値であ
る。管１に管軸方向の磁歪応力σ１および／または管周
方向の磁歪応力σ２が作用すると、管１の管軸方向と管
周方向との各透磁率は異なり、したがって検出コイル２
０の誘導起電力Ｖは、磁歪応力σ１，σ２に対応した値
となる。ここで、管軸方向の応力σ１と管周方向の応力
σ２とを総括的に、応力σということがある。
５，１６は、第２コア１９の磁極２１と等距離にあり、
したがって管１の管軸４方向に磁歪応力σ１、および管
周方向に磁歪応力σ２が発生していない状態では、その
管１の管軸方向および管周方向の透磁率μは等しく、し
たがって励磁コイル１４が交流電源１８によって励磁さ
れているとき、磁極１５から磁極２１に入る磁束と、こ
の磁極２１から磁極１７に出ていく磁束とは等しく、同
様なことは磁極２２に関しても成立し、したがって検出
コイル２０に接続されている電圧測定手段２４によって
検出される誘導起電力Ｖは零またはごく小さい値であ
る。管１に管軸方向の磁歪応力σ１および／または管周
方向の磁歪応力σ２が作用すると、管１の管軸方向と管
周方向との各透磁率は異なり、したがって検出コイル２
０の誘導起電力Ｖは、磁歪応力σ１，σ２に対応した値
となる。ここで、管軸方向の応力σ１と管周方向の応力
σ２とを総括的に、応力σということがある。
【００１０】図５は、図１〜図４に示される磁歪センサ
８の電気的構成を示すブロック図である。電圧測定手段
２４の出力は、マイクロコンピュータなどによって実現
される処理回路２５に与えられる。処理回路２５は駆動
手段１１を制御し、また電圧測定手段２４によって、管
軸４まわりに、鉛直線５からの角度θをたとえば５゜毎
に変化させたときの各測定結果をストアするメモリ２７
に接続される。メモリ２７のストア内容は、陰極線管ま
たは液晶などの目視表示手段２８によって表示すること
ができる。上述のように、測定の便宜上、通常θは角度
５゜毎に測定されるので測定点ｎは７２個である。
８の電気的構成を示すブロック図である。電圧測定手段
２４の出力は、マイクロコンピュータなどによって実現
される処理回路２５に与えられる。処理回路２５は駆動
手段１１を制御し、また電圧測定手段２４によって、管
軸４まわりに、鉛直線５からの角度θをたとえば５゜毎
に変化させたときの各測定結果をストアするメモリ２７
に接続される。メモリ２７のストア内容は、陰極線管ま
たは液晶などの目視表示手段２８によって表示すること
ができる。上述のように、測定の便宜上、通常θは角度
５゜毎に測定されるので測定点ｎは７２個である。
【００１１】図６は、本発明の測定方法である処理回路
２５の動作を説明するためのフローチャートである。ス
テップｎ１からステップｎ２に移り、移動手段１２によ
って磁歪センサ８を管１の周方向に回転しつつ、その一
定角度の角変位毎に、検出コイル２０の誘導起電力Ｖを
測定し、ステップｎ３においてメモリ２７にストアす
る。こうして、磁歪センサ８は管１を全周にわたって移
動する。このようなメモリ２７にストアされた検出コイ
ル２０の誘導起電力Ｖ、したがってそれに対応する応力
σは、ステップｎ４へ表示手段２８によって表示するこ
とができる。
２５の動作を説明するためのフローチャートである。ス
テップｎ１からステップｎ２に移り、移動手段１２によ
って磁歪センサ８を管１の周方向に回転しつつ、その一
定角度の角変位毎に、検出コイル２０の誘導起電力Ｖを
測定し、ステップｎ３においてメモリ２７にストアす
る。こうして、磁歪センサ８は管１を全周にわたって移
動する。このようなメモリ２７にストアされた検出コイ
ル２０の誘導起電力Ｖ、したがってそれに対応する応力
σは、ステップｎ４へ表示手段２８によって表示するこ
とができる。
【００１２】表示手段２８によって表示される角度θを
５゜毎に変化させたときの各誘導起電力Ｖの値は、本件
発明者の実験結果によれば、誘導起電力Ｖの測定値Ｆ１
ｉ（ｉ＝１，２…７２）を用いて図７に示される分布波
形のようになる。
５゜毎に変化させたときの各誘導起電力Ｖの値は、本件
発明者の実験結果によれば、誘導起電力Ｖの測定値Ｆ１
ｉ（ｉ＝１，２…７２）を用いて図７に示される分布波
形のようになる。
【００１３】一方、他の測定方法を用いて測定した結果
によれば管軸方向応力σ１および管周方向応力σ２は、
それぞれ式（１）、式（２）で表示される。
によれば管軸方向応力σ１および管周方向応力σ２は、
それぞれ式（１）、式（２）で表示される。
【００１４】
【数１】
【００１５】磁歪応力測定装置によって測定されたσ１
とσ２の差に対応する分布波形から、式（１）、式
（２）を用いて管軸方向応力σ１と管周方向応力σ２を
それぞれ求める。このため、ステップｎ５では、測定値
Ｆ１ｉに対して数式（３）で表される第１余弦関数で最
小２乗法近似を行い、式（３）の係数Ａ１，Ｂ１，Ｃ１
を決定する。
とσ２の差に対応する分布波形から、式（１）、式
（２）を用いて管軸方向応力σ１と管周方向応力σ２を
それぞれ求める。このため、ステップｎ５では、測定値
Ｆ１ｉに対して数式（３）で表される第１余弦関数で最
小２乗法近似を行い、式（３）の係数Ａ１，Ｂ１，Ｃ１
を決定する。
【００１６】 ｆ１（θ）＝Ａ１＋Ｂ１ｃｏｓ（θ＋Ｃ１） …（３） Ａ１，Ｂ１，Ｃ１が決定された（３）式をグラフに表す
と図７の分布波形のようになる。
と図７の分布波形のようになる。
【００１７】ステップｎ６で、測定値Ｆ１ｉと、ｆ１
（θ）で最小２乗法近似した近似値との偏差Ｆ２ｉ（ｉ
