JP2006308414A - Maximum displacement memory device - Google Patents

Maximum displacement memory device Download PDF

Info

Publication number
JP2006308414A
JP2006308414A JP2005131104A JP2005131104A JP2006308414A JP 2006308414 A JP2006308414 A JP 2006308414A JP 2005131104 A JP2005131104 A JP 2005131104A JP 2005131104 A JP2005131104 A JP 2005131104A JP 2006308414 A JP2006308414 A JP 2006308414A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
strain
displacement
maximum displacement
maximum
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005131104A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Matsubara
秀彰 松原
Yoshiki Okuhara
芳樹 奥原
Yasuo Inada
泰夫 稲田
Makoto Suzuki
鈴木  誠
Yutaka Inada
裕 稲田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OSAKI SOGO KENKYUSHO KK
Shimizu Construction Co Ltd
Japan Fine Ceramics Center
Shimizu Corp
Original Assignee
OSAKI SOGO KENKYUSHO KK
Shimizu Construction Co Ltd
Japan Fine Ceramics Center
Shimizu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by OSAKI SOGO KENKYUSHO KK, Shimizu Construction Co Ltd, Japan Fine Ceramics Center, Shimizu Corp filed Critical OSAKI SOGO KENKYUSHO KK
Priority to JP2005131104A priority Critical patent/JP2006308414A/en
Publication of JP2006308414A publication Critical patent/JP2006308414A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily obtain maximum displacement or strain when necessary by storing maximum displacement or strain. <P>SOLUTION: The maximum displacement memory device 20 comprises an elastic deformation body 2 retained in a sensing portion so as to cause an extension strain when the displacement is caused, and a conduction path fixed to the extension strain generation part of the elastic deformation body 2 and formed with a percolation structure of conductive particles or continuous conductive fiber. The conductive path comprises sensors 10a and 10b showing variation of conductivity for the strain worked on the conduction path and a residual resistance phenomenon which is effective for retaining the conductivity varied with the maximum value of the strain. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、最大どの程度変位したかを記憶する装置に関し、地震などの不測の事態発生後において、該事態により生じた変位を簡易に検出できる最大変位記憶装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for storing how much the maximum displacement has occurred, and relates to a maximum displacement storage apparatus that can easily detect a displacement caused by an unexpected situation such as an earthquake.

地震などの動的な不測事態の発生後には、各所において迅速に発生前の機能が復旧される必要がある。こうした場合、災害を受けた機器や部材が破損していないかどうか、本来の機能を発揮できるかどうかを確認する必要がある。しかし、不測の事態による過大な変位や歪は、機器や部材自体の復元力により外形的には変位前の状態に戻ってしまう場合や、外部から確認できない場合がほとんどである。このような状態を検知することなくそのまま作動を開始すれば、これらの機器等を破損するなど意図しない事態が生じるおそれがある。   After the occurrence of a dynamic contingency such as an earthquake, the functions before the occurrence need to be quickly restored at various places. In such a case, it is necessary to confirm whether or not the device or member affected by the disaster is damaged and whether or not the original function can be exhibited. However, excessive displacement and distortion due to unforeseen circumstances often return to the pre-displacement state due to the restoring force of the device or the member itself, or cannot be confirmed from the outside. If the operation is started as it is without detecting such a state, an unintended situation such as damage to these devices may occur.

従来からの変位計あるいは歪ゲージなどの変位検出装置は、いずれも、測定した時点における変位を検出するものである。したがって、このような変位検出装置は、常時変動する物体や変動が始まる原因が別途検出できる場合(例えば列車が接近することを検出して橋桁の振動測定を開始するなど)を対象とし、連続的な時系列データとして変位を検出している。また、従来、例えば、地震などの動的な不測の事態が生じた際の変位を検出するには、地震動による地面・構造物等の揺れを常時モニタリングする装置(トリガー)を用意し、トリガーの指令によって変位検出装置および記録装置を始動させて変位等のデータ検出および記録を開始する必要があった(特許文献1)。さらに、地震のように動的な事態が急激に生じる場合には、初期データの欠損を防止するために、常に数秒間のデータを計測・保存し続ける「遅延装置」が必要であった。
特開2002−5646
Conventional displacement detectors such as displacement gauges and strain gauges detect the displacement at the time of measurement. Therefore, such a displacement detection device is intended for continuous detection of an object that constantly changes and the cause of the start of the change (for example, when a train approaching is detected and a bridge girder vibration measurement is started). Displacement is detected as time series data. Conventionally, for example, in order to detect displacement in the event of a dynamic unforeseen event such as an earthquake, a device (trigger) that constantly monitors shaking of the ground, structures, etc. due to earthquake motion is prepared. It has been necessary to start detection and recording of data such as displacement by starting the displacement detection device and the recording device according to the command (Patent Document 1). Furthermore, when a dynamic situation such as an earthquake occurs suddenly, a “delay device” that continuously measures and stores data for several seconds is necessary to prevent loss of initial data.
JP2002-5646

しかしながら、トリガーとなる常時モニタリング装置、・記録装置および遅延装置は技術的に高度なシステムでしかも高価である。さらに、従来型の変位計等でこうした最大変位を検出しようとするには、記録された膨大な時系列データを検索し、最大変位あるいは歪みの値を求めなければならない。   However, the constant monitoring device, the recording device, and the delay device as triggers are technically sophisticated systems and are expensive. Furthermore, in order to detect such a maximum displacement with a conventional displacement meter or the like, it is necessary to search a large amount of recorded time series data and obtain a value of the maximum displacement or distortion.

そこで、本発明では、最大変位又は歪みを記憶し、必要時に簡易に最大変位又は歪みを取得できる最大変位記憶装置を提供することを一つの目的とする。また、本発明では、そうした最大変位記憶装置を備える機器及びそのような最大変位記憶装置を備える機器の変位計測システムを提供することを他の一つの目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a maximum displacement storage device that stores the maximum displacement or distortion and can easily acquire the maximum displacement or distortion when necessary. Another object of the present invention is to provide a device including such a maximum displacement storage device and a displacement measurement system for the device including such a maximum displacement storage device.

本発明者らは、上記した課題の少なくとも一つを解決するためのものとして、以下の手段を採った。   In order to solve at least one of the above problems, the present inventors have taken the following measures.

本発明の一つの態様である最大変位記憶装置は、
変位が生じたときに引張り歪が生じるようにセンシング部位に保持される弾性変形体と、
該弾性変形体の引張り歪発生部位に固定されるセンサであって、導電性粒子のパーコレーション構造又は連続する導電性繊維による導電経路と、該導電経路を保持する有機質相とを備え、この導電経路は前記センサに作用した歪に対して導電性が変化可能であるとともに、前記センサに作用した歪が最大であるとき、この歪に対応して変化した導電性の当該変化量の少なくとも一部を保持するのに有効な残留抵抗現象を示す、歪センサと、
を備えることを要旨とする。
The maximum displacement storage device according to one aspect of the present invention is:
An elastically deformable body that is held in the sensing region so that tensile strain occurs when displacement occurs;
A sensor fixed to a tensile strain generation site of the elastic deformable body, comprising a conductive path by a percolation structure of conductive particles or a continuous conductive fiber, and an organic phase that holds the conductive path. The conductivity can be changed with respect to the strain applied to the sensor, and when the strain applied to the sensor is maximum, at least a part of the change amount of the conductivity changed corresponding to the strain is obtained. A strain sensor that exhibits an effective residual resistance phenomenon to hold,
It is a summary to provide.

この最大変位記憶装置によれば、前記センサは、センサが受けた歪によって導電性が変化可能であって、センサに作用した前記歪がこれまで受けた歪のうち最大であった場合には、この歪に対応して変化した導電性の変化量の少なくとも一部を保持するように残留抵抗現象を示す導電経路を有している。このため、歪除去後に導電経路が有する導電性はこれまでにセンサが受けた歪の最大値に対応付けすることができる。すなわち、このセンサは最大歪を導電経路の導電性として記憶することができる。したがって、予め歪センサに負荷した歪と変位との関係及び歪と導電性との関係を取得しておくことで、歪センサに作用した最大変位や最大歪を知ることができる。よって、必要時にこの導電経路に通電することにより、作用した歪みの最大値に対応する導電性についてのデータを得ることができる。この結果、必要時にそれまでの最大歪や該歪による最大変位を検知することができる。また、トリガーとなる常時モニタリング装置や変位計、時系列データの記録装置、遅延装置および最大値検索用のシステムなどを要することなく最大変位や歪みを容易に検出できる。   According to this maximum displacement storage device, the conductivity of the sensor can be changed by the strain received by the sensor, and when the strain applied to the sensor is the largest of the strains received so far, A conductive path exhibiting a residual resistance phenomenon is provided so as to retain at least a part of the amount of change in conductivity corresponding to the strain. For this reason, the conductivity of the conductive path after removing the strain can be associated with the maximum value of the strain that the sensor has received so far. That is, the sensor can store the maximum strain as the conductivity of the conductive path. Therefore, by acquiring the relationship between strain and displacement loaded on the strain sensor in advance and the relationship between strain and conductivity, the maximum displacement and maximum strain acting on the strain sensor can be known. Therefore, by conducting the current through the conductive path when necessary, it is possible to obtain data on the conductivity corresponding to the maximum value of the applied strain. As a result, it is possible to detect the maximum strain up to that point and the maximum displacement due to the strain when necessary. Further, the maximum displacement and distortion can be easily detected without requiring a constant monitoring device, a displacement meter, a time-series data recording device, a delay device, and a maximum value search system as a trigger.

この最大変位記憶装置においては、前記弾性変形体は、片持ち梁型で支持されることができる。こうした形態によれば、変位や歪みを感度よく検出することができる。また、前記弾性変形体を両端固定梁型で支持されることもできる。こうすることで、変位や歪を感度よく検出することができる。さらに、前記弾性変形体は少なくとも一部にアーチ状部を有して支持されることが好ましい。こうすることで、アーチ状部の外側と内側とで異なる方向の変位を検出できる。また、2点間の相対距離の変位を感度よく検出することができる。これらの最大変位記憶装置においては、前記弾性変形体の材質や形態は特に限定しないが、板ばねとすることができる。板ばねであれば、簡易にかつ精度よく最大変位又は歪みを検出することができる。   In this maximum displacement memory device, the elastic deformation body can be supported in a cantilever type. According to such a form, displacement and distortion can be detected with high sensitivity. The elastic deformation body may be supported by a both-end fixed beam type. By doing so, displacement and distortion can be detected with high sensitivity. Furthermore, it is preferable that the elastic deformable body is supported with an arch-shaped portion at least partially. By doing so, it is possible to detect displacements in different directions between the outside and the inside of the arch-shaped portion. Moreover, the displacement of the relative distance between two points can be detected with high sensitivity. In these maximum displacement storage devices, the material and form of the elastic deformation body are not particularly limited, but may be a leaf spring. If it is a leaf spring, the maximum displacement or distortion can be detected easily and accurately.

