特許 5952641 歪センサ及び歪センサシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5952641

(24)【登録日】2016年6月17日

(45)【発行日】2016年7月13日

(54)【発明の名称】歪センサ及び歪センサシステム

(51)【国際特許分類】

   G01L 1/20 20060101AFI20160630BHJP

【ＦＩ】

   G01L1/20 Z

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-118644(P2012-118644)

(22)【出願日】2012年5月24日

(65)【公開番号】特開2013-245992(P2013-245992A)

(43)【公開日】2013年12月9日

【審査請求日】2015年4月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000572

【氏名又は名称】アンリツ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100072604

【弁理士】

【氏名又は名称】有我 軍一郎

(72)【発明者】

【氏名】斉藤 崇記

【審査官】 公文代 康祐

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−１７８７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０９６５７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−００５１７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１９８７５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２２７７１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｌ １／０６， １／２０

Ｇ０１Ｐ １５／０６

Ｇ０１Ｂ ５／３０

Ｇ０１Ｂ ７／１６

Ｇ０１Ｎ ３／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被測定体（１０）の表面に固定するための取り付け部（１ａ、１３ａ、１３ｂ、２３ａ〜２３ｈ）、並びに、前記被測定体の歪量に応じて互いの対向距離が短くなる第１の対向部（１４、３４）及び第２の対向部（１５、３５）を有するベース板（１１）と、
少なくとも一部が前記第１の対向部上に固定される最大歪量保持部（１６、１６ａ〜１６ｃ、１８ａ〜１８ｇ）、及び、少なくとも一部が前記第２の対向部上に固定される押圧部（１７）を有するセンサ部（１２）と、を備え、
前記最大歪量保持部は、外枠部（１６）と、両端部が当該外枠部に支持され、前記押圧部に対して一方向に所定の間隔を設けて配列された少なくとも１つの梁部（１６ａ〜１６ｃ）と、当該各梁部上に形成された主電極部（１８ａ〜１８ｃ）と、前記外枠部上に形成され、前記各主電極部の両端部とそれぞれ電気的に接続された複数の端子部（１８ｄ〜１８ｇ）と、を有し、
前記梁部及び対応する前記主電極部は、前記被測定体の歪量が前記梁部の前記所定の間隔により規定される値に到達したときに、前記押圧部により当該押圧部に近い側から順次不可逆的に破壊されることを特徴とする歪センサ。

【請求項2】

前記センサ部は、初期状態において前記押圧部を前記外枠部に連結して支持するとともに、前記被測定体の歪量が所定値に到達したときに不可逆的に破壊される支持部（１７ａ〜１７ｄ）をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の歪センサ。

【請求項3】

前記センサ部が一体形成されていることを特徴とする請求項２に記載の歪センサ。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の歪センサ（１〜３）と、
前記最大歪量保持部における前記各端子部に電気的に接続され、前記各主電極部の電気抵抗に基づいて前記被測定体の最大歪量を検出する最大歪量検出部（Ｔ_１〜Ｔ_３、Ｔ_ｇ、Ｒ_１〜Ｒ_３、Ｌ_１〜Ｌ_３、１９）と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の歪センサシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被測定体に発生した歪を測定するための歪センサ及び歪センサシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

ビルや橋梁（道路や鉄道の高架等も含む）等の構造物の安全性を診断するために、これらの構造物の歪や応力を計測することが広く行われている。歪を計測するセンサの例としては、ＦＢＧ（Fiber Bragg Grating）方式の光ファイバセンサ（例えば、特許文献１参照）や半導体ピエゾ抵抗を利用した半導体歪ゲージ（例えば、特許文献２参照）等が挙げられる。

【0003】

ＦＢＧセンサは、光ファイバのコア部の屈折率を光の進行方向において周期的に変化させ、グレーティングとしたものである。ＦＢＧセンサのグレーティング部は、入射光のうち特定波長（ブラッグ波長という）の光を反射し、他の波長の光をそのまま透過させるようになっている。ブラッグ波長は、グレーティング部が受ける軸方向の歪み（圧縮、伸長）や温度変化に対して線形に変化する。従って、ＦＢＧセンサのグレーティング部を被測定体に固定した上でブラッグ波長の変化量を検出すれば、被測定体の歪量を計測することができる。

