特開 2024-178097 ベース歪み発生装置およびベース歪み感度計測システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024178097

(43)【公開日】2024-12-24

(54)【発明の名称】ベース歪み発生装置およびベース歪み感度計測システム

(51)【国際特許分類】

   G01M 7/02 20060101AFI20241217BHJP

   G01P 21/00 20060101ALN20241217BHJP

【ＦＩ】

G01M7/02 C

G01P21/00

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024041784

(22)【出願日】2024-03-16

(31)【優先権主張番号】202310262050.6

(32)【優先日】2023-03-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】505072650

【氏名又は名称】浙江大学

【氏名又は名称原語表記】ＺＨＥＪＩＡＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ

(74)【代理人】

【識別番号】100205936

【弁理士】

【氏名又は名称】崔 海龍

(74)【代理人】

【識別番号】100132805

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 貴之

(72)【発明者】

【氏名】何 聞

(72)【発明者】

【氏名】施 雅淇

(72)【発明者】

【氏名】李 群

(72)【発明者】

【氏名】周 杰

(72)【発明者】

【氏名】賈 叔仕

(57)【要約】      （修正有）

【課題】被測定センサのベース感度を検出するためのベース歪み発生装置を提供する。
【解決手段】ベースひずみ発生装置は、クランプ組立部品を設置し、ひずみ梁の中央部をクランプすることにより、取付け構造の位置を固定する。それによって、取付け構造に設置された被測定センサは、ひずみビームの振動により追加の加速度成分を生成しない。同時に、２組の磁気回路装置を設置し、磁気回路装置は歪みビームの両端に正弦波励振を与え、歪みビームの両端を前後に揺動させる。また、正弦波励振の強度と周波数を制御することにより、安定した振幅の振動を発生させることができ、異なる周波数や異なるベースひずみでのベースひずみ感度を測定することができる。これにより、被測定センサの設置位置においての変位がなくなり、被測定センサに追加の加速度出力が発生することがなくなり、ベースひずみ感度の測定精度が向上する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被測定センサのベース感度を測定するために使用されるベース歪み発生装置であって、
ベース、ひずみ梁、クランプ組立部品、ベースに固定して接続される二組の磁気回路装置を含み、
前記ひずみ梁は、その中央には被測定センサを固定して取り付けるための取付け構造が設けられており、
前記クランプ組立部品は、前記ベースに固定して連結され、前記ひずみ梁の中央部に前記取付け構造の位置を固定するに使用され、
前記磁気回路装置は、前記ひずみ梁の両端にそれぞれ一組が設けられ、前記磁気回路装置により前記ひずみ梁の両端に正弦波励振を与え、前記ひずみ梁の両端を往復運動させ、正弦波励起の方向は被測定センサの感応軸の方向と平行である、
ことを特徴とするベース歪み発生装置。

【請求項2】

前記クランプ組立部品と前記ひずみ梁の中央部とが線接触によりクランプされていることを特徴とする請求項１に記載のベース歪み発生装置。

【請求項3】

前記取付け構造は取付け穴が設けられ、前記取付け穴は前記ひずみ梁を貫通し、前記取付け穴の中心軸は正弦波励振の方向と平行であり、被測定センサが取付け穴に固定して取り付けられている場合、被測定センサの感応軸は取付け穴の中心軸と一致する、ことを特徴とする請求項２に記載のベース歪み発生装置。

【請求項4】

前記クランプ組立部品は、フレーム、固定ロッド、可動ネジを含み、
前記プレームは、底板と片持ちアームを備え、前記底板はベースに固定されており、
前記固定ロッドは、底板上に固定的に配置され、前記固定ロッドの上面はひずみ梁の下面と対向しており、前記固定ロッドの上面とひずみ梁の下面との間には隙間があり、
前記可動ネジは、片持ちアームにボルトで固定されており、前記可動ネジの取り付け方向は前記固定ロッドの中心軸と一致し、取り付け穴の中心軸と直交して交差しており、前記可動ネジの底面と前記ひずみ梁の上面とは対向配置されており、前記可動ネジの下面と前記ひずみ梁の上面との間に隙間があり、
前記可動ネジを回転させると、前記可動ネジと前記固定ロッドとが接近し、前記ひずみ梁が前記可動ネジと前記固定ロッドとの間に挟持される、
ことを特徴とする請求項３に記載のベース歪み発生装置。

