JPS6097226A - 応力測定装置 - Google Patents
応力測定装置Info
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- JPS6097226A JPS6097226A JP20560483A JP20560483A JPS6097226A JP S6097226 A JPS6097226 A JP S6097226A JP 20560483 A JP20560483 A JP 20560483A JP 20560483 A JP20560483 A JP 20560483A JP S6097226 A JPS6097226 A JP S6097226A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/24—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
- G01L1/241—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet by photoelastic stress analysis
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は応力測定装置に関し、より詳細にはガラス製品
あるいはプラスチック等の透明性物質から成シかつ光弾
性を有する被測定物体の応力を測定する装置の改良に関
する。
あるいはプラスチック等の透明性物質から成シかつ光弾
性を有する被測定物体の応力を測定する装置の改良に関
する。
光弾性効果を応用した従来の応力測定装置のうち、取り
扱い方法が比較的簡単なものを第1図に示す。この応力
測定装置では、光源(11からの光は集光レンズ(2)
ヲ介して偏光板(3)に入射し、この偏光板(3)から
得られる偏光はガラス製の試料台(4)を介して対物レ
ンズ(5)に入射する。この対物レンズ(5)は顕微鏡
筒(6)の下端に取シ付けられておシ、この対物レンズ
(5)に入射した上記偏光は上記顕微鏡時(6)内を通
って位相差発生手段としての水晶# (7)に入射し、
この水晶楔(7)を通過することにより互いに振動方向
が直交しかつ位相差を有する2つの偏光に分かれる。上
記水晶楔(7)を通過した上記2つの偏光は上記偏光板
(3)とは直交に配置されている検光板(8)を通過す
ることによル再び1つの偏光となった後、接眼レンズ(
9)αlllを介して細孔(111に到達する。
扱い方法が比較的簡単なものを第1図に示す。この応力
測定装置では、光源(11からの光は集光レンズ(2)
ヲ介して偏光板(3)に入射し、この偏光板(3)から
得られる偏光はガラス製の試料台(4)を介して対物レ
ンズ(5)に入射する。この対物レンズ(5)は顕微鏡
筒(6)の下端に取シ付けられておシ、この対物レンズ
(5)に入射した上記偏光は上記顕微鏡時(6)内を通
って位相差発生手段としての水晶# (7)に入射し、
この水晶楔(7)を通過することにより互いに振動方向
が直交しかつ位相差を有する2つの偏光に分かれる。上
記水晶楔(7)を通過した上記2つの偏光は上記偏光板
(3)とは直交に配置されている検光板(8)を通過す
ることによル再び1つの偏光となった後、接眼レンズ(
9)αlllを介して細孔(111に到達する。
次に上述の応力測定装置による応力の測定方法を説明す
る。まず第1図に示す状態で細孔−から水晶* (7)
を観察する。この時、上記水晶楔(力の上には、第2A
図に示すように、干渉縞(121が観察される。この干
渉縞(lりは、偏光板(3)により得られた偏光が水晶
楔(力を通過することによって得られる互いに振動方向
が直交しかつ位相差を有する既述の2つの偏光の検光板
(8)を通過する成分間の干渉によシ生ずるものである
。次にマイクロメータ(13)を動かすことにより水晶
楔(7)を水平移動させて、第2B〜に示すように、干
渉縞(1つを標線板(14) (第1図)に設けられて
いる互いに平行な2本の標線(IQの間に位置させ、こ
の状態においてマイクロメータ(13の目盛りを読み取
る。以下において、この目盛りを1回目の目盛りと称す
る。次に試料台(4)の上に複屈折性を有する応力を測
定すべき被測定物体α〔(一点鎖線で示す)を載置する
。この後再び細孔(11)から水晶楔(力を観察する。
る。まず第1図に示す状態で細孔−から水晶* (7)
を観察する。この時、上記水晶楔(力の上には、第2A
図に示すように、干渉縞(121が観察される。この干
渉縞(lりは、偏光板(3)により得られた偏光が水晶
楔(力を通過することによって得られる互いに振動方向
が直交しかつ位相差を有する既述の2つの偏光の検光板
(8)を通過する成分間の干渉によシ生ずるものである
。次にマイクロメータ(13)を動かすことにより水晶
楔(7)を水平移動させて、第2B〜に示すように、干
渉縞(1つを標線板(14) (第1図)に設けられて
いる互いに平行な2本の標線(IQの間に位置させ、こ
の状態においてマイクロメータ(13の目盛りを読み取
る。以下において、この目盛りを1回目の目盛りと称す
る。次に試料台(4)の上に複屈折性を有する応力を測
定すべき被測定物体α〔(一点鎖線で示す)を載置する
。この後再び細孔(11)から水晶楔(力を観察する。
この時、上記干渉縞(14は被測定物体(IQの内部応
力によって上記水晶楔(力の上を移動し、例えば第20