【0004】

半導体歪ゲージは、不純物がドープされたシリコンなどの半導体部分を有しており、ＦＢＧセンサと同様に被測定体に固定された状態で使用される。このゲージを用いれば、半導体部分が歪を受けて変形した時の抵抗変化から、被測定体の歪量を計測することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４８６８５９３号明細書

【特許文献2】特許第４５６６２２７号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

構造物の安全性を診断する上では、その構造物に印加された歪量の最大値（最大歪量）を知ることが重要である。特許文献１や特許文献２に開示された従来の歪センサは、被測定体の歪量に従ってブラッグ波長や電気抵抗の値が変化するものであり、それらの変化は可逆的である。それ故に、従来の歪センサを用いて歪量を計測する計測システムは、最大歪量を得るために被測定体の常時監視を行わなければならず、歪センサが設置される構造物ごとに測定器が設置されることが必須となり、コストがかかるという課題があった。

【0007】

また、従来の歪センサを用いた計測システムは、歪センサ自体が正常であっても、測定器が故障して測定が行われなかった場合には、測定器が故障していた期間の最大歪量が不明になってしまうという課題も有していた。

【0008】

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、被測定体の常時監視を行うための測定器を必要とせず、被測定体の最大歪量を任意のタイミングで測定可能な歪センサ及び歪センサシステムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明の請求項１の歪センサは、被測定体の表面に固定するための取り付け部、並びに、前記被測定体の歪量に応じて互いの対向距離が短くなる第１の対向部及び第２の対向部を有するベース板と、少なくとも一部が前記第１の対向部上に固定される最大歪量保持部、及び、少なくとも一部が前記第２の対向部上に固定される押圧部を有するセンサ部と、を備え、前記最大歪量保持部は、外枠部と、両端部が当該外枠部に支持され、前記押圧部に対して一方向に所定の間隔を設けて配列された少なくとも１つの梁部と、当該各梁部上に形成された主電極部と、前記外枠部上に形成され、前記各主電極部の両端部とそれぞれ電気的に接続された複数の端子部と、を有し、前記梁部及び対応する前記主電極部は、前記被測定体の歪量が前記梁部の前記所定の間隔により規定される値に到達したときに、前記押圧部により当該押圧部に近い側から順次不可逆的に破壊されることを特徴とする構成を有している。

【0010】

この構成により、本発明の請求項１の歪センサは、被測定体に印加された最大歪量を不可逆的に保持する最大歪量保持部を有することにより、被測定体の常時監視を行うための測定器を用いずに、被測定体の最大歪量を任意のタイミングで測定することを可能とする。

【0011】

また、本発明の請求項２の歪センサは、前記センサ部が、初期状態において前記押圧部を前記外枠部に連結して支持するとともに、前記被測定体の歪量が所定値に到達したときに不可逆的に破壊される支持部をさらに有することを特徴とする構成を有していてもよい。

【0012】

また、本発明の請求項３の歪センサは、前記センサ部が一体形成されていることを特徴とする構成を有している。

【0013】

この構成により、本発明の請求項３の歪センサは、各梁部と押圧部の先端との距離を精度良く構成できるとともに、取得したい最大歪量に応じてそれらの距離を任意に設定することが可能である。

【0014】

また、本発明の請求項４の歪センサシステムは、上記の歪センサと、前記最大歪量保持部における前記各端子部に電気的に接続され、前記各主電極部の電気抵抗に基づいて前記被測定体の最大歪量を検出する最大歪量検出部と、を備えることを特徴とする構成を有している。

【0015】

この構成により、本発明の請求項４の歪センサシステムは、被測定体に印加された最大歪量を不可逆的に保持する歪センサを備えることにより、被測定体の常時監視を行うための測定器を用いずに、最大歪量を任意のタイミングで測定することができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明は、被測定体に印加された最大歪量を不可逆的に保持することにより、被測定体の常時監視を行うための測定器を必要とせず、被測定体の最大歪量を任意のタイミングで測定可能な歪センサ及び歪センサシステムを提供するものである。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１の実施形態に係る歪センサの構成を示す上面図