【請求項5】

前記ひずみ梁の上面に第１の位置決め溝が設けられ、前記可動ネジは、前記ひずみ梁に近い側の端部に第１円錐部が設けられており、前記第１円錐部の最小直径は前記第１の位置決め溝の内径より小さく、前記第１円錐部の最大直径は前記第１の位置決め溝の内径より大きく、前記ひずみ梁がクランプされるとき、前記第１円錐部の少なくとも一部が前記第１の位置決め溝に挿入される、ことを特徴とする請求項４に記載のベース歪み発生装置。

【請求項6】

前記ひずみ梁の下面には第２の位置決め溝が設けられ、前記固定ロッドは、前記ひずみ梁に近い側の端部に第２円錐部が設けられており、前記第２円錐部の最小直径は第２の位置決め溝の内径より小さく、前記第２円錐部の最大直径は第２の位置決め溝の内径より大きく、ひずみ梁がクランプされるとき、前記第２円錐部の少なくとも一部が第２の位置決め溝に挿入される、ことを特徴とする請求項５に記載のベース歪み発生装置。

【請求項7】

前記クランプ組立部品は、第１のＴ形鋼、第２のＴ形鋼、閉鎖板、複数の第１の円弧片、複数の第２の円弧片、支持ブロックを含み、
前記第１のＴ形鋼は、互いに固定的に接続された第１の水平部分と第１の垂直部分を含み、
前記第２のＴ形鋼は、互いに固定的して接続された第２の水平部と第２の垂直部を含み、前記第１の水平部と前記第２の水平部は対向して配置され、前記第１の水平部と前記第２の水平部との間には隙間があり、前記第１の垂直部分と前記第２の垂直部分は対向して配置されており、前記第１の垂直部分と前記第２の垂直部分の間には隙間があり、
前記閉鎖板は、前記第１の垂直部分の上面および前記第２の垂直部分の上面を覆い、それぞれ前記第１の垂直部分の上面および前記第２の垂直部分の上面に固定して接続され、
前記第１の円弧片は、前記第１の垂直部分の前記第２の垂直部分に近い表面に固定して接続され、
前記第２の円弧片は、前記第２の垂直部分の前記第１の垂直部分に近い表面に固定して接続されており、各前記第１の円弧片は、その反対側に前記第２の円弧片を有し、前記第１の円弧片と前記第２の円弧片は同一の水平面上に位置し、
前記支持ブロックは、前記第１のＴ形鋼と前記第２のＴ形鋼との間に設置され、前記第１の水平部分と前記支持ブロックとの間に第１の距離が設けられ、前記第２の水平部分と前記支持ブロックとの間に第２の間隔が設けられており、
前記クランプ組立部品の使用時は、前記ひずみ梁の中央部分が前記第１の円弧片と前記第２の円弧片の間にクランプされ、前記ひずみ梁の底部が前記支持ブロックの上面に押し付けられ、前記ひずみ梁が前記支持ブロックにより支持されている、
ことを特徴とする請求項３に記載のベース歪み発生装置。

【請求項8】

前記クランプ組立部品は、さらに、溝、支持ビードを含み、
前記溝は、前記支持ブロックの上面に設けられ、
前記支持ビードは、前記溝に埋め込まれており、前記溝の表面は前記支持ビードの形状に一致し、
前記クランプ組立部品の使用状態において、前記支持ビードの上部と前記ひずみ梁の底面との間に点接触が形成され、前記支持ビードの底部と前記溝の表面との間に面接触が形成され、それによって、前記ひずみ梁が前記支持ブロックにより支持されている、
ことを特徴とする請求項７に記載のベース歪み発生装置。

