[发明专利]传感器装置

说明书

本发明的传感器装置具有：传感器部件，具有使用了2％伸长后的残余应变为0.4％以下的芯材材料的芯材、在芯材的外周部卷绕成线圈状的电阻值为1kΩ/m以下的导电体、以及屏蔽向导电体的外来电磁波的电磁波阻断层；以及测定单元，检测来自传感器部件的电信号，并基于该电信号的变化来测定传感器部件的位移。

技术领域

本发明涉及用于高精度且简易地测定(监测)被测定体的伸长、位移的传感器装置。

背景技术

以往，为了将被测定体的疲劳劣化所引起的破坏、暂时性的较大的应力负荷所引起的破坏防患于未然，使用了用于测定伸长、位移的传感器装置，但要求能够保持耐久性、而且能够高精度且简易地测定的传感器装置。

例如，作为测定位移的单元，公知有如下的传感器装置(专利文献1)，芯材使用弹性支承体，检测在该弹性支承体卷绕有金属制的导电体而得的线圈状结构体的阻抗变化，来测定弹性支承体轴向上的伸长位移。

专利文献1：日本特开2011-89923号公报

若使专利文献1这样的传感器装置的弹性支承体在轴向(长度方向)上伸缩，则存在伸缩后的轴向的尺寸比伸缩前大(塑性变形)的情况。塑性变形有金属制的导电体的塑性变形和弹性支承体的塑性变形，但直接支配轴向尺寸(长度)的弹性支承体的塑性变形的影响更大。因此，在使用对于伸长位移的塑性变形性较大的弹性支承体的情况下，伸长测定所涉及的重复尺寸特性(可逆性)变低，因此存在施加持续的重复负荷的环境下的精度变低这样的课题。

另外，在金属制的导电体的塑性变形较大的情况下，对伸长测定所涉及的重复尺寸特性(可逆性)带来不良影响，因此对其进行抑制成为课题。

发明内容

本发明鉴于上述的课题，目的在于提供下述那样的传感器装置，即：适合于非破坏且连续测定，并且即使在较高的重复精度以及户外等严酷的周围环境下的使用中也具有较高的稳定性、可靠性。

本发明的传感器装置具有：传感器部件，具有使用了2％伸长后的残余应变为0.4％以下的芯材材料的芯材、在芯材的外周部卷绕成线圈状的电阻值为1kΩ/m以下的导电体、以及屏蔽向导电体的外来电磁波的电磁波阻断层；以及测定单元，检测来自传感器部件的电信号，并基于该电信号的变化来测定传感器部件的位移。另外，优选在25℃时测定出的芯材材料的拉伸弹性模量为1～250GPa，优选在导电体与电波阻断层之间具备具有绝缘功能的绝缘层。

另外，优选为测定单元具有：检测部，检测阻抗变化；以及运算部，基于该阻抗变化来对被测定体的位移量和/或位移率进行运算，进一步优选为，运算部基于由检测部检测出的值中的电感变化来对位移量和/或位移率进行运算。其中，测定单元也可以具有对传感器部件和/或被测定体的异常进行判定的判定单元。

根据本发明，提供能够高精度且简易地测定的传感器装置、以及使用了该传感器装置的伸长位移的测定方法。

附图说明

图1是本发明的传感器部件的概念图(局部剖视图)。

图2是表示使用了本发明的传感器装置的测定方法的原理的概念图。

图3是表示芯材材料的残余应变和蠕变试验用的试验片的概念图。

图4是表示本发明的传感器部件的残余应变的测定方法的概念性曲线图。

图5是表示本发明的传感器部件的试验评价方法的概念图。

图6是表示传感器部件的伸长测定时的E值与e值的关系和测定误差的概念性曲线图

图7是表示使用了多个本发明的传感器部件的测定方法的一个例子的概念图。

具体实施方式

以下，详细地说明本发明的实施方式。