【図2】第１の実施形態に係る歪センサの要部の構成を示す上面図

【図3】図２に示す歪センサのＡ−Ａ断面図

【図4】第１の実施形態に係る歪センサにおけるベース板の構成を示す上面図

【図5】第１の実施形態に係る歪センサを備えた歪センサシステム（その１）の構成図

【図6】第１の実施形態に係る歪センサを備えた歪センサシステム（その２）の構成図

【図7】第２の実施形態に係る歪センサの構成を示す上面図

【図8】第２の実施形態に係る歪センサにおける取り付けネジの取り付け箇所を示す説明図

【図9】第３の実施形態に係る歪センサの構成を示す上面図

【図10】第３の実施形態に係る歪センサにおけるベース板の構成を示す上面図

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明に係る歪センサ及び歪センサシステムの実施形態について図面を用いて説明する。なお、各図面上の各構成の寸法比は、実際の寸法比と必ずしも一致していない。

【0019】

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る歪センサ１の構成について説明する。図１〜４に示すように、歪センサ１は、金属製のベース板１１と、ベース板１１上に設置されるセンサ部１２と、を主に備える。

【0020】

ベース板１１は、被測定体１０の表面に取り付けられることにより、被測定体１０の外力あるいは温度による歪に応じて変形するようになっている。被測定体１０としては、ビル、河川堤防等の各種堤体、地盤斜面、岩盤、橋梁（道路や鉄道の高架等も含む）等の構造物が挙げられる。図３、４に示すように、ベース板１１は、歪センサ１を被測定体１０の表面に取り付けるための取り付け面１ａ、及び、複数の取り付け穴１３ａ、１３ｂと、初期状態（被測定体１０に歪がない状態）でＸ方向に所定の距離だけ離れて対向し、被測定体１０の圧縮歪量に応じてその対向距離が短くなる第１の対向部１４及び第２の対向部１５と、を有する。

【0021】

ここで、取り付け面１ａ及び取り付け穴１３ａ、１３ｂは、取り付け部を構成している。取り付け穴１３ａは第１の対向部１４側に形成され、一方、取り付け穴１３ｂは第２の対向部１５側に形成される。なお、図３は、図１のＡ−Ａ断面図であるが、取り付け穴１３ａ、１３ｂを介して被測定体１０に取り付けネジ２０ａ、２０ｂがねじ込まれた状態を示している。

【0022】

ここで、第１及び第２の対向部１４、１５はそれぞれベース板１１の長手方向（Ｘ方向）に突出する突出部位１４ａ、１５ａを有しており、これらの突出部位１４ａ、１５ａ上に接着剤によりセンサ部１２が接着されるようになっている。ベース板１１のＸ方向の長さＤは、例えば１００ｍｍである。

【0023】

センサ部１２は、ＭＥＭＳ技術によりシリコン（Ｓｉ）基板から一体形成されてなる。図２及び４に示すように、センサ部１２は、略コの字状に形成され、少なくとも一部がベース板１１の突出部位１４ａ上に接着固定される外枠部１６と、少なくとも一部がベース板１１の突出部位１５ａ上に接着固定される押圧部１７と、両端部が外枠部１６に支持されて梯子状に形成された梁部１６ａ、１６ｂ、１６ｃと、初期状態において押圧部１７を外枠部１６に連結して支持するとともに、被測定体１０の歪量が所定値に到達したときに不可逆的に破壊される支持部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄと、を有する。

【0024】

梁部１６ａ〜１６ｃは、押圧部１７に近い方からこの順に、ベース板１１の長手方向（Ｘ方向）に所定の間隔を設けて配列されている。ここでは、押圧部１７の先端から梁部１６ａの中心までの距離をｄ_１、梁部１６ａと梁部１６ｂの中心間距離をｄ_２、梁部１６ｂと梁部１６ｃの中心間距離をｄ_３としている。各距離ｄ_１〜ｄ_３は例えば１００μｍ程度の長さである。なお、距離ｄ_１〜ｄ_３は、全て同一である必要はなく、例えば押圧部１７側から対数的に増加または減少するものであってもよい。また、梁部の個数は図２等に示した３個に限定されるものではなく、１個であってもよいし、４個以上であってもよい。