図に示すようになる。次に再びマイクロメータa■を動
かすことにより水晶楔(力を水平移動させて、第2D図
に示すように、被測定物体(1(i)の応力を測定した
い部分を標線[5)の間に位置させる。次にこの状態に
おいてマイクロメータ(+3)の目盛りを読み取った後
、この2回目の目盛力と既に読み取った1回目の目盛力
との差をめる。次に、被測定物体(16)の載置状態を
水平方向に±90°の範囲で変えて上述と同様な操作を
し、この時のマイクロメータ(13)の目盛りと上述の
1回目の目盛フとの読みの差が最大になる方向をめれば
、この方向及びこの方向に垂直な方向が主応力σ1、σ
2の方向を与える。また主応力差σ1−σ2は上記読み
の差の最大値から、後述の関係式(3)を用いることl
こよ請求めることができる。
力によって上記水晶楔(力の上を移動し、例えば第20
図に示すようになる。次に再びマイクロメータa■を動
かすことにより水晶楔(力を水平移動させて、第2D図
に示すように、被測定物体(1(i)の応力を測定した
い部分を標線[5)の間に位置させる。次にこの状態に
おいてマイクロメータ(+3)の目盛りを読み取った後
、この2回目の目盛力と既に読み取った1回目の目盛力
との差をめる。次に、被測定物体(16)の載置状態を
水平方向に±90°の範囲で変えて上述と同様な操作を
し、この時のマイクロメータ(13)の目盛りと上述の
1回目の目盛フとの読みの差が最大になる方向をめれば
、この方向及びこの方向に垂直な方向が主応力σ1、σ
2の方向を与える。また主応力差σ1−σ2は上記読み
の差の最大値から、後述の関係式(3)を用いることl
こよ請求めることができる。
なお上述の応力測定装置によって主応力差σ1−σ2を
める方法は次の原理に基づく。
める方法は次の原理に基づく。
まず、第1図において、光源(1)からの光が偏光板(
3)を通過することによって得られる偏光は、)’ =
As1n (2πt / T ) (1)で表される
。ここでNは振幅、Tは周期、tは時間を表す変数であ
る。被測定物体(【0を試料台(4)の上に載置してい
ない状態において水晶楔(7)に入射した上記偏光yは
、この水晶! +7)を通過することによって互いに振
動方向が直交しかつ位相差δを有する2つの偏光に分か
れる。これらの2つの偏光が検光板(8)を通過するこ
とによシ得られる偏光の強度■は、 I = A25in22θ5in2(δ/2) (2)
で表される。ここでθは偏光板(3)の振動面の方向と
水晶楔(7)から出た2つの偏光のうちの1′)とがな
す角度を表す。上記(2)式における位相差δは、第6
図に示す水晶楔(力の厚さdに比例しており、さらにこ
の厚−gdは水晶楔(力の矢印入方向の位置座標Xの関
数であるから、θを固定した場合、(2)弐μ工がXの
関数として変化することを示す。上記(2)式において
δ/2=nπ (n:整数)の時にはI=0となり、こ
の関係を満たすXにおいて水晶楔(7)の上にI=0を
示す黒い干渉縞C1りが観察される(第2A図)。この
状態において、試料台(4)の上に被測定物体([6)
を載置すると、この被測定物体QQの応力状態に応じて
上記位相差δが変化し、この結果干渉縞α2が水晶楔(
力士を移動する(第2C図)。この移動する距離lを測
定すれば、次に示す(3)式を用いて主応力差σ1−σ
2をめることができる。
3)を通過することによって得られる偏光は、)’ =
As1n (2πt / T ) (1)で表される
。ここでNは振幅、Tは周期、tは時間を表す変数であ
る。被測定物体(【0を試料台(4)の上に載置してい
ない状態において水晶楔(7)に入射した上記偏光yは
、この水晶! +7)を通過することによって互いに振
動方向が直交しかつ位相差δを有する2つの偏光に分か
れる。これらの2つの偏光が検光板(8)を通過するこ
とによシ得られる偏光の強度■は、 I = A25in22θ5in2(δ/2) (2)
で表される。ここでθは偏光板(3)の振動面の方向と
水晶楔(7)から出た2つの偏光のうちの1′)とがな
す角度を表す。上記(2)式における位相差δは、第6
図に示す水晶楔(力の厚さdに比例しており、さらにこ
の厚−gdは水晶楔(力の矢印入方向の位置座標Xの関
数であるから、θを固定した場合、(2)弐μ工がXの
関数として変化することを示す。上記(2)式において
δ/2=nπ (n:整数)の時にはI=0となり、こ
の関係を満たすXにおいて水晶楔(7)の上にI=0を
示す黒い干渉縞C1りが観察される(第2A図)。この
状態において、試料台(4)の上に被測定物体([6)
を載置すると、この被測定物体QQの応力状態に応じて
上記位相差δが変化し、この結果干渉縞α2が水晶楔(
力士を移動する(第2C図)。この移動する距離lを測
定すれば、次に示す(3)式を用いて主応力差σ1−σ
2をめることができる。
a1a2==(lXK)/(tXo) (3JここでK
は水晶楔(7)によって決まる定数、tは被測定物体(
10の厚さ、Cは光弾性定数でめる。
は水晶楔(7)によって決まる定数、tは被測定物体(
10の厚さ、Cは光弾性定数でめる。
以上に述べた従来の応力測定装置においては、既述のよ
うに、マイクロメータUを動かしては目盛りを読み増る
という操作を何回も繰シ返す必要がらるので、測定操作
が簡便でない。また測定すべき応力の大きさに応じて最
適の楔角(第6図のφ)を有する水晶楔に交換する場合
には、応力測定装置を分解しなければならず不便である
