(57)【要約】【課題】板状もしくは層状等の構造体の材料に関しての物理的特性を詳細な二次元座標および三次元座標と対応して計測できる方法と装置を提供する。【解決手段】平行に配列した細線で形成して成る計測電極部２Ａ，２Ｂが被計測材料Ｐを挟んで、しかも一方の計測電極部２Ａの細線の方向と他方の計測電極部２Ｂの細線の方向とが互いに直交するように設置し、一方の計測電極部２Ａの細線の一つと他方の計測電極部２Ｂの細線の一つとが作る交差点、あるいは最も接近した点の座標を特定して計測点とし、その計測点の位置座標に対応する被計測材料Ｐの両面間に係わる物理的特性を、計測電極部２Ａ，２Ｂの細線に流れる電流、または電極間の電位により計測すると共に、計測電極部２Ａ，２Ｂの全交差点を計測し、その計測結果を面上に表現して表示する。【選択図】          図１
2005017246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の平行線で、面状に配列した細線で形成して成る計測電極部が被計測材料を挟んで、しかも一方の計測電極部の細線の方向と他方の計測電極部の細線の方向とが互いに直交するように設置し、一方の計測電極部の細線の一つと他方の計測電極部の細線の一つとが作る交差点、あるいは最も接近した点の座標を特定して計測点とし、その点の位置座標に対応する被計測材料の両面間に係わる物理的特性を、計測電極部の細線に流れる電流、または電極間の電位により計測すると共に、計測電極部の全交差点を計測し、その計測結果を面上に表現して表示することを特徴とした座標付き物理量計測方法。
【請求項２】
両面細線構造に形成した被計測材料自体を使用する請求項１記載の座標付き物理量計測方法。
【請求項３】
計測は、各計測点のインピーダンスを単数または複数の周波数で計測する請求項１または２記載の座標付き物理量計測方法。
【請求項４】
計測は、各計測点の異種金属接触部における熱起電力、磁界の中での電磁誘導起電力、電池の原理となる化学起電力、光照射で発生する光起電力等の起電力を計測する請求項１または２記載の座標付き物理量計測方法。
【請求項５】
複数の平行線で面状に配列した導電性の細線で形成され、被計測材料を挟んで、しかも細線の方向が被計測材料を介して互いに直交するように設置して成る一対の計測電極部と、一方の計測電極部の細線の一つ、他方の計測電極部の細線の一つそれぞれが作る交差点、あるいは最も接近した点の座標を特定して計測点とする座標位置決定装置と、その点の位置座標に対応する被計測材料の両面間に係わる物理的特性を、計測電極部の細線に送る電気信号と被計測材料との間に生じる電気相互作用で発生する電気信号により計測する計測装置と、計測電極部の計測点を順次移動拡張して全交差点を計測する座標走査装置と、その計測結果を面上に表現して表示する表示装置とを備えて成ることを特徴とする座標付き物理量計測装置。
【請求項６】
計測電極部を被計測材料の表面と共に被計測材料の中に層状に埋め込み、且つ各計測電極部の細線の方向が互いに直交するように設置した請求項５記載の座標付き物理量計測装置。
【請求項７】
被計測材料は、自体を両面細線構造として形成して成る請求項５または６記載の座標付き物理量計測装置。
【請求項８】
計測装置は、計測時に、各計測点のインピーダンスを単数または複数の周波数で計測する請求項５乃至７のいずれ記載の座標付き物理量計測装置。
【請求項９】
計測装置は、計測時に、各計測点の起電力を計測する請求項５乃至７のいずれか記載の座標付き物理量計測装置。
【請求項１０】
計測装置は、計測時に、前記座標位置決定装置によって各計測点の断線箇所を決定する請求項５乃至９のいずれか記載の座標付き物理量計測装置。
【請求項１１】