【0025】

即ち、押圧部１７は、被測定体１０の圧縮歪量に応じて支持部１７ａ〜１７ｄを破壊して、梁部１６ａ〜１６ｃに向かってＸ方向に移動するようになっている。そして、押圧部１７は、被測定体１０の圧縮歪量が所定値に到達すると梁部１６ａに接触し、さらに圧縮歪量が大きくなると遂には梁部１６ａ〜１６ｃを不可逆的に順次破壊するようになっている。

【0026】

外枠部１６及び梁部１６ａ〜１６ｃには電極１８が形成されている。電極１８は、各梁部１６ａ〜１６ｃ上に金を蒸着することによって形成され、ベース板１１の長手方向に垂直なＹ方向に延伸する主電極部１８ａ、１８ｂ、１８ｃと、外枠部１６上に形成され、主電極部１８ａ〜１８ｃの両端部とそれぞれ電気的に接続された端子部１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇと、を有する。ここで、外枠部１６、梁部１６ａ〜１６ｃ、及び電極１８は最大歪量保持部を構成する。

【0027】

図２に示した例では、各主電極部１８ａ、１８ｂ、１８ｃに対応する端子部１８ｄ、１８ｅ、１８ｆは、コの字形状の外枠部１６の対向する辺の一方側に形成され、他方側に主電極部１８ａ〜１８ｃの共通電極としての端子部１８ｇが形成されている。なお、主電極部１８ａ〜１８ｃと端子部１８ｄ〜１８ｇとは、一体的に蒸着形成されたものであっても、別個に形成されたものであってもよい。

【0028】

このように構成された歪センサ１は、梁部１６ａ〜１６ｃ及び対応する主電極部１８ａ〜１８ｃが破壊されることにより、被測定体１０の圧縮歪量が、各梁部１６ａ〜１６ｃと押圧部１７の先端との距離（ｄ_１、ｄ_１＋ｄ_２、ｄ_１＋ｄ_２＋ｄ_３）によって規定される圧縮歪量Ｓｔ_１〜Ｓｔ_３に到達したか否かを検出することができる。

【0029】

次に、歪センサ１の被測定体１０への取り付け手順について説明する。まず、ベース板１１の突出部位１４ａ（図４参照）上に、歪センサ１の外枠部１６（図２参照）をエポキシ樹脂等の接着剤により接着固定する。この作業は工場の作業台で行われるとよい。次に、外枠部１６が接着固定されたベース板１１を被測定体１０の表面に接着する。このとき、ベース板１１の長手方向（Ｘ方向）は、被測定体１０の圧縮歪量を測定したい方向に一致させることが望ましい。次に、取り付け穴１３ａ、１３ｂに取り付けネジ２０ａ、２０ｂ（図３参照）をねじ込むことにより、ベース板１１を被測定体１０に固定する。最後に、ベース板１１の突出部位１５ａ上に押圧部１７を接着固定する。

【0030】

なお、歪センサ１の被測定体１０への取り付け手順は上記に限定されない。例えば、工場の作業台で突出部位１５ａ上に押圧部１７を接着固定した後に、押圧部１７が接着固定されたベース板１１を被測定体１０の表面に接着し、最後に突出部位１４ａ上に外枠部１６を接着固定してもよい。

【0031】

次に、本実施形態の歪センサ１を用いた被測定体１０の圧縮歪量の測定方法について図５及び６を参照しながら説明する。この測定方法は、歪センサ１を備えた歪センサシステム４０、５０を用いるものである。

【0032】

図５に示すように、歪センサシステム４０は、歪センサ１の各端子部１８ｄ〜１８ｇ（図２参照）に、それぞれ抵抗体Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３を介して外部端子Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_３、Ｔ_ｇが電気的に接続された構成を有している。