こうした最大変位記憶装置においては、2つの部位間での最大相対変位を検出するのに用いられるのが好ましい。こうした最大相対変位は、機器内又は部材間において検出する必要性の高い変位であるからである。また、こうした最大変位記憶装置は、2つの部位間における2方向以上の最大相対変位を検出するために用いられるのが好ましい。こうした最大相対変位は、不測の事態において機器内や部材間において生じやすい変位であるからである。   Such a maximum displacement storage device is preferably used to detect the maximum relative displacement between two sites. This is because such maximum relative displacement is a displacement that is highly necessary to be detected in the apparatus or between members. Such a maximum displacement storage device is preferably used for detecting a maximum relative displacement in two or more directions between two parts. This is because such a maximum relative displacement is likely to occur in the equipment or between members in an unexpected situation.

このような最大変位記憶装置は、地震などの災害時のインフラストラクチャーの構造体の健全性判定用に用いることができる。災害時におけるインフラストラクチャーの復旧にはその健全性を迅速にまた的確に判定する必要があり、このような健全性判断に本最変位記憶装置が好ましいからである。ここで、インフラストラクチャーとは、道路、鉄道、港湾、ダム、橋梁、エネルギープラントなどの産業基盤の社会資本のほか、学校、病院、公園、社会福祉施設、及び災害対策施設(防災センター、緊急指定病院、避難所など)などの生活関連の社会資本を含む概念である。また、インフラストラクチャーの構造体とは、こうしたインフラストラクチャーを構成する構造体又はその一部分である。インフラストラクチャーは、地震などにより変位を生じた後であっても、迅速な判断により使用が再開されることが要請されるからである。また、健全性の判定とは、判定対象が本来の機能に支障を及ぼす異常や欠陥のないことを判定することを意味する。   Such a maximum displacement storage device can be used for determining the soundness of an infrastructure structure in a disaster such as an earthquake. This is because the soundness of the infrastructure needs to be quickly and accurately determined in order to restore the infrastructure in the event of a disaster, and this maximum displacement storage device is preferable for such soundness determination. Here, infrastructure refers to industrial infrastructure such as roads, railways, harbors, dams, bridges, energy plants, as well as schools, hospitals, parks, social welfare facilities, and disaster prevention facilities (disaster prevention center, emergency designation) It is a concept that includes social capital related to daily life such as hospitals and shelters. Further, the infrastructure structure is a structure constituting the infrastructure or a part thereof. This is because the infrastructure is required to be resumed by prompt judgment even after being displaced by an earthquake or the like. The determination of soundness means that the determination target determines that there is no abnormality or defect that interferes with the original function.

本発明の最大変位記憶装置を健全性判定用に用いる場合、あらかじめ記憶装置の設置対象部位(複数も可)ごとに健全性を保持できる最大変位を定めておくことにより、必要時にそれまでに装置設置対象部位に生じた最大変位又は歪みを検知することができる。このため、不測の事態などであろうと必要時には速やかにしかも確実に装置設置対象部位の健全性を判定できる。また、トリガーとなる常時モニタリング装置や変位計、時系列データの記録装置、遅延装置および最大値検索用のシステムなどを要することなく最大変位や歪みを容易に検出できる。   When the maximum displacement storage device of the present invention is used for soundness determination, the maximum displacement that can maintain soundness is determined in advance for each installation target part (or a plurality of storage devices) of the storage device. It is possible to detect the maximum displacement or distortion generated in the installation target site. For this reason, even if it is an unexpected situation etc., the soundness of an apparatus installation object site | part can be determined promptly and reliably when needed. Further, the maximum displacement and distortion can be easily detected without requiring a constant monitoring device, a displacement meter, a time-series data recording device, a delay device, and a maximum value search system as a trigger.

さらに、本発明の他の一つの態様である最大変位計測装置は、
変位が生じたときに引張り歪が生じるようにセンシング部位に保持される弾性変形体と、
該弾性変形体の引張り歪発生部位に固定されるセンサであって、導電性粒子のパーコレーション構造又は連続する導電性繊維による導体相と、該導体相を保持する有機質相と、前記導体相を含む導電経路とを備え、この導電経路は前記センサに作用した歪に対して導電性が変化可能であるとともに、前記センサに作用した歪が最大であるとき、この歪に対応して変化した導電性の当該変化量の少なくとも一部を保持するのに有効な残留抵抗現象を示す、歪センサと、を備える最大変位記憶装置と、
該最大変位記憶装置の前記センサの前記導電経路に通電して前記導電経路の導通時における導電性データを取得するとともに、該取得した導電性データに基づいて前記装置における前記センシング部位における最大変位又は歪みを検出する最大変位計測手段と、
を備えることを要旨とする。
Furthermore, the maximum displacement measuring device according to another aspect of the present invention is:
An elastically deformable body that is held in the sensing region so that tensile strain occurs when displacement occurs;
A sensor fixed to a tensile strain generation site of the elastic deformation body, comprising a conductor phase of a conductive particle percolation structure or continuous conductive fibers, an organic phase holding the conductor phase, and the conductor phase A conductive path, the conductivity of the conductive path can be changed with respect to the strain applied to the sensor, and the conductivity changed corresponding to the strain when the strain applied to the sensor is maximum. A maximum displacement storage device comprising a strain sensor that exhibits a residual resistance phenomenon effective to hold at least a part of the change amount of
The conductive displacement of the sensor of the maximum displacement storage device is energized to acquire conductivity data when the conductive pathway is conducted, and based on the acquired conductivity data, the maximum displacement at the sensing site in the device or Maximum displacement measuring means for detecting strain;
It is a summary to provide.

この最大変位測定装置によれば、必要時にこの導電経路に通電することにより、作用した歪みの最大値に対応する導電性についてのデータを得ることができる。したがって、必要時にそれまでにその装置設置対象物のセンシング部位に生じた最大変位又は歪みを検知することができるので、不測の事態などであろうと必要時には速やかにしかも確実に装置設置対象部位の健全性を判定できる。また、トリガーとなる常時モニタリング装置や変位計、時系列データの記録装置、遅延装置および最大値検索用のシステムなどを要することなく最大変位や歪みを容易に検出できる。   According to this maximum displacement measuring device, it is possible to obtain data on conductivity corresponding to the maximum value of the applied strain by energizing the conductive path when necessary. Therefore, since it is possible to detect the maximum displacement or distortion that has occurred in the sensing part of the device installation object until then, the soundness of the device installation target part can be detected promptly and reliably when necessary even in the event of an unexpected situation. Can determine gender. Further, the maximum displacement and distortion can be easily detected without requiring a constant monitoring device, a displacement meter, a time-series data recording device, a delay device, and a maximum value search system as a trigger.

本発明のさらに他の一つの態様である最大変位計測システムは、
1又は複数の機器と、
該機器のセンシング部位に装着され、変位が生じたときに引張り歪が生じるように保持される弾性変形体と、該弾性変形体の引張り歪発生部位に固定されるセンサであって、導電性粒子のパーコレーション構造又は連続する導電性繊維による導体相と、該導体相を保持する有機質相と、前記導体相を含む導電経路とを備え、この導電経路は前記センサに作用した歪に対して導電性が変化可能であるとともに、前記センサに作用した歪が最大であるとき、この歪に対応して変化した導電性の当該変化量の少なくとも一部を保持するのに有効な残留抵抗現象を示す、歪センサと、を備える最大変位記憶装置と、
該最大変位記憶装置の前記センサの前記導電経路に通電して前記導電経路の導通時における導電性データを取得するとともに、該取得した導電性データに基づいて前記変位センシング部位における最大変位又は歪みを検出する最大変位計測手段と、
を備えることを要旨とする。
Still another aspect of the present invention is a maximum displacement measuring system,
One or more devices;
An elastic deformable body that is attached to a sensing portion of the device and is held so as to generate tensile strain when displacement occurs, and a sensor that is fixed to the tensile strain occurrence portion of the elastic deformable body, the conductive particles A conductive phase composed of continuous conductive fibers, an organic phase that holds the conductive phase, and a conductive path that includes the conductive phase, and the conductive path is conductive to strain acting on the sensor. When the strain acting on the sensor is maximum, the residual resistance phenomenon effective to retain at least a part of the change amount of the conductivity changed corresponding to the strain is exhibited. A maximum displacement storage device comprising a strain sensor;
Conducting current through the conductive path of the sensor of the maximum displacement storage device to acquire conductivity data when the conductive path is conducted, and obtaining a maximum displacement or distortion at the displacement sensing portion based on the acquired conductivity data. Maximum displacement measuring means to detect;
It is a summary to provide.

本発明の最大変位計測システムによれば、必要時にこの導電経路に導通させることにより、作用した歪みの最大値に対応する導電性についてのデータを得ることができる。したがって、必要時にはそれまでに装置設置対象部位に生じた最大変位又は歪みを検知することができるので、不測の事態などであろうと必要時に速やかにしかも確実に装置設置対象部位の健全性を判定できる。また、トリガーとなる常時モニタリング装置や変位計、時系列データの記録装置、遅延装置および最大値検索用のシステムなどを要することなく最大変位や歪みを容易に検出できる。   According to the maximum displacement measuring system of the present invention, it is possible to obtain data on conductivity corresponding to the maximum value of the applied strain by conducting the conductive path when necessary. Therefore, since it is possible to detect the maximum displacement or distortion that has occurred in the device installation target site until then, the soundness of the device installation target site can be determined promptly and reliably when necessary, even in the event of an unexpected situation. . Further, the maximum displacement and distortion can be easily detected without requiring a constant monitoring device, a displacement meter, a time-series data recording device, a delay device, and a maximum value search system as a trigger.

次に、本発明の実施の形態について実施例を挙げて説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to examples.