計測装置は、計測時に、各計測点と共に、それと隣り合うラインとの間でも計測可能とする請求項５乃至１０のいずれか記載の座標付き物理量計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、計測を目的とする被計測材料の両面の位置座標に対応させて被計測材料自体の物理的特性を検出可能にした座標付き物理量計測方法およびその物理量計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
西暦２００２年、スペースシャトル「コロンビア」号が断熱材の破損が原因とされる空中分解事故を起こしたことは記憶に新しい。この事故に関し、もし翼の断熱材と金属材料の破損や疲労および発熱を翼の面の各座標との対応で計測することができたのであれば、このような事故を未然に防止できたであろうと思われる。こうした点につき、従来では、翼の断熱材や金属材料等の物理的特性を検出する場合、検出器のトランスデューサを計測点に設置して物理的特性の局所的な変化を検出する技術があり、また、翼にかかる応力を測定するにはストレインゲージを使用するものとしている。これは、薄い絶縁体に銅・ニッケル合金等の金属の抵抗体が取り付けられた構造となっており、測定に際し、翼にストレインゲージを貼り付けて行うのであり、翼が歪むと同時にストレインゲージが僅かに圧縮または伸長し、このとき変化したストレインゲージの電気抵抗を電圧信号に変換してアナライザーで分析するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、座標に対応させて翼等の構造体の物理的特性を検出しようとすれば、当該翼の表面に対し検出器のトランスデューサを計測点の数だけ並べて設置しなければならないのである。もしそれを翼等の構造体の材料に付けることを想定すれば、その重量だけで膨大な装置となり、また高額となり、故障のリスクも増加してしまうため実質的には不可能である。例えば、応力を測定するに際し、ストレイゲージを翼に取り付ける場合、計測点の数だけ貼り付けなければならないから、それを貼り付ける作業は膨大で、さらにそのリード線は計測点の略倍の本数となり、しかもその設置間隔は原理的に一つのトランスジューサの大きさで決定されるため高密度の装着は不可能である。さらに、それらのリード線を束ねて計測器まで導くだけでもかなりの重量となり、しかもコストも高額となるから、実験室ではそのリード線が張り巡らされていても使用は可能であるが、現実の環境での使用はほとんど不可能である。
【０００４】
そこで本発明は叙上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、例えば航空機の翼のように、その破損が人命に関わるような部位の板状もしくは層状等の構造体の材料に関しての物理的特性を詳細な二次元座標および三次元座標と対応させて計測できるようにした座標付き物理量計測方法およびその物理量計測装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明に係る座標付き物理量計測方法にあっては、複数の平行線で、面状に配列した導電性の細線（リード細線材）で形成して成る計測電極部２Ａ，２Ｂが被計測材料Ｐを挟んで、しかも一方の計測電極部２Ａの細線の方向と他方の計測電極部２Ｂの細線の方向とが互いに直交するように設置し、一方の計測電極部２Ａの細線の一つと他方の計測電極部２Ｂの細線の一つとが作る交差点、あるいは最も接近した点の座標を特定して計測点とし、その点（計測点）の位置座標に対応する被計測材料Ｐの両面間に係わる物理的特性を、計測電極部２Ａ，２Ｂの細線に流れる電流、または電極間の電位により計測すると共に、計測電極部２Ａ，２Ｂの全交差点を計測し、その計測結果を面上に表現して表示するものとできる。