【請求項9】

前記クランプ組立部品は、さらに、締付補助機構を含み、
前記締付補助機構は、前記第２垂直部の前記第１垂直部から遠く離れた側に設けられており、
前記第１のＴ形鋼が前記ベース上にねじ止め固定され、かつ、前記ひずみ梁の中央部が前記第１の円弧片と前記第２の円弧状片の間に位置するとき、前記締付補助機構が前記第２のＴ形鋼に接近する方向に移動されて締め付けられ、前記締付補助機構が第２の垂直部に押し付け、それによって、前記第２の円弧片が前記ひずみ梁の中央部に押し付けられ、前記第１の円弧片と前記第２の円弧片が前記ひずみ梁の中央部分をクランプする、
ことを特徴とする請求項８に記載のベース歪み発生装置。

【請求項10】

ベース歪み感度測定システムであって、請求項１～９に記載のベース歪み発生装置、被測定センサ、少なくとも２つのひずみゲージ、２つの変位センサ、制御装置を含み、
前記ベース歪み発生装置は、ベース、ひずみ梁、クランプ組立部品、二組の磁気回路装置を含み、
前記被測定センサは、前記ひずみ梁の中央部にある取付け構造により固定して設置され、
前記ひずみゲージは、前記ひずみ梁の中央部に固定して設置され、前記取付け構造の設定範囲内のひずみ値の測定に使用され、
前記変位センサは、各磁気回路装置に一つ設置されており、前記変位センサは前記ひずみ梁が静止しているときの前記ひずみ梁の両端の初期位置を測定するために使用され、前記ひずみ梁の両端の初期位置をゼロ変位点とした後、フィードバック制御を通じて、前記ひずみ梁の両端が変位ゼロ点の両側で常に同じ振幅で揺動するように維持し、
前記制御装置は、前記磁気回路装置、前記被測定センサ、前記ひずみゲージおよび前記変位センサにそれぞれ接続され、少なくとも前記磁気回路装置による正弦波励磁の大きさおよび周波数を制御し、前記ひずみゲージが出力するひずみ値を取得し、前記変位センサが出力する変位値を取得し、前記被測定センサが出力する加速度値を取得する、
ことを特徴とするベース歪み感度測定システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、センサ計測技術の分野に関し、特に、ベースひずみ発生装置およびベースひずみ感度計測システムに関する。

【背景技術】

【0002】

圧電型加速度センサは圧電感応素子の圧電効果を利用した慣性センサであり、主な構成要素はベース、圧電感応素子、質量ブロック（おもり）で構成され、その構造は圧縮型とシェア型（せん断型）に分けられる。

【0003】

圧電型加速度センサは、動作時に振動を受ける被測定物に固定する必要があり、その際、質量ブロックが圧電感応素子に交番応力を加える。測定時、圧縮型振動センサの受感部はセンサベース上に直接配置され、両者は面接触しているため、歪みによるベースの変形の影響は比較的大きくなる。

【0004】

圧電型加速度センサの取付け面が曲がっている場合、圧電型加速度センサのベースに歪みが生じ、内部の圧電素子に応力がかかり分極現象が発生し、誤出力が発生する。このため、ベース歪みに対して誤応答が発生し、この誤応答によって出力される加速度値とベース歪みとの比率をベース歪み感度と呼ぶ。

【0005】

中国国家規格「ＧＢ／Ｔ１３８２３．６－１９９２ 振動および衝撃センサの校正方法――ベース歪み感度測定」に従って、１５００ｍｍ×７６ｍｍ×１２．５ｍｍの鋼製梁を用いて、一端を固定しひずみ梁とする。ひずみ梁の固定端から４０ｍｍの位置に振動測定センサを設置し、振動測定センサの中心線がひずみ梁の表面に垂直となる。ひずみ梁の自由端に一定大きさの力を加えてひずみ梁を湾曲させると、測定対象の加速度センサのベースに一定量の曲げ応力εが発生する。その後、ひずみ梁を解放して、ひずみ梁をその固有振動数で振動させる。加速度センサは出力加速度αを生成する。取付け軸を中心に加速度センサを回転させ、これによって、生成された最大出力α_maxが得られ、ベース歪み感度は次のように定義される。

