JP7024400B2 - Strain sensor manufacturing equipment, strain sensor manufacturing method and strain sensor inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、熱流束センサおよび弾性変形部材を有する歪みセンサの製造装置、歪みセンサの製造方法、および歪みセンサの検査方法に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for manufacturing a strain sensor having a heat flux sensor and an elastically deforming member, a method for manufacturing a strain sensor, and a method for inspecting a strain sensor.
従来より、被対象物の歪み(すなわち、変位)に応じたセンサ信号を出力する歪みセンサが提案されている(例えば、特許文献1参照)。具体的には、この歪みセンサは、弾性変形可能な弾性変形部材と、熱流束に応じたセンサ信号を出力する熱流束センサとが積層されて構成されている。 Conventionally, a strain sensor that outputs a sensor signal according to the strain (that is, displacement) of an object has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Specifically, this strain sensor is configured by stacking an elastically deformable member that can be elastically deformed and a heat flux sensor that outputs a sensor signal corresponding to the heat flux.
このような歪みセンサは、被対象物の歪みに追従して弾性変形部材が弾性変形するように配置される。そして、歪みセンサでは、弾性変形部材が弾性変形すると当該弾性変形部材が発熱または吸熱するため、熱流束センサを弾性変形部材の弾性変形に応じた熱流束が通過する。したがって、歪みセンサは、被対象物の歪みに応じたセンサ信号を出力する。 Such a strain sensor is arranged so that the elastically deforming member elastically deforms following the strain of the object. Then, in the strain sensor, when the elastically deformed member is elastically deformed, the elastically deformed member generates heat or absorbs heat, so that the heat flux corresponding to the elastic deformation of the elastically deformed member passes through the heat flux sensor. Therefore, the strain sensor outputs a sensor signal according to the strain of the object.
ところで、上記のような歪みセンサにおいては、例えば、次のように出力特性が測定される。すなわち、まず、金属等で構成される押圧部材を用意する。そして、弾性変形部材を押圧部材で押圧することにより、弾性変形部材に外力を印加して弾性変形部材を圧縮させる。これにより、熱流束センサから弾性変形部材の圧縮に応じたセンサ信号が出力されるため、当該センサ信号に基づいて圧縮時の特性が測定される。次に、弾性変形部材から押圧部材を離すことによって弾性変形部材に印加されている外力を解放し、弾性変形部材を復元させる。これにより、熱流束センサから弾性変形部材の復元に応じたセンサ信号が出力されるため、当該センサ信号に基づいて復元時の特性が測定される。 By the way, in the distortion sensor as described above, the output characteristics are measured as follows, for example. That is, first, a pressing member made of metal or the like is prepared. Then, by pressing the elastically deforming member with the pressing member, an external force is applied to the elastically deforming member to compress the elastically deforming member. As a result, a sensor signal corresponding to the compression of the elastically deforming member is output from the heat flux sensor, and the characteristics at the time of compression are measured based on the sensor signal. Next, by separating the pressing member from the elastically deforming member, the external force applied to the elastically deforming member is released, and the elastically deforming member is restored. As a result, a sensor signal corresponding to the restoration of the elastically deformed member is output from the heat flux sensor, and the characteristics at the time of restoration are measured based on the sensor signal.
また、上記のような歪みセンサにおいて、耐久特性は、弾性変形部材に外力を印加する工程と印加されている外力を解放する工程とを繰り返し行うことによって測定される。例えば、耐久特性は、センサ信号が1回目に外力が印加された場合の値と異なる値となるまで外力を印加する工程と印加されている外力を解放する工程とを繰り返し行うことによって測定される。これにより、歪みセンサの耐久特性が測定される。 Further, in the strain sensor as described above, the durability characteristic is measured by repeatedly performing a step of applying an external force to the elastically deforming member and a step of releasing the applied external force. For example, the durability characteristic is measured by repeatedly performing a step of applying an external force and a step of releasing the applied external force until the sensor signal becomes a value different from the value when the external force is applied for the first time. .. As a result, the durability characteristics of the strain sensor are measured.
しかしながら、上記出力特性の測定方法では、周期的に弾性変形部材の形状を変化させることが難しく、周波数とセンサ信号との関係を導出することが困難である。また、上記耐久特性の測定方法では、例えば、複数の歪みセンサに対して行う場合、歪みセンサ毎に行うと検査時間が著しく長くなる。 However, in the above method for measuring the output characteristics, it is difficult to periodically change the shape of the elastically deforming member, and it is difficult to derive the relationship between the frequency and the sensor signal. Further, in the above-mentioned method for measuring durability characteristics, for example, when the measurement is performed on a plurality of strain sensors, the inspection time becomes significantly longer if the measurement is performed for each strain sensor.
本発明は上記点に鑑み、周波数とセンサ信号との関係を得ることができる歪みセンサの製造装置および歪みセンサの製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は上記点に鑑み、耐久特性の測定における検査時間の短縮を図ることができる歪みセンサの検査方法を提供することを他の目的とする。 In view of the above points, it is an object of the present invention to provide a strain sensor manufacturing apparatus and a strain sensor manufacturing method capable of obtaining a relationship between a frequency and a sensor signal. Further, in view of the above points, another object of the present invention is to provide a method for inspecting a strain sensor capable of shortening the inspection time in measuring durability characteristics.
上記目的を達成するための請求項1では、弾性変形部材(20)と、弾性変形部材の変形に伴う熱流束に応じたセンサ信号を出力する熱流束センサ(10)とが積層されて構成される歪みセンサ(1)を製造する歪みセンサの製造装置であって、中心軸を第1軸(C)とする中空部を有する筒状とされ、外壁面に歪みセンサが配置されるセンサホルダ(250)と、センサホルダの外壁面側に配置され、歪みセンサを押圧して保持する固定部材(350)と、中空部内に配置され、第1軸に沿った第2軸(R)を回転軸として回転可能とされた回転部材(310)と、を備えている。そして、回転部材は、第2軸が第1軸に対して偏芯し、回転すると、センサホルダの内壁面に外力を当該内壁面の周方向に沿って順に印加する構成とされており、回転部材を回転させてセンサホルダの内壁面に外力を当該内壁面の周方向に沿って順に印加させることにより、歪みセンサの弾性変形部材に印加される外力を周期的に変化させることで弾性変形部材を周期的に変形させ、熱流束センサから弾性変形部材の変形に応じたセンサ信号を出力させて歪みセンサの特性を測定する。
In
これによれば、弾性変形部材を周期的に変形させるため、センサ信号も周期的に変化する。このため、周波数とセンサ信号との関係を容易に得ることができる。 According to this, since the elastically deforming member is periodically deformed, the sensor signal also changes periodically. Therefore, the relationship between the frequency and the sensor signal can be easily obtained.
また、請求項7では、弾性変形部材(20)と、弾性変形部材の変形に伴う熱流束に応じたセンサ信号を出力する熱流束センサ(10)とが積層されて構成される歪みセンサ(1)の製造方法であって、熱流束センサおよび弾性変形部材を用意することと、熱流束センサと弾性変形部材とを積層して歪みセンサを構成することと、歪みセンサの特性を測定することと、を行う。そして、歪みセンサの特性を測定することでは、中心軸を第1軸(C)とする中空部を有する筒状とされ、外壁面に歪みセンサが配置されるセンサホルダ(250)と、センサホルダの外壁面側に配置され、歪みセンサを押圧して保持する固定部材(350)と、中空部内に配置され、第1軸に沿った第2軸(R)を回転軸として回転可能とされると共に第2軸が第1軸に対して偏芯し、回転すると、センサホルダの内壁面に外力を当該内壁面の周方向に沿って順に印加する構成とされた回転部材(310)と、を備える歪みセンサの製造装置を用意することと、センサホルダに歪みセンサを配置することと、回転部材を回転させてセンサホルダの内壁面に外力を当該内壁面の周方向に沿って順に印加させることにより、歪みセンサの弾性変形部材に印加される外力を周期的に変化させることで弾性変形部材を周期的に変形させ、熱流束センサから弾性変形部材の変形に応じたセンサ信号を出力させて歪みセンサの出力特性を測定することと、を行う。 Further, in claim 7, the strain sensor (1) is configured by stacking the elastically deforming member (20) and the heat flux sensor (10) that outputs a sensor signal according to the heat flux caused by the deformation of the elastically deforming member. ), The heat flux sensor and the elastically deformable member are prepared, the heat flux sensor and the elastically deformable member are laminated to form a strain sensor, and the characteristics of the strain sensor are measured. ,I do. Then, in measuring the characteristics of the strain sensor, a sensor holder (250) having a hollow portion having a central axis as the first axis (C) and a strain sensor arranged on the outer wall surface, and a sensor holder. A fixing member (350) that is arranged on the outer wall surface side of the surface and presses and holds the strain sensor, and a second axis (R) that is arranged in the hollow portion and is rotatable about the second axis (R) along the first axis. When the second axis is eccentric with respect to the first axis and rotates, an external force is sequentially applied to the inner wall surface of the sensor holder along the circumferential direction of the inner wall surface. To prepare a strain sensor manufacturing device to be provided, to arrange the strain sensor in the sensor holder, and to rotate the rotating member to apply an external force to the inner wall surface of the sensor holder in order along the circumferential direction of the inner wall surface. By periodically changing the external force applied to the elastically deformed member of the strain sensor, the elastically deformed member is periodically deformed, and the heat flux sensor outputs a sensor signal according to the deformation of the elastically deformed member to distort the strain. Measuring and performing the output characteristics of the sensor.
これによれば、弾性変形部材を周期的に変形させるため、センサ信号も周期的に変化する。このため、周波数とセンサ信号との関係が得られた歪みセンサを製造できる。 According to this, since the elastically deforming member is periodically deformed, the sensor signal also changes periodically. Therefore, it is possible to manufacture a strain sensor in which the relationship between the frequency and the sensor signal is obtained.