。
うに、マイクロメータUを動かしては目盛りを読み増る
という操作を何回も繰シ返す必要がらるので、測定操作
が簡便でない。また測定すべき応力の大きさに応じて最
適の楔角(第6図のφ)を有する水晶楔に交換する場合
には、応力測定装置を分解しなければならず不便である
。
本発明は、上述の問題にかんがみ、被測定物体の主応力
差を簡易かつ迅速に測定することかできると共に安価に
構成することができる応力測定装置を提供することを目
的とする。
差を簡易かつ迅速に測定することかできると共に安価に
構成することができる応力測定装置を提供することを目
的とする。
即ち、本発明に係る応力測定装置は、光源からの光を偏
光手段に入射させて得られる偏光を複屈折性物質から成
る位相差発生手段に入射させ、この位相差発生手段から
得られる互いに振動方向がることfこより生じる干渉縞
が、複屈折性を有する応力を測定すべ@被測定物体を上
記偏光手段と上記位相差発生手段との間Jこ挿入するこ
とによシ移動する距離を距離測定手段によって測定し、
この測定値から上記被測定物体の応力をめるようにした
応力測定装置において、上記距離測定手段を目盛シから
構成し、この目盛りの像と上記被測定物体から出る上記
干渉縞を同時に直接観察または投影してこの干渉縞の上
記移動する距離を上記目盛やで読み取るようにしている
。このように構成することによって、被測定物体の主応
力差を簡易かつ迅速に測定することができると共lこ応
力測定装置を安価に構成することができる。
光手段に入射させて得られる偏光を複屈折性物質から成
る位相差発生手段に入射させ、この位相差発生手段から
得られる互いに振動方向がることfこより生じる干渉縞
が、複屈折性を有する応力を測定すべ@被測定物体を上
記偏光手段と上記位相差発生手段との間Jこ挿入するこ
とによシ移動する距離を距離測定手段によって測定し、
この測定値から上記被測定物体の応力をめるようにした
応力測定装置において、上記距離測定手段を目盛シから
構成し、この目盛りの像と上記被測定物体から出る上記
干渉縞を同時に直接観察または投影してこの干渉縞の上
記移動する距離を上記目盛やで読み取るようにしている
。このように構成することによって、被測定物体の主応
力差を簡易かつ迅速に測定することができると共lこ応
力測定装置を安価に構成することができる。
以下本発明に係る応力測定装置の一実施例につき図面を
参照しながら説明する。
参照しながら説明する。
第4図及び第5図tこ示すように、応力測定装置は投影
部+211と検出部C2とから成っていて、これらの投
影部CD及び検出部(27Jは、一対の支持部材23+
(241を介して連結部材(251によって互いlこ
連結されている。なお連結部材(25)は、ネジ(26
1f27)によって支持部材(ハ)(財)に取シ付けら
れている。
部+211と検出部C2とから成っていて、これらの投
影部CD及び検出部(27Jは、一対の支持部材23+
(241を介して連結部材(251によって互いlこ
連結されている。なお連結部材(25)は、ネジ(26
1f27)によって支持部材(ハ)(財)に取シ付けら
れている。
投影部(21)は八角柱状の外形を有する6つの中空部
材(281翻(至)から成り、これらの中空部材f28
)(29) (30)は、支持部材(23)の一端にネ
ジ01)によって取りつけられている支持板(31こ対
してネジ(33)〜(至)によって同軸上に取り付けら
れている。中空部材(28)の内部には電池C17)(
381が収容されていて、これらの電池C17)(至)
の両端は電極(3cjV(401と接触している。なお
電極顛は、中空部材−の内壁にはめこまれている′11
1.他支持板(4υに取カ付けられている。これらの電
極C31(40)のうち−iW、極C31はリード線(
4りによってスイッチ(4階の一端(45a)に接続さ
れていて、また電極如)は光源としての豆電球(44)
及びソケット(45) ’IE−介してリード# (4
6)によってスイッチ(431の他端(43b)に接続
されている。なお中空部材(2槌の一端には、絶縁材料
から成る蓋(4ηがネジ(4団1こよって取り付けられ
ている。
材(281翻(至)から成り、これらの中空部材f28
)(29) (30)は、支持部材(23)の一端にネ
ジ01)によって取りつけられている支持板(31こ対
してネジ(33)〜(至)によって同軸上に取り付けら
れている。中空部材(28)の内部には電池C17)(
381が収容されていて、これらの電池C17)(至)
の両端は電極(3cjV(401と接触している。なお
電極顛は、中空部材−の内壁にはめこまれている′11
1.他支持板(4υに取カ付けられている。これらの電
極C31(40)のうち−iW、極C31はリード線(
4りによってスイッチ(4階の一端(45a)に接続さ
れていて、また電極如)は光源としての豆電球(44)
及びソケット(45) ’IE−介してリード# (4
6)によってスイッチ(431の他端(43b)に接続
されている。なお中空部材(2槌の一端には、絶縁材料
から成る蓋(4ηがネジ(4団1こよって取り付けられ
ている。
また上記ソケット(49は中空部材−の側板(29a)
の中心に設けられている貫通孔(29b)にはめ込まれ
ている。そしてこのソケット(45に豆[ff(44)
が取り付けられている。またこの中空部材−の内部には
豆電球(44)を取り囲むようにして集光板(5〔がリ
ング6υによって取っ付けられている。なお上記リング
