(57)【要約】【課題】  材料の線歪みを測定するためのセットを提供する。【解決手段】少なくとも２つの測定用要素（１）であって被測定材料に取着可能な測定用ブレード（２）の平行軸を有する複数の測定用ブレード（３）を備えたものと、寸法安定性が良好で強度が前記測定用要素（１）及び／又は携帯用測定装置の材料より低い材料からなる圧接面（４）を備えた携帯用読取り装置（３）とを具備してなる。前記測定用ブレード（２）は中央に取付け具（５）を備え、前記測定用要素（１）は首部（６）と、底面に形成されたテーパー状端部（７）とを有し、前記測定用要素（１）は樹脂ベースの接着剤を用いて被測定材料の表面に取着されるようになっている。前記測定用要素（１）は、測定用ブレード（２）の軸間の平行度の正確な設定の後、搬送用部材（８）内に保持されるようになっている。搬送用部材（８）は測定用要素（１）のための穴（９）を有する位置測定盤を含む。測定用要素（１）と搬送用部材（８）との間の接合部は、測定用要素（１）と被測定材料との間の接合部よりも強度が低くなっている。2007500840.tif 000003
2007500840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの測定用要素（１）であって被測定材料に取着可能な測定用ブレード（２）の平行軸を有する複数の測定用ブレード（３）を備えたものと、寸法安定性が良好で強度が前記測定用要素（１）及び／又は携帯用測定装置の材料より低い材料からなる圧接面（４）を備えた携帯用読取り装置（３）とを具備してなり、前記測定用ブレード（２）が中央に取付け具（５）を備え、前記測定用要素（１）が首部（６）と、底面に形成されたテーパー状端部（７）とを有し、前記測定用要素（１）が樹脂ベースの接着剤を用いて被測定材料の表面に取着されるようになっていることを特徴とする材料の線歪測定用セット。
【請求項２】
前記測定用要素（１）が、測定用ブレード（２）の軸間の平行度の正確な設定の後、搬送用部材（８）内に保持されるようになっていて、該搬送用部材（８）が測定用要素（１）のための穴（９）を有する位置測定盤を具備し、測定用要素（１）と搬送用部材（８）との間の接合部が、測定用要素（１）と被測定材料との間の接合部よりも強度が低くなっていることを特徴とする請求項１記載の線歪測定用セット。
【請求項３】
前記測定用要素（１）が被測定材料上にロゼット形に配置されるようになっていることを特徴とする請求項１または２記載の線歪測定用セット。
【請求項４】
前記測定用要素（１）が被測定材料にて前記読取り装置（３）との整合のためのアダプター（１０）を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の線歪測定用セット。
【請求項５】
前記搬送用部材（８）が、両端が上方に折曲された位置測定盤を具備してなることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の線歪測定用セット。
【請求項６】
前記搬送用部材（８）が、弓形のもので、両端で測定用要素（１）を保持するための表面を備え、携帯可能な読取り装置（３）がその両端に配置された圧接面（４）を備えた同様の弓形のものを有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の線歪測定用セット。
【請求項７】
測定されたデータを前記読取り装置（３）へ遠隔送信するための装置を有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の線歪測定用セット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は材料の線歪測定用セットに係わり、この線歪測定用セットは、少なくとも２つの測定用要素であって被測定材料に取着可能、かつ平行な複数の測定用ブレード軸を有する測定用ブレードを備えたものと、寸法安定性が良好で強度が前記測定用要素及び／又は携帯用測定装置の材料より低い材料からなる圧接面を備えた携帯用読取り装置とを具備してなるものである。
【背景技術】
【０００２】
材料、特に金属の線歪は実際には機械的又は光学的伸び計を使用して測定されており、これは構造物上の２つの固定標点間の材料の伸びを測定するものである。これら測定点は通常、ガイドマーク又は圧痕である。これらの伸び計は非金属材料の線歪を測定するのにも使用することができる。例えば、ビルのコンクリート構造などの破損を測定するのにも使用することができる。これら装置の限定された正確性のため、これらの伸び計は測定点が材料又は構造物上で互いに可なり離間したものであることが要求される。すなわち、その距離は数百ミリメートルとなる。