また、請求項13では、弾性変形部材(20)と、弾性変形部材の変形に伴う熱流束に応じたセンサ信号を出力する熱流束センサ(10)とが積層されて構成される歪みセンサ(1)の検査方法であって、熱流束センサおよび弾性変形部材を用意することと、熱流束センサと弾性変形部材とを積層して歪みセンサを構成することと、歪みセンサの特性を検査することと、を行う。そして、歪みセンサの特性を検査することでは、中心軸を第1軸(C)とする中空部を有する筒状とされ、外壁面に歪みセンサが配置されるセンサホルダ(250)と、センサホルダの外壁面側に配置され、歪みセンサを押圧して保持する固定部材(350)と、中空部内に配置され、第1軸に沿った第2軸(R)を回転軸として回転可能とされると共に第2軸が第1軸に対して偏芯し、回転すると、センサホルダの内壁面に外力を当該内壁面の周方向に沿って順に印加する構成とされた回転部材(310)と、を備える歪みセンサの検査装置を用意することと、センサホルダに複数の歪みセンサを配置することと、回転部材を回転させてセンサホルダの内壁面に外力を当該内壁面の周方向に沿って順に印加させることにより、歪みセンサの弾性変形部材に印加される外力を周期的に変化させることで弾性変形部材を周期的に変形させ、熱流束センサから弾性変形部材の変形に応じたセンサ信号を出力させ続けることで、1回目のセンサ信号と異なるセンサ信号が出力されるまでの時間を測定して歪みセンサの耐久特性を検査することと、を行う。 Further, in claim 13, the strain sensor (1) is configured by stacking the elastically deforming member (20) and the heat flux sensor (10) that outputs a sensor signal according to the heat flux caused by the deformation of the elastically deforming member. ), The heat flux sensor and the elastically deformable member are prepared, the heat flux sensor and the elastically deformable member are laminated to form a strain sensor, and the characteristics of the strain sensor are inspected. ,I do. Then, by inspecting the characteristics of the strain sensor, a sensor holder (250) having a hollow portion having a central axis as the first axis (C) and a strain sensor arranged on the outer wall surface, and a sensor holder. A fixing member (350) that is arranged on the outer wall surface side of the surface and presses and holds the strain sensor, and a second axis (R) that is arranged in the hollow portion and is rotatable about the second axis (R) along the first axis. When the second axis is eccentric with respect to the first axis and rotates, an external force is sequentially applied to the inner wall surface of the sensor holder along the circumferential direction of the inner wall surface. Prepare an inspection device for the strain sensor to be provided, arrange a plurality of strain sensors in the sensor holder, and apply an external force to the inner wall surface of the sensor holder in order along the circumferential direction of the inner wall surface by rotating the rotating member. By periodically changing the external force applied to the elastically deformed member of the strain sensor, the elastically deformed member is periodically deformed, and the heat flux sensor outputs a sensor signal according to the deformation of the elastically deformed member. By continuing, the time until a sensor signal different from the first sensor signal is output is measured to inspect the durability characteristics of the strain sensor.
これによれば、センサホルダに複数の歪みセンサを配置しており、回転部材を回転させることで各歪みセンサに順に外力を印加できる。このため、複数の歪みセンサの耐久特性を同時に測定できる。したがって、複数の歪みセンサに対する耐久特性の検査時間を短縮することができる。 According to this, a plurality of strain sensors are arranged in the sensor holder, and an external force can be applied to each strain sensor in order by rotating the rotating member. Therefore, the durability characteristics of a plurality of strain sensors can be measured at the same time. Therefore, it is possible to shorten the inspection time of the durability characteristics for a plurality of strain sensors.
なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。 The reference numerals in parentheses in the above and claims indicate the correspondence between the terms described in the claims and the concrete objects exemplifying the terms described in the embodiments described later. ..
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the following embodiments, the parts that are the same or equal to each other will be described with the same reference numerals.
(第1実施形態)
第1実施形態について説明する。まず、本実施形態の歪みセンサ1の構成について説明する。
(First Embodiment)
The first embodiment will be described. First, the configuration of the
歪みセンサ1は、図1に示されるように、熱流束センサ10と、弾性変形部材20と、接合層30とを有している。熱流束センサ10は、図2および図3に示されるように、絶縁基材100、表面保護部材110、裏面保護部材120が一体化され、この一体化されたものの内部で第1、第2層間接続部材130、140が交互に直列に接続された構造とされている。絶縁基材100、表面保護部材110、裏面保護部材120は、フィルム状であって、熱可塑性樹脂等の可撓性を有する樹脂材料で構成されている。なお、図2では、表面保護部材110を省略して示してある。
As shown in FIG. 1, the
絶縁基材100は、その厚さ方向に貫通する複数の第1、第2ビアホール101、102が形成されている。そして、第1、第2ビアホール101、102には、互いに異なる金属や半導体等の熱電材料で構成された第1、第2層間接続部材130、140が埋め込まれている。
The insulating
絶縁基材100の表面100aには、表面導体パターン111が形成されている。絶縁基材100の裏面100bには、裏面導体パターン121が形成されている。そして、各第1、第2層間接続部材130、140は、表面導体パターン111および裏面導体パターン121によって直列に接続されている。つまり、熱流束センサ10は、絶縁基材100の表面100aに配置された表面導体パターン111によって第1、第2層間接続部材130、140の一方の接続部が構成されている。また、熱流束センサ10は、絶縁基材100の裏面100bに配置された裏面導体パターン121によって第1、第2層間接続部材130、140の他方の接続部が構成されている。
A
そして、熱流束センサ10は、厚さ方向に熱流束が通過すると、第1、第2層間接続部材130、140の一方の接続部と他方の接続部との間に温度差が生じる。これにより、熱流束センサ10は、ゼーベック効果によって第1、第2層間接続部材130、140に熱起電力が発生する。このため、熱流束センサ10は、この熱起電力(例えば、電圧)をセンサ信号として出力する。なお、熱流束は、単位時間に単位面積を横切る熱量であり、単位にはW/m2が用いられる。
Then, in the
以下では、熱流束センサ10において、表面保護部材110における絶縁基材100側と反対側の面を一面110aとし、裏面保護部材120における絶縁基材100側と反対側の面を他面120aとして説明する。
In the following, in the
また、本実施形態の熱流束センサ10は、他面120aから一面110a側に向かって熱流束が通過した際、正のセンサ信号を出力するように構成されている。つまり、本実施形態の熱流束センサ10は、一面110aから他面120aに向かって熱流束が通過した際、負のセンサ信号を出力するように構成されている。以上が本実施形態における熱流束センサ10の構成である。
Further, the
弾性変形部材20は、例えば、ゴム、樹脂、弾性変形可能な金属材料等であって、圧縮した際に発熱すると共に伸張した際に吸熱する材料を用いて構成されている。なお、弾性変形可能な金属としては、例えば、はんだやアルミニウム(Al)等が採用される。
The elastically
そして、熱流束センサ10と弾性変形部材20とは、接合層30を介して接合されている。具体的には、熱流束センサ10と弾性変形部材20とは、熱流束センサ10の他面120aが弾性変形部材20側に向けられた状態で、接合層30を介して接合されている。なお、接合層30は、例えば、接着剤、両面テープ等が用いられる。
The
以上が本実施形態における歪みセンサ1の構成である。次に、上記歪みセンサ1の作動について説明する。弾性変形部材20は、圧縮すると発熱し、復元すると吸熱する。このため、熱流束センサ10には、弾性変形部材20が変形すると、弾性変形部材20の変形に応じた熱流束が厚さ方向に通過する。なお、以下では、弾性変形部材20が復元することを弾性変形部材20が伸張するともいう。