図1は、最大変位計測システム1における最大変位記憶装置20を示す図であり、図2は、最大変位計測システム1の一例を示す図であり、図3は、最大変位記憶装置20における歪センサの最大変位(歪)記憶機能を説明する図であり、図4は、最大変位記憶装置20を機器100の変位センシング部位に装着した状態を示す図である。本実施例の最大変位計測システム1は、機器100と、機器100に備えられた最大変位記憶装置20と、最大変位計測装置200とを備えている。   1 is a diagram showing a maximum displacement storage device 20 in the maximum displacement measurement system 1, FIG. 2 is a diagram showing an example of the maximum displacement measurement system 1, and FIG. 3 is a strain sensor in the maximum displacement storage device 20. FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the maximum displacement storage device 20 is attached to the displacement sensing portion of the device 100. FIG. The maximum displacement measurement system 1 according to the present embodiment includes a device 100, a maximum displacement storage device 20 provided in the device 100, and a maximum displacement measurement device 200.

最大変位記憶装置20は、機器100のセンシング部位に変位が生じたときに引張り歪が生じるように保持される板ばね2と、最大歪を記憶できる歪センサ10とを備えている。板ばね2は、長尺状体であってその一端が片持ち梁型に板ばね2を保持するための固定部4となっており、機器100の所定の変位センシング部位に取り付け可能にするためのねじなどが取り付け可能に形成されている。また、板ばね2の自由端となる他端の両面にはそれぞれ凸状の接触部6a、6bを有している。接触部6a、6bは、機器100のセンシング部位が変位したときに当該センシング部位が当接して、板ばね2を変形させることができるようになっている。   The maximum displacement storage device 20 includes a leaf spring 2 that is held so that a tensile strain is generated when a displacement occurs in the sensing portion of the device 100, and a strain sensor 10 that can store the maximum strain. The leaf spring 2 is a long body, and one end of the leaf spring 2 is a fixing portion 4 for holding the leaf spring 2 in a cantilever shape, so that the leaf spring 2 can be attached to a predetermined displacement sensing part of the device 100. It is formed so that it can be attached. Further, convex contact portions 6a and 6b are provided on both surfaces of the other end which is the free end of the leaf spring 2, respectively. The contact portions 6a and 6b are configured such that when the sensing portion of the device 100 is displaced, the sensing portion is brought into contact with the contact portion 6a and 6b so that the leaf spring 2 can be deformed.

板ばね2の中央部分の引張り歪み発生部位である両面には、それぞれシート状の歪センサ10a、10bを備えている。歪センサ10a、10bは、引張り力に基づく歪(変位)を検出するとともに電気抵抗変化の残留現象によりその歪を記憶することができる。板ばね2では、屈曲した方向と反対側の面に引張り力が作用して引張り歪が生じる。したがって、板ばね2の両面に歪センサ10a、10bを備えることで、板ばね2に生じる二つの屈曲方向への変位(歪)の最大値を記憶できる。   Sheet-shaped strain sensors 10a and 10b are provided on both surfaces, which are tensile strain generation sites, in the central portion of the leaf spring 2, respectively. The strain sensors 10a and 10b can detect a strain (displacement) based on a tensile force and store the strain by a residual phenomenon of an electrical resistance change. In the leaf spring 2, a tensile force acts on the surface opposite to the bent direction, and a tensile strain is generated. Therefore, by providing the strain sensors 10a and 10b on both surfaces of the leaf spring 2, the maximum value of the displacement (strain) in the two bending directions generated in the leaf spring 2 can be stored.

歪センサ10a、10bは、板ばね2に対して接着剤により固定されている。なお、板ばね2に生じた変形が歪センサ10a、10bに確実に伝達するには、接着剤及び/又はボルト・ナットあるいは溶接等による物理的固定手段を好ましく用いることができる。   The strain sensors 10a and 10b are fixed to the leaf spring 2 with an adhesive. In order to reliably transmit the deformation generated in the leaf spring 2 to the strain sensors 10a and 10b, physical fixing means such as an adhesive and / or bolts / nuts or welding can be preferably used.

この歪センサ10a、10bは、導電性粒子のパーコレーション構造又は連続する導電性繊維による導電経路を備え、前記導電経路は、前記導電経路に作用した歪に対して導電率の変化を示すとともにその歪の最大値に対応して変化した導電率を保持するのに有効な残留抵抗現象を示すことができる。この結果、引張り歪を受けた後に外力が解除されても一端受けた最大歪を記憶することができる。こうした、歪センサ10a、10bの導電経路に作用した歪の最大値に対応した導電率変化を保持するのに有効な残留抵抗現象の残留
率(残留保持する導電性変化量の比率)は60%以上であることが好ましく、より好ましくは、80%以上であり、さらに好ましくは90%以上であり、最も好ましくは95%以上である。
Each of the strain sensors 10a and 10b includes a conductive path formed by a percolation structure of conductive particles or a continuous conductive fiber, and the conductive path exhibits a change in conductivity with respect to a strain applied to the conductive path, and the strain. It is possible to exhibit a residual resistance phenomenon effective for maintaining the conductivity changed corresponding to the maximum value of. As a result, the maximum strain received once can be stored even if the external force is released after receiving the tensile strain. The residual ratio of the residual resistance phenomenon (ratio of the amount of change in conductivity to be retained) that is effective in maintaining the change in conductivity corresponding to the maximum value of the strain applied to the conductive paths of the strain sensors 10a and 10b is 60%. Preferably, it is 80% or more, more preferably 90% or more, and most preferably 95% or more.

ここで、歪センサ10a、10bにおける最大変位又は歪の検出機構について説明する。図3には、歪センサ10a、10bに引張り力と圧縮力とを交互に付加したときに計測される引張り歪との関係を示すグラフ図を示す。なお、以下の説明では導電性の指標として電気抵抗値を用いて説明する。図3に示すように、歪センサ10a、10bに引張り力と圧縮力とを交互に付加する。1回目の外力として引張り力を付加していくと歪センサに引張り歪が生じ、グラフのa点まで電気抵抗値は変化する。次に2回目として反対方向に圧縮力が付加されても、電気抵抗値は減少せず、a点での電気抵抗値を維持する。その後、3回目として再び引張り力を付加していくと、1回目の最大引張り歪以下の範囲では電気抵抗値は変化しないが、1回目の最大引張り歪を超えると電気抵抗値が増大しはじめ、付加を停止したときb点に到達する。このように、歪センサ10a、10bにおいては、一旦付加された引張り歪よりも大きな引張り歪が加わらないと電気抵抗値が更新されず、逆にいえば、より大きな引張り歪が作用するまで過去に受けた最大の歪を電気抵抗値として保持(記憶)することができる。なお、導電性の指標として導電率を用いることもできる。   Here, the maximum displacement or strain detection mechanism in the strain sensors 10a and 10b will be described. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the tensile strain measured when the tensile force and the compressive force are alternately applied to the strain sensors 10a and 10b. In the following description, an electrical resistance value is used as an index of conductivity. As shown in FIG. 3, a tensile force and a compressive force are alternately applied to the strain sensors 10a and 10b. When a tensile force is added as the first external force, a tensile strain is generated in the strain sensor, and the electric resistance value changes up to point a in the graph. Next, even if compressive force is applied in the opposite direction for the second time, the electrical resistance value does not decrease, and the electrical resistance value at point a is maintained. After that, when the tensile force is applied again for the third time, the electric resistance value does not change in the range below the first maximum tensile strain, but the electric resistance value starts to increase when the first maximum tensile strain is exceeded, When addition is stopped, point b is reached. As described above, in the strain sensors 10a and 10b, the electrical resistance value is not updated unless a tensile strain larger than the tensile strain once added is applied, and conversely, in the past until a larger tensile strain acts. The received maximum strain can be held (stored) as an electric resistance value. Note that conductivity can also be used as an index of conductivity.

歪センサ10a、10bにおいて検知される電気抵抗値の変化量と変位や歪との関係を予め得ておくことで、検出した電気抵抗値からセンシング部位に生じた変位や歪を知ることができる。   By previously obtaining the relationship between the change amount of the electrical resistance value detected by the strain sensors 10a and 10b and the displacement and strain, it is possible to know the displacement and strain generated in the sensing region from the detected electrical resistance value.

こうしたセンサ10a、10bとしては、例えば、特開2004−264159に記載される歪みセンサを用いることができる。この歪センサは、最大歪に対して不可逆的な破壊挙動を示すような導電経路を備えているとともに、残留抵抗現象の残留率が向上され且つその発現歪が低減されており、もって高い精度で最大歪がモニタリング・記憶されるものである。かかる導電経路の1つの形態は、絶縁性繊維により強化されたマトリックスに導電性粒子の連続接触構造により形成された導電経路である。この導電経路においては、粒子形状及び/又は粒子の対有機質相に対する体積割合が調整されることにより、残留抵抗現象の残留率が向上され且つ発現する歪域が低減され、記憶される最大歪精度が向上される。また、他の1つの形態は、ガラス繊維により強化された樹脂マトリックス中に導電性繊維により形成された導電経路である。この導電経路においては、導電性繊維に張力を負荷した状態とすることで、残留抵抗現象の残留率が向上され且つ発現歪が低減され、記憶される最大歪精度が向上されている。   As such sensors 10a and 10b, for example, a strain sensor described in JP-A-2004-264159 can be used. This strain sensor has a conductive path that exhibits irreversible breaking behavior with respect to the maximum strain, and the residual rate of the residual resistance phenomenon has been improved and the developed strain has been reduced. The maximum strain is monitored and stored. One form of such a conductive path is a conductive path formed by a continuous contact structure of conductive particles in a matrix reinforced with insulating fibers. By adjusting the particle shape and / or the volume ratio of the particles to the organic phase in this conductive path, the residual ratio of the residual resistance phenomenon is improved and the strain range that is manifested is reduced, and the maximum strain accuracy stored. Is improved. Another form is a conductive path formed of conductive fibers in a resin matrix reinforced with glass fibers. In this conductive path, by applying tension to the conductive fiber, the residual ratio of the residual resistance phenomenon is improved, the developed strain is reduced, and the stored maximum strain accuracy is improved.