t51)は、外周面に形成されているネジ(51a)を
上記中空部材−の内周面の一部に形成されているネジ(
29c)にねじ込むことによって上記中空部材θ9)t
こ取フ付けられていて、このねじ込み量を変えることに
よって上記中空部材(21に対して中心軸〜方向に移動
し得るようになっている。
の中心に設けられている貫通孔(29b)にはめ込まれ
ている。そしてこのソケット(45に豆[ff(44)
が取り付けられている。またこの中空部材−の内部には
豆電球(44)を取り囲むようにして集光板(5〔がリ
ング6υによって取っ付けられている。なお上記リング
t51)は、外周面に形成されているネジ(51a)を
上記中空部材−の内周面の一部に形成されているネジ(
29c)にねじ込むことによって上記中空部材θ9)t
こ取フ付けられていて、このねじ込み量を変えることに
よって上記中空部材(21に対して中心軸〜方向に移動
し得るようになっている。
また中空部材(至)の内部には集光レンズ52がリング
t53) C541の間にはさまれることによって取)
付けられている。なおこれらのリング曽(ロ)は、それ
ぞれの外周曲に形成されているネジ(53a) (54
a)を上記中空部材間の内周面に形成されているネジ(
60a)にねじ込むことによって上記中空部材側に取フ
付けられていて、このねじ込み量を変えることによって
上記中空部材(ト)に対して中心軸〜方向に移動し得る
ようになっている。!、た中空部材(至)の右端には、
リング551に取フ付けられている偏光板間がネジ67
)#こよって取り外し自在lこ締め付は固定されている
。なお偏光板(5eの集光レンズ752側の面には光の
拡散板としてのすりガラス鏝が接着されている。
t53) C541の間にはさまれることによって取)
付けられている。なおこれらのリング曽(ロ)は、それ
ぞれの外周曲に形成されているネジ(53a) (54
a)を上記中空部材間の内周面に形成されているネジ(
60a)にねじ込むことによって上記中空部材側に取フ
付けられていて、このねじ込み量を変えることによって
上記中空部材(ト)に対して中心軸〜方向に移動し得る
ようになっている。!、た中空部材(至)の右端には、
リング551に取フ付けられている偏光板間がネジ67
)#こよって取り外し自在lこ締め付は固定されている
。なお偏光板(5eの集光レンズ752側の面には光の
拡散板としてのすりガラス鏝が接着されている。
一方、検出部(221の左端のリング(59には、この
リングr5g)とこのリング(5gIiこはめ込まれて
いるリングのυとの間にはさまれることによって、目盛
板−が取り付けられている。この目盛板(6Q+は、第
6図に示すように、ガラス板(6りの表面に距離測定手
段としての目盛り (i31を細かく(例えば0.5
u間隔で)刻み込んだものである。そしてこの目盛板−
の−面には位相差発生手段としての水晶楔f641が接
着されている。なお上記リング6優は、リング−の一端
の内周面(65a)に沿って、このリングβωに対して
中心軸Mの回りに回転自在に取シ付けられている。
リングr5g)とこのリング(5gIiこはめ込まれて
いるリングのυとの間にはさまれることによって、目盛
板−が取り付けられている。この目盛板(6Q+は、第
6図に示すように、ガラス板(6りの表面に距離測定手
段としての目盛り (i31を細かく(例えば0.5
u間隔で)刻み込んだものである。そしてこの目盛板−
の−面には位相差発生手段としての水晶楔f641が接
着されている。なお上記リング6優は、リング−の一端
の内周面(65a)に沿って、このリングβωに対して
中心軸Mの回りに回転自在に取シ付けられている。
また上記リング(6ωの内部には、集光レンズ鏝が、突
出部(65b)とリング17)との間にはさまれること
によって取カ付けられている。なお上記リングのηは、
外周面に形成されているネジ(67りをリング費の内周
面に形成されているネジ(65c)にねじ込むことによ
って上記リングlωに取り付けられていて、このねじ込
み量を変えることによってこのリング(へ)に対して中
心軸〜方向に移動し得るようになっている。゛ さらに上記リング(6ωはネジ181によって八角柱状
の外形を有する中空部材191に取り付けられている。
出部(65b)とリング17)との間にはさまれること
によって取カ付けられている。なお上記リングのηは、
外周面に形成されているネジ(67りをリング費の内周
面に形成されているネジ(65c)にねじ込むことによ
って上記リングlωに取り付けられていて、このねじ込
み量を変えることによってこのリング(へ)に対して中
心軸〜方向に移動し得るようになっている。゛ さらに上記リング(6ωはネジ181によって八角柱状
の外形を有する中空部材191に取り付けられている。
なおこの中空部材−はネジσ31こよって支持板συに
取)付けられ、この支持板(i’l)はネジσQによっ
て支持部材(財)に取り付けられている。また上記中空
部材l89)の右側面には円筒σ湧がそのフランジ部(
76a)をネジ(7(イ)によって中空部材(69)に
ねじ止めすることによって取フ付けられている。上記円
筒f73)の左端の内部には、リング同が取り付けられ
、このリング(771には検光手段としての検光板υe
が取)付けらnている。そしてこのリング同の外周面に
はネジ穴(77a)が形成されていて、ツマミ(7槌の
先端に形成されているネジ(78a)が円筒徹の外周面