The above is the configuration of the
本実施形態では、熱流束センサ10は、他面110bが弾性変形部材20側に向けられて配置されている。このため、弾性変形部材20が圧縮すると当該弾性変形部材20が発熱するため、熱流束センサ10には、他面110bから一面110aへ向かう熱流束が発生する。したがって、熱流束センサ10は、弾性変形部材20が圧縮すると熱流束に応じた正の値のセンサ信号を出力する。
In the present embodiment, the
また、弾性変形部材20が伸張すると当該弾性変形部材20が吸熱するため、熱流束センサ10には、一面110aから他面110bへ向かう熱流束が発生する。したがって、熱流束センサ10は、弾性変形部材20が伸張すると熱流束に応じた負のセンサ信号を出力する。
Further, when the elastically deforming
なお、弾性変形部材20は、圧縮することで発熱して温度が高くなるが、弾性変形部材20が圧縮したことに起因する熱流束の大きさは、弾性変形部材20の単位時間当たりの温度変化に比例する。つまり、弾性変形部材20が圧縮したことに起因する熱流束の大きさは、弾性変形部材20の圧縮量および変形速度に依存する。そして、熱流束センサ10は、通過する熱流束に応じたセンサ信号を出力する。つまり、熱流束センサ10は、弾性変形部材20が圧縮する場合、弾性変形部材20の単位時間当たりの圧縮量に基づいたセンサ信号を出力する。同様に、熱流束センサ10は、弾性変形部材20が伸張する場合、弾性変形部材20の単位時間当たりの伸張量に基づいたセンサ信号を出力する。
The elastically deforming
また、熱流束の大きさは、弾性変形部材20の単位時間当たりの発熱量または吸熱量が大きいほど大きくなる。つまり、熱流束の大きさは、弾性変形部材20の単位時間当たりの変形量が大きいほど大きくなる。このため、センサ信号の大きさ(すなわち、絶対値)に基づき、弾性変形部材20に影響している力の大きさも検出される。
Further, the size of the heat flux increases as the amount of heat generated or absorbed by the elastically deforming
但し、熱流束センサ10は、通過する熱流束に応じたセンサ信号を出力するため、熱流束が通過していなければセンサ信号としての値は0となる。例えば、弾性変形部材20が圧縮される場合には、弾性変形部材20の圧縮が維持され続けると、弾性変形部材20と熱流束センサ10と反対側の部分との間の温度差が小さくなり、熱流束センサ10を通過する熱流束が小さくなる。そして、最終的には、熱流束センサ10を通過する熱流束が存在しなくなり、センサ信号が0となる。
However, since the
以上が本実施形態における歪みセンサ1の作動である。次に、上記歪みセンサ1を製造する歪みセンサの製造装置(以下では、単に製造装置ともいう)200の構成について説明する。
The above is the operation of the
本実施形態の製造装置200は、図4および図5に示されるように、支持台210を備えている。支持台210は、第1支持部211、第2支持部212、支柱213等を有している。本実施形態では、第1支持部211および第2支持部212は、ステンレス等の金属で構成されている。第1支持部211および第2支持部212は、平面略矩形状の平板状とされて大きさがほぼ等しくされており、それぞれ角部近傍に貫通孔が形成されている。そして、第1支持部211および第2支持部212は、各貫通孔に支柱213が挿入されて当該支柱213がナット214によって固定されることにより、所定距離だけ離れた状態で一体化されている。また、第2支持部212には、内縁側の部分に貫通孔215が形成されている。なお、以下では、第2支持部212における第1支持部211側の面と反対側の面を一面212aとし、第2支持部212における第1支持部211側の面を他面212bとして説明する。
The
第2支持部212には、ステンレス等の金属で構成された中空部を有する円筒状とされ、一端側にフランジ部221が形成されたベアリングホルダ220が固定されている。具体的には、ベアリングホルダ220は、他端側が第2支持部212の他面212b側から突出した状態となるように、フランジ部221がネジ部222によって第2支持部212の一面212aに固定されている。
The
なお、図4では、ベアリングホルダ220の紙面上側の部分が一端となり、ベアリングホルダ220の紙面下側の部分が他端となる。また、後述する各部材においての一端とは、図4中の各部材における紙面上側の部分のことであり、後述する各部材においての他端とは、図4中の各部材における紙面下側の部分のことである。
In FIG. 4, the upper portion of the
ベアリングホルダ220には、後述する回転シャフト310を回転可能に軸支する第1ベアリング231および第2ベアリング232が固定されている。また、ベアリングホルダ220には、第1ベアリング231と第2ベアリング232との間にカラー233が配置されている。なお、第1ベアリング231および第2ベアリング232は、ベアリングホルダ220の他端側に第1ベアリング231が配置され、ベアリングホルダ220の一端側に第2ベアリング232が配置されている。
A
本実施形態では、第1ベアリング231および第2ベアリング232は、それぞれ内輪231a、232a、外輪231b、232b、および転動体231c、232c等を備えたボールベアリングを用いて構成されている。なお、第1ベアリング231および第2ベアリング232は、後述する回転シャフト310が軸方向に抜け出ることを抑制するために、少なくとも一方がアンギュラベアリングで構成されることが好ましい。本実施形態では、後述するように、ベアリングホルダ220上にセンサホルダ250が配置され、センサホルダ250に歪みセンサ1が配置される。そして、歪みセンサ1の特性を測定する場合には、回転シャフト310を回転させることにより、歪みセンサ1に外力を印加したり、印加されている外力を解放したりする。このため、歪みセンサ1に近い側にアンギュラベアリングが配置されることが好ましく、本実施形態では、第2ベアリング232が背面合わせ取付のアンギュラベアリングで構成されている。また、第1ベアリング231は、深溝ベアリングで構成されている。
In the present embodiment, the
カラー233は、ステンレス等の金属で構成された円環状の部材とされており、内径が後述する回転シャフト310の直径とほぼ等しくされている。そして、カラー233は、第1ベアリング231の内輪231aおよび第2ベアリング232の内輪232aとそれぞれ当接するように、ベアリングホルダ220に配置されている。
The
ベアリングホルダ220の一端上には、中間カラー240が配置されている。中間カラー240上には、センサホルダ250が配置されている。センサホルダ250は、ステンレス等の金属で構成され、中空部を有し、中心軸を第1軸Cとする円筒状の部材とされている。そして、センサホルダ250は、他端側がセンサホルダ250側に向けられて配置されている。
An
センサホルダ250には、後述する回転シャフト310を回転可能に軸支する第1ベアリング261および第2ベアリング262が固定されている。また、センサホルダ250には、第1ベアリング261と第2ベアリング262との間にカラー263が配置されている。なお、本実施形態では、第1ベアリング261および第2ベアリング262が機械的軸受けに相当している。
A
第1ベアリング261および第2ベアリング262は、それぞれ内輪261a、262a、外輪261b、262b、および転動体261c、262c等を備えたボールベアリングを用いて構成され、本実施形態では深溝ベアリングとされている。なお、第1ベアリング261および第2ベアリング262は、センサホルダ250の他端側に第1ベアリング261が配置され、センサホルダ250の一端側に第2ベアリング262が配置されている。
The
中間カラー240は、カラー233と同様の構成されており、ベアリングホルダ220に備えられた第2ベアリング232の内輪232aおよびセンサホルダ250に備えられた第1ベアリング261の内輪261aとそれぞれ当接するように配置されている。また、カラー263は、カラー233と同様の構成とされており、センサホルダ250に備えられた第1ベアリング261の内輪261aおよび第2ベアリング262の内輪262aとそれぞれ当接するように、センサホルダ250に配置されている。
The
また、センサホルダ250には、外壁面に凹部251が形成されている。本実施形態では、凹部251は、底面が後述する取付板271の平面形状に対応した略矩形状とされており、4つ形成されている。具体的には、各凹部251は、センサホルダ250の第1軸Cに対する周方向に等間隔に形成されている。そして、各凹部251には、それぞれ底面に、後述する取付ネジ274が挿入可能な挿入孔251aが形成されている。
Further, the
そして、センサホルダ250の各凹部251には、それぞれ歪みセンサ1が保持されたセンサ保持部270が配置される。センサ保持部270は、図6および図7に示されるように、一面271aおよび他面271bを有し、平面略矩形状とされた取付板271を有している。そして、取付板271には、一面271aに凹部271cが形成されている。また、取付板271には、一面271aに挿入孔271dが形成されていると共に、一面271aと他面271bとの間を貫通し、後述する取付ネジ274が挿入可能な貫通孔271eが形成されている。
Then, in each
そして、取付板271の一面271aには、凹部271cの底面と対向するように当て板272が固定されている。具体的には、当て板272は、一面272aおよび他面272bを有する平面略矩形状とされ、一面272aと他面272bとの間を貫通する貫通孔272cが形成されている。そして、当て板272は、貫通孔272cが取付板271の挿入孔271dと連通するように取付板271の一面271aに配置され、貫通孔272cを介して挿入孔271dに組付ネジ273が挿入されてネジ結合されることで固定されている。なお、当て板272は、取付板271より平面形状が小さくされており、取付板271の一面271aにおける貫通孔271eが形成された部分が露出するように、取付板271に固定されている。
A
そして、取付板271における凹部271cの底面と当て板272の他面272bとの間には、歪みセンサ1が保持されている。具体的には、歪みセンサ1は、弾性変形部材20が当て板272と当接し、熱流束センサ10が取付板271と当接するように配置されて保持されている。
The
以上が本実施形態におけるセンサ保持部270の構成である。そして、センサ保持部270は、図4および図5に示されるように、センサホルダ250の各凹部251に固定される。具体的には、センサ保持部270は、取付ネジ274が取付板271の貫通孔271eを介してセンサホルダ250の挿入孔251aに挿入されてネジ結合されることにより、センサホルダ250に固定される。より詳しくは、センサ保持部270は、取付板271がセンサホルダ250側に向けられてセンサホルダ250に固定される。つまり、センサ保持部270は、当て板272が後述する保持ブロック340の内壁面側に向けられてセンサホルダ250に固定される。
The above is the configuration of the
本実施形態では、センサホルダ250の各凹部251にセンサ保持部270が配置される。このため、以下では、図5に示されるように、図5中の紙面右側のセンサ保持部270に備えられた歪みセンサ1を第1センサ1aともいい、紙面下側のセンサ保持部270に備えられた歪みセンサ1を第2センサ1bともいう。また、以下では、紙面左側のセンサ保持部270に備えられた歪みセンサ1を第3センサ1cともいい、紙面上側のセンサ保持部270に備えられた歪みセンサ1を第4センサ1dともいう。
In the present embodiment, the