導電性粒子の連続的な接触構造により導電経路が形成される場合には、導電経路はそのまま、好ましくは有機質相に保持されて高分子材料成形体というセンシング材料形態を有している。導電性粒子としては、導電性を有する材料であれば特に限定しないで使用できる。例えば、カーボンブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、グラファイト、活性炭、炭素短繊維、フラーレン、カーボンウィスカー、カーボンナノチューブ、金属紛、窒化・炭化・酸化チタニウム等の導電性セラミックス粒子等が選択される。導電性粒子は1種あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。   When the conductive path is formed by the continuous contact structure of the conductive particles, the conductive path is maintained as it is, preferably in an organic phase, and has a sensing material form of a polymer material molded body. As the conductive particles, any conductive material can be used without particular limitation. For example, carbon black, ketjen black, acetylene black, graphite, activated carbon, carbon short fiber, fullerene, carbon whisker, carbon nanotube, metal powder, conductive ceramic particles such as nitriding, carbonizing, and titanium oxide are selected. The conductive particles can be used alone or in combination of two or more.

導電性粒子の形態は特に限定しない。例えば、ストラクチャー(凝集体)状、球状、繊維状、棒状、不定形状、薄片状等各種形状のものを1種あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。好ましくは、ストラクチャー(凝集体)状の形態を用いることができ、そのストラクチャーを形成する粒子1つ1つの粒子サイズも特に限定しないが、例えば、10nm〜100nmであることが好ましい。より好ましくは、20nm以上60nm以下の粒子から構成されるストラクチャー(凝集体)状の形態を用いることである。さらに、このストラクチャー(凝集)の程度を示す指標であるDBP(DibutylPhthalate)吸収量(JIS K6217)は、好ましくは10〜1000cm/100gである。より好ましくは、100〜500cm/100gである。また、球状もしくは薄片状の粒子として、好ましくは1μm〜100μmの球状もしくは薄片状の粒子を用いることができる。このような凝集体は、一般に、カーボンブラック粒子において形成されることが多い。具体的には、ブドウ状の凝集体形態を採っている。 The form of the conductive particles is not particularly limited. For example, various shapes such as a structure (aggregate) shape, a spherical shape, a fiber shape, a rod shape, an indefinite shape, and a flake shape can be used alone or in combination. Preferably, a structure (aggregate) form can be used, and the particle size of each particle forming the structure is not particularly limited, but is preferably 10 nm to 100 nm, for example. More preferably, a structure (aggregate) -like form composed of particles of 20 nm or more and 60 nm or less is used. Additionally, DBP (DibutylPhthalate) absorption which is an index indicating the degree of the structure (aggregation) (JIS K6217) is preferably 10~1000cm 3 / 100g. More preferably, it is 100-500 cm < 3 > / 100g. Further, as the spherical or flaky particles, preferably spherical or flaky particles of 1 μm to 100 μm can be used. Such aggregates are generally often formed in carbon black particles. Specifically, it takes a grape-like aggregate form.

また、導電経路が導電性繊維である場合も、有機質相に保持されて高分子材料成形体という複合材料の形態を採っていることが好ましい。ここで導電性繊維としては、導電性を有する繊維であれば特に限定しないが、例えば、ピッチ系・PAN系・気相成長系炭素繊維、SiC等のセラミックス繊維およびその表面に導電性膜を形成した繊維、金属繊維等が選択される。導電性繊維としては各種の導電性繊維を1種あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。導電性繊維はモノフィラメントであってもよいし、マルチフィラメントであってもよい。その径も特に限定しないが、例えば、1μm〜100μmであることが好ましい。より好ましくは、2μm以上10μm以下である。   In addition, when the conductive path is a conductive fiber, it is preferable that the conductive path is in the form of a composite material that is held in an organic phase and is a polymer material molded body. Here, the conductive fiber is not particularly limited as long as it is a conductive fiber. For example, pitch-based, PAN-based, vapor-grown carbon fiber, ceramic fiber such as SiC, and a conductive film formed on the surface thereof. Selected fibers, metal fibers and the like are selected. As the conductive fibers, various conductive fibers can be used alone or in combination of two or more. The conductive fiber may be a monofilament or a multifilament. Although the diameter is not particularly limited, it is preferably 1 μm to 100 μm, for example. More preferably, they are 2 micrometers or more and 10 micrometers or less.

こうした歪センサ10a、10bのマトリックスである有機質相は、例えば、ポリエステル、ポリプロピレン、アクリル、ナイロン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリスルホン、ポリアセタール、ポリウレタン、ポリホマール、ポリブチラール、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリ酢酸ビニル、上記ポリマー2種以上の共重合体、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂が使用できる。これらを1種あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。   The organic phase that is the matrix of the strain sensors 10a and 10b is, for example, polyester, polypropylene, acrylic, nylon, polyethylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polysulfone, polyacetal, polyurethane, polyfomal, polybutyral, Polyamide, polycarbonate, polyvinyl acetate, copolymers of two or more of the above polymers, fluorine resins, silicone resins, epoxy resins, and vinyl ester resins can be used. These can be used alone or in combination of two or more.

さらに、これらの有機質相を熱処理した状態にて使用することもできる。具体的には、不活性雰囲気中にてこれらの有機質相を加熱し、炭化、グラフト、環化、芳香族化、縮合、重合等させることである。この熱処理においては、有機質相の導電性を調整することができる。有機質相において炭素化もしくは黒鉛化の進行を促進すれば、有機質相を導体化させることができ、黒鉛化の進行を抑制することで導体化を抑制し絶縁性を維持することができる。また、有機質相は不活性雰囲気中で熱処理されることによって残留応力が発生する。この残留応力により高い残留率で残留抵抗現象を発現させることができるとともに、低歪であってもその最大値を記憶させることができるようになる。   Furthermore, it can also be used in the state which heat-processed these organic phases. Specifically, these organic phases are heated in an inert atmosphere to carbonize, graft, cyclize, aromatize, condense, polymerize, and the like. In this heat treatment, the conductivity of the organic phase can be adjusted. By promoting the progress of carbonization or graphitization in the organic phase, the organic phase can be made conductive, and by suppressing the progress of graphitization, the formation of conductor can be suppressed and insulation can be maintained. Further, the organic phase is subjected to heat treatment in an inert atmosphere, thereby generating residual stress. With this residual stress, the residual resistance phenomenon can be expressed with a high residual rate, and the maximum value can be stored even with low strain.

導電性粒子による導電経路を有効に機能させるには、有機質相の抵抗性が高いこと、すなわち、絶縁性であることが好ましい。このための熱処理条件は、使用する有機高分子材料により異なるが、熱処理温度を2000℃以下とすることが好ましく、より好ましくは1000℃以下であり、さらに好ましくは600℃以下である。一方、有機質相を導体化するには、同様に使用する高分子材料によって異なるが、熱処理温度を600℃以上とすることが好ましく、より好ましくは1000℃以上であり、さらに好ましくは2000℃以上である。   In order for the conductive path by the conductive particles to function effectively, it is preferable that the organic phase has high resistance, that is, is insulating. The heat treatment conditions for this vary depending on the organic polymer material used, but the heat treatment temperature is preferably 2000 ° C. or lower, more preferably 1000 ° C. or lower, and even more preferably 600 ° C. or lower. On the other hand, in order to convert the organic phase into a conductor, the heat treatment temperature is preferably 600 ° C. or higher, more preferably 1000 ° C. or higher, and still more preferably 2000 ° C. or higher, although it depends on the polymer material used. is there.

また、有機質相には、繊維材料を含めることができる。当該繊維材料としては、例えば、ガラス繊維、ビニロン繊維、アラミド繊維、炭化珪素繊維、アルミナ繊維等の1種あるいは2種以上が使用できる。ここで、導電性粒子の接触構造もしくは導電性繊維を導電経路としてセンシング機能を発現させるため、これらの繊維には電気的絶縁性が必要である。さらに、これらの繊維の方向性は、一方向として本歪センサによる導電率の計測方向もしくは適用構造体に作用する歪方向に対して、平行方向もしくは垂直方向とすることができる。一方向性の場合、同方向を指向する繊維を束ねた繊維束を使用することもできる。計測しようとする歪方向に平行及び垂直方向を指向する繊維を組み合わせたクロス材を用いることもできる。具体的には導電経路に沿って備えられていることが好ましい。   The organic phase can also include a fiber material. As the fiber material, for example, one kind or two or more kinds of glass fiber, vinylon fiber, aramid fiber, silicon carbide fiber, alumina fiber and the like can be used. Here, in order to develop a sensing function using the contact structure of conductive particles or conductive fibers as a conductive path, these fibers need to have electrical insulation. Furthermore, the directionality of these fibers can be parallel or perpendicular to the direction of conductivity measurement by the present strain sensor or the direction of strain acting on the applied structure as one direction. In the case of unidirectionality, a fiber bundle in which fibers oriented in the same direction are bundled can also be used. It is also possible to use a cloth material in which fibers that are parallel and perpendicular to the strain direction to be measured are combined. Specifically, it is preferably provided along the conductive path.

これらの歪センサ10a、10bの導電率もしくは抵抗率を計測する手法としては特に限定しないが、二端子法もしくは四端子法が採用されることが好ましい。こうした導電経路の抵抗率はその材質により様々であるが、導電性粒子による導電経路では比較的高抵抗率となり、二端子法での計測が可能となる。一方、導電性繊維による導電経路では比較的低抵抗率となり、四端子法での計測が必要とされる場合もある。また、その導電率の計測方向としては、機器100のセンシング部位に作用する歪の方向性に留意し、歪の作用する方向に一致させることが好ましい。   A method for measuring the conductivity or resistivity of these strain sensors 10a and 10b is not particularly limited, but it is preferable to adopt a two-terminal method or a four-terminal method. The resistivity of such a conductive path varies depending on the material, but the conductive path with conductive particles has a relatively high resistivity and can be measured by the two-terminal method. On the other hand, a conductive path using conductive fibers has a relatively low resistivity, and measurement by a four-terminal method may be required. In addition, as a measurement direction of the conductivity, it is preferable to pay attention to the directionality of the strain acting on the sensing part of the device 100 and to match the direction in which the strain acts.

歪センサ10a、10bにおける導電経路の両端には図示しない電極を備えており、この電極には、リード線12が接続される。   Electrodes (not shown) are provided at both ends of the conductive paths in the strain sensors 10a and 10b, and lead wires 12 are connected to these electrodes.