【0033】

図５の上段は、ベース板１１に歪が加えられていない初期状態を示している。このとき、主電極部１８ａ〜１８ｃの電気抵抗は全てゼロであるため、外部端子Ｔ_ｇと各外部端子Ｔ_１〜Ｔ_３との間の電気抵抗をデジタルマルチメータ等の測定手段（不図示）で測定すると、その測定結果は各抵抗体Ｒ_１〜Ｒ_３の電気抵抗値に応じた所定の値となる。ここで、測定手段（不図示）と、抵抗体Ｒ_１〜Ｒ_３と、外部端子Ｔ_１〜Ｔ_３、Ｔ_ｇは、最大歪量検出部を構成している。

【0034】

一方、図５の下段は、被測定体１０の圧縮歪により、ベース板１１が所定長さεだけＸ方向に収縮し、押圧部１７に最も近い１本目の梁部１６ａ（図２参照）が不可逆的に破壊された状態を示している。このとき、外部端子Ｔ_ｇと外部端子Ｔ_２、Ｔ_３との間の電気抵抗は上記所定の値となるが、外部端子Ｔ_ｇと外部端子Ｔ_１との間の電気抵抗（あるいは、主電極部１８ａの電気抵抗）は無限大となり、梁部１６ａが破壊されて主電極部１８ａに断線が生じたことが分かる。

【0035】

このように、外部端子Ｔ_ｇと各外部端子Ｔ_１〜Ｔ_３との間の電気抵抗を測定することにより、被測定体１０に加わった最大の圧縮歪量が、各梁部１６ａ〜１６ｃと押圧部１７の先端との距離（ｄ_１、ｄ_１＋ｄ_２、ｄ_１＋ｄ_２＋ｄ_３）によって規定される圧縮歪量Ｓｔ_１〜Ｓｔ_３に到達したか否かを任意のタイミングで観測することが可能となる。

【0036】

図６は、図５に示した外部端子Ｔ_１〜Ｔ_３、Ｔ_ｇに代えて、梁部１６ａ〜１６ｃ及び対応する主電極部１８ａ〜１８ｃの破壊状況を表示するＬＥＤ等からなる表示ランプＬ_１、Ｌ_２、Ｌ_３と、これらの表示ランプＬ_１〜Ｌ_３に電力を供給するための電池１９と、を備えた歪センサシステム５０の構成を示している。ここで、抵抗体Ｒ_１〜Ｒ_３と、表示ランプＬ_１〜Ｌ_３と、電池１９は最大歪量検出部を構成している。

【0037】

この構成によれば、梁部１６ａ〜１６ｃ及び対応する主電極部１８ａ〜１８ｃがいずれも破壊されていない場合には、主電極部１８ａ〜１８ｃの電気抵抗は全てゼロであるため、表示ランプＬ_１〜Ｌ_３のアノード側の電位とカソード側の電位はいずれもグラウンド電位となり、表示ランプＬ_１〜Ｌ_３のいずれも点灯しない。しかしながら、一旦梁部１６ａ〜１６ｃ及び対応する主電極部１８ａ〜１８ｃのいずれかが破壊されると、対応する表示ランプＬ_１〜Ｌ_３のアノード側とカソード側に電位差が生じるため、対応する表示ランプＬ_１〜Ｌ_３が点灯する。

【0038】

例えば、押圧部１７に近い側から１本目と２本目の梁部１６ａ、１６ｂ（図２参照）が破壊されて、主電極部１８ａ、１８ｂに断線が生じた場合には、表示ランプＬ_１、Ｌ_２に発光閾値電流以上の電流が印加されて表示ランプＬ_１、Ｌ_２が点灯する。

【0039】

このように、歪センサシステム５０は、被測定体１０の最大の圧縮歪量を目視で容易に確認できるという利点を有する。なお、図６に示した構成では、破壊された梁部に対応する表示ランプが点灯するとしたが、逆に、破壊されていない梁部に対応する表示ランプが常に点灯し、破壊された梁部に対応する表示ランプのみが消灯する構成であってもよい。