計測に際し、両面細線構造に形成した被計測材料Ｐを使用することができ、また、計測は、各計測点のインピーダンスを単数または複数の周波数で計測するものとしたり、各計測点の異種金属接触部における熱起電力、磁界の中での電磁誘導起電力、電池の原理となる化学起電力、光照射で発生する光起電力等の起電力を計測するものとしたりすることができる。
また、本発明に係る座標付き物理量計測装置にあっては、平行に配列した導電性の細線（リード細線材）で形成され、被計測材料Ｐを挟んで、しかも細線の方向が被計測材料Ｐを介して互いに直交するように設置して成る一対の計測電極部２Ａ，２Ｂと、一方の計測電極部２Ａの細線の一つ、他方の計測電極部２Ｂの細線の一つのそれぞれが作る交差点、あるいは最も接近した点の座標を特定して計測点とする座標位置決定装置３と、その点（計測点）の位置座標に対応する被計測材料Ｐの両面間に係わる物理的特性を、計測電極部２Ａ，２Ｂの細線に送る電気信号と被計測材料Ｐとの間に生じる電気相互作用で発生する電気信号により計測する計測装置４と、計測電極部２Ａ，２Ｂの計測点を順次移動拡張して全交差点を計測する座標走査装置５と、その計測結果を面上に表現して表示する表示装置６とを備えて成るものである。
計測電極部２Ａ，２Ｂを被計測材料Ｐの表面と共に被計測材料Ｐの中に層状に埋め込み、且つ各計測電極部２Ａ，２Ｂの細線の方向が互いに直交するように設置したものとできる。
被計測材料Ｐは、自体を両面細線構造として形成して成るものとし、また計測装置４は、計測時に各計測点のインピーダンスを単数または複数の周波数で計測するものとしたり、あるいは計測時に各計測点の起電力を計測するものとしたり、さらには計測時に前記座標位置決定装置３によって各計測点の断線箇所を決定するものとしたり、加えて計測時に各計測点と共に、それと隣り合うラインとの間、例えば細線間同士でも計測可能としたりするものとして構成することができる。
【０００６】
以上のように構成された本発明に係る座標付き物理量計測方法およびその物理量計測装置にあって、一対の計測電極部２Ａ，２Ｂは、それぞれの細線の方向が被計測材料Ｐを介して互いに直交するように設置され、計測電極部２Ａ，２Ｂの細線に流れる電流、または電極間の電位により、これら交差点の位置座標に対応する被計測材料Ｐの両面間に係わる物理的特性を計測させる。例えば計測電極部２Ａ，２Ｂは、被計測材料Ｐを介しての電磁誘導的結合状態が可能となり、両計測電極部２Ａ，２Ｂによって形成される交差点間の直流電気抵抗、インピーダンス等を計測可能にさせ、被計測材料Ｐの破損状況などを詳細な位置座標と共に取得させる。
計測装置４は、計測電極部２Ａ，２Ｂの細線に電気信号を送り、被計測材料Ｐから電磁誘導的な電気信号として受信させることにより、座標位置決定装置３によって特定された位置座標に対応する被計測材料Ｐの両面間に係わる金属疲労・材料の変質・傷・変形・破損・温度・圧力・応力等の物理的特性を計測させる。座標走査装置５は、座標位置決定装置３、計測装置４それぞれを同時に制御して、計測電極部２Ａ，２Ｂの計測点を順次移動拡張させ、全交差点を順次計測させる。
表示装置６は、前記した計測結果を面上に表現して二次元表示あるいは三次元表示させる。
被計測材料Ｐの中に層状に埋め込み、且つ細線の方向が互いに直交するように設置した計測電極部２Ａ，２Ｂは、隣り合うそれぞれの計測電極部２Ａ，２Ｂの計測により、被計測材料Ｐの物理量の三次元計測を可能にさせる。
両面を細線構造に形成した被計測材料Ｐ自体は、当該被計測材料Ｐに対する計測電極部２Ａ，２Ｂの設置の手間を大幅に削減させる。