図2に示すように、測定装置200は、測定対象部位100に生じた最大変位又は歪を計測し管理する装置である。最も基本的な測定装置200はディジタル式電気抵抗値測定器で、測定点数が少ない場合には、最大変位記憶装置20のリード線12をリード線端子14を介して測定装置200に直結して測定を行うことができる。   As shown in FIG. 2, the measuring device 200 is a device that measures and manages the maximum displacement or strain generated in the measurement target region 100. The most basic measuring device 200 is a digital electric resistance value measuring device. When the number of measurement points is small, the lead wire 12 of the maximum displacement storage device 20 is directly connected to the measuring device 200 via the lead wire terminal 14 for measurement. It can be performed.

測定装置200はディジタル式電気抵抗値測定器にCPUやRAM,ROM等を中心としたマイクロプロセッサを付加して構成されてもよい。このように構成された測定装置200では、複数の最大変位記憶装置20の初期値および換算値(電気抵抗値の変化量を変位あるいは歪へ換算するための係数)さらに最大歪記憶装置20ごとの境界値(その測定部位が健全であるかどうかを判断するための変位あるいは歪の値)などのデータを記憶格納し、また複数の最大変位記憶装置20の測定を行うスキャン機能を備えることができる。これらにより、歪センサ10a、10bにおける電気抵抗値をリード線12、端子14、端子ボックス16を介して取得して、これに基づいて歪センサ10a、10bにおいて発生した最大変位又は歪を算出し、さらに測定部位が健全であるかどうかの判定もできる。測定装置200は、地震時などの不測の事態の時に使用されるため、電池あるいは充電式バッテリなどで作動するものとすることが好ましい。   The measuring apparatus 200 may be configured by adding a microprocessor centered on a CPU, RAM, ROM, etc. to a digital electric resistance measuring device. In the measuring apparatus 200 configured as described above, initial values and converted values (coefficients for converting the amount of change in the electrical resistance value into displacement or strain) of the plurality of maximum displacement storage devices 20 and each maximum strain storage device 20 are provided. A scan function for storing and storing data such as boundary values (displacement or strain values for determining whether or not the measurement site is healthy) and measuring a plurality of maximum displacement storage devices 20 can be provided. . Thus, the electrical resistance value in the strain sensors 10a and 10b is acquired via the lead wire 12, the terminal 14 and the terminal box 16, and based on this, the maximum displacement or strain generated in the strain sensors 10a and 10b is calculated. Further, it can be determined whether the measurement site is healthy. Since the measuring device 200 is used in an unexpected situation such as an earthquake, it is preferable that the measuring device 200 is operated by a battery or a rechargeable battery.

このような最大変位記憶装置20は、図4に示す状態で機器100のセンシング部位に装着される。本実施例の最大変位記憶装置20は、機器100の部材Aと部材Bとの相対変位を検出するものである。図4には、特に、部材Bにおいて変位が想定される場合の設置形態の一例を示している。この例では、部材Bからブラケット110、112を突出させ、このブラケット110、112間に接触部6a、6bが介在されるように、板ばね2が部材Aに固定されている。なお、この例では、部材Aは変位しない固定点あるいは比較的剛な部品・部材であり、部材Bとの相対変位は、図4の紙面内で上下方向に生じることを想定している。   Such a maximum displacement storage device 20 is attached to the sensing part of the device 100 in the state shown in FIG. The maximum displacement storage device 20 of this embodiment detects a relative displacement between the member A and the member B of the device 100. FIG. 4 shows an example of an installation form particularly when displacement is assumed in the member B. In this example, the brackets 110 and 112 are protruded from the member B, and the leaf spring 2 is fixed to the member A so that the contact portions 6a and 6b are interposed between the brackets 110 and 112. In this example, it is assumed that the member A is a fixed point that is not displaced or a relatively rigid part / member, and that the relative displacement with the member B occurs in the vertical direction within the plane of FIG.

次に、この最大変位計測システム1において、地震などにより機器100に大きな変位や歪が生じたことが推定されるときに機器100における最大変位を計測するときの動作について説明する。図5には、最大変位計測システム1において最大変位を計測するときのフローの一例を示す。なお、歪センサ10a、10bの電気抵抗の初期値および電気抵抗の変化値から変位または歪への換算値はあらかじめ測定装置の記憶装置に格納されているものとする。   Next, in the maximum displacement measurement system 1, an operation when measuring the maximum displacement in the device 100 when it is estimated that a large displacement or distortion has occurred in the device 100 due to an earthquake or the like will be described. FIG. 5 shows an example of a flow when measuring the maximum displacement in the maximum displacement measuring system 1. It is assumed that the initial value of the electrical resistance of the strain sensors 10a and 10b and the converted value from the change value of the electrical resistance to the displacement or strain are stored in advance in the storage device of the measuring device.

図5に示すように、複数の計測点に対して回路を切り替え順次電気抵抗値を計測し、初期値との差から変化値を求め、換算値によって最大歪あるいは変位を求め、場合よっては境界値との比較により健全性の判定をすることを測定点の数だけ繰り返す。図5に示すように、測定点が1点である場合には、ディジタル式電気抵抗値測定器をリード線端子に直結し電気抵抗値を読み取ることも可能である。この場合には、初期値との差の算出、換算値による歪あるいは変位への換算、境界値との比較はマニュアルで行う。   As shown in FIG. 5, the circuit is switched for a plurality of measurement points, the electrical resistance value is sequentially measured, the change value is obtained from the difference from the initial value, the maximum strain or displacement is obtained by the converted value, and in some cases the boundary The determination of soundness by comparison with the value is repeated for the number of measurement points. As shown in FIG. 5, when the number of measurement points is 1, it is also possible to read the electrical resistance value by directly connecting a digital electrical resistance value measuring device to the lead wire terminal. In this case, the calculation of the difference from the initial value, the conversion to the strain or displacement by the converted value, and the comparison with the boundary value are performed manually.

以上説明した実施例の最大変位計測システム1によれば、歪センサ10a、10bには、歪みの最大値に対応した導電性を保持するのに有効な抵抗現象が残留する。このため、必要時にこの導電経路に導通させることにより、作用した歪みの最大値に対応する導電性についてのデータを得ることができる。したがって、必要時にそれまでの最大変位又は歪みを検知することができる。また、トリガーとなる常時モニタリング装置や変位計、時系列データの記録装置、遅延装置および最大値検索用のシステムなどを要することなく最大変位や歪みを容易に検出できる。したがって、地震などによって大きな変位が機器100に想定されるときに、ただちに機器100に生じた最大変位(歪)量を計測することができる。このため、機器100の健全性を迅速にかつ的確に評価して、機器100について作動する又は修理するなどの判断を行うことができる。   According to the maximum displacement measuring system 1 of the embodiment described above, a resistance phenomenon that is effective to maintain conductivity corresponding to the maximum value of strain remains in the strain sensors 10a and 10b. For this reason, by conducting the conductive path when necessary, it is possible to obtain data on the conductivity corresponding to the maximum value of the applied strain. Therefore, the maximum displacement or distortion up to that time can be detected when necessary. Further, the maximum displacement and distortion can be easily detected without requiring a constant monitoring device, a displacement meter, a time-series data recording device, a delay device, and a maximum value search system as a trigger. Therefore, when a large displacement is assumed in the device 100 due to an earthquake or the like, the maximum displacement (strain) amount generated in the device 100 can be measured immediately. Therefore, it is possible to quickly and accurately evaluate the soundness of the device 100 and make a determination such as operating or repairing the device 100.

また、本実施例のシステム1によれば、最大変位記憶装置20の歪センサ10a、10bの支持体として弾性変形体を用いているため、機器100において生じた外力を感度よく検出できるとともに、機器100における変形部位が復元することを妨げない。このため、最大変位記憶装置20を装着することによる機器100の動作への影響が回避又は抑制されている。   Further, according to the system 1 of the present embodiment, since the elastic deformation body is used as the support body of the strain sensors 10a and 10b of the maximum displacement storage device 20, the external force generated in the device 100 can be detected with high sensitivity, and the device The deformation part in 100 is not prevented from being restored. For this reason, the influence on operation | movement of the apparatus 100 by mounting | wearing with the maximum displacement memory | storage device 20 is avoided or suppressed.

また、本実施例のシステム1によれば、最大変位記憶装置20が片持ち梁型で機器100の歪センシング部位に支持されているので、機器100における変位や歪みを感度よく検出することができる。また、歪センサ10a、10bにおいては、板ばね2を弾性変形体として用いているため、簡易にかつ精度よく最大変位又は歪みを検出することができる。また、その両面を利用して、二方向の変位を容易に検出することができるようになっている。   Further, according to the system 1 of the present embodiment, the maximum displacement storage device 20 is a cantilever type and supported by the strain sensing portion of the device 100, so that the displacement and strain in the device 100 can be detected with high sensitivity. . In the strain sensors 10a and 10b, since the leaf spring 2 is used as an elastic deformable body, the maximum displacement or strain can be detected easily and accurately. Moreover, the displacement of two directions can be easily detected now using both surfaces.

また、本実施例のシステム1によれば、電源装置として電池あるいは充電式バッテリを用いているので、地震などの緊急時においても確実に最大変位(歪)量の計測が可能となっている。   Further, according to the system 1 of the present embodiment, since the battery or the rechargeable battery is used as the power supply device, the maximum displacement (distortion) amount can be reliably measured even in an emergency such as an earthquake.

ここで、本実施例においては、板ばね2が本発明の最大変位記憶装置の弾性変形体に相当し、歪センサ10a、10bがセンサに相当する。また、測定装置200が本発明の最大変位計測手段に相当する。   Here, in this embodiment, the leaf spring 2 corresponds to an elastic deformation body of the maximum displacement storage device of the present invention, and the strain sensors 10a and 10b correspond to sensors. The measuring device 200 corresponds to the maximum displacement measuring means of the present invention.

なお、本実施例のシステム1においては、弾性変形体として板ばね2を用いたが、これに限定するものではなく、従来公知の各種の弾性変形体を用いることができる。例えば、弾性変形体としては、通常のらせん状のばねや棒状のばね、など構造的に弾性変形を示す各種のバネのほか、材質的に弾性変形する材料を用いて三次元形状を備えるゴムやプラスチックを用いることもできる。好ましくは、構造的及び/又は化学的に安定であって、その弾性変形性能を安定して維持できる構造及び材質を用いることが好ましい。   In the system 1 of the present embodiment, the leaf spring 2 is used as the elastic deformable body. However, the present invention is not limited to this, and various conventionally known elastic deformable bodies can be used. For example, as an elastic deformable body, in addition to various springs that exhibit elastic deformation structurally, such as a normal spiral spring or a rod-shaped spring, rubber having a three-dimensional shape using a material that elastically deforms materially, Plastic can also be used. Preferably, it is preferable to use a structure and a material that are structurally and / or chemically stable and that can stably maintain their elastic deformation performance.