に形成されている開口l−75b)を通してこのネジ穴
(77りにねじ込み固定されることによって、ツマミσ
印がリングff711こ取り付けられている。なお開口
(73b)は円f*t73の外周面に沿って長く延びる
ように形成されていて、中心軸Mに対して約20@の角
度を張っている。またこの円筒(731の右側には、ネ
ジσ匂によって円筒■が締め付は固定されている。そし
てこの円筒BCJの左側部分の内部には、リング(81
3(82)の間にはさまれることによって拡大レンズ(
ハ)が取り付けられている。なおこれらのリング町)@
2は、それぞれの外周面に形成されているネジ(81a
)(82a)を上記円筒−の内周面に形成されているネ
ジ(80a)にねじ込むことによって上記円筒s0に取
フ付けられていて、このねじ込み量を変えることによっ
て上記円筒−に対して中心軸編方向に移動し得るようl
こなっている。さらに上記円筒−の右側には一端を閉じ
られた円筒(財)がネジ(ハ)によって締め付は固定さ
れている。なおこの円mg3aの側板(84a)には細
孔(84b)が形成されている。
取)付けられ、この支持板(i’l)はネジσQによっ
て支持部材(財)に取り付けられている。また上記中空
部材l89)の右側面には円筒σ湧がそのフランジ部(
76a)をネジ(7(イ)によって中空部材(69)に
ねじ止めすることによって取フ付けられている。上記円
筒f73)の左端の内部には、リング同が取り付けられ
、このリング(771には検光手段としての検光板υe
が取)付けらnている。そしてこのリング同の外周面に
はネジ穴(77a)が形成されていて、ツマミ(7槌の
先端に形成されているネジ(78a)が円筒徹の外周面
に形成されている開口l−75b)を通してこのネジ穴
(77りにねじ込み固定されることによって、ツマミσ
印がリングff711こ取り付けられている。なお開口
(73b)は円f*t73の外周面に沿って長く延びる
ように形成されていて、中心軸Mに対して約20@の角
度を張っている。またこの円筒(731の右側には、ネ
ジσ匂によって円筒■が締め付は固定されている。そし
てこの円筒BCJの左側部分の内部には、リング(81
3(82)の間にはさまれることによって拡大レンズ(
ハ)が取り付けられている。なおこれらのリング町)@
2は、それぞれの外周面に形成されているネジ(81a
)(82a)を上記円筒−の内周面に形成されているネ
ジ(80a)にねじ込むことによって上記円筒s0に取
フ付けられていて、このねじ込み量を変えることによっ
て上記円筒−に対して中心軸編方向に移動し得るようl
こなっている。さらに上記円筒−の右側には一端を閉じ
られた円筒(財)がネジ(ハ)によって締め付は固定さ
れている。なおこの円mg3aの側板(84a)には細
孔(84b)が形成されている。
次lこ上述のように構成てれた応力測定装置によって被
測定物体としてのガラス板の周辺部の主応力差を測定す
る方法につき説明する。なおガラス板の周辺部における
主応力は、このガラス板の縁と平行な方向及びこれに垂
直な方向にそれぞれ存在するのが通常であるので、主応
力がこれらの方向に存在することは既知であるとする。
測定物体としてのガラス板の周辺部の主応力差を測定す
る方法につき説明する。なおガラス板の周辺部における
主応力は、このガラス板の縁と平行な方向及びこれに垂
直な方向にそれぞれ存在するのが通常であるので、主応
力がこれらの方向に存在することは既知であるとする。
第4図及び第5図において、まずスイッチ(43をオン
して豆電球(44)を点燈させる。次に連結部材(ハ)
を手で握って、被測定物体としてのガラス板端(一点鎖
線で示す)が投影部(2I)と検出部(2々との間に位
置するようにする。次に細孔(84b)から水晶楔(財
)を観察しながら、リング醐をリング−の左端の内周面
(,65a )に沿って中心軸〜の回フに回転させるこ
とによって水晶楔(財)を目盛仮り〔と共に回転させ、
水晶1id(64)の長手方向(第6図の矢印B方向)
をガラス板(ハ)の縁(86a)に平行に合わせる。な
おこの際、目盛板60)の目盛フ關とは垂直に刻まれて
いる線09)(第6図)を用いると合わせ易い。次にネ
ジ(5ηをゆるめ穴状態でリングl55)を回して偏光
板6eを中心細編の回りに回転させる。この時、偏光板
(至)及び検光板(761のそれぞれの振動面が互いに
直交すると、第7図に示すように、視野内の水晶楔−の
上に黒い干渉縞(8?)が観察される。この第7図から
明らかなように、ガラス板(8Qがない部分に観察され
る干渉縞(87a)は目盛板(60)に刻まれている目
盛D 131のうちの目盛り0の線(63a)の上に位
置しているが、ガラス板端の部分に観察される干渉縞(
87b)はこのガラス板端の内部応力1こ応じて上記目
盛り0の線(65a)から移動している。なお水晶楔(
6勺は、被測定物体を投影部(21)と検出部シzとの
間に挿入しない状態において、干渉縞g3T)が目盛板
(60)の目盛力0の線(65a)上に位置するように
目盛板(60)に対して予め接着しである。次に干渉縞
(87b)の目盛りOの、1it(63a)からの移動
量を目盛fi fialによって読み取る。例えば、目
盛り關の間隔が0.5IliIでろる場合には、Cで示
す位置における干渉縞(87b)の目盛力0の線(66
a)からの移動量41は1冨真となる、。このようにし
て、目盛フ0の線(63a)に沿って干渉縞(87b)
の移動量を測定し、この測定値を既述の(3)式の4に