ベアリングホルダ220の他端部側には、モータ支持部280が固定されている。モータ支持部280は、下側支持部281、上側支持部282、支柱283等を有している。本実施形態では、下側支持部281および上側支持部282は、ステンレス等の金属で構成されている。下側支持部281および上側支持部282は、平面略矩形状の平板状とされて大きさがほぼ等しくされており、それぞれ角部近傍に貫通孔が形成されている。そして、下側支持部281および上側支持部282は、各貫通孔に支柱283が挿入されて当該支柱283がナット284によって固定されることにより、所定距離だけ離れた状態で一体化されている。
A
また、下側支持部281および上側支持部282には、それぞれベアリングホルダ220の中空部と対応する位置にそれぞれ貫通孔281a、282aが形成されている。そして、モータ支持部280は、上側支持部282がベアリングホルダ220の他端側にネジ部285によって固定されている。
Further, through
下側支持部281には、駆動軸291が下側支持部281と上側支持部282との間に位置するように、ネジ部292によってモータ290が固定されている。モータ290は、モータコントローラ300と図示しない配線等を介して電気的に接続されており、モータコントローラ300からの電気信号である制御信号に従って作動することで回転動力を発生するアクチュエータとして機能する。
A
モータコントローラ300は、第1支持部211上に配置されており、後述する制御部370と接続されている。そして、モータコントローラ300は、後述する制御部370から入力される駆動制御信号に基づいた制御信号をモータ290に出力する。
The
モータ290の駆動軸291には、回転シャフト310の従動軸311がカップリング320を介して連結されている。具体的には、カップリング320は、ステンレス等の金属で構成された中空部を有する円筒状とされている。そして、モータ290および回転シャフト310は、カップリング320の中空部内に、それぞれ反対方向からモータ290の駆動軸291および回転シャフト310の従動軸311が同一軸線上に位置するように挿入されている。これにより、回転シャフト310は、モータ290の回転に追従し、第1軸Cに沿った第2軸Rに沿って回転する。なお、本実施形態では、回転シャフト310が回転部材に相当している。
A driven
また、回転シャフト310は、一端がセンサホルダ250から突出するようにベアリングホルダ220およびセンサホルダ250に挿入されている。そして、回転シャフト310は、各ホルダ220、250に備えられた各ベアリング231、232、261、262によって回転可能に軸支されている。また、回転シャフト310の一端側には、センサホルダ250に備えられた第2ベアリング262の内輪262aをベアリングホルダ220側に押圧するように、ナット330が備えられている。これにより、センサホルダ250は、ベアリングホルダ220側に押圧されて固定された状態となる。なお、図5では、ナット330を省略して示している。
Further, the
ここで、本実施形態の回転シャフト310には、外壁面のうちのセンサホルダ250内に位置する部分に、当該回転シャフト310の軸方向に沿ったキー溝312が形成されている。そして、キー溝312には、回転シャフト310における周囲の外壁面から突出し、センサホルダ250に備えられた第1ベアリング261および第2ベアリング262と当接する外力印加部313が配置されている。つまり、回転シャフト310には、第1ベアリング261および第2ベアリング262を介してセンサホルダ250に外力を印加する外力印加部313が備えられている。
Here, in the
このため、回転シャフト310は、回転する際に第2軸Rを回転軸として回転するが、第2軸Rが第1軸Cから偏芯した状態となる。したがって、回転シャフト310が回転すると、センサホルダ250の内壁面のうちの回転シャフト310から外力が印加される部分は、回転シャフト310の回転に伴って周方向に移動する。言い換えると、センサホルダ250は、回転シャフト310が回転すると、当該センサホルダ250の周方向に沿って順に回転シャフト310から外力が印加される。そして、センサホルダ250は、回転シャフト310が回転すると、当該センサホルダ250の周方向に沿って順に印加されている外力が解放される。なお、本実施形態では、外力印加部313は、ゴムや樹脂等の弾性変形部材で構成されている。
Therefore, when the
また、第2支持部212には、ステンレス等の金属部材で構成され、中空部を有する円筒状の保持ブロック340がネジ部341を介して取り付けられている。具体的には、保持ブロック340は、中空部内にセンサホルダ250等が収容されるように、第2支持部212の一面212a側に取り付けられている。
Further, a
保持ブロック340には、センサ保持部270と対応する位置に、ネジ溝が形成された貫通孔342が形成されている。より詳しくは、貫通孔342は、センサ保持部270における当て板272と対応する位置に形成されている。
The holding
そして、貫通孔342には、ネジ溝が形成された固定部材350が保持ブロック340の外壁面側から挿入されている。本実施形態では、固定部材350は、ネジ溝が形成されたボルト351と、ナット352とを有している。そして、ボルト351は、保持ブロック340の外壁面側から挿入され、ナット352は外壁面に当接するように配置されている。また、ボルト351は、先端側が当て板272と当接してセンサ保持部270を押圧するように配置されている。つまり、ボルト351は、歪みセンサ1を押圧して保持するように配置されている。これにより、センサホルダ250は、径方向へ変位することが抑制される。
A fixing
また、本実施形態では、固定部材350は、ボルト351を有する構成とされており、貫通孔342に対する締め具合が調整されることで変位可能とされている。つまり、固定部材350は、当て板272への押圧力を調整できるようになっている。言い換えると、固定部材350は、歪みセンサ1への押圧力を調整できるように構成されている。
Further, in the present embodiment, the fixing
また、図5に示されるように、センサホルダ250の外壁面には、第2軸Rの第1軸Cに対する偏芯量(以下では、単に回転シャフト310の偏芯量ともいう)に応じた検出信号を出力する偏芯量検出部360が備えられている。なお、偏芯量検出部360は、例えば、デジタルゲージ等で構成される。
Further, as shown in FIG. 5, the outer wall surface of the
さらに、製造装置200は、図4および図5に示されるように、各歪みセンサ1における熱流束センサ10、モータコントローラ300、および偏芯量検出部360等と配線を介して接続される制御部370を備えている。
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the
制御部370は、CPU(Central Processing Unitの略)、RAM(Random Access Memoryの略)、ROM(Read Only Memoryの略)、フラッシュメモリ等を有している。そして、制御部370は、CPUがROM、フラッシュメモリに記憶されたプログラムを実行し、その実行の際にRAMを作業領域として使用する。制御部370は、このようなCPUの作動によってプログラムに記述された機能を実現する。なお、RAM、ROM、フラッシュメモリは、非遷移的実体的記憶媒体である。
The
本実施形態では、制御部370は、図示しない操作入力部と接続されている。そして、制御部370は、作業者が操作入力部に対してモータ290を駆動させる操作を実行すると、モータコントローラ300に作業者の操作に対応した回転数でモータ290を駆動させる駆動制御信号を出力する。なお、操作入力部は、例えば、タッチパネル等で構成される。
In the present embodiment, the
また、制御部370は、図示しない表示部と接続されており、所定の結果を表示部に表示させる。具体的には、制御部370は、偏芯量検出部360から入力される検出信号に基づき、回転シャフト310の偏芯量を導出して表示部に表示させる。なお、制御部370は、回転シャフト310の偏芯量を導出することにより、歪みセンサ1に回転シャフト310から印加される外力の大きさを導出することもできる。つまり、制御部370は、回転シャフト310の偏芯量を導出することにより、歪みセンサ1の弾性変形部材20の単位時間当たりの圧縮量を導出することもできる。また、制御部370は、各熱流束センサ10からセンサ信号が入力されると、センサ信号に基づいた特性を表示させる。さらに、本実施形態では、制御部370は、参照波形とセンサ信号とを比較して異常判定を実行することもでき、異常判定を実行した場合にはその結果を表示部に表示させる。
Further, the
以上が本実施形態における製造装置200の基本的な構成である。次に、上記製造装置200を用いた歪みセンサ1の製造方法について説明する。
The above is the basic configuration of the
まず、上記歪みセンサ1を構成する熱流束センサ10と弾性変形部材20とを用意する。そして、熱流束センサ10の他面120aと弾性変形部材20とを接合層30を介して接合する。
First, the
次に、上記製造装置200を用い、歪みセンサ1における特性を測定する。本実施形態では、歪みセンサ1を保持したセンサ保持部270を4つ用意する。次に、4つのセンサ保持部270をセンサホルダ250の各凹部251にそれぞれ配置する。
Next, the characteristics of the
そして、モータ290を回転させることによって回転シャフト310を回転させる。これにより、制御部370は、偏芯量検出部360から検出信号が入力されるため、検出信号に基づいて回転シャフト310の偏芯量を導出する。なお、この偏芯量を導出する工程は、センサ保持部270をセンサホルダ250に配置する前に行ってもよい。
Then, the
続いて、回転シャフト310を回転させて歪みセンサ1の特性検査を行う。まず、回転シャフト310を回転させた際の各歪みセンサ1の状態について図8A~図8Dを参照しつつ説明する。
Subsequently, the
なお、以下では、第2支持部212の一面212a側から視たとき、回転シャフト310を第2軸Rを回転軸として時計回りに回転させる例について説明する。また、以下では、外力印加部313がセンサホルダ250を挟んで第1センサ1aと対向している場合を外力印加部313が第1位置にあるともいう。以下では、外力印加部313がセンサホルダ250を挟んで第2センサ1bと対向している場合を外力印加部313が第2位置にあるともいう。以下では、外力印加部313がセンサホルダ250を挟んで第3センサ1cと対向している場合を外力印加部313が第3位置にあるともいう。以下では、外力印加部313がセンサホルダ250を挟んで第4センサ1dと対向している場合を外力印加部313が第4位置にあるともいう。さらに、以下では、第1センサ1aにおける弾性変形部材20が圧縮することを単に第1センサ1aが圧縮するともいい、第2センサ1bにおける弾性変形部材20が圧縮することを単に第2センサ1bが圧縮するともいう。また、以下では、第3センサ1cにおける弾性変形部材20が圧縮することを単に第3センサ1cが圧縮するともいい、第4センサ1dにおける弾性変形部材20が圧縮することを単に第4センサ1dが圧縮するともいう。そして、図8A~図8Dは、センサホルダ250や回転シャフト310等を示す平面図であるが、ナット330や偏芯量検出部360等を省略して示してある。
In the following, an example of rotating the
図8Aに示されるように、回転シャフト310が回転して外力印加部313が第1位置にある場合、外力印加部313は、第1ベアリング261および第2ベアリング262のうちの第1センサ1aと対応する位置と当接する。このため、センサホルダ250には、第1ベアリング261および第2ベアリング262を介して、第3センサ1c側から第1センサ1a側に向かう外力F1が印加される。この際、各固定部材350が各センサ保持部270と当接しているため、第1センサ1aは変位しない。したがって、第1センサ1aは、圧縮し、第3センサ1cは、伸張する。また、第2センサ1bは、圧縮し始め、第4センサ1dは、伸張し始める。
As shown in FIG. 8A, when the