また、本実施例のシステム1においては、弾性変形体は初期において曲げや変形などがない状態で装着するものとしたが、予め屈曲部や湾曲部を有する形態でセンシング部位に装着してもよい。弾性変形体の採り得る形態は、最大変位記憶装置20の装着形態や検出しようとする歪の方向等によって適宜に変更することができる。   Further, in the system 1 of the present embodiment, the elastic deformable body is mounted in the initial state without bending or deformation, but may be mounted on the sensing site in a form having a bent portion or a curved portion in advance. . The form that the elastic deformable body can take can be appropriately changed depending on the mounting form of the maximum displacement storage device 20, the direction of strain to be detected, and the like.

また、本実施例のシステム1においては、シート状の歪センサ10a、10bを用いるものとしたが、歪センサ10a、10bの形態はこれに限定するものではなく、棒状であってもよい。歪センサ10a、10bの形態は、導電性経路の形態や、用いる弾性変形体によっても異なる。   In the system 1 of the present embodiment, the sheet-like strain sensors 10a and 10b are used. However, the form of the strain sensors 10a and 10b is not limited to this, and may be a rod shape. The form of the strain sensors 10a and 10b varies depending on the form of the conductive path and the elastic deformation body to be used.

本実施例のシステム1においては、板ばね2の両面に歪センサ10a、10bを備えるようにして2方向変位検出型としたが、図6に示すように、板ばね2の片面にのみ歪センサを装着すれば、1方向変位検出型としても用いることができる。   In the system 1 of this embodiment, the two-directional displacement detection type is provided by providing the strain sensors 10a and 10b on both sides of the leaf spring 2, but as shown in FIG. Can be used as a one-direction displacement detection type.

また、本実施例のシステム1によれば、機器100のA部材の所定面(最大変位記憶装置20の装着面)に対してB部材が垂直に相対移動することが想定されるセンシング部位に最大変位記憶装置20を固定したが、これに限定するものではなく、想定される変位により板ばね2などの弾性変形体に引張り力が作用する(又は作用しやすい)形態であればよい。このため、センシング部位の形態や想定される変位の方向等により各種の装着形態が可能である。例えば、図7に示すように、交差する部材Aと部材Bとにおいて、部材Aの所定面(最大変位記憶装置20の装着面)に対して平行又はある軌道を描いて変位するような場合には、部材Aに垂直に最大変位記憶装置20を固定するとともに、接触部6a、6bを部材Bから下方に伸びた支持体から側方に突出するブラケット120,122で挟むようになっている。   In addition, according to the system 1 of the present embodiment, the sensing part that is assumed to move relative to the predetermined surface of the A member of the device 100 (the mounting surface of the maximum displacement storage device 20) vertically is maximum. Although the displacement memory | storage device 20 was fixed, it is not limited to this, What is necessary is just a form with which a tensile force acts on an elastic deformation body, such as the leaf | plate spring 2, by the assumed displacement. For this reason, various mounting forms are possible depending on the form of the sensing portion, the assumed direction of displacement, and the like. For example, as shown in FIG. 7, when the members A and B that intersect each other are displaced parallel to a predetermined surface of the member A (the mounting surface of the maximum displacement storage device 20) or along a certain trajectory. The vertical displacement storage device 20 is fixed perpendicularly to the member A, and the contact portions 6a and 6b are sandwiched between brackets 120 and 122 protruding sideways from a support extending downward from the member B.

また、他の例として図8を挙げることができる。図8は、交差する部材Aと部材Bとにおいて、部材Aに対し部材Bが垂直移動する場合の装着形態の一例である。この形態においては、接触部6a、6bを部材Aから側方に伸びた支持体から上方に突出するブラケット120,122で挟むようになっている。このように、変位する部材Bに最大変位記憶装置20を固定することもできるが、変位しないあるいは変位しにくい部材Aに最大変位記憶装置20を固定することもできる。変位により歪センサ10a、10bに感度よく引張り力が作用する形態であればいずれであってもよい。   Another example is shown in FIG. FIG. 8 is an example of a mounting form in the case where the member B and the member B intersect each other and the member B moves vertically with respect to the member A. In this embodiment, the contact portions 6a and 6b are sandwiched between brackets 120 and 122 that protrude upward from a support body extending laterally from the member A. In this way, the maximum displacement storage device 20 can be fixed to the member B that is displaced, but the maximum displacement storage device 20 can also be fixed to the member A that is not displaced or difficult to displace. Any configuration may be used as long as a tensile force acts on the strain sensors 10a and 10b with high sensitivity by displacement.

次に、本発明の最大変位計測システム1の他の実施例について説明する。本実施例は、両端固定梁型の最大変位記憶装置420を用いる以外は、実施例1と同様の構成を備えている。図9には、本実施例の最大変位記憶装置420の構造の概略を示すとともに、図10には、機器100への装着形態を示す。以下、実施例2の説明では、実施例1と同様の構成についてはその説明を省略し、実施例1で記載した部材名等とそれに対応する符号をそのまま用いることができるものについては、それを用いて説明する。   Next, another embodiment of the maximum displacement measuring system 1 of the present invention will be described. The present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, except that a both-end fixed beam type maximum displacement storage device 420 is used. FIG. 9 shows an outline of the structure of the maximum displacement storage device 420 of the present embodiment, and FIG. Hereinafter, in the description of the second embodiment, the description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted, and the member names described in the first embodiment and the symbols corresponding thereto can be used as they are. It explains using.

図9に示すように、最大変位記憶装置420は、アーチ状部を有する板ばね402と、歪センサ410a、410bとを備えている。板ばね402は、長尺の板状体であってアーチ状に変形されており、その両端に機器100のセンシング部位に板ばね402を装着可能な固定部404a,404bを有している。この固定部404a,404bは、同時に、機器100のセンシング部位における変位の伝達部分であり、両端の固定部404a、404b間に生じる変位を検出可能となっている。   As shown in FIG. 9, the maximum displacement storage device 420 includes a leaf spring 402 having an arch-shaped portion and strain sensors 410a and 410b. The leaf spring 402 is a long plate-like body and is deformed into an arch shape, and has fixing portions 404a and 404b to which the leaf spring 402 can be attached to the sensing part of the device 100 at both ends thereof. The fixed portions 404a and 404b are simultaneously displacement transmission portions in the sensing part of the device 100, and can detect displacement generated between the fixed portions 404a and 404b at both ends.

この最大変位記憶装置420においては、板ばね402のアーチ状部位に歪センサ410a、410bが固定されている。アーチ状部位の外表面は、アーチの間隔が狭まるような変形が生じたときに引張り力が作用する部位であり、アーチ状部位の内表面は、アーチの間隔が広がるような変形が生じたときに引張り力が作用する部位である。したがって、本実施例の歪センサ410a、410bによれば、2部位間の区間長さの変位(最小値、最大値)を検出するのに有効である。歪センサ410a、410bは、実施例1と同様、導電性粒子による導電経路を備えている。   In the maximum displacement storage device 420, strain sensors 410 a and 410 b are fixed to the arched portion of the leaf spring 402. The outer surface of the arched part is the part where the tensile force acts when deformation occurs that narrows the arch interval, and the inner surface of the arched part is when deformation that increases the arch interval occurs It is a site where a tensile force acts on. Therefore, according to the strain sensors 410a and 410b of the present embodiment, it is effective to detect the displacement (minimum value, maximum value) of the section length between the two parts. Similar to the first embodiment, the strain sensors 410a and 410b include a conductive path using conductive particles.

このような最大変位記憶装置420は、図10に示す状態で機器100のセンシング部位に装着される。図10に示す形態は、特に、部材Aと部材Bとの相対距離の計測に適した装着形態である。すなわち、相対距離の最小値をアーチ状部の外表面に固定した歪センサ410aで計測でき、相対距離の最大値をアーチ状部の内表面に固定した歪センサ410bで計測できる。   Such a maximum displacement storage device 420 is attached to the sensing part of the device 100 in the state shown in FIG. The form shown in FIG. 10 is a mounting form particularly suitable for measuring the relative distance between the member A and the member B. That is, the minimum value of the relative distance can be measured by the strain sensor 410a fixed to the outer surface of the arch-shaped portion, and the maximum value of the relative distance can be measured by the strain sensor 410b fixed to the inner surface of the arch-shaped portion.

こうした実施例2のシステム1によれば、実施例1と同様にして適時に歪センサ410a、410bに通電し(ステップS100)、電気抵抗値を取得して(ステップS200)、最大変位(歪)の計測が可能である。   According to the system 1 of the second embodiment, the strain sensors 410a and 410b are energized in a timely manner as in the first embodiment (step S100), the electric resistance value is acquired (step S200), and the maximum displacement (strain) is obtained. Can be measured.

以上説明した実施例2の最大変位計測システム1によれば、実施例1と同様の作用効果を奏することができるほか、最大変位記憶装置420がアーチ状の板ばね402を有しているため、相対距離の変化に類される変位(歪)を記憶し、計測することができる。したがって、こうした変位を生じやすい機器100やこうした変位の生じる可能性のあるセンシング部位に適用するのに有効なシステム1が提供される。特に、アーチ状部を有する板ばね402を利用し、その外表面と内表面とで異なる方向性の変位(外表面では距離の縮小、内表面では拡大)を検出できるため、センシング部位の変位について多くの情報が得られるため、機器100の健全性等についてより正確な判断が可能となる。   According to the maximum displacement measurement system 1 of the second embodiment described above, the same operational effects as the first embodiment can be obtained, and the maximum displacement storage device 420 includes the arched leaf spring 402. A displacement (strain) similar to a change in relative distance can be stored and measured. Therefore, the system 1 effective to be applied to the device 100 that is likely to cause such a displacement and the sensing part that may cause such a displacement is provided. In particular, by using a leaf spring 402 having an arch-shaped portion, it is possible to detect displacements with different directivities on the outer surface and inner surface (distance reduction on the outer surface, enlargement on the inner surface). Since a lot of information can be obtained, it is possible to more accurately determine the soundness of the device 100 and the like.