代入することによって上記目盛シ0の線(63a)に沿
っての主応力差σ1−σ2をめることができる。なお干
渉縞(87b)が移動する向きは、主応力差σ1−σ2
の符号によって互いに異なる。
して豆電球(44)を点燈させる。次に連結部材(ハ)
を手で握って、被測定物体としてのガラス板端(一点鎖
線で示す)が投影部(2I)と検出部(2々との間に位
置するようにする。次に細孔(84b)から水晶楔(財
)を観察しながら、リング醐をリング−の左端の内周面
(,65a )に沿って中心軸〜の回フに回転させるこ
とによって水晶楔(財)を目盛仮り〔と共に回転させ、
水晶1id(64)の長手方向(第6図の矢印B方向)
をガラス板(ハ)の縁(86a)に平行に合わせる。な
おこの際、目盛板60)の目盛フ關とは垂直に刻まれて
いる線09)(第6図)を用いると合わせ易い。次にネ
ジ(5ηをゆるめ穴状態でリングl55)を回して偏光
板6eを中心細編の回りに回転させる。この時、偏光板
(至)及び検光板(761のそれぞれの振動面が互いに
直交すると、第7図に示すように、視野内の水晶楔−の
上に黒い干渉縞(8?)が観察される。この第7図から
明らかなように、ガラス板(8Qがない部分に観察され
る干渉縞(87a)は目盛板(60)に刻まれている目
盛D 131のうちの目盛り0の線(63a)の上に位
置しているが、ガラス板端の部分に観察される干渉縞(
87b)はこのガラス板端の内部応力1こ応じて上記目
盛り0の線(65a)から移動している。なお水晶楔(
6勺は、被測定物体を投影部(21)と検出部シzとの
間に挿入しない状態において、干渉縞g3T)が目盛板
(60)の目盛力0の線(65a)上に位置するように
目盛板(60)に対して予め接着しである。次に干渉縞
(87b)の目盛りOの、1it(63a)からの移動
量を目盛fi fialによって読み取る。例えば、目
盛り關の間隔が0.5IliIでろる場合には、Cで示
す位置における干渉縞(87b)の目盛力0の線(66
a)からの移動量41は1冨真となる、。このようにし
て、目盛フ0の線(63a)に沿って干渉縞(87b)
の移動量を測定し、この測定値を既述の(3)式の4に
代入することによって上記目盛シ0の線(63a)に沿
っての主応力差σ1−σ2をめることができる。なお干
渉縞(87b)が移動する向きは、主応力差σ1−σ2
の符号によって互いに異なる。
なおガラス板(86)の縁(86a)に垂直な方向の主
応力(σ2とする)は縁(86a)に平行な方向の主応
力(σ1とする)lこ比べて非常に小さいので、既述の
(3)式においてσ2≧0とすれば σに(lXi()/(tXo) (4)となシ、この(
4)式から主応力σ1をめることができる。
応力(σ2とする)は縁(86a)に平行な方向の主応
力(σ1とする)lこ比べて非常に小さいので、既述の
(3)式においてσ2≧0とすれば σに(lXi()/(tXo) (4)となシ、この(
4)式から主応力σ1をめることができる。
上述の実施例においては、主応力σ1、σ2の方向が既
知であるとしたが、一般に主応力σ1、σ2の方向が知
られていない場合にけ、測定したい場所に目盛板60)
の中心(第6図のD)を合わせ、リング(59)を回転
させることによって水晶!Hの角度を種橿に変えては上
述の測定を繰り返すことによって干渉縞@ηの移動量が
最大になる方向を探し出せばよい。この移動量最大の方
向及びこの方向に垂直な方向が主応力の方向である。
知であるとしたが、一般に主応力σ1、σ2の方向が知
られていない場合にけ、測定したい場所に目盛板60)
の中心(第6図のD)を合わせ、リング(59)を回転
させることによって水晶!Hの角度を種橿に変えては上
述の測定を繰り返すことによって干渉縞@ηの移動量が
最大になる方向を探し出せばよい。この移動量最大の方
向及びこの方向に垂直な方向が主応力の方向である。
上述の実施例においては、第6図に示すように、0.5
H間隔で目盛りIdか刻まれている目盛板−に水晶楔−
を接着することによって目11湯を水晶楔(財)と一体
に結合し、しかも上記接着の際、被測定物体を投影部t
2Dと検出部(社)との間に挿入しない状態において干
渉縞g3でが目盛板Hの目盛り0の線(65a)上に位
置するようにしているので、干渉縞(8ηの移動量を直
読することかできる。従って、被測定物体の主応力差を
極めて迅速に測定することができる。また測定に必要な
操作は、リングi5!Illを回転させることによつ気
目盛板−及び水晶楔(財)を回転させることだけでめる
ので、測定操作が極めて簡易である。さらに、ネジ(6
印を締め付けたりゆるめたりすることによって、リング
6ωを中空部材−に対して着脱自在に取っ付けているの
で、測定すべき主応力差の大きさに応じて最適な楔角を
有する水晶楔−に交換する際の手間が殆どいらない。
H間隔で目盛りIdか刻まれている目盛板−に水晶楔−
を接着することによって目11湯を水晶楔(財)と一体
に結合し、しかも上記接着の際、被測定物体を投影部t
2Dと検出部(社)との間に挿入しない状態において干
渉縞g3でが目盛板Hの目盛り0の線(65a)上に位
置するようにしているので、干渉縞(8ηの移動量を直
読することかできる。従って、被測定物体の主応力差を
極めて迅速に測定することができる。また測定に必要な
操作は、リングi5!Illを回転させることによつ気
目盛板−及び水晶楔(財)を回転させることだけでめる