【０００３】
照合点間の距離測定の正確性の向上、すなわち、２標点間を互いに近づけさせる可能性は、計測用顕微鏡を使用することにより達成することができる。しかし、この場合の基本的欠点は、その比較的大きいサイズおよび重量のため、実際に、現存している金属構造物の材料の歪みを測定するのに使用することができないことである。例えば、橋、大径パイプなど、特にテストされるパイプが例えば核施設などの束縛された条件にて設けられている場合には使用することができない。他の大きな問題は、例えば橋上などの隔離されたオイルパイプライン、他の構造物中の分配パイプラインなど、テスト位置へのアクセスの難しさである。計測用顕微鏡の他の欠点は、損傷を受け易いこと、不正確になり易いことである。
【０００４】
例えば、機械式、光学式、電気式、音響式、空気圧式伸び計など、種々のタイプの伸び計が知られている。これら従来の機械式、光学式、音響式、空気圧式伸び計は、前記の顕微鏡の場合について述べたのと同様の欠点を有する。電気式伸び計は上記欠点の幾つかを解消し得るが、その主な欠点は、或る温度範囲のみでしか稼動することができないことである。より高い温度又はより低い温度の場合は、特別に適応させた電気式伸び計をいちいち使用する必要があり、その取得費用が多数回かさむことになる。
【０００５】
伸び計、特に電気式伸び計の他の弱点は、その寿命が短いことであり、それは測定が行われる気象条件に比例して短縮されることである。
【０００６】
従って、現在有効な解決法は、実験室条件での測定結果と比較し得る結果を得るためには、野外での測定は基本的に行わないということである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記弱点の大部分は以下に記載するところの材料の線歪測定用セットにより解消することができる。すなわち、この材料の線歪測定用セットは、少なくとも２つの測定用要素であって被測定材料に取着可能、かつ平行な複数の測定用ブレード軸を有する測定用ブレードを備えたものと、寸法安定性が良好で強度が前記測定用要素及び／又は携帯用測定装置の材料より低い材料からなる圧接面を備えた携帯用読取り装置とを具備してなり、前記測定用ブレードが中央に取付け具を備えていることを特徴とする。この測定用要素の底面には首部と、テーパー状端部とが設けられている。この測定用要素は樹脂ベースの接着剤を用いて被測定材料の表面に取着される。
【０００８】
測定用ブレード軸間の平行度の正確な設定の後、測定用要素は搬送用部材内に都合よく保持される。この搬送用部材は測定用要素のための穴を有する位置測定盤（plotting board）からなる。測定用要素と搬送用部材との間の接合部は、測定用要素と被測定材料との間の接合部よりも強度が低くなっている。測定用要素は被測定材料上にロゼット（rosette）形に都合よく配置される。読取り装置を測定用要素に案内するためのアダプターを被測定材料近傍の測定用要素に設けてもよい。
【０００９】
搬送用部材は好ましくは位置測定盤からなり、その両端は上方に曲げられているか、あるいは弓形（bail-shaped）のもので、両端で測定用要素を保持するための表面を備えている。つまり、この携帯可能な読取り装置はその両端に配置された圧接面を有する同様の弓形のものからなる。測定されたデータを遠隔送信するための装置をこの読取り装置に取着することもできる。
【００１０】
測定用要素が複数の測定用ブレードを備え、その複数のブレードの軸が平行であるから、その正確な距離および被測定材料の曲率（もし、あるとすると）を測定することができる。被測定材料の表面への固着のため、他の測定装置が通常接合することができないような異なる構造物に別体の測定用要素を配置させることができる。この構造物には航空機の構造、電力設備などの表面が含まれる。読取り装置の圧接面の材料は、その寸法安定性のため長時間に亘り圧痕を保持することができる。これは実際に、その全寿命の間に亘り被測定材料をモニターしたり、比較したりすることを可能にする。更に、測定用要素の材料の硬さよりも小さい硬さのため、測定用要素は、例え測定を多数回繰り返しても磨耗されることがない。測定用ブレードの中央部の取付け具は、測定の正確度についての要件の全てを維持させながら、圧接面に圧痕を生じさせるのに必要な力を軽減させることを可能にする。この方策は更に測定用要素のための他の材料を選択することを可能にし、その材料はそのような高性能機械的特性を有する必要はない。更に、この方策は圧接面の材料の選択を可能にし、その材料はより強いものからなるものでもよい。樹脂ベースの接着剤は大きい温度の差、外的影響など、極限条件下でも持続性の接合を確実にする。測定用要素の底部の首部は接着剤の浸入を容易にし、かつ、測定用要素と、搬送部材との間の接合部の強度および正確性を向上させる。測定用要素のテーパー状端部は、測定用要素と被測定材料との間の接合部が強く、正確、かつ永続的であることを確実にする。