【数1】

【0006】

ベース歪み感度を測定するために現在使用されている方法は、ひずみ梁の一端を固定し、自由端に力を加えて、測定対象のセンサが取り付けられている場所に規定されたベース歪みの値を生じさせ、その後ひずみ梁を解放して、ひずみ梁をその固有振動数で振動させ、または、ひずみ梁の自由端に定常状態の励起を加えてひずみ梁を曲げる。然し、上記二つの方法では、測定センサをひずみ梁の固定端から４０ｍｍ離して設置するため、振動時に測定センサの感応軸に付加的な加速度成分が発生し、その影響を受けてベース歪みの測定精度が低下してしまう。

【発明の概要】

【0007】

そこで、従来は、被測定センサをひずみ梁の固定端から４０ｍｍ離れた位置に設置していたため、振動時に被測定センサの感応軸に加速度成分が付加的に発生し、その結果、ベース歪み感度の測定精度に影響を及ぼすという問題点があった。それを解決するため、ベース歪み発生装置およびベース歪み感度試験装置を提供することが必要である。

【0008】

まず、本願発明は、被測定センサのベース感度を検出するためのベース歪み発生装置を提供するものであり、前記ベース歪み発生装置は、以下の構成からなる：
ベース、
ひずみ梁であって、その中央には被測定センサを固定して取り付けるための取付け構造が設けられているひずみ梁、

【0009】

クランプ組立部品であって、組立部品で構成される挟み締め具であり、前記ベースに固定して連結され、ひずみ梁の中央部に前記取付け構造の位置を固定するに使用されるクランプ組立部品、
ベースに固定して接続される二組の磁気回路装置であって、ひずみ梁の両端にそれぞれ一組の磁気回路装置が設けられ、その磁気回路装置によりひずみ梁の両端に正弦波励振を与え、ひずみ梁の両端を往復運動させ、正弦波励起の方向は被測定センサの感応軸の方向と平行である、二組の磁気回路装置。

【0010】

一方、本願発明は、以下の構成を含むベース歪み感度測定システムも提供する。

【0011】

前記ベースひずみ発生装置であって、ベース、ひずみ梁、クランプ組立部品および二組の磁気回路装置を含み、
被測定センサであって、ひずみ梁の中央にある取付け構造に固定して設置される。

【0012】

少なくとも二つのひずみゲージであって、ひずみ梁の中央に固定して設置され、取付け構造の設定範囲内のひずみ値の測定に使用される。

【0013】

二つの変位センサであって、各磁気回路装置に一つずつ固定して設置されており、ひずみ梁静止時のひずみ梁両端の初期位置を測定するために使用される。ひずみ梁の両端の初期位置を変位ゼロ点とした後、フィードバック制御により、ひずみ梁の両端は運動時常に変位ゼロ点の両側で等幅振動するように維持する。

【0014】

制御装置であって、前記磁気回路装置、被測定センサ、ひずみゲージおよび変位センサにそれぞれ接続され、少なくとも磁気回路装置による正弦波励振の大きさおよび周波数を制御し、ひずみゲージが出力するひずみ値、変位センサが出力する変位値、被測定センサが出力する加速度値を取得する。

【0015】

本願は、ベースひずみ発生装置およびベースひずみ感度測定システムに関する。クランプ組立部品を設けることによって、ベースひずみ発生装置をひずみ梁の中央部に締め付けられ、取付け構造の位置が固定され、取付け構造に設置される被測定センサは、ひずみ梁の振動により追加の加速度成分を生成することはない。それと同時に、二組の磁気回路装置が歪み梁の両端に正弦波励振を与え、歪み梁の両端を往復運動させ、また、正弦波励振の大きさと周波数を制御することにより、安定した振幅の振動を発生させることができ、異なる周波数や異なるベース歪みでのベース歪み感度を測定することができる。この方案により、被測定センサの設置位置の変位が発生することがなく、被測定センサに追加の加速度出力が発生することがなくなり、ベース歪み感度の測定精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0016】