計測装置４は、計測時に、各計測点のインピーダンスを単数または複数の周波数で計測することで目的の物理量の変化等を計測させ、また計測時に、各計測点の起電力を計測することで目的の物理量の熱的、電気・磁気的、化学的、光学的等の物性変化を計測させ、さらに計測時に、各計測点の断線箇所を決定することで、材料の破損箇所を計測させる。しかも計測時に、各計測点のみならず、それと隣り合うラインとの間でも計測させることで、物理量の変化の位置的相関を解析可能にさせる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の一実施の形態を説明すると、図において示される符号１は、被計測材料Ｐの両面間に係わる例えば金属疲労・材料の変質・傷・変形・破損・温度・圧力・応力等の物理的特性を当該被計測材料Ｐの両面の位置座標に対応させて検出するための座標付き物理量計測装置である。尚、被計測材料Ｐとしては、例えばコンクリート材・金属材・誘電体材・半導体材・木材・ガラス材・プラスチックス材等の個体材料、液体、気体等であってもよく、これら両面が平行細線で挟まれて存在している殆どの被計測材料Ｐの上記したような種々の物理量を座標付きで容易に計測できるものとしてある。
【０００８】
物理量計測装置１は、図１に示すように、例えば航空機の翼等の不図示の構造体における板状構造もしくは層状構造の被計測材料Ｐの表裏等の両面にそれぞれ付設される一対の計測電極部２Ａ，２Ｂと、被計測材料Ｐの表裏両面における座標を特定して計測点とする座標位置決定装置３と、計測電極部２Ａ，２Ｂの細線に流れる電流、または計測電極部２Ａ，２Ｂ間の電位等により、計測点の位置座標に対応する被計測材料Ｐの表裏両面間に係わる物理的特性を計測する計測装置４と、計測電極部２Ａ，２Ｂの計測点の全てにわたって計測する座標走査装置５と、その計測結果を面上に表現して二次元的あるいは三次元的に表示する表示装置６とを備えて成る。
【０００９】
計測電極部２Ａ，２Ｂは、例えば格子状に平行に配列した導電性の細線（リード細線材）で形成され、しかも細線相互間の間隔は例えばミリ間隔の単位で均一の距離を保つように形成されている。そして被計測材料Ｐを両測電極部２Ａ，２Ｂで挟み込むと共に、細線の方向が被計測材料Ｐを介して互いに直交するように設置して成る。具体的には、例えば航空機の翼等の構造体の最終加工工程で、当該構造体の所定の箇所における被計測材料Ｐの両面に、初めから平行配列の細線をそれぞれが当該被計測材料Ｐを挟んで間接的に交差するように一体化して埋め込むものとし、その交差点を計測点として、被計測材料Ｐの物理量を計測することができるようにしてある。また被計測材料Ｐが金属である場合には、面上に加工した平行配列の細線を製造し、それを目的の被計測材料Ｐの両面に直接貼り付けることで、その交差点を計測点として、被計測材料Ｐの物理量を計測することができるようにしてある。また、この交差点は二次元座標を意味し、外部から二次元座標を走査することで、任意の地点の情報を指定し、全面についても計測し、それを二次元に表示することができるものとしてある。
【００１０】
尚、計測電極部２Ａ，２Ｂとなる金属製の細線を被覆して使用する場合とそのまま露出した状態で使用する場合が考えられるが、金属製の被計測材料Ｐの中に埋め込んだり、貼り付けたりする場合は被覆が必要であり、その場合は例えば高融点ガラスまたは高融点エポキシ樹脂等による被覆が適している。
【００１１】
また、板状でない厚みのある例えばコンクリートブロック等の被計測材料Ｐの場合は、計測電極部２Ａ，２Ｂを被計測材料Ｐの表面と共に被計測材料Ｐの中にも層状に埋め込み、且つ各計測電極部２Ａ，２Ｂの細線の方向が互いに直交するように設置することで、被計測材料Ｐの三次元的な計測ができるようにしても良い。
【００１２】