次に、図8Bに示されるように、回転シャフト310が回転して外力印加部313が第2位置にある場合、外力印加部313は、第1ベアリング261および第2ベアリング262のうちの第2センサ1bと対応する位置と当接する。このため、センサホルダ250には、第1ベアリング261および第2ベアリング262を介して、第4センサ1d側から第2センサ1b側に向かう外力F2が印加される。この際、各固定部材350が各センサ保持部270と当接しているため、第2センサ1bは変位しない。したがって、第2センサ1bは、圧縮し、第4センサ1dは、伸張する。また、第3センサ1c、は圧縮し始め、第1センサ1aは、伸張し始める。
Next, as shown in FIG. 8B, when the
続いて、図8Cに示されるように、回転シャフト310が回転して外力印加部313が第3位置にある場合、外力印加部313は、第1ベアリング261および第2ベアリング262のうちの第3センサ1cと対応する位置と当接する。このため、センサホルダ250には、第1ベアリング261および第2ベアリング262を介して、第1センサ1a側から第3センサ1c側に向かう外力F3が印加される。この際、各固定部材350が各センサ保持部270と当接しているため、第3センサ1cは変位しない。したがって、第3センサ1cは、圧縮し、第1センサ1aは、伸張する。また、第4センサ1dは圧縮し始め、第2センサ1bは、伸張し始める。
Subsequently, as shown in FIG. 8C, when the
また、図8Dに示されるように、回転シャフト310が回転して外力印加部313が第4位置にある場合、外力印加部313は、第1ベアリング261および第2ベアリング262のうちの第4センサ1dと対応する位置と当接する。このため、センサホルダ250には、第1ベアリング261および第2ベアリング262を介して、第2センサ1b側から第4センサ1d側に向かう外力F4が印加される。この際、各固定部材350が各センサ保持部270と当接しているため、第4センサ1dは変位しない。したがって、第4センサ1dは、圧縮し、第2センサ1bは、伸張する。また、第1センサ1aは、圧縮し始め、第3センサ1cは、伸張し始める。
Further, as shown in FIG. 8D, when the
そして、回転シャフト310が繰り返し回転することにより、第1~第4センサ1a~1dは、繰り返し外力が印加されると共に印加されている外力が解放される。つまり、第1~第4センサ1a~1dの弾性変形部材20は、周期的に変形する。このため、第1~第4センサ1a~1dから出力されるセンサ信号は、図9に示されるように、1/4周期ずつずれた波形となる。
Then, by repeatedly rotating the
なお、図9では、第1センサ1aから出力されるセンサ信号を第1センサ信号とし、第2センサ1bから出力されるセンサ信号を第2センサ信号としている。同様に、図9では、第3センサ1cから出力されるセンサ信号を第3センサ信号とし、第4センサ1dから出力されるセンサ信号を第4センサ信号としている。また、図9では、各センサ信号の振幅が異なっている例を示している。これは、固定部材350から各センサ1a~1dに印加される押圧力にばらつきが存在するためである。このため、このように各センサ信号の振幅が異なる場合には、各センサ信号に基づいて固定部材350の押圧力を調整することにより、各センサ1a~1dから同じ振幅を有するセンサ信号が出力されるように調整する。
In FIG. 9, the sensor signal output from the
以上より、モータ290の回転数と、センサ信号の振幅との出力特性が測定される。つまり、モータ290の回転数から周波数が導出されるため、周波数とセンサ信号の振幅との出力特性が測定される。また、モータ290の回転数と、センサ信号の位相ずれとの出力特性が測定される。つまり、モータ290の回転数から周波数が導出されるため、周波数とセンサ信号の位相ずれとの出力特性が測定される。このため、モータ290の回転数を変化させることにより、現状の偏芯量における各周波数とセンサ信号の振幅との関係、および各周波数とセンサ信号の位相ずれとの関係を得ることができる。
From the above, the output characteristics of the rotation speed of the
さらに、モータ290の回転を維持し続けることにより、各センサ1a~1dに繰り返し外力が印加されて当該外力が解放されるため、当該回転数における歪みセンサ1の耐久特性も測定される。つまり、所定の周波数における歪みセンサ1の耐久特性が測定される。なお、耐久特性は、例えば、1回目のセンサ信号の振幅と異なる振幅となるセンサ信号が出力されるまで外力の印加、解放が繰り返されるようにして測定される。
Further, by continuing to maintain the rotation of the
その後、キー溝312に配置する外力印加部313の大きさ等を変化させ、回転シャフト310の偏芯量を変化させる。そして、上記工程を実行することにより、異なる偏芯量における各周波数とセンサ信号の振幅との関係、および各周波数とセンサ信号の位相ずれとの関係を得ることができる。また、異なる偏芯量における耐久特性を得ることができる。
After that, the size of the external
つまり、本実施形態では、モータ290の回転数を変化させると共に、回転シャフト310の偏芯量を変化させることにより、図10に示されるように、各偏芯量における各周波数と各センサ信号の振幅との出力特性を測定できる。同様に、モータ290の回転数を変化させると共に、回転シャフト310の偏芯量を変化させることにより、図11に示されるように、各偏芯量における各周波数と各センサ信号の位相ずれとの出力特性を測定できる。そして、図12に示されるように、回転シャフト310の偏芯量を変化させることにより、各偏芯量における耐久特性を測定することができる。
That is, in the present embodiment, by changing the rotation speed of the
なお、図10~図12は、回転シャフト310の偏芯量を第1~第3偏芯量に変化させた場合の結果を模式的に示している。但し、図10~図12における第1~第3偏芯量は、第1偏芯量が最も小さく、第3偏芯量が最も大きくされている。つまり、図10~図12では、第1偏芯量の際に第1~第4センサ1a~1dに対する外力の影響が最も小さくなり、第3偏芯量の際に第1~第4センサ1a~1dに対する外力の影響が最も大きくなる結果を示している。
It should be noted that FIGS. 10 to 12 schematically show the results when the eccentricity amount of the
また、図10において、センサ信号の振幅が所定の周波数まで大きくなった後に小さくなるのは、周波数が大きすぎることにより、弾性変形部材20の復元が間に合わないためである。同様に、図11において、所定の周波数からセンサ信号の位相ずれが発生するのは、周波数が大きすぎることにより、弾性変形部材20の復元が間に合わないためである。つまり、本実施形態では、歪みセンサ1における最大振幅および位相ずれが起きない限界の周波数も測定される。
Further, in FIG. 10, the amplitude of the sensor signal increases to a predetermined frequency and then decreases because the frequency is too large and the
以上のようにして、歪みセンサ1における出力特性および耐久特性が測定される。さらに、本実施形態の製造装置200では、歪みセンサ1の異常判定を行うこともできる。例えば、制御部370は、図13に示されるように、判定パラメータとしての参照波形DPとセンサ信号の振幅とを比較して歪みセンサ1の異常判定を行うこともできる。この場合、制御部370は、例えば、参照波形DPに対してセンサ信号のずれが数十%未満である場合に正常であると判断してもよい。また、制御部370は、センサ信号が参照波形の3σの範囲内に属している場合に正常であると判定するようにしてもよい。
As described above, the output characteristics and durability characteristics of the
なお、特に図示しないが、制御部370は、別の参照波形とセンサ信号の位相ずれとを比較して歪みセンサ1の異常判定を行うこともできる。また、参照波形DPは、上記特性検査を行う前に、上記出力特性の測定と同様の工程を複数の歪みセンサ1に対して行い、各歪みセンサ1から得られる各センサ信号の平均等で導出される。つまり、参照波形DPは、特性検査を行う歪みセンサ1と異なる歪みセンサ1を用いて予め作成される。そして、制御部370は、出力特性を行いつつ、参照波形DPを用いて異常判定を行うこともできる。
Although not particularly shown, the
以上説明したように、本実施形態では、回転シャフト310を回転させることによって歪みセンサ1に外力を印加したり、印加されている外力を解放したりする。このため、弾性変形部材20は、印加される外力が周期的に変化するため、周期的に変形する。したがって、歪みセンサ1における周波数とセンサ信号との出力特性を容易に測定することができる。
As described above, in the present embodiment, an external force is applied to the
また、センサホルダ250に複数の歪みセンサ1を配置し、回転シャフト310を回転させることによって耐久特性を測定している。このため、複数の歪みセンサ1の耐久特性を同時に測定できる。したがって、複数の歪みセンサ1に対する耐久特性の検査時間を短縮することができる。
Further, a plurality of
さらに、本実施形態では、センサホルダ250には、第1軸Cの周方向に沿って等間隔になるように複数の歪みセンサ1を配置している。このため、回転シャフト310を回転させた際、各歪みセンサ1に印加される外力がばらつくことを抑制できる。
Further, in the present embodiment, the
また、固定部材350は、保持ブロック340に変位可能な状態で備えられている。このため、固定部材350を変位させることにより、当該固定部材350から歪みセンサ1への押圧力を容易に調整できる。
Further, the fixing
また、本実施形態では、制御部370は、参照波形DPを導出し、異常判定を行うようにもできる。このため、歪みセンサ1の信頼性を向上できる。
Further, in the present embodiment, the
(他の実施形態)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified within the scope of the claims.
例えば、上記第1実施形態において、熱流束センサ10は、絶縁基材100、表面保護部材110、裏面保護部材120がそれぞれ樹脂材料以外の可撓性を有する絶縁材料で構成されていてもよい。また、熱流束センサ10は、絶縁基材100、表面保護部材110、裏面保護部材120が可撓性を有さない絶縁材料で構成されていてもよい。さらに、熱流束センサ10は、表面保護部材110および裏面保護部材120を有さない構成とされていてもよい。さらに、熱流束センサ10は、熱流束を検出するものであれば、上記構成とは別の構成のものを用いてもよい。
For example, in the first embodiment, in the
また、上記第実施形態では、特性として電圧を用いる例について説明したが、例えば、電圧を電流に変換した特性を導出するようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, an example in which a voltage is used as a characteristic has been described, but for example, a characteristic obtained by converting a voltage into a current may be derived.