本出願の一部を構成する添付図面は、本出願のさらなる理解を提供し、本出願の他の特徴、目的および利点が明らかになるようにするために含まれている。本願の概略的な実施形態の図面およびその説明は、本願を説明するために使用されるものであり、本願を不当に限定するものではない。

【0017】

【図1】本発明の一実施形態によるベース歪み発生装置の概略構成図である。

【図2】図１に示される実施形態において提供されるベース歪み発生装置のクランプ組立部品の概略構造図である。

【図3】図１に示される実施形態において提供されるベース歪み発生装置のクランプ状態におけるクランプ組立部品およびひずみ梁の概略構造図である。

【図4】本願の別の実施形態によって提供されるベース歪み発生装置の概略構造図である。

【図5】図４に示された実施形態においてベース歪み発生装置の閉鎖板を取り外した後の概略構造図である。

【図6】図４に示される実施形態によって提供されるベース歪み発生装置のクランプ組立部品、溝、および支持ビードの間の位置関係を示す概略図である。

【図7】図１および図４に示す実施形態によって提供されるベース歪み発生装置の磁気回路装置の１つの斜視図（図４のＢの拡大図）である。

【図8】図１および図４に示す実施形態によって提供されるベース歪み発生装置の一方の磁気回路装置の封止板を取り外した後の斜視図（図４のＢの拡大図）である。

【図9】図１および図４に示す実施形態によって提供されるベース歪み発生装置の磁気回路装置の１つの斜視図（図４のＢの拡大図）である。

【図10】図１および図４に示す実施形態によって提供されるベース歪み発生装置の一方の磁気回路装置の別の角度から見た斜視図（図４のＢの拡大図）である。

【図11】図１および図４に示す実施形態によって提供されるベース歪み発生装置の一方の磁気回路装置における変位センサ取付け孔の設置位置を示す模式図（図４のＢの拡大図）である。

【図12】図１および図４に示す実施形態によって提供されるベース歪み発生装置の一方の磁気回路装置における測定体の設置位置を示す模式図（図４のＢの拡大図）である。

【図13】図１および図４に示した実施形態によって提供される基礎歪み発生装置の磁気回路装置のコイルボビンおよびコイル巻線溝の概略構成図である（図４のＢ部の拡大図）。

【図14】図１および図４に示した実施形態によって提供されるベース歪み発生装置の磁気回路装置の磁力線の説明図である。

【図15】本願の一実施形態によって提供されるベースひずみ感度試験システムのフレーム構造の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本出願の目的、技術的解決策および利点をより明確にするために、以下で図面および実施形態を参照して本願をさらに詳細に説明する。ここで説明される特定の実施形態は、本発明を説明するためにのみ使用され、本発明を限定するために使用されるものではないことを理解されたい。

【0019】

本出願は、被測定センサ３００のベース歪み感度を測定するためのベース歪み生成装置１００を提供する。

【0020】

図１および図４に示すように、本出願の一実施形態においては、ベース歪み発生装置１００は、ベース１１０、ひずみ梁１２０、クランプ組立部品１３０、および磁気回路装置１４０を含む。

【0021】

ひずみ梁１２０の中央部には、被測定センサ３００を固定し設置するための取付け構造１２１が設けられている。クランプ組立部品１３０は、ベース１１０に固定接続され、ひずみ梁１２０の中央部分をクランプして取り付け構造１２１の位置を固定するために使用される。磁気回路装置１４０は二組設けられており、それぞれベース１１０に固定し接続されており、ひずみ梁１２０の両端にそれぞれ一組ずつ設けられている。ひずみ梁１２０の端部は、ひずみ梁１２０の両端を揺動させるための正弦波励振を提供し、正弦波励振の方向は、被測定センサ３００の感応軸の方向と平行である。