計測装置４は、計測点の位置座標に対応する被計測材料Ｐの両面間に係わる物理的特性を、計測電極部２Ａ，２Ｂの細線に送る電気信号と被計測材料Ｐとの間に生じる電気相互作用で発生する電気信号により計測するものとしてある。例えば計測時に、各計測点、すなわち計測電極部２Ａ，２Ｂの細線同士が被計測材料Ｐを介して間接的に交差した２点間のインピーダンスを単数または複数の周波数で計測することで目的の物理量の変化等を計測させるために、高周波電圧または直流電圧の発生器、インピーダンスまたは直流抵抗の計測器を備えたものとしてある。そしてこの計測装置４は、低インピーダンスのリード線８を介して計測電極部２Ａ，２Ｂの細線毎に電気的に接続されており、選択された位置座標に対応する被計測材料Ｐの両面間に係わる物理的特性を、計測電極部２Ａ，２Ｂの各細線に電気信号を送り、このとき被計測材料Ｐから電磁誘導的に発生する電気信号を各細線で受信させることにより計測するものとしてある。しかも計測時に各交差する２点間と共に、それと隣り合うラインとの間、例えば細線間同士でも計測可能としてある。このように被計測材料Ｐによって電磁誘導的に発生する電気信号の中に被計測材料Ｐの物理的特性の様々な情報が含まれているのである。
【００１３】
また、計測装置４は、異種の金属の接触で形成する熱電対が、任意の温度環境下に置かれた際に発生する熱起電力、時間的に変化する磁界の中に伝導体を置くことで発生する電磁誘導による起電力、電池等の原理となるイオン化傾向による化学起電力、光照射で、互いにエネルギーギャップによって隔てられた価電子帯から伝導電子帯に電子が励起されたり、伝導電子帯内の電子が光の振動電場で加速されたりする等による光起電力等の各種の起電力を計測可能としてある。例えば、計測電極部２Ａ，２Ｂの細線となる金属の材質を適切に選択することで熱起電力を計測することができ、計測電極部２Ａ，２Ｂ自体を熱電対として作用させることで被計測材料Ｐ全体の二次元、三次元的な温度分布の計測も可能となるようにしてある。
【００１４】
尚、前記したリード線８自体は、計測電極部２Ａ，２Ｂの一端に設けられたインターフェースに接続することで全細線を計測装置４の端子に電気的に導通させるようにしても良い。こうすることで計測が必要となるときのみリード線８をインターフェースに接続して計測装置４と計測電極部２Ａ，２Ｂとを電気的に接続した状態にすれば良い。
【００１５】
座標位置決定装置３は、被計測材料Ｐの表面側に付設されている計測電極部２Ａの細線の一つと、裏面側に付設されている計測電極部２Ｂの細線の一つとが作る交差点、あるいは最も接近した点の座標を特定して計測点とするように計測装置４を制御するものである。すなわち、一方の計測電極部２ＡをＸ面、他方の計測電極部２ＢをＹ面とすれば、Ｘ面の各細線は各Ｘ座標に相当し、Ｙ面の各細線は各Ｙ座標に相当するものとなって、通電中のＸとＹとの交点座標が計測点となるように計測装置４を制御する。
【００１６】
座標走査装置５は、計測電極部２Ａ，２Ｂの計測点をすべての交差点にわたって順次移動拡張してすべての交差点を計測するものである。すなわち、図２に示すような、例えばスイッチのタイミングを決める信号発生器とスイッチの役割を果たすトランジスタとの配列から構成された電子スイッチ装置７による座標走査装置５の電子的切替動作によって座標位置決定装置３を制御する。具体的には、電子スイッチ装置７に配列されたトランジスタ列に順番にＯＮ／ＯＦＦ信号を送ることにより、計測電極部２Ａの一つである例えばＸ面側の各細線うち一つの細線を計測装置４に導通させた状態としておき、一方、計測電極部２Ｂの他の一つであるＹ面側の各細線の計測装置４への導通状態を端から順にスウイープさせることで、ＸＹステージの１ライン（Ｘ１，Ｙｎ）が決定して計測され、この動作をＸ面の各細線（Ｘｎ）毎に順次行うことで、（Ｘｎ，Ｙｎ）座標全体、すなわち全交点に係る被計測材料Ｐの物理量が二次元データとして計測されるものとしてある。
【００１７】
尚、本実施の形態においては、座標走査装置５を使用することで、全交差点を走査しながら順次計測しているが、座標走査装置５による走査を行わずに、計測電極部２Ａ，２Ｂの各計測点における電位を直接もしくは間接に同時に計測し、これらの計測値毎に表示装置６に表示させることも可能としてある。
【００１８】