さらに、上記第1実施形態において、異常判定を行う場合には、参照波形DPではなく、閾値と比較するようにしてもよい。例えば、所定の周波数において、センサ信号が所定の閾値未満である場合には、歪みセンサ1に異常があると判断するようにしてもよい。なお、この場合は、閾値が判定パラメータに相当する。
Further, in the first embodiment, when the abnormality is determined, it may be compared with the threshold value instead of the reference waveform DP. For example, if the sensor signal is less than a predetermined threshold value at a predetermined frequency, it may be determined that the
また、上記第1実施形態において、外力印加部313は、ゴムや樹脂等で構成されていなくてもよく、第1ベアリング261および第2ベアリング262を介してセンサホルダ250に外力を印加できるものであればよい。
Further, in the first embodiment, the external
例えば、図14Aに示されるように、外力印加部314は、板バネがキー溝312に配置されることで構成されていてもよい。また、図13Bに示されるように、外力印加部315は、当て板315aがバネ315bを介してキー溝312に配置されることで構成されていてもよい。さらに、図13Cに示されるように、外力印加部316は、キー溝312に当て板316aがネジ部316bによって固定されることで構成されていてもよい。
For example, as shown in FIG. 14A, the external
さらに、上記第1実施形態において、回転シャフト310は、回転した際にセンサホルダ250の内壁面に外力を当該内壁面の周方向に沿って順に印加する構成とされていれば、外力印加部313が備えられていなくてもよい。つまり、回転シャフト310は、第2軸Rが第1軸Cに対して偏芯する構成とされていれば、外力印加部が備えられていなくてもよい。例えば、図14Dに示されるように、回転シャフト310は、センサホルダ250の中空部内に配置される部分の径がセンサホルダ250の中空部内に配置されない部分の径より小さくされた片側段付き形状とされていてもよい。このような構成としても、回転シャフト310は、第2軸Rが第1軸Cに対して偏芯した状態となるため、上記と同様の効果を得ることができる。
Further, in the first embodiment, if the
そして、上記第1実施形態において、耐久特性を測定しない場合には、センサホルダ250に1つの歪みセンサ1のみを配置するようにしてもよい。また、上記第1実施形態において、センサホルダ250に配置される歪みセンサ1の数は適宜変更可能であり、2個、または3個であってもよいし、5個以上とされていてもよい。
Then, in the first embodiment, when the durability characteristic is not measured, only one
さらに、上記第1実施形態において、センサホルダ250には、歪みセンサ1が外壁面の周方向に沿って等間隔に配置されていなくてもよい。また、上記第1実施形態において、固定部材350は、センサ保持部270への押圧力を調整する機能を有しておらず、単にセンサ保持部270を押圧して保持するものであってもよい。このような製造装置200としても、回転シャフト310を回転させることにより、周波数とセンサ信号との出力特性や耐久特性を測定することができる。
Further, in the first embodiment, the
また、上記第1実施形態において、センサホルダ250は、内壁面が回転シャフト310と当接した際に回転シャフト310との摩擦力が小さくなる構成とされるのであれば、第1ベアリング261および第2ベアリング262は備えられていなくてもよい。
Further, in the first embodiment, if the
さらに、上記第1実施形態において、制御部370は、異常判定を行うものでなくてもよい。つまり、制御部370は、出力特性および耐久特性の少なくとも一方のみを測定するものであってもよい。
Further, in the first embodiment, the
そして、上記第1実施形態において、第1ベアリング231および第2ベアリング232は、共にアンギュラベアリングで構成されていてもよいし、共に深溝ベアリングで構成されていてもよい。
Further, in the first embodiment, the
(まとめ)
上述の実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、弾性変形部材と、弾性変形部材の変形に伴う熱流束に応じたセンサ信号を出力する熱流束センサとが積層されて構成される歪みセンサを製造する歪みセンサの製造装置は、以下の構成を備える。すなわち、中心軸を第1軸とする中空部を有する筒状とされ、外壁面に歪みセンサが配置されるセンサホルダと、センサホルダの外壁面側に配置され、歪みセンサを押圧して保持する固定部材とを備える。また、歪みセンサの製造装置は、中空部内に配置され、第1軸に沿った第2軸を回転軸として回転可能とされた回転部材を備える。回転部材は、第2軸が第1軸に対して偏芯し、回転すると、センサホルダの内壁面に外力を当該内壁面の周方向に沿って順に印加する構成とされている。歪みセンサの製造装置は、回転部材を回転させてセンサホルダの内壁面に外力を当該内壁面の周方向に沿って順に印加させることにより、歪みセンサの弾性変形部材に印加される外力を周期的に変化させることで弾性変形部材を周期的に変形させる。そして、歪みセンサの製造装置は、熱流束センサから弾性変形部材の変形に応じたセンサ信号を出力させて歪みセンサの特性を測定する。
(summary)
According to the first aspect shown in part or all of the above-described embodiment, the elastically deformable member and the heat flux sensor that outputs a sensor signal corresponding to the heat flux due to the deformation of the elastically deformable member are laminated. The strain sensor manufacturing apparatus for manufacturing the strain sensor is provided with the following configuration. That is, it has a cylindrical shape having a hollow portion with the central axis as the first axis, and is arranged on the outer wall surface side of the sensor holder and the sensor holder where the strain sensor is arranged on the outer wall surface, and presses and holds the strain sensor. It is provided with a fixing member. Further, the strain sensor manufacturing apparatus includes a rotating member that is arranged in the hollow portion and is rotatable about the second axis along the first axis. The rotating member is configured such that when the second axis is eccentric with respect to the first axis and rotates, an external force is sequentially applied to the inner wall surface of the sensor holder along the circumferential direction of the inner wall surface. The strain sensor manufacturing apparatus periodically applies an external force to the elastically deforming member of the strain sensor by rotating the rotating member and applying an external force to the inner wall surface of the sensor holder in order along the circumferential direction of the inner wall surface. The elastically deforming member is periodically deformed by changing to. Then, the strain sensor manufacturing apparatus outputs a sensor signal corresponding to the deformation of the elastically deforming member from the heat flux sensor to measure the characteristics of the strain sensor.
第2の観点によれば、歪みセンサの製造装置は、センサホルダの内壁面に配置され、回転部材を回転可能に軸支する機械的軸受けを有し、回転部材を回転させると、機械的軸受けを介してセンサホルダの内壁面に外力が印加されるようになっている。これによれば、回転部材が回転した際、回転部材との摩擦力を低減しつつ、回転部材からセンサホルダに外力を印加する構成を容易に実現できる。 According to the second aspect, the strain sensor manufacturing apparatus is arranged on the inner wall surface of the sensor holder and has a mechanical bearing that rotatably supports the rotating member, and when the rotating member is rotated, the mechanical bearing is provided. An external force is applied to the inner wall surface of the sensor holder via the above. According to this, when the rotating member rotates, it is possible to easily realize a configuration in which an external force is applied from the rotating member to the sensor holder while reducing the frictional force with the rotating member.
第3の観点によれば、回転部材は、センサホルダに外力を印加する外力印加部が備えられており、外力印加部によって第2軸が第1軸から偏芯した状態となっている。これによれば、外力印加部によってセンサホルダに容易に外力を印加することができる。 According to the third aspect, the rotating member is provided with an external force applying portion for applying an external force to the sensor holder, and the second axis is eccentric from the first axis by the external force applying portion. According to this, the external force can be easily applied to the sensor holder by the external force application unit.
第4の観点によれば、歪みセンサの製造装置は、センサホルダの外壁面側に配置された保持ブロックを有している。そして、固定部材は、保持ブロックに変位可能な状態で備えられている。これによれば、固定部材を変位させることによって歪みセンサへの押圧力を容易に調整できる。 According to the fourth aspect, the strain sensor manufacturing apparatus has a holding block arranged on the outer wall surface side of the sensor holder. The fixing member is provided in a displaceable state in the holding block. According to this, the pressing force on the strain sensor can be easily adjusted by displacing the fixing member.
第5の観点によれば、センサホルダは、外壁面に、歪みセンサが配置される複数の凹部が形成されている。そして、複数の凹部は、第1軸に対する周方向に等間隔に形成されている。これによれば、各凹部に歪みセンサが配置された場合には、回転部材を回転させた際に各歪みセンサに印加される外力がばらつくことを抑制できる。 According to the fifth aspect, the sensor holder has a plurality of recesses on the outer wall surface on which the strain sensor is arranged. The plurality of recesses are formed at equal intervals in the circumferential direction with respect to the first axis. According to this, when the strain sensor is arranged in each recess, it is possible to suppress the variation of the external force applied to each strain sensor when the rotating member is rotated.
第6の観点によれば、歪みセンサの製造装置は、熱流束センサと接続されてセンサ信号が入力される制御部を有している。そして、制御部は、複数のセンサ信号に基づいて判定パラメータを導出し、判定パラメータを導出した後にセンサ信号が入力されると、判定パラメータとセンサ信号とを比較して異常判定を行う。これによれば、信頼性の高い歪みセンサを製造できる。 According to the sixth aspect, the strain sensor manufacturing apparatus has a control unit connected to the heat flux sensor and to which a sensor signal is input. Then, the control unit derives a determination parameter based on the plurality of sensor signals, and when the sensor signal is input after deriving the determination parameter, the control unit compares the determination parameter with the sensor signal and makes an abnormality determination. According to this, a highly reliable strain sensor can be manufactured.