＝１，２…７２）を求める。
（θ）で最小２乗法近似した近似値との偏差Ｆ２ｉ（ｉ
＝１，２…７２）を求める。
【００１８】ステップｎ７では、偏差Ｆ２ｉに対して第
２余弦関数式（４）で最小２乗法近似を行い、式（３）
の係数Ａ２，Ｂ２，Ｃ２を決定する。
２余弦関数式（４）で最小２乗法近似を行い、式（３）
の係数Ａ２，Ｂ２，Ｃ２を決定する。
【００１９】 ｆ２（θ）＝Ａ２＋Ｂ２ｃｏｓ（２θ＋Ｃ２） …（４） Ｆ２ｉおよびＡ２，Ｂ２，Ｃ２が決定された（４）式を
グラフに表すと、図８の分布波形のようになる。
グラフに表すと、図８の分布波形のようになる。
【００２０】ステップｎ８では、数式（３）で求められ
たｃｏｓθの振幅値Ｂ１と、数式（４）で求められたｃ
ｏｓ２θの振幅値Ｂ２から、式（１），（２）を用いて
管軸方向応力および管周方向応力がそれぞれ求まる。そ
の後、ステップｎ９で動作を終了する。
たｃｏｓθの振幅値Ｂ１と、数式（４）で求められたｃ
ｏｓ２θの振幅値Ｂ２から、式（１），（２）を用いて
管軸方向応力および管周方向応力がそれぞれ求まる。そ
の後、ステップｎ９で動作を終了する。
【００２１】なお、測定値Ｆ１ｉ、偏差Ｆ２ｉ、式ｆ１
（θ），ｆ２（θ）は誘導起電力Ｖの単位で表示され、
σ１，σ２は応力の単位を有するが、誘導起電力Ｖと応
力σとは比例関係にあるため、誘導起電力を応力に換算
することができる。
（θ），ｆ２（θ）は誘導起電力Ｖの単位で表示され、
σ１，σ２は応力の単位を有するが、誘導起電力Ｖと応
力σとは比例関係にあるため、誘導起電力を応力に換算
することができる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、磁歪セン
サを用いて、管軸方向と管周方向との磁歪応力の分布に
起因した検出コイルからの測定値について、管軸まわり
の角度θに対応する第１余弦波形ｃｏｓθで最小２乗法
を用いて近似し、この近似値と測定値との偏差を、第１
余弦波形の半分の周期を有する第２余弦波形ｃｏｓ２θ
で近似し、第１および第２余弦波形それぞれの振幅から
予め定める演算式に従って応力を求めるようにしたの
で、管軸方向および管周方向の各応力を、速やかに、容
易かつ正確に求めることが可能になる。こうして、管が
大口径であるとき、および小口径であっても管が偏平に
変形しているときなどにおいて、本発明が有利に実施さ
れる。
サを用いて、管軸方向と管周方向との磁歪応力の分布に
起因した検出コイルからの測定値について、管軸まわり
の角度θに対応する第１余弦波形ｃｏｓθで最小２乗法
を用いて近似し、この近似値と測定値との偏差を、第１
余弦波形の半分の周期を有する第２余弦波形ｃｏｓ２θ
で近似し、第１および第２余弦波形それぞれの振幅から
予め定める演算式に従って応力を求めるようにしたの
で、管軸方向および管周方向の各応力を、速やかに、容
易かつ正確に求めることが可能になる。こうして、管が
大口径であるとき、および小口径であっても管が偏平に
変形しているときなどにおいて、本発明が有利に実施さ
れる。
【図１】本発明の測定方法が適用される管１が変形する
ときの状態を説明するための図である。
ときの状態を説明するための図である。
【図２】磁歪センサ８を用いて管１の周方向に移動しつ
つ応力を測定するときの状態を示す斜視図である。
つ応力を測定するときの状態を示す斜視図である。
【図３】磁歪センサ８の構成を示す斜視図である。
【図４】磁歪センサ８の構成を簡略化して示す平面図で
ある。
ある。
【図５】図１〜図４に示される磁歪センサ８の電気的構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図６】本発明の測定方法である処理回路２５の動作を
説明するためのフローチャートである。
説明するためのフローチャートである。
【図７】磁歪センサ８の検出コイル２０から得られる誘
導起電力Ｖの本件発明者の測定結果Ｆ１ｉおよび測定結
果Ｆ１ｉをｆ１（θ）で最小２乗法近似した分布波形
を示す図である。
導起電力Ｖの本件発明者の測定結果Ｆ１ｉおよび測定結
果Ｆ１ｉをｆ１（θ）で最小２乗法近似した分布波形
を示す図である。
【図８】図７の測定値Ｆ１ｉと近似値との偏差Ｆ２
ｉ、およびｆ２（θ）で最小２乗法近似した分布波形を
示すグラフである。
ｉ、およびｆ２（θ）で最小２乗法近似した分布波形を
示すグラフである。
１ 管 ４ 管軸 ８ 磁歪センサ １０ レール １１ 駆動手段 １２ 移動手段 １３ 第１コア １４ 励磁コイル １５，１６，２１，２２ 磁極 １９ 第２コア ２０ 検出コイル ２４ 電圧測定手段 ２５ 処理回路 ２７ メモリ ２８ 表示手段
フロントページの続き (72)発明者 黒田 ▲隆▼司 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 境 禎明 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−176627（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−29848（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01L 1/00 G01N 27/80
Claims (1)
- 【請求項１】 測定すべき管の管軸方向に９０度以外の
角度で交差する方向に間隔をあけて一対の磁極を有する
第１コアに、励磁コイルを巻回して配置し、その励磁コ