また、二次元配列である両面交差点を被計測材料Ｐ内に重ねて層として設置使用することで、三次元座標での計測も可能であり、この場合には表示装置６に三次元表示させるようにする。
【００１９】
次に、本実施の形態に係る構成の使用方法、動作原理の一例について説明する。先ず、計測装置４と計測電極部２Ａ，２Ｂとを電気的に接続した状態にしておく。被計測材料Ｐの計測に際し、被計測材料Ｐの両面に設置される細線のそれぞれが計測電極部２Ａ，２Ｂのステージ面となって、高周波電圧または直流電圧の発生器、インピーダンスまたは直流抵抗の計測器を備えた計測装置４による送受信号の解析データに基づき被計測材料Ｐの物理的特性およびその変化等を検知する。
【００２０】
このとき両面の細線は互いに直交しているが、直接交差接触しておらず被計測材料Ｐを介して間接的に交差することで電磁誘導的には結合した状態となり、この交差点に対応する座標位置での被計測材料Ｐのインピーダンス、容量成分、リアクタンス成分、抵抗成分等を計測してデータ解析する。また解析データは、被計測材料Ｐの正常値である基礎データを計測装置４に予め記憶しておき、この基礎データとの比較によって物理的特性およびその変化等を解析する。また、計測電極部２Ａ，２Ｂ自体を熱電対として作用させることで被計測材料Ｐ全体の二次元的、三次元的な温度分布の計測も可能となる。
【００２１】
被計測材料Ｐの物理量を二次元的に計測するに際し、座標走査装置５の電子的切替動作によって座標位置決定装置３を制御する。すなわち、計測電極部２Ａの一つである例えばＸ面側の各細線うち一つの細線を計測装置４に導通した状態としておき、一方、計測電極部２Ｂの他の一つであるＹ面側の各細線の計測装置４への導通状態を端から順にスウイープさせることで一つの交差点ずつのインピーダンスを順々に計測する。こうすることでＸＹステージの１ライン（Ｘ１，Ｙｎ）が決定して計測される。但し、ｎは細線の本数である。そしてこの動作をＸ面の各細線（Ｘｎ）毎に順次行うことで、（Ｘｎ，Ｙｎ）座標全体、すなわち全交点に係る被計測材料Ｐの物理量を二次元的に計測する。
【００２２】
もし、被計測材料Ｐの中に材料破損により計測電極部２Ａ，２Ｂの細線の一部分に断線があれば、明らかにその点のインピーダンスが計測できなくなるため、断線箇所が特定される。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の構成によれば、例えば航空機の翼のように、その破損が人命に関わるような部位の板状もしくは層状等の構造体の材料すなわち被計測材料Ｐに関しての物理的特性を詳細な二次元座標および三次元座標と対応させて計測することができる。
【００２４】
すなわちこれは本発明に係る座標付き物理量計測方法が、計測電極部２Ａ，２Ｂが被計測材料Ｐを挟んで、しかも両計測電極部２Ａ，２Ｂの細線の方向が互いに直交するように設置し、一方の計測電極部２Ａの細線の一つと他方の計測電極部２Ｂの細線の一つとが作る交差点、あるいは最も接近した点の座標を特定して計測点としたからであり、これにより、例えば航空機の翼等の、その破損が直接人命に関わるような重要箇所に利用することができ、効果を発揮する。また、計測電極部２Ａ，２Ｂ自体を橋梁などの鉄骨構造体やコンクリート構造体の内部に埋め込むことで、クラックの発生状況をその三次元的位置付きで、その経年変化を計測することができる。
【００２５】
また、従来では、面上で座標と対応させて物理量を計測するためにトランスジューサを測定点の間隔に並べる方法しかなく、実質大変な作業で且つ故障のリスクが高く、しかも座標精度は極めておおざっぱであったのに対し、本発明に係る座標付き物理量計測装置によれば、被計測材料Ｐを挟んで、しかも細線の方向が被計測材料Ｐを介して互いに直交するように設置して成る一対の計測電極部２Ａ，２Ｂと、交差点あるいは最も接近した点の座標を特定して計測点とする座標位置決定装置３と、その点の位置座標に対応する被計測材料Ｐの両面間に係わる物理的特性を電気信号により計測する計測装置４と、計測電極部２Ａ，２Ｂのすべての交差点を走査して計測する座標走査装置５と、表示装置６とを備えて成るので、計測電極部２Ａ，２Ｂの細線の交差点の数だけの計測点が例えばミリ単位の座標値と共に得られるのである。さらに、この両面交差点は二次元配列であるから、検出場所を示す座標も二次元座標となるが、これを重ねて層として使用することで、三次元座標での計測も可能となる。