第7の観点によれば、弾性変形部材と、弾性変形部材の変形に伴う熱流束に応じたセンサ信号を出力する熱流束センサとが積層されて構成される歪みセンサの製造方法であって、以下の工程を行う。すなわち、熱流束および弾性変形部材を用意することと、熱流束センサと弾性変形部材とを積層して歪みセンサを構成することと、歪みセンサの特性を測定することと、を行う。そして、歪みセンサの特性を測定することでは、次の歪みセンサの製造装置を用意する。すなわち、歪みセンサの製造装置は、中心軸を第1軸とする中空部を有する筒状とされ、外壁面に歪みセンサが配置されるセンサホルダと、センサホルダの外壁面側に配置され、歪みセンサを押圧して保持する固定部材とを備えている。歪みセンサの製造装置は、中空部内に配置され、第1軸に沿った第2軸を回転軸として回転可能とされると共に第2軸が1軸に対して偏芯し、回転すると、センサホルダの内壁面に外力を当該内壁面の周方向に沿って順に印加する構成とされた回転部材を備えている。そして、歪みセンサの特性を測定することでは、センサホルダに歪みセンサを配置することを行う。さらに、歪みセンサの特性を測定することでは、回転部材を回転させてセンサホルダの内壁面に外力を当該内壁面の周方向に沿って順に印加させることにより、歪みセンサの弾性変形部材に印加される外力を周期的に変化させることで弾性変形部材を周期的に変形させる。そして、歪みセンサの特性を測定することでは、熱流束センサから弾性変形部材の変形に応じたセンサ信号を出力させて歪みセンサの出力特性を測定することを行う。 According to the seventh aspect, it is a method for manufacturing a strain sensor in which an elastically deforming member and a heat flux sensor that outputs a sensor signal corresponding to the heat flux due to the deformation of the elastically deforming member are laminated. Perform the following steps. That is, the heat flux and the elastically deforming member are prepared, the heat flux sensor and the elastically deforming member are laminated to form a strain sensor, and the characteristics of the strain sensor are measured. Then, in measuring the characteristics of the strain sensor, the next strain sensor manufacturing device is prepared. That is, the strain sensor manufacturing apparatus has a cylindrical shape having a hollow portion with the central axis as the first axis, and is arranged on the sensor holder on which the strain sensor is arranged on the outer wall surface and on the outer wall surface side of the sensor holder to distort. It is equipped with a fixing member that presses and holds the sensor. The strain sensor manufacturing device is arranged in the hollow portion and can rotate with the second axis along the first axis as the rotation axis, and when the second axis is eccentric with respect to the first axis and rotates, the sensor holder The inner wall surface is provided with a rotating member configured to sequentially apply an external force along the circumferential direction of the inner wall surface. Then, in measuring the characteristics of the strain sensor, the strain sensor is arranged in the sensor holder. Further, in measuring the characteristics of the strain sensor, an external force is sequentially applied to the inner wall surface of the sensor holder along the circumferential direction of the inner wall surface by rotating the rotating member, so that the elastic deformation member of the strain sensor is applied. The elastically deformable member is periodically deformed by periodically changing the external force. Then, in measuring the characteristics of the strain sensor, the output characteristics of the strain sensor are measured by outputting a sensor signal corresponding to the deformation of the elastically deforming member from the heat flux sensor.
第8に観点によれば、歪みセンサを配置することでは、センサホルダの外壁面に、第1軸に対する周方向に沿って等間隔に複数の歪みセンサを配置する。これによれば、回転部材を回転させた際に各歪みセンサに印加される外力がばらつくことを抑制できる。 Eighth, according to the eighth viewpoint, by arranging the strain sensors, a plurality of strain sensors are arranged on the outer wall surface of the sensor holder at equal intervals along the circumferential direction with respect to the first axis. According to this, it is possible to suppress the variation of the external force applied to each strain sensor when the rotating member is rotated.
第9の観点によれば、歪みセンサの出力特性を測定することでは、回転部材の回転数を変化させることにより、回転部材の回転数に基づく周波数と、センサ信号の振幅とに関する出力特性を測定する。このように、回転部材の回転数を変化させることにより、周波数とセンサ信号の振幅との関係を容易に測定することができる。 According to the ninth aspect, in measuring the output characteristic of the strain sensor, the output characteristic regarding the frequency based on the rotation speed of the rotating member and the amplitude of the sensor signal is measured by changing the rotation speed of the rotating member. do. By changing the rotation speed of the rotating member in this way, the relationship between the frequency and the amplitude of the sensor signal can be easily measured.
第10の観点によれば、歪みセンサの出力特性を測定することでは、回転部材の回転数を変化させることにより、回転部材の回転数に基づく周波数と、センサ信号の位相ずれとに関する出力特性を測定する。このように、回転部材の回転数を変化させることにより、周波数とセンサ信号の振幅との関係を容易に測定することができる。 According to the tenth viewpoint, in measuring the output characteristics of the strain sensor, by changing the rotation speed of the rotating member, the output characteristics regarding the frequency based on the rotation speed of the rotating member and the phase shift of the sensor signal can be obtained. Measure. By changing the rotation speed of the rotating member in this way, the relationship between the frequency and the amplitude of the sensor signal can be easily measured.
第11の観点によれば、歪みセンサの出力特性を測定することでは、第2軸の第1軸に対する偏芯量を変化させ、少なくとも異なる2つの偏芯量で回転部材を回転させて行う。このように、偏芯量を変化させることにより、異なる偏芯量での周波数とセンサ信号との特性を得ることができる。 According to the eleventh viewpoint, in measuring the output characteristic of the strain sensor, the amount of eccentricity of the second axis with respect to the first axis is changed, and the rotating member is rotated by at least two different amounts of eccentricity. By changing the eccentricity amount in this way, it is possible to obtain the characteristics of the frequency and the sensor signal at different eccentricity amounts.
第12の観点によれば、歪みセンサの特性を測定することでは、歪みセンサの出力特性を測定することの後、センサ信号と判定パラメータとを比較して異常判定を行う。これによれば、信頼性の高い歪みセンサを製造できる。 According to the twelfth aspect, in measuring the characteristics of the strain sensor, after measuring the output characteristics of the strain sensor, the sensor signal and the determination parameter are compared to perform an abnormality determination. According to this, a highly reliable strain sensor can be manufactured.
第13の観点によれば、弾性変形部材と、弾性変形部材の変形に伴う熱流束に応じたセンサ信号を出力する熱流束センサとが積層されて構成される歪みセンサの検査方法であって、以下の工程を行う。すなわち、熱流束および弾性変形部材を用意することと、熱流束センサと弾性変形部材とを積層して歪みセンサを構成することと、歪みセンサの特性を検査することと、を行う。そして、歪みセンサの特性を検査することでは、次の歪みセンサの製造装置を用意する。すなわち、歪みセンサの製造装置は、中心軸を第1軸とする中空部を有する筒状とされ、外壁面に歪みセンサが配置されるセンサホルダと、センサホルダの外壁面側に配置され、歪みセンサを押圧して保持する固定部材とを備えている。歪みセンサの製造装置は、中空部内に配置され、第1軸に沿った第2軸を回転軸として回転可能とされると共に第2軸が1軸に対して偏芯し、回転すると、センサホルダの内壁面に外力を当該内壁面の周方向に沿って順に印加する構成とされた回転部材を備えている。そして、歪みセンサの特性を検査することでは、センサホルダに複数の歪みセンサを配置することを行う。さらに、歪みセンサの特性を検査することでは、回転部材を回転させてセンサホルダの内壁面に外力を当該内壁面の周方向に沿って順に印加させることにより、歪みセンサの弾性変形部材に印加される外力を周期的に変化させることで弾性変形部材を周期的に変形させる。そして、歪みセンサの特性を検査することでは、熱流束センサから弾性変形部材の変形に応じたセンサ信号を出力させて歪みセンサの耐久特性を検査することを行う。 According to the thirteenth viewpoint, it is an inspection method of a strain sensor configured by stacking an elastically deforming member and a heat flux sensor that outputs a sensor signal corresponding to the heat flux caused by the deformation of the elastically deforming member. Perform the following steps. That is, the heat flux and the elastically deforming member are prepared, the heat flux sensor and the elastically deforming member are laminated to form a strain sensor, and the characteristics of the strain sensor are inspected. Then, by inspecting the characteristics of the strain sensor, the next strain sensor manufacturing device is prepared. That is, the strain sensor manufacturing apparatus has a cylindrical shape having a hollow portion with the central axis as the first axis, and is arranged on the sensor holder on which the strain sensor is arranged on the outer wall surface and on the outer wall surface side of the sensor holder to distort. It is equipped with a fixing member that presses and holds the sensor. The strain sensor manufacturing device is arranged in the hollow portion and can rotate with the second axis along the first axis as the rotation axis, and when the second axis is eccentric with respect to the first axis and rotates, the sensor holder The inner wall surface is provided with a rotating member configured to sequentially apply an external force along the circumferential direction of the inner wall surface. Then, in order to inspect the characteristics of the strain sensor, a plurality of strain sensors are arranged in the sensor holder. Further, in inspecting the characteristics of the strain sensor, an external force is applied to the inner wall surface of the sensor holder in order along the circumferential direction of the inner wall surface by rotating the rotating member, so that the elastic deformation member of the strain sensor is applied. The elastically deformable member is periodically deformed by periodically changing the external force. Then, in inspecting the characteristics of the strain sensor, a sensor signal corresponding to the deformation of the elastically deforming member is output from the heat flux sensor to inspect the durability characteristics of the strain sensor.