【００１１】
測定用要素が、その正確な設定の後に搬送部材内に保持されるので、正確な設定を維持させながら、これらの測定用要素を基本的に任意の場所に搬送させたり、配置させたりすることを可能にする。すなわち、被測定材料上に測定用要素を配置させた後、これら測定用要素を搬送部材から容易に離脱させることができる。搬送部材の剛性は、ひだを付けたり、強化部材と接続させることにより増強させることができる。搬送用部材は、位置測定盤からなるもので、その両端部が上方に曲げられていて、測定用要素を被測定材料に取着させる際に搬送用部材を被測定材料から容易に取り去ることできるようにしてもよい。
【００１２】
この特定の方策は、要求されるパラメータ、例えばブレード距離の平均偏差又は見掛けの測定誤差を維持することを条件として、測定器の繰返し生産を可能にする。
【００１３】
必要に応じて、両端に測定用要素のための表面を備えた弓形の搬送用部材を使用することもできる。この方策により測定用要素を、例えばタービンブレード又はコンプレッサーブレード上にて比較的高い相互距離に保持させることを可能にする。測定用要素の圧痕を読み取るため、両端に圧接面を有する同様の弓形のものを使用することが必要となるであろう。
【００１４】
測定用要素はロゼット形に被測定材料上に配置させることができ、それにより被測定材料の線歪みを異なる多数の方向で同時にモニターすることを可能にする。読取り装置の測定用要素との整合を容易にするため、例えば、測定用要素を地下にある被測定材料上に設けたり、高温の装置上に設けたり、健康に危険な装置上に設けたり、あるいは高所に設けたりする場合に測定用要素との整合を容易にするため、アダプターを測定用要素にピラミッド形、テーパー状などに設けてもよい。
【００１５】
より大きい距離での読み取りを容易にするため、測定データの読取り装置への遠隔送信を行うための装置を取着させることもできる。この遠隔送信装置は測定データを数学的手法を使用して歪みを生じさせることなく送信させることを可能にする。
【００１６】
この方策に記載した測定用セットにより、材料の永久歪みの正確な測定を、測定用顕微鏡などの非常に正確な測定装置を使用して短い被測定部位で行うことを可能にする。この大きく重い装置は、例えば橋、オイルパイプライン、船舶又は他の構造物であって構造物の状態を地震などの過度の歪みに続いてモニターしなければならないものなどの領域で直接使用することができないから、上記セットをこの方策で使用することは有益である。この場合、測定用要素間の間隔は測定用顕微鏡を用い、取去られる圧接体上に形成された測定点の圧痕における歪みの発生前後で測定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本願発明の特定の具体例を図面を参照して詳述する。ここに例示する材料の線歪測定用セットは、被測定材料に取着される２つの測定用要素１と、圧接面４を備えた携帯用読取り装置３とを具備してなる。これら測定用要素１は複数の測定用ブレード２を備え、その中央部に取付け具（fixture）５を備えている。更に測定用要素１は測定用ブレード２の平行軸を用いて被測定材料の表面に固定される。読取り装置３の圧接面４は寸法安定性が良好で測定用要素１の材料の硬さよりも低い硬さを有する材料からなる。このような材料としては、例えば、種々の鉛合金などの軟質金属又は歯科用ワックスなどの種々のワックスを用いることができる。測定用要素１は樹脂ベースの接着剤を用いて被測定材料の表面に取着される。ここで使用される接着剤は耐高温性で高持久性のものである。
【００１８】
平行度の正確な設定につづいて、測定用要素１は搬送用部材８内に保持される。この搬送用部材８は測定用要素１のための穴９を有する位置測定盤（plotting board）からなる。測定用要素１と搬送用部材８との間の接合部は、測定用要素１と被測定材料との間の接合部よりも強度が低くなっている。搬送用部材８内に配置された測定用要素１の底部は首部６を備え、接着剤の浸入を容易にし、かつ、この接合部の強度および正確性の向上を図っている。前記搬送用部材８の剛性はひだを付けたり、強化部材と接続させることにより増強させることができる。搬送用部材８は、位置測定盤であって、その両端部が上方に曲げられていて、測定用要素１を被測定材料に取着させる際に搬送用部材８を被測定材料から容易に取り去ることできるようにしてもよい。測定用要素１のテーパー状端部７は、測定用要素１と被測定材料との間の強力、高抵抗、かつ、永続的接合を可能にするものである。