【0040】

以上説明したように、本実施形態に係る歪センサは、橋梁等の建造物に設置され、例えば地震が発生した際に建造物に印加された最大の圧縮歪量が、センサ部１２の構成によって規定される圧縮歪量以上であったか否かを示す情報を不可逆的に保持することができる。従って、本実施形態に係る歪センサ及び歪センサシステムを用いれば、被測定体１０に印加された最大の圧縮歪量の情報を地震が収まった後日に取得することが可能となる。

【0041】

つまり、本実施形態に係る歪センサ及び歪センサシステムを用いれば、被測定体１０の常時監視が不要となる。例えば複数の橋梁に本実施形態に係る歪センサを取り付けておき、測定者がデジタルマルチメータ等の簡易な測定器をそれぞれの橋梁に持参してその場で測定することにより、それぞれの橋梁に印加された最大の圧縮歪量を測定することが可能となる。このようにして、歪量を観測するための測定器が１つですむため、システム全体のコストが大幅に削減される。

【0042】

また、本実施形態に係る歪センサは、センサ部１２がＭＥＭＳ技術により一体形成されるため、各梁部１６ａ〜１６ｃと押圧部１７の先端との距離を精度良く構成できるとともに、取得したい最大歪量に応じてそれらの距離を任意に設定することが可能である。

【0043】

なお、本実施形態では、センサ部１２がＭＥＭＳ技術により一体形成されるとしたが、センサ部１２の外枠部１６、押圧部１７、梁部１６ａ〜１６ｃ、支持部１７ａ〜１７ｄはそれぞれ別個に形成されたものであってもよい。なお、支持部１７ａ〜１７ｄを省略し、押圧部１７が外枠部１６と分離された構成であってもよい。

【0044】

また、押圧部１７が梁部１６ａ〜１６ｃよりも十分に厚く形成されていると、押圧部１７と梁部１６ａ〜１６ｃとが互いにＺ方向に逆向きに歪んだ場合であっても、押圧部１７による梁部１６ａ〜１６ｃの破壊に影響を与えにくくなるため好ましい。

【0045】

また、押圧部１７、支持部１７ａ及び１７ｃ上（図２参照）にも、Ｙ方向に延伸する主電極部と、外枠部１６上に配置される端子部とが形成されていてもよい。この場合には、梁部１６ａが破壊されるまでに至らない微小な圧縮歪量を検出することも可能となる。

【0046】

なお、図２等に示した例では、梁部１６ａ〜１６ｃは、Ｘ方向の幅が一定となるストライプ状をなすものであるが、梁部１６ａ〜１６ｃは、破壊されやすいように適宜その幅が狭くなる箇所を設けたものであってもよい。

【0047】

（第２の実施形態）
本発明に係る歪センサの第２の実施形態を図面を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成及び動作については適宜説明を省略する。第１の実施形態では、ベース板１１は、Ｙ方向に中心位置が揃うように配列された２つの取り付け穴１３ａ、１３ｂを有するものであった。

【0048】

これに対して、図７に示すように本実施形態の歪センサ２におけるベース板２１は、Ｘ方向に中心位置が揃った２つの取り付け穴を１組として、その組がＸ方向に複数配列された構成を有している。図７に示した例では、取り付け穴２３ａ、２３ｅの組、及び、取り付け穴２３ｂ、２３ｆの組が第１の対向部１４側に形成され、一方、取り付け穴２３ｃ、２３ｇの組、及び、取り付け穴２３ｄ、２３ｈの組が第２の対向部１５側に形成される。

【0049】

取り付け穴２３ｂ（２３ｆ）と取り付け穴２３ｃ（２３ｇ）との中心間距離Ｄ_１は例えば５０ｍｍであり、取り付け穴２３ａ（２３ｅ）と取り付け穴２３ｄ（２３ｈ）との中心間距離Ｄ_２は例えば１００ｍｍである。

【0050】

図８（ａ）に示すように、取り付けネジ２４ａ、２４ｄ、２４ｅ、２４ｈを外側の取り付け穴２３ａ、２３ｄ、２３ｅ、２３ｈにねじ込んで歪センサ２を被測定体１０に固定する場合には、例えば１０００μεの圧縮歪量がベース板２１に加わると、押圧部１７に最も近い１本目の梁部１６ａ（図２参照）が破壊される。