【００２６】
計測電極部２Ａ，２Ｂを被計測材料Ｐの表面と共に被計測材料Ｐの中に層状に埋め込み、且つ各計測電極部２Ａ，２Ｂの細線の方向が互いに直交するように設置したので、材料内部や表面の亀裂、疲労等については、各交差点をデジタルで走査し、各交差点のインピーダンスを高速で測定することで、座標と共にその三次元的な特性を一気に容易に取得することができる。具体的には、コンクリートブロック中に各計測電極部２Ａ，２Ｂを埋め込むことで、例えばクラックの発生状況等の計測精度が向上する。
【００２７】
被計測材料Ｐは、自体を両面細線構造として形成して成るので、当該被計測材料Ｐに対する計測電極部２Ａ，２Ｂの設置の手間を大幅に削減することができる。また計測の対象となる被計測材料Ｐとしては、例えばコンクリート材・金属材・誘電体材・半導体材・木材・ガラス材・プラスチックス材等の個体材料、液体、気体等であってもよく、これら両面が平行細線で挟まれて存在している殆どの材料の例えば金属疲労・材料の変質・傷・変形・破損・温度・圧力・応力等の物理量を座標付きで容易に計測することができる。例えば具体的には、宇宙での用途や特に安全が求められる場合のように、コストに関係なく性能の良いものを求める場合等は、はじめから被計測材料Ｐと一体化して製造することで、計測部位の座標と共にその計測部位における三次元的な物理的特性を一気に容易に取得することができる。
【００２８】
計測装置４は、計測時に各計測点のインピーダンスを単数または複数の周波数で計測するものとしたので、各交差点である計測点のインピーダンスを高速で測定することで、座標と共にその物理量の二次元的な特性を一気に容易に且つ正確に取得することができる。
【００２９】
計測装置４による計測は、各計測点の異種金属接触部における熱起電力、磁界の中での電磁誘導起電力、電池の原理となる化学起電力、光照射で発生する光起電力等の起電力を計測するものとしたので、目的の物理量の熱的、電気・磁気的、化学的、光学的等の物性変化を容易に計測可能とする。例えば熱起電力の場合では、計測電極部２Ａ，２Ｂ自体を熱電対として作用させることで被計測材料Ｐの三次元的な内部温度もしくは二次元的な表面温度の分布が容易且つ的確に得られる。
【００３０】
計測装置４は、計測時に前記座標位置決定装置３によって各計測点の断線箇所を決定するものとしたので、被計測材料Ｐ中の変形、傷等の局所的な破損を容易に検知することができる。
【００３１】
計測装置４は、計測時に各計測点と共に、それと隣り合うラインとの間でも計測可能としたので、設定時の各公差点のインピーダンスとそれと隣り合うラインのインピーダンスとを比較することで、変化地点の地図がその変化量と共に詳細に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す構成図である。
【図２】同じく電子スイッチ装置を示す構成図である。
【符号の説明】
Ｐ…被計測材料
１…物理量計測装置                ２Ａ，２Ｂ…計測電極部
３…座標位置決定装置              ４…計測装置
５…座標走査装置                  ６…表示装置
７…電子スイッチ装置              ８…リード線
【図１】
2005017246.tif 000003
【図２】
2005017246.tif 000004