【００１９】
必要に応じて、両端１に測定用要素のための表面を備えた弓形の搬送用部材８を使用することもできる。この構成により測定用要素１を、例えばタービンブレード又はコンプレッサーブレード上にて比較的高い相互距離に保持させることを可能にする。測定用要素１の圧痕を読み取るため、両端に圧接面４を有する同様の弓形のものを使用することが必要となるであろう。
【００２０】
測定用要素１は被測定材料上にロゼット形に配置させることができ、それにより被測定材料の線歪みを異なる複数の方向で同時にモニターすることを可能にする。より大きい距離での読み取りを容易にするため、測定データの読取り装置３への遠隔送信を行うための装置を取着させることもできる。この遠隔送信装置は測定データを数学的手法を使用して歪みを生じさせることなく送信させることを可能にする。
【００２１】
材料のかけ離れた線歪みを測定するためのこのセットを製造する間において、搬送用部材８が装置の３軸テーブルへ取着され、測定用要素１は搬送用部材８中の穴９内に配置される。この場合、複数のブレード２の軸の相互距離および正確な平行度が精密測定装置を使用して設定される。その後、測定用要素１が接着剤を用いて所定位置に固定させる。この接着剤は測定用要素１と被測定材料との間に使用される接着剤よりも強度が小さいものとする。
【００２２】
このセットを使用して材料の離れた歪みを測定する間において、被測定材料の表面に固定された測定用要素１の圧痕が圧接面４上に生じ、双方の圧痕の識別された標点間の正確な距離が測定用要素１から離れた場所で測定される。測定用要素２の形状を考慮することにより、より低い機械的特性を有する材料からでも測定用要素１を製造することができる。第１の一対の圧痕が測定開始時、例えば歪み発生前に形成され、測定用要素１の他の一対の圧痕が、或る時間後又は材料に臨界応力が加えられた後に形成される。ついで、この圧痕の第１の一対と、第２の一対との距離が比較される。従って、このセットは、測定用要素１からなり材料の被測定部位に固定された固定部と、圧接面４を有する読取り装置３からなり測定用要素１の圧痕を生じさせるための携帯部とを具備してなる。要求される測定正確度を備えた長手方向測定用の公知の装置も必要となる。
【００２３】
本願発明により線歪みを測定するためのこのセットは、アクセスが複雑で、周囲環境の変化に極限的に曝されるような場所、例えば飛行機内に対しても使用することができる。この場合、測定用要素は特に小型、軽量で被測定材料への取着強度は非常に強力であることが要求される。すなわち、接合部は大きい温度変化に耐え得るものでなければならない。このセットの適用の利点は、測定用要素の恒久的設置の可能性、並びに被測定材料が一般にアクセス困難な箇所であっても飛行機からの部品の取外しを要することなく、その寸法の規則的チェックを行うことの可能性である。読取り装置３の整合容易性のため、この読取り装置３を測定用要素１と整合させるためのアダプター１０を被測定材料近傍の測定用要素１に設けるようにしてもよい。
【００２４】
この測定用セットはタービンブレード又はコンプレッサーブレードの測定にも使用することができる。小さな寸法および重量のため、この測定用要素はこれらのブレードに直接取着させることができ、従って個々のブレード又は両側のブレードの寸法変化を随時、特定することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本願発明に係わる材料の線歪測定用セットは広範な産業分野、特に航空機、船舶、電力管理、建築構造物などに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】２つの測定用要素の配置を示す平面図。
【図２】搬送部材における測定点の配置を示す側面図。
【符号の説明】
【００２７】
１    測定用要素
２    測定用ブレード
３    読取り装置
４    圧接面
５    取付け具
６    首部
７    テーパー状端部
８    搬送用部材
９    穴
１０  アダプター
【図１】
2007500840.tif 000004
【図２】
2007500840.tif 000005
【国際調査報告】
2007500840.tif 000006
2007500840.tif 000007
2007500840.tif 000008