1 歪みセンサ
10 熱流束センサ
20 弾性変形部材
250 センサホルダ
310 回転部材
350 固定部材
1
Claims (13)
中心軸を第1軸(C)とする中空部を有する筒状とされ、外壁面に前記歪みセンサが配置されるセンサホルダ(250)と、
前記センサホルダの外壁面側に配置され、前記歪みセンサを押圧して保持する固定部材(350)と、
前記中空部内に配置され、前記第1軸に沿った第2軸(R)を回転軸として回転可能とされた回転部材(310)と、を備え、
前記回転部材は、前記第2軸が前記第1軸に対して偏芯し、回転すると、前記センサホルダの内壁面に外力を当該内壁面の周方向に沿って順に印加する構成とされており、
前記回転部材を回転させて前記センサホルダの内壁面に外力を当該内壁面の周方向に沿って順に印加させることにより、前記歪みセンサの前記弾性変形部材に印加される外力を周期的に変化させることで前記弾性変形部材を周期的に変形させ、前記熱流束センサから前記弾性変形部材の変形に応じた前記センサ信号を出力させて前記歪みセンサの特性を測定する歪みセンサの製造装置。 A strain sensor for manufacturing a strain sensor (1) in which an elastic deformation member (20) and a heat flux sensor (10) that outputs a sensor signal corresponding to the heat flux due to deformation of the elastic deformation member are laminated. It is a manufacturing equipment of
A sensor holder (250) having a hollow portion with a central axis as the first axis (C) and having the strain sensor arranged on an outer wall surface, and a sensor holder (250).
A fixing member (350) arranged on the outer wall surface side of the sensor holder and pressing and holding the strain sensor, and
A rotating member (310), which is arranged in the hollow portion and is rotatable about a second axis (R) along the first axis, is provided.
The rotating member is configured such that when the second axis is eccentric with respect to the first axis and rotates, an external force is sequentially applied to the inner wall surface of the sensor holder along the circumferential direction of the inner wall surface. ,
By rotating the rotating member and applying an external force to the inner wall surface of the sensor holder in order along the circumferential direction of the inner wall surface, the external force applied to the elastically deforming member of the strain sensor is periodically changed. A strain sensor manufacturing apparatus that periodically deforms the elastically deformed member, outputs the sensor signal corresponding to the deformation of the elastically deformed member from the heat flux sensor, and measures the characteristics of the strain sensor.
前記回転部材を回転させると、前記機械的軸受けを介して前記センサホルダの内壁面に外力が印加される請求項1に記載の歪みセンサの製造装置。 It has mechanical bearings (261, 262) that are arranged on the inner wall surface of the sensor holder and rotatably support the rotating member.
The strain sensor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein when the rotating member is rotated, an external force is applied to the inner wall surface of the sensor holder via the mechanical bearing.
前記固定部材は、前記保持ブロックに変位可能な状態で備えられている請求項1ないし3のいずれか1つに記載の歪みセンサの製造装置。 It has a holding block (340) arranged on the outer wall surface side of the sensor holder, and has.
The strain sensor manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the fixing member is provided in a displaceable state in the holding block.
前記複数の凹部は、前記第1軸に対する周方向に等間隔に形成されている請求項1ないし4のいずれか1つに記載の歪みセンサの製造装置。 The sensor holder has a plurality of recesses (251) on the outer wall surface on which the strain sensor is arranged.
The strain sensor manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the plurality of recesses are formed at equal intervals in the circumferential direction with respect to the first axis.
前記制御部は、複数の前記センサ信号に基づいて判定パラメータ(DP)を導出し、前記判定パラメータを導出した後に前記センサ信号が入力されると、前記判定パラメータと前記センサ信号とを比較して異常判定を行う請求項1ないし5のいずれか1つに記載の歪みセンサの製造装置。 It has a control unit (370) connected to the heat flux sensor and to which the sensor signal is input.
The control unit derives a determination parameter (DP) based on the plurality of sensor signals, and when the sensor signal is input after deriving the determination parameter, the determination parameter is compared with the sensor signal. The strain sensor manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein an abnormality determination is performed.
前記熱流束センサおよび前記弾性変形部材を用意することと、
前記熱流束センサと前記弾性変形部材とを積層して前記歪みセンサを構成することと、
前記歪みセンサの特性を測定することと、を行い、
前記歪みセンサの特性を測定することでは、
中心軸を第1軸(C)とする中空部を有する筒状とされ、外壁面に前記歪みセンサが配置されるセンサホルダ(250)と、
前記センサホルダの外壁面側に配置され、前記歪みセンサを押圧して保持する固定部材(350)と、
前記中空部内に配置され、前記第1軸に沿った第2軸(R)を回転軸として回転可能とされると共に前記第2軸が前記第1軸に対して偏芯し、回転すると、前記センサホルダの内壁面に外力を当該内壁面の周方向に沿って順に印加する構成とされた回転部材(310)と、を備える歪みセンサの製造装置を用意することと、
前記センサホルダに前記歪みセンサを配置することと、
前記回転部材を回転させて前記センサホルダの内壁面に外力を当該内壁面の周方向に沿って順に印加させることにより、前記歪みセンサの前記弾性変形部材に印加される外力を周期的に変化させることで前記弾性変形部材を周期的に変形させ、前記熱流束センサから前記弾性変形部材の変形に応じた前記センサ信号を出力させて前記歪みセンサの出力特性を測定することと、を行う歪みセンサの製造方法。 A method for manufacturing a strain sensor (1), which is formed by stacking an elastically deforming member (20) and a heat flux sensor (10) that outputs a sensor signal corresponding to the heat flux caused by the deformation of the elastically deforming member. hand,
To prepare the heat flux sensor and the elastic deformation member,
By stacking the heat flux sensor and the elastic deformation member to form the strain sensor,
By measuring the characteristics of the strain sensor,
By measuring the characteristics of the strain sensor,
A sensor holder (250) having a hollow portion with a central axis as the first axis (C) and having the strain sensor arranged on an outer wall surface, and a sensor holder (250).
A fixing member (350) arranged on the outer wall surface side of the sensor holder and pressing and holding the strain sensor, and
Arranged in the hollow portion, the second axis (R) along the first axis can be rotated as a rotation axis, and when the second axis is eccentric with respect to the first axis and rotates, the said. To prepare a strain sensor manufacturing device including a rotating member (310) configured to sequentially apply an external force to the inner wall surface of the sensor holder along the circumferential direction of the inner wall surface.
Placing the strain sensor in the sensor holder and
By rotating the rotating member and applying an external force to the inner wall surface of the sensor holder in order along the circumferential direction of the inner wall surface, the external force applied to the elastically deforming member of the strain sensor is periodically changed. As a result, the elastically deformed member is periodically deformed, and the sensor signal corresponding to the deformation of the elastically deformed member is output from the heat flux sensor to measure the output characteristics of the strain sensor. Manufacturing method.
前記熱流束センサおよび前記弾性変形部材を用意することと、
前記熱流束センサと前記弾性変形部材とを積層して前記歪みセンサを構成することと、
前記歪みセンサの特性を検査することと、を行い、
前記歪みセンサの特性を検査することでは、
中心軸を第1軸(C)とする中空部を有する筒状とされ、外壁面に前記歪みセンサが配置されるセンサホルダ(250)と、
前記センサホルダの外壁面側に配置され、前記歪みセンサを押圧して保持する固定部材(350)と、
前記中空部内に配置され、前記第1軸に沿った第2軸(R)を回転軸として回転可能とされると共に前記第2軸が前記第1軸に対して偏芯し、回転すると、前記センサホルダの内壁面に外力を当該内壁面の周方向に沿って順に印加する構成とされた回転部材(310)と、を備える歪みセンサの検査装置を用意することと、
前記センサホルダに複数の前記歪みセンサを配置することと、
前記回転部材を回転させて前記センサホルダの内壁面に外力を当該内壁面の周方向に沿って順に印加させることにより、前記歪みセンサの前記弾性変形部材に印加される外力を周期的に変化させることで前記弾性変形部材を周期的に変形させ、前記熱流束センサから前記弾性変形部材の変形に応じた前記センサ信号を出力させ続けることで、1回目の前記センサ信号と異なる前記センサ信号が出力されるまでの時間を測定して前記歪みセンサの耐久特性を検査することと、を行う歪みセンサの検査方法。 It is an inspection method of a strain sensor (1) configured by stacking an elastically deforming member (20) and a heat flux sensor (10) that outputs a sensor signal corresponding to the heat flux caused by the deformation of the elastically deforming member. hand,
To prepare the heat flux sensor and the elastic deformation member,
By stacking the heat flux sensor and the elastic deformation member to form the strain sensor,
By inspecting the characteristics of the strain sensor,
By inspecting the characteristics of the strain sensor,
A sensor holder (250) having a hollow portion with a central axis as the first axis (C) and having the strain sensor arranged on an outer wall surface, and a sensor holder (250).
A fixing member (350) arranged on the outer wall surface side of the sensor holder and pressing and holding the strain sensor, and
Arranged in the hollow portion, the second axis (R) along the first axis can be rotated as a rotation axis, and when the second axis is eccentric with respect to the first axis and rotates, the said. To prepare a strain sensor inspection device including a rotating member (310) configured to sequentially apply an external force to the inner wall surface of the sensor holder along the circumferential direction of the inner wall surface.
By arranging the plurality of the strain sensors in the sensor holder,
By rotating the rotating member and applying an external force to the inner wall surface of the sensor holder in order along the circumferential direction of the inner wall surface, the external force applied to the elastically deforming member of the strain sensor is periodically changed. By periodically deforming the elastically deforming member and continuously outputting the sensor signal corresponding to the deformation of the elastically deforming member from the heat flux sensor, the sensor signal different from the first sensor signal is output. A method for inspecting a strain sensor by measuring the time until the strain sensor is used and inspecting the durability characteristics of the strain sensor.
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