【0022】

具体的には、被測定センサ３００は圧電加速度センサであってもよい。

【0023】

本実施形態において、クランプ組立部品１３０を設置し、ひずみ梁１２０の中央部分をクランプすることにより、取付け構造１２１の位置が固定され、さらに、取付け構造１２１に配置された被測定センサ３００は、ひずみ梁１２０の振動により追加の加速度成分を生成しない。同時に、二組の磁気回路装置１４０がひずみ梁１２０の両端に正弦波励振を与え、ひずみ梁１２０の両端を往復運動させる。また、正弦波励振の大きさと周波数を制御することにより、安定した振幅の振動を発生させることができ、異なる周波数や異なるベース歪みでのベース歪み感度を測定することができる。これにより、被測定センサ３００の設置位置の位置ずれがなくなり、被測定センサ３００に追加の加速度出力が発生することがなくなり、ベース歪み感度の測定精度が向上する。

【0024】

図１および図２に示すように、本発明の一実施形態では、二組の磁気回路装置１４０と取付け構造１２１との間の距離は、ひずみ梁１２０の長さ方向において等しい。

【0025】

本実施形態では、磁気回路装置１４０を二組配置することにより、ひずみ梁１２０の両端に同時に同じ正弦波励振を印加することにより、被測定センサ３００のベースの両側に均一な曲げ力が加わり、これにより、ベースに均一なひずみが発生し、測定精度が向上する。

【0026】

図２および図６に示すように、本発明の一実施形態では、クランプ組立部品１３０とひずみ梁１２０の中間部とは、線接触の方式で互いにクランプされる。

【0027】

本実施形態において、線接触を設置する目的は、ひずみ梁１２０の中央部の曲げ変化に影響を与えることなくひずみ梁１２０をクランプすることである。

【0028】

図２に示すように、本出願の一実施形態では、取付け構造１２１は取付け穴を設ける。取付け穴はひずみ梁１２０を貫通する。取付け穴の中心軸は正弦波励振方向と平行する。被測定センサ３００が取付け穴に固定される際、被測定センサ３００の感応軸は取付け穴の中心軸と一致する。

【0029】

本実施形態では、取付け穴を用いて被測定センサ３００を固定し、被測定センサ３００のネジ穴をひずみ梁１２０の取付け穴に合わせて固定ねじで取り付けるだけであるため、取付け構造が簡単であり、ひずみ梁１２０の変形には影響することはない。そして、被測定センサ３００のベースはひずみ梁１２０と直接接触しているため、ひずみ梁１２０の変形が被測定センサ３００のベースによりよく伝達され、被測定センサ３００のベース歪み測定の精度が向上する。

【0030】

もちろん、取付け構造１２１の具体的な形態は限定されず、被試験センサ３００のベースがひずみ梁１２０に完全に接触できるようにクランプまたは差し込み回転などを使用することができる。

【0031】

本出願の一実施形態では、ひずみ梁１２０の延長方向に垂直して、複数の取付け構造１２１を設けて、複数の被測定センサ３００を同時に検出することができる。

【0032】

図２に示すように、本出願の一実施形態では、クランプ組立部品１３０は、フレーム１３１、固定ロッド１３２、および可動ネジ１３４を含む。

【0033】

フレーム１３１は、底板１３１ａと片持ちアーム１３１ｂとを備え、底板１３１ａはベース１１０に固定されている。固定ロッド１３２は、底板１３１ａ上に固定的に設置されている。固定ロッド１３２の上面はひずみ梁１２０の下面と対向しており、固定ロッド１３２の上面とひずみ梁１２０の下面との間には隙間がある。