ので、測定操作が極めて簡易である。さらに、ネジ(6
印を締め付けたりゆるめたりすることによって、リング
6ωを中空部材−に対して着脱自在に取っ付けているの
で、測定すべき主応力差の大きさに応じて最適な楔角を
有する水晶楔−に交換する際の手間が殆どいらない。
のみならず、干渉縞(87)が移動する距離を測定する
ための距離測定手段を、マイクロメータに比べて極めて
安価な目盛板(io)に刻まれた目盛baによって構成
しているので、応力測定装置を安価に構成することがで
きる。
ための距離測定手段を、マイクロメータに比べて極めて
安価な目盛板(io)に刻まれた目盛baによって構成
しているので、応力測定装置を安価に構成することがで
きる。
なお上述の実施例の応力測定装置は全要約30C11゜
重さ約2 kg程度であって、極めて小形かつ軽量であ
るので、片手でも容易に持ち運びできて便利である。
重さ約2 kg程度であって、極めて小形かつ軽量であ
るので、片手でも容易に持ち運びできて便利である。
本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本
発明の技術的思想に基づく種々の変形が可能でるる。例
えば、上述の実施例においては目盛りお3か刻まれてい
る目盛板のO)に水晶撲(財)を接着しているが、他の
方法によって目G!0163と水晶楔βaとを直接的に
一体結合させてもよいことは勿論、これら両者を間接的
に一体結合させてもよい。また目盛カーの間隔も上述の
実施例の値に限定されるもの′Cはな“・さら溌上述の
実施例1こおいては′電池(37)(ト)によって豆電
球(44)を点燈させているが、豆電球(44)を点燈
させるための電源を応力測定装置の外部に設けてもよい
。このようにすれば、応力測定装置の重さをさらに軽く
することかできる。
発明の技術的思想に基づく種々の変形が可能でるる。例
えば、上述の実施例においては目盛りお3か刻まれてい
る目盛板のO)に水晶撲(財)を接着しているが、他の
方法によって目G!0163と水晶楔βaとを直接的に
一体結合させてもよいことは勿論、これら両者を間接的
に一体結合させてもよい。また目盛カーの間隔も上述の
実施例の値に限定されるもの′Cはな“・さら溌上述の
実施例1こおいては′電池(37)(ト)によって豆電
球(44)を点燈させているが、豆電球(44)を点燈
させるための電源を応力測定装置の外部に設けてもよい
。このようにすれば、応力測定装置の重さをさらに軽く
することかできる。
また上述の実施例においては、目盛板−に設けられてい
る目盛J [3の像と被測定物体から出る干渉縞(87
りを開口([:14b)から同時に直接観察しているが
、例えば開口(84b)から出る光を所定のレンズ系に
通すことによって目盛フ關及び干渉縞(87b)をスク
リーンに拡大投影してもよい。さらにTVモニター上に
上記目盛D i31及び干渉縞(87b)を映してもよ
い。
る目盛J [3の像と被測定物体から出る干渉縞(87
りを開口([:14b)から同時に直接観察しているが
、例えば開口(84b)から出る光を所定のレンズ系に
通すことによって目盛フ關及び干渉縞(87b)をスク
リーンに拡大投影してもよい。さらにTVモニター上に
上記目盛D i31及び干渉縞(87b)を映してもよ
い。
以上述べたように、本発明に係る応力測定装置によれば
、距離測定手段を目盛シによって構成し、この目盛夛の
像と被測定物体から出る干渉縞を同時に直接観察または
投影してこの干渉縞の移動する距離を上記目盛りで読み
取るようにしているので、主応力差を簡易かつ迅速に測
定することができると共に、応力測定装置を安価に構成
することができる。
、距離測定手段を目盛シによって構成し、この目盛夛の
像と被測定物体から出る干渉縞を同時に直接観察または
投影してこの干渉縞の移動する距離を上記目盛りで読み
取るようにしているので、主応力差を簡易かつ迅速に測
定することができると共に、応力測定装置を安価に構成
することができる。
第1図は従来の応力測定装置の止面図、第2A図〜第2
D図は従来の応力測定装置fこよる応力の測定方法を説
明するための水晶楔部分の平面図、第6図は水晶楔の斜
視図、第4図及び第5図は本発明に係る応力測定装置の
縦断面図及び斜視図、第6図は本発明に係る応力測定装
置においてそれぞれ用いる目盛板及び水晶楔が互いに接
着された状態でリングに取り付けられている状態を示す
平面図、第7図は本発明に係る応力測定装置をこよる応
力の測定方法を説明するための水晶楔部分の平面図であ
る。 なお図面lこ用いた符号において、 (1)・・・・・・・・・・・・光源 (2肋クー・・・・・・集光レンズ (3)C5fil・・・・・・・・・偏光板(偏光手段
〕(71(B41・・・・・・・・・水晶楔(位相差発
生手段)+8X76)・・・・・・・・・検光板(検光
手段)住謔η・・・・・・・・・干渉縞 (131・・・・・・・・・・・・マイクロメータ(距
離測定手段)(16)・・・・・・・・・・・・被測定
物体C(7)C(8)・・・・・・・・・電池(431
・・・・・・・・・・・・スイッチ(44J・・・・・
・・・・・・・豆電球(光源)(60)・・・・・曲・
・・目盛板 −・・・・・・・・・・・・目盛り(距離測定手段)峙
・・・・・・・・・・・・拡大レンズ(8Q・・・・・
・・・・・・・ガラス板(被測定物体)でめる。 代理人 土産 勝 〃 常 包 芳 男 〃 杉浦俊貴 第1図 1 第3図