【0051】

一方、図８（ｂ）に示すように、取り付けネジ２４ｂ、２４ｃ、２４ｆ、２４ｇを内側の取り付け穴２３ｂ、２３ｃ、２３ｆ、２３ｇにねじ込んで歪センサ２を被測定体１０に固定する場合には、外側に取り付けネジをねじ込んだ場合よりも大きい、例えば２０００μεの圧縮歪量がベース板２１に加わると、押圧部１７に最も近い１本目の梁部１６ａ（図２参照）が破壊される。

【0052】

従って、上記中心間距離Ｄ_１、Ｄ_２や、取り付けネジ２４ａ〜２４ｈの取り付け箇所を調整すれば、被測定体１０の歪量の検出感度を任意に調整することが可能となる。なお、取り付け穴の位置と個数、また、取り付けネジの取り付け箇所は、図７、８に示した例に限定されない。

【0053】

（第３の実施形態）
本発明に係る歪センサの第３の実施形態を図面を参照しながら説明する。なお、第１及び第２の実施形態と同様の構成及び動作については適宜説明を省略する。第１及び第２の実施形態では、被測定体１０の圧縮歪量を検出する構成を例に挙げて説明したが、本実施形態では被測定体１０の圧縮歪量のみならず伸長歪量も検出できる構成を説明する。

【0054】

図９、１０に示すように、本実施形態の歪センサ３におけるベース板３１は、センサ部１２が接着固定される第１及び第２の対向部１４、１５からなる圧縮歪量を検出する構成に加えて、初期状態でＸ方向に所定の距離だけ離れて対向し、被測定体１０の伸長歪量に応じてその対向距離が短くなる第１の対向部３４及び第２の対向部３５を有する。

【0055】

ここで、第１及び第２の対向部３４、３５は、それぞれ略コの字状の部位を有して互い違いに配置される。また、第１及び第２の対向部３４、３５は、それぞれベース板１１の長手方向（Ｘ方向）に突出する突出部位３４ａ、３５ａを有している。突出部位３４ａ上にはセンサ部１２（図２参照）の外枠部１６が接着固定され、一方、突出部位３５ａ上にはセンサ部１２の押圧部１７が接着固定されるようになっている。

【0056】

即ち、突出部位３５ａ上に接着固定された押圧部１７は、被測定体１０の伸長歪量に応じて支持部１７ａ〜１７ｄを破壊して、梁部１６ａ〜１６ｃに向かってＸ方向に移動するようになっている。そして、突出部位３５ａ上に接着固定された押圧部１７は、被測定体１０の伸長歪量が所定値に到達すると梁部１６ａに接触し、さらに伸長歪量が大きくなると遂には梁部１６ａ〜１６ｃを不可逆的に順次破壊するようになっている。

【0057】

センサ部１２の構成及び機能は、既に説明した第１及び第２の実施形態のものと同一である。従って、本実施形態に係る歪センサ３は、被測定体の圧縮歪量のみならず伸長歪量も検出することができる。

【符号の説明】

【0058】

１、２、３ 歪センサ
１ａ 取り付け面（取り付け部）
１０ 被測定体
１１、２１、３１ ベース板
１２ センサ部
１３ａ、１３ｂ、２３ａ〜２３ｈ 取り付け穴（取り付け部）
１４、３４ 第１の対向部
１４ａ、１５ａ、３４ａ、３５ａ 突出部位
１５、３５ 第２の対向部
１６ 外枠部（最大歪量保持部）
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ 梁部（最大歪量保持部）
１７ 押圧部
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ 支持部
１８ 電極
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ 主電極部（最大歪量保持部）
１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇ 端子部（最大歪量保持部）
１９ 電池（最大歪量検出部）
２０ａ、２０ｂ、２４ａ〜２４ｈ 取り付けネジ
４０、５０ 歪センサシステム
Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_３、Ｔ_ｇ 外部端子（最大歪量検出部）
Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３ 抵抗体（最大歪量検出部）
Ｌ_１、Ｌ_２、Ｌ_３ 表示ランプ（最大歪量検出部）

【図3】

【図1】

【図2】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】