【0034】

可動ネジ１３４は片持ちアーム１３１ｂに螺合されており、可動ネジ１３４は、固定ロッド１３２の中心軸と一致しており、取付け穴の中心軸と直交して交差している。可動ネジ１３４の下面とひずみ梁１２０の上面とは対向配置されており、可動ネジ１３４の下面とひずみ梁１２０の上面との間には隙間がある。

【0035】

可動ネジ１３４が回転すると、可動ネジ１３４と固定ロッド１３２とが接近し、ひずみ梁１２０が可動ネジ１３４と固定ロッド１３２との間に挟持される。

【0036】

本実施形態では、固定ロッド１３２および可動ネジ１３４は、ひずみ梁１２０の両側の位置をそれぞれ制限するために設けられており、そして、可動ネジ１３４および固定ロッド１３２の中心軸と取付け穴の中心軸との相対位置を規定することにより、取付け穴の位置はひずみ梁１２０の両端の振動の影響を受けて変位を生じることがないため、被測定センサ３００の感応軸に追加の加速度成分が発生することはない。

【0037】

図３に示すように、本発明の一実施形態では、ひずみ梁１２０の上面に第１の位置決め溝１２２が設けられ、可動ネジ１３４は、ひずみ梁１２０に近い側の端部に第１円錐部１３４ａを備える。第１円錐部１３４ａの最小直径は第１の位置決め溝１２２の内径より小さく、第１円錐部１３４ａの最大直径は第１の位置決め溝１２２の内径より大きい。ひずみ梁１２０がクランプされると、第１円錐部１３４ａの少なくとも一部が第１の位置決め溝１２２に挿入される。

【0038】

ひずみ梁１２０の下面には第２の位置決め溝１２３が設けられ、固定ロッド１３２のひずみ梁１２０側に近い側の端部に第２円錐部１３２ａが設けられている。第２円錐部１３２ａの最小直径は第２の位置決め溝１２３の内径より小さく、第２円錐部１３２ａの最大直径は第２の位置決め溝１２３の内径より大きい。ひずみ梁１２０がクランプされると、第２円錐部１３２ａの少なくとも一部が第２の位置決め溝１２３に挿入される。

【0039】

本実施形態では、第１円錐部１３４ａと第１の位置決め溝１２２との協働、及び、第２円錐部１３２ａと第２の位置決め溝１２３との協働により、可動ネジ１３４、固定ロッド１３２及びひずみ梁１２０が相互に結合される。線接触は、ひずみ梁１２０の曲げに対するクランプ組立部品１３０の影響を可能な限り低減することができる。

【0040】

図４および図６に示すように、本出願の一実施形態では、クランプ組立部品１３０は、第１のＴ形鋼１３５、第２のＴ形鋼１３６、複数の第１の円弧片１３８ｂ、複数の第２の円弧片１３８ｃ及び支持ブロック１３８ｄを含む。

【0041】

第１のＴ形鋼１３５は、互いに固定して連結された第１の水平部分１３６ａと第１の垂直部分１３６ｂとを含む。

【0042】

第２のＴ形鋼１３６は、互いに固定して連結された第２の水平部分１３７ａと第２の垂直部分１３７ｂとを含む。 第１の水平部分１３６ａと第２の水平部１３７ａは対向して配置されており、第１の水平部分１３６ａと第２の水平部１３７ａとの間には間隔がある。第１の垂直部１３６ｂと第２の垂直部１３７ｂとは対向して配置されており、第１の垂直部１３６ｂと第２の垂直部１３７ｂとの間には間隔がある。

【0043】

閉鎖板１３８ａは、第１の垂直部１３６ｂの上面及び第２の垂直部１３７ｂの上面を覆い、そして、閉鎖板１３８ａは、第１の垂直部１３６ｂの上面と第２の垂直部１３７ｂの上面にそれぞれ固定的に接続されている。