D図は従来の応力測定装置fこよる応力の測定方法を説
明するための水晶楔部分の平面図、第6図は水晶楔の斜
視図、第4図及び第5図は本発明に係る応力測定装置の
縦断面図及び斜視図、第6図は本発明に係る応力測定装
置においてそれぞれ用いる目盛板及び水晶楔が互いに接
着された状態でリングに取り付けられている状態を示す
平面図、第7図は本発明に係る応力測定装置をこよる応
力の測定方法を説明するための水晶楔部分の平面図であ
る。 なお図面lこ用いた符号において、 (1)・・・・・・・・・・・・光源 (2肋クー・・・・・・集光レンズ (3)C5fil・・・・・・・・・偏光板(偏光手段
〕(71(B41・・・・・・・・・水晶楔(位相差発
生手段)+8X76)・・・・・・・・・検光板(検光
手段)住謔η・・・・・・・・・干渉縞 (131・・・・・・・・・・・・マイクロメータ(距
離測定手段)(16)・・・・・・・・・・・・被測定
物体C(7)C(8)・・・・・・・・・電池(431
・・・・・・・・・・・・スイッチ(44J・・・・・
・・・・・・・豆電球(光源)(60)・・・・・曲・
・・目盛板 −・・・・・・・・・・・・目盛り(距離測定手段)峙
・・・・・・・・・・・・拡大レンズ(8Q・・・・・
・・・・・・・ガラス板(被測定物体)でめる。 代理人 土産 勝 〃 常 包 芳 男 〃 杉浦俊貴 第1図 1 第3図
Claims (1)
- 光源からの光を偏光手段に入射させて得られる偏光を複
屈折性物質から成る位相差発生手段に入射させ、この位
相差発生手段から得られる互いに振動方向か直交しかつ
位相差を有する2つの偏光性を有する応力を測定すべき
被測定物体を上記偏光手段と上記位相差発生手段との間
に挿入することにより移動する距離を距離測定手段によ
って測定し、この測定値から上記被測定物体の応力をめ
るようにした応力測定装置において、上記距離測定手段
を目盛りから構成し、この目盛りの像と上記被測定物体
から出る上記干渉縞を同時に直接観察−1:′fcは投
影してこの干渉縞の上記移動する距離を上記目盛りで読
み取るようにしたことを特徴とする応力測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20560483A JPS6097226A (ja) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | 応力測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20560483A JPS6097226A (ja) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | 応力測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6097226A true JPS6097226A (ja) | 1985-05-31 |
Family
ID=16509612
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20560483A Pending JPS6097226A (ja) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | 応力測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6097226A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150300897A1 (en) * | 2012-11-29 | 2015-10-22 | Beijing Institute Of Technology | Sensor device and residual stress detection system employing same |
CN113295301A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-08-24 | 广东电网有限责任公司惠州供电局 | 一种土体应力监测装置 |
-
1983
- 1983-11-01 JP JP20560483A patent/JPS6097226A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150300897A1 (en) * | 2012-11-29 | 2015-10-22 | Beijing Institute Of Technology | Sensor device and residual stress detection system employing same |
US9863826B2 (en) * | 2012-11-29 | 2018-01-09 | Beijing Institute Of Technology | Sensor device and residual stress detection system employing same |
CN113295301A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-08-24 | 广东电网有限责任公司惠州供电局 | 一种土体应力监测装置 |
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