イルを交流電力によって励磁して、前記第１コアの一対
の磁極を結ぶ直線に対して垂直な方向に間隔をあけて一
対の磁極を有する第２コアに検出コイルを巻回して配置
して構成される磁歪センサを用い、 磁歪センサを管の周方向に移動して、検出コイルからの
周方向にわたる応力分布に対応する誘導起電力を測定
し、 この誘導起電力測定値を、管軸まわりの角度θに対応し
た第１余弦波形で最小２乗法を用いて近似して、次の式
の係数Ａ１，Ｂ１，Ｃ１を求め、 ｆ１（θ）＝Ａ１＋Ｂ１ｃｏｓ（θ＋Ｃ１） この第１余弦波形と誘導起電力の測定値との偏差を、第
１余弦波形の半分の周期を有する第２余弦波形で近似し
て、次の式の係数Ａ２，Ｂ２，Ｃ２を求め、 ｆ２（θ）＝Ａ２＋Ｂ２ｃｏｓ（２θ＋Ｃ２） 係数Ｂ１，Ｂ２および管材料のポアソン比νを用いて管
軸方向応力σ１、管周方向応力σ２を、 【数１】 としてそれぞれ求めることを特徴とする管の磁歪応力測
定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5256068A JP2771433B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 管の磁歪応力測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5256068A JP2771433B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 管の磁歪応力測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07110270A JPH07110270A (ja) | 1995-04-25 |
| JP2771433B2 true JP2771433B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=17287460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5256068A Expired - Fee Related JP2771433B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 管の磁歪応力測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2771433B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8036338B2 (en) | 2005-03-28 | 2011-10-11 | Tokyo Gakugei University | Method and device for simultaneous measurement of magnetostriction and magnetization |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3689294B2 (ja) | 1999-12-13 | 2005-08-31 | ペンタックス株式会社 | 内視鏡用可撓管および内視鏡用可撓管の製造方法 |
| JP4360848B2 (ja) | 2003-06-30 | 2009-11-11 | Ｈｏｙａ株式会社 | 内視鏡用可撓管および内視鏡 |
| JP4360849B2 (ja) | 2003-06-30 | 2009-11-11 | Ｈｏｙａ株式会社 | 内視鏡用可撓管および内視鏡 |
| CN114034415B (zh) * | 2021-10-26 | 2022-09-20 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种应力检测方法 |
| CN115950558A (zh) * | 2022-12-22 | 2023-04-11 | 国家石油天然气管网集团有限公司 | 基于正交交变电磁的管道轴向应力检测方法、装置及设备 |
| CN116735700B (zh) * | 2023-08-08 | 2023-12-08 | 沈阳仪表科学研究院有限公司 | 一种管道缺陷应力复合检测传感器及检测方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0769226B2 (ja) * | 1989-12-05 | 1995-07-26 | 大阪瓦斯株式会社 | 管の偏平応力推定方法 |
-
1993
- 1993-10-13 JP JP5256068A patent/JP2771433B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8036338B2 (en) | 2005-03-28 | 2011-10-11 | Tokyo Gakugei University | Method and device for simultaneous measurement of magnetostriction and magnetization |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07110270A (ja) | 1995-04-25 |
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