また、本実施例のシステム1によれば、アーチ状の板ばね402を利用しているため、機器100へのセンシング部位への装着形態の自由度が向上されるとともに、装着の際にブラケットの使用を減少させて装着形態を簡素化することができる。   In addition, according to the system 1 of the present embodiment, since the arched leaf spring 402 is used, the degree of freedom of the mounting form on the sensing part to the device 100 is improved, and the bracket is attached at the time of mounting. The usage can be reduced and the mounting configuration can be simplified.

なお、実施例1において既に記載した変形例は、実施例2においても適用できるほか、以下の変形が可能である。本実施例においては、U字状のアーチ型板ばね402を用いるものとしたがアーチ型は、U字状に限定するものではなく、円弧状であってもよいし、複数のアーチ状部を有するものであってもよい。また、アーチ状部を有していれば、リングあるいはリング状のバネを用いることもできるし、断面半円状あるいは全円に近い断面の筒体等も用いることができる。また、実施例1と同様に、本実施例のアーチ型板ばね402もアーチ状部を有する弾性変形体であれば、板ばね以外のものを用いることができる。さらに、アーチ状部を有する弾性変形体としては、アーチ状部としてその外表面又は内表面に相当する部位のみを有するような形態の弾性変形体を用いることもできる。   The modification already described in the first embodiment can be applied to the second embodiment, and the following modifications are possible. In this embodiment, the U-shaped arched leaf spring 402 is used. However, the arch shape is not limited to the U-shape, and may be an arc shape, and a plurality of arch-shaped portions may be provided. You may have. Moreover, if it has an arch-shaped part, a ring or a ring-shaped spring can be used, or a cylindrical body having a semicircular cross section or a cross section close to a full circle can be used. Similarly to the first embodiment, the arched leaf spring 402 according to the present embodiment can be made of an elastic deformable body having an arch-like portion, other than the leaf spring. Furthermore, as the elastic deformable body having an arch-shaped portion, an elastic deformable body having a form having only a portion corresponding to the outer surface or the inner surface as the arch-shaped portion can be used.

また、本実施例においては、スライド的な移動による相対距離の変位の計測に適した装着形態としたが、最大変位記憶装置420の装着形態はこれに限定するものではなく任意である。例えば、図11に示すように、相対回転変位が想定される2部材間に装着する形態を採用することもできる。なお、この形態では、固定部を予め部材Aと部材Bとに適合する形態に作製し、その形態で、予め導電性変化と角度変化又は歪変化とのキャリブレーションを得ておくようにすることができる。   Further, in this embodiment, the mounting form is suitable for measuring the displacement of the relative distance by sliding movement, but the mounting form of the maximum displacement storage device 420 is not limited to this and is arbitrary. For example, as shown in FIG. 11, it is possible to adopt a configuration in which the two members are assumed to be relatively rotationally displaced. In this mode, the fixing part is prepared in advance so as to be compatible with the members A and B, and in this mode, calibration of the change in conductivity and the change in angle or strain is obtained in advance. Can do.

また、本実施例では、アーチ型板ばね402は、その両端を固定部404a,404bとして機器100のセンシング部位に固定するものとしたが、これに限定するものではない。アーチ型板ばね402を利用する場合であっても、片持ち梁型の固定も可能であるほか、センシング部位によっては、こうしたアーチ型板ばね402を固定することなく2部材間に介在させて保持させることもできる。   Further, in the present embodiment, the arched plate spring 402 is fixed to the sensing part of the device 100 by using both ends of the arched plate spring 402 as fixing portions 404a and 404b. However, the present invention is not limited to this. Even when the arch-shaped leaf spring 402 is used, cantilever-type fixing is possible, and depending on the sensing part, the arch-shaped leaf spring 402 may be held between two members without being fixed. It can also be made.

以上説明した実施例1及び2では、本発明を、最大変位計測システムとして説明したが、加えて、LANやインターネットあるいは専用回線などのネットワークを介して接続された複数の機器に備えた最大変位記憶装置と管理装置とからなる最大変位計測システムの形態を採ることもできる。   In the first and second embodiments described above, the present invention has been described as the maximum displacement measurement system. In addition, the maximum displacement memory provided in a plurality of devices connected via a network such as a LAN, the Internet, or a dedicated line. It is also possible to take the form of a maximum displacement measurement system composed of a device and a management device.

以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   The embodiments of the present invention have been described using the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course you get.

最大変位計測システムにおける最大変位記憶装置を示す図。The figure which shows the maximum displacement memory | storage device in a maximum displacement measurement system. 本発明の最大変位計測システムの一例を示す図。The figure which shows an example of the maximum displacement measurement system of this invention. 最大変位記憶装置における歪センサの最大変位(歪)記憶機能を説明する図。The figure explaining the maximum displacement (strain) storage function of the strain sensor in the maximum displacement storage device. 最大変位記憶装置を機器のセンシング部位に装着した状態を示す図。The figure which shows the state which mounted | wore the sensing part of an apparatus with the largest displacement memory | storage device. 最大変位計測システムにおいて最大変位を計測するときのフローの一例を示す図。The figure which shows an example of the flow when measuring the maximum displacement in a maximum displacement measurement system. 1方向変位検出型としての変形例を示す図。The figure which shows the modification as a 1 direction displacement detection type | mold. 最大変位記憶装置の装着形態の他の一例を示す図。The figure which shows another example of the mounting form of the largest displacement memory | storage device. 最大変位記憶装置の装着形態の他の一例を示す図。The figure which shows another example of the mounting form of the largest displacement memory | storage device. 実施例2の最大変位記憶装置を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a maximum displacement storage device according to a second embodiment. 最大変位記憶装置の機器のセンシング部位への装着状態を示す図。The figure which shows the mounting state to the sensing site | part of the apparatus of a maximum displacement memory | storage device. 相対回転変位が想定される2部材間への装着形態を示す図。The figure which shows the mounting | wearing form between two members in which relative rotational displacement is assumed.

符号の説明Explanation of symbols

1 最大変位計測システム、2,402、板ばね、4,404a,404b 固定部、 6a,6b 接触部、10a,10b,410a,410b 歪センサ、20,420 最大変位記憶装置、12 リード線、14 端子、16 端子ボックス、100 機器、110、112 ブラケット、200 管理装置、300 電源装置、310,320 電気抵抗検出回路。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Maximum displacement measuring system, 2,402, Leaf spring, 4,404a, 404b Fixed part, 6a, 6b Contact part, 10a, 10b, 410a, 410b Strain sensor, 20, 420 Maximum displacement memory | storage device, 12 Lead wire, 14 Terminal, 16 terminal box, 100 device, 110, 112 bracket, 200 management device, 300 power supply device, 310, 320 electrical resistance detection circuit.

Claims (11)

最大変位記憶装置であって、
変位が生じたときに引張り歪が生じるようにセンシング部位に保持される弾性変形体と、
該弾性変形体の引張り歪発生部位に固定されるセンサであって、導電性粒子のパーコレーション構造又は連続する導電性繊維による導電経路と、該導電経路を保持する有機質相とを備え、前記導電経路は前記センサに作用した歪に対して導電性が変化可能であるとともに、前記センサに作用した歪が最大であるとき、この歪に対応して変化した導電性の当該変化量の少なくとも一部を保持するのに有効な残留抵抗現象を示す、歪センサと、
を備える装置。
A maximum displacement storage device,
An elastically deformable body that is held in the sensing region so that tensile strain occurs when displacement occurs;
A sensor fixed to a tensile strain generation site of the elastic deformable body, comprising a conductive path by a percolation structure of conductive particles or a continuous conductive fiber, and an organic phase that holds the conductive path, and the conductive path The conductivity can be changed with respect to the strain applied to the sensor, and when the strain applied to the sensor is maximum, at least a part of the change amount of the conductivity changed corresponding to the strain is obtained. A strain sensor that exhibits an effective residual resistance phenomenon to hold,
A device comprising:
前記弾性変形体は、片持ち梁型で支持される、請求項1に記載の装置。   The apparatus according to claim 1, wherein the elastic deformation body is supported in a cantilever shape. 前記弾性変形体は、両端固定梁型で支持される、請求項1に記載の装置。   The apparatus according to claim 1, wherein the elastic deformation body is supported by a both-end fixed beam type. 前記弾性変形体は、アーチ状に支持される、請求項1〜3のいずれかに記載の装置。   The apparatus according to claim 1, wherein the elastic deformation body is supported in an arch shape. 前記弾性変形体は、板ばねである、請求項1〜4のいずれかに記載の装置。   The apparatus according to claim 1, wherein the elastic deformation body is a leaf spring. 2部位間での最大相対変位を検出するための請求項1〜5のいずれかに記載の装置。   The apparatus in any one of Claims 1-5 for detecting the largest relative displacement between 2 site | parts. 2部位間における1方向又は2方向以上の最大変位を検出するための、請求項1〜5のいずれかに記載の装置。   The apparatus in any one of Claims 1-5 for detecting the maximum displacement of one direction or two directions or more between two site | parts. 前記歪センサは
前記導電経路に沿う絶縁性繊維と、
該絶縁性繊維に沿う、有機高分子材料を熱処理して得られる有機質相と、
を備える、請求項1〜7のいずれかに記載の装置。
The strain sensor includes an insulating fiber along the conductive path,
An organic phase obtained by heat treating an organic polymer material along the insulating fiber;
The apparatus according to claim 1, comprising:
災害時における健全性判定用である、請求項1〜8のいずれかに記載の最大変位記憶装置。   The maximum displacement memory | storage device in any one of Claims 1-8 which is for the soundness determination at the time of a disaster. 最大変位計測装置であって、
変位が生じたときに引張り歪が生じるようにセンシング部位に保持される弾性変形体と、
前記弾性変形体の引張り歪発生部位に固定される歪センサであって、導電性粒子のパーコレーション構造又は連続する導電性繊維による導電経路と、該導電経路を保持する有機質相とを備え、前記導電経路は前記センサに作用した歪に対して導電性が変化可能であるとともに、前記センサに作用した歪が最大であるとき、この歪に対応して変化した導電性の当該変化量の少なくとも一部を保持するのに有効な残留抵抗現象を示す、歪センサと、
を備える最大変位記憶装置と、
該最大変位記憶装置の前記センサの前記導電経路に通電して前記導電経路の導通時における導電性データを取得するとともに、該取得した導電性データに基づいて前記装置の前記センシング部位における最大変位又は歪みを検出する最大変位計測手段と、
を備える装置。
A maximum displacement measuring device,
An elastically deformable body that is held in the sensing region so that tensile strain occurs when displacement occurs;
A strain sensor fixed to a tensile strain generation site of the elastic deformable body, comprising a conductive path by a percolation structure of conductive particles or a continuous conductive fiber, and an organic phase that holds the conductive path. The path can change its conductivity with respect to the strain applied to the sensor, and when the strain applied to the sensor is maximum, at least a part of the change amount of the conductivity changed corresponding to the strain. A strain sensor that exhibits a residual resistance phenomenon effective to hold
A maximum displacement storage device comprising:
The conductive displacement of the sensor of the maximum displacement storage device is energized to acquire conductivity data when the conductive pathway is conducted, and based on the acquired conductivity data, the maximum displacement at the sensing portion of the device or Maximum displacement measuring means for detecting strain;
A device comprising:
最大変位計測システムであって、
1又は複数の機器と、
該機器のセンシング部位に装着され、変位が生じたときに引張り歪が生じるように保持される弾性変形体と、該弾性変形体の引張り歪発生部位に固定される歪センサであって、導電性粒子のパーコレーション構造又は連続する導電性繊維による導電経路と、該導電経路を保持する有機質相とを備え、この導電経路は前記センサに作用した歪に対して導電性が変化可能であるとともに、前記センサに作用した歪が最大であるとき、この歪に対応して変化した導電性の当該変化量の少なくとも一部を保持するのに有効な残留抵抗現象を示す、歪センサと、を備える最大記憶歪装置と、
該最大変位記憶装置の前記センサの前記導電経路に通電して前記導電経路の導通時における導電性データを取得するとともに、該取得した導電性データに基づいて前記変位センシング部位における最大変位又は歪みを検出する最大変位計測手段と、
を備える、システム。
A maximum displacement measurement system,
One or more devices;
An elastic deformation body that is attached to a sensing portion of the device and is held so as to generate a tensile strain when displacement occurs, and a strain sensor that is fixed to the tensile strain generation portion of the elastic deformation body, A conductive path formed by a percolation structure of particles or a continuous conductive fiber, and an organic phase that holds the conductive path. The conductive path can change its conductivity with respect to strain applied to the sensor, and A maximum memory comprising a strain sensor, which exhibits a residual resistance phenomenon effective to hold at least a part of the change in conductivity corresponding to the strain when the strain acting on the sensor is maximum; A strainer;
Conducting current through the conductive path of the sensor of the maximum displacement storage device to acquire conductivity data when the conductive path is conducted, and obtaining a maximum displacement or distortion at the displacement sensing portion based on the acquired conductivity data. Maximum displacement measuring means to detect;
A system comprising:
JP2005131104A 2005-04-28 2005-04-28 Maximum displacement memory device Pending JP2006308414A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005131104A JP2006308414A (en) 2005-04-28 2005-04-28 Maximum displacement memory device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005131104A JP2006308414A (en) 2005-04-28 2005-04-28 Maximum displacement memory device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006308414A true JP2006308414A (en) 2006-11-09

Family

ID=37475475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005131104A Pending JP2006308414A (en) 2005-04-28 2005-04-28 Maximum displacement memory device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006308414A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009075038A (en) * 2007-09-25 2009-04-09 Hitachi Metals Ltd Pressure sensitive material
JP2009186308A (en) * 2008-02-06 2009-08-20 Osaki Sogo Kenkyusho:Kk Maximum displacement storage device and utilization thereof
WO2011024539A1 (en) * 2009-08-25 2011-03-03 独立行政法人産業技術総合研究所 Expansion device using carbon nanotube and method for manufacturing same
KR101334555B1 (en) * 2012-06-14 2013-11-28 한국기초과학지원연구원 Strain measurement apparatus for measurement of superconducting properties
CN103791827A (en) * 2014-02-25 2014-05-14 哈尔滨工业大学(威海) Strain structure inside cross section corner sensor and calibration method thereof
JP2017173149A (en) * 2016-03-24 2017-09-28 株式会社日本製鋼所 Hydrogen residual quantity sensor

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08233979A (en) * 1995-02-28 1996-09-13 Toshiba Corp Positioning sensor
JPH1130571A (en) * 1997-07-11 1999-02-02 Shimizu Corp Soundness judging device for structure
JPH11153498A (en) * 1997-11-21 1999-06-08 Yokogawa Electric Corp Microforce measuring apparatus
JP2000073727A (en) * 1998-08-28 2000-03-07 Keihin Corp Oil detection device
JP2002054922A (en) * 2000-08-08 2002-02-20 Taisei Corp Distortion sensor
JP2002071305A (en) * 2000-08-31 2002-03-08 Shimadzu Corp Distortion-gauge extensometer
JP2002298645A (en) * 2001-03-29 2002-10-11 Alps Electric Co Ltd Resistance ink and resistor, and bending resistance element and its manufacturing method
JP2003215153A (en) * 2001-11-14 2003-07-30 Omron Corp Acceleration sensor, and pedometer
JP2004264153A (en) * 2003-02-28 2004-09-24 Japan Fine Ceramics Center Damage sensor using conductive ceramic continuum
JP2004264159A (en) * 2003-02-28 2004-09-24 Japan Fine Ceramics Center Maximum strain storage type sensor
JP2004294185A (en) * 2003-03-26 2004-10-21 Jfe Engineering Kk Displacement gage
JP2005337819A (en) * 2004-05-25 2005-12-08 Japan Fine Ceramics Center Strain sensor, its manufacturing method, and strain detection method

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08233979A (en) * 1995-02-28 1996-09-13 Toshiba Corp Positioning sensor
JPH1130571A (en) * 1997-07-11 1999-02-02 Shimizu Corp Soundness judging device for structure
JPH11153498A (en) * 1997-11-21 1999-06-08 Yokogawa Electric Corp Microforce measuring apparatus
JP2000073727A (en) * 1998-08-28 2000-03-07 Keihin Corp Oil detection device
JP2002054922A (en) * 2000-08-08 2002-02-20 Taisei Corp Distortion sensor
JP2002071305A (en) * 2000-08-31 2002-03-08 Shimadzu Corp Distortion-gauge extensometer
JP2002298645A (en) * 2001-03-29 2002-10-11 Alps Electric Co Ltd Resistance ink and resistor, and bending resistance element and its manufacturing method
JP2003215153A (en) * 2001-11-14 2003-07-30 Omron Corp Acceleration sensor, and pedometer
JP2004264153A (en) * 2003-02-28 2004-09-24 Japan Fine Ceramics Center Damage sensor using conductive ceramic continuum
JP2004264159A (en) * 2003-02-28 2004-09-24 Japan Fine Ceramics Center Maximum strain storage type sensor
JP2004294185A (en) * 2003-03-26 2004-10-21 Jfe Engineering Kk Displacement gage
JP2005337819A (en) * 2004-05-25 2005-12-08 Japan Fine Ceramics Center Strain sensor, its manufacturing method, and strain detection method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009075038A (en) * 2007-09-25 2009-04-09 Hitachi Metals Ltd Pressure sensitive material
JP2009186308A (en) * 2008-02-06 2009-08-20 Osaki Sogo Kenkyusho:Kk Maximum displacement storage device and utilization thereof
WO2011024539A1 (en) * 2009-08-25 2011-03-03 独立行政法人産業技術総合研究所 Expansion device using carbon nanotube and method for manufacturing same
KR101334555B1 (en) * 2012-06-14 2013-11-28 한국기초과학지원연구원 Strain measurement apparatus for measurement of superconducting properties
CN103791827A (en) * 2014-02-25 2014-05-14 哈尔滨工业大学(威海) Strain structure inside cross section corner sensor and calibration method thereof
JP2017173149A (en) * 2016-03-24 2017-09-28 株式会社日本製鋼所 Hydrogen residual quantity sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006308414A (en) Maximum displacement memory device
Chang et al. Direct-write piezoelectric polymeric nanogenerator with high energy conversion efficiency
US6559550B2 (en) Nanoscale piezoelectric generation system using carbon nanotube
Su et al. Measured output voltages of piezoelectric devices depend on the resistance of voltmeter
Li et al. A facile realization scheme for tactile sensing with a structured silver Nanowire‐PDMS composite
KR20160069006A (en) Electro active polymer fabric sensor for detecting transformation
JP4518838B2 (en) Strain sensor, its manufacturing method and strain detection method
Song et al. A highly sensitive flexible strain sensor based on the contact resistance change of carbon nanotube bundles
Kim et al. Stretchable power-generating sensor array in textile structure using piezoelectric functional threads with hemispherical dome structures
Natarajan et al. Robust triboelectric generators by all-in-one commercial rubbers
JP6482549B2 (en) Equipment for wear monitoring in multiple overhead lines
Qin et al. Highly sensitive strain sensor based on stretchable sandwich-type composite of carbon nanotube and poly (styrene–butadiene–styrene)
Balam et al. Cyclic thermoresistivity of freestanding and polymer embedded carbon nanotube yarns
JP6619811B2 (en) Mechanical member with force sensor
Jung et al. Strain-sensing characteristics of multi-walled carbon nanotube sheet
JP2009186308A (en) Maximum displacement storage device and utilization thereof
JP4230250B2 (en) Maximum strain memory type sensor
JP2009174899A (en) Cable type load sensor
CN111649818B (en) Passive sensor based on structure is super smooth
JP6044989B2 (en) Evaluation method of generated driving force in actuator
Wang et al. Electrical response of carbon nanotube buckypaper sensor subjected to monotonic tension, cycle tension and temperature
Sadasivuni et al. Multi functional and Smart graphene filled polymers as piezoelectrics and actuators
KR102050412B1 (en) Piezoelectric concrete pavment system using carbon nanomaterial
JP5594690B2 (en) Actuator vibration system
Slobodian et al. Effect of pre-strain and KMnO4 oxidation of carbon nanotubes embedded in polyurethane on strain dependent electrical resistance of the composite

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20080117

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Effective date: 20090605

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20090610

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20090605

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20100323

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100629

A521 Written amendment

Effective date: 20100830

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20101116