【0044】

複数の第１の円弧片１３８ｂが、第１の垂直部１３６ｂの第２の垂直部１３７ｂに近い側の表面には、固定し接続されている。第２の垂直部１３７ｂの第１垂直部１３６ｂに近い側の表面には、複数の第２の円弧片１３８ｃが固定して接続されている。第１の円弧片１３８ｂは、それぞれこれに対向配置された第２の円弧片１３８ｃを有しており、第１の円弧片１３８ｂと対向配置された第２の円弧片１３８ｃは同一水平面上に位置している。

【0045】

支持ブロック１３８ｄは、第１のＴ形鋼１３５と第２のＴ形鋼１３６との間に設けられる。 第１の水平部分１３６ａと支持ブロック１３８ｄとの間に第１の距離が設けられ、第２の水平部分１３７ａと支持ブロック１３８ｄとの間に第２の距離が設けられる。

【0046】

クランプ組立部品の使用中、ひずみ梁１２０の中央部分は第１の円弧片１３８ｂと第２の円弧片１３８ｃとの間にクランプされ、ひずみ梁１２０の底部は支持ブロック１３８ｄの上面に接触する。支持ブロック１３８ｄがひずみ梁１２０を支持するようにする。

【0047】

具体的には、第１のＴ形鋼１３５は４５番鋼であり、第２のＴ形鋼１３６は４５番鋼であってもよい。４５番鋼は、炭素含有量が０．４％以上の中炭素鋼で、硬度が低く、加工が容易な高品質の炭素構造用鋼である。

【0048】

クランプ組立部品１３０が使用されているとき、４つの円弧片はひずみ梁１２０と接触して線接触を形成する。円弧片は、円弧状の縁を有するシート状の構造体として構成されるが、円弧片の形状は、円形片の半分、すなわち半円片であってもよい。

【0049】

本実施形態においては、円弧片を円筒形やその他の形状ではなく、円弧状の縁を有するシート状の構造として設置する。これは、クランプ組立部品１３０の内部に手を入れて、ひずみ梁１２０の中央部に設けられた被測定センサ３００を取り外すのに便利だからである。

【0050】

特別な説明が必要なのは、第１の間隔は第２の間隔と等しくてもよいが、しかしながら、ベースひずみ発生装置の実際の使用中、クランプ組立部品１３０とひずみ梁１２０がクランプされると、第２のＴ形鋼１３６の位置は微調整されるため、第２の間隔は、微視的な観点から見た第２の間隔と等しくないということである。ただし、第１の間隔と第２の間隔はそれほど大差がなく、その差はミリメートルレベルである。

【0051】

図６に示すように、本発明の一実施形態では、クランプ組立部品は溝１３９ａと支持ビード１３９ｂをさらに含む。

【0052】

溝１３９ａは、支持ブロック１３８ｄの上面に設けられている。溝１３９ａには支持ビード１３９ｂが埋め込まれている。溝１３９ａの溝面は支持ビード１３９ｂの形状と一致している。

【0053】

クランプ組立部品１３０が使用中の状態では、支持ビード１３９ｂの上部とひずみ梁１２０の底面との間に点接触が形成され、支持ビード１３９ｂの底部と溝１３９ａの溝面との間に面接触が形成され、支持ブロック１３８ｄがひずみ梁１２０を支持する。

【0054】

本実施形態においては、溝１３９ａと支持ビード１３９ｂを設置することにより、ひずみ梁１２０の中央部がクランプされているとき、支持ビード１３９ｂと支持ブロック１３８ｄとの協働作用により、ひずみ梁１２０が支持され、そして、ひずみ梁１２０の中央部分自体の曲げ変化には影響を与えない。

【0055】

図５に示すように、本出願の一実施形態では、クランプ組立部品はさらに、締め付け補助機構１３９ｃを含む。

【0056】

締付け補助機構１３９ｃは、第２垂直部１３７ｂの第１垂直部１３６ｂから遠く離れた側に設けられている。

【0057】

第１のＴ形鋼１３５がベース１１０上に締め付け固定され、第１の円弧片１３８ｂと第２の円弧片１３８ｃとの間にひずみ梁１２０の中央部が配置されると、締付補助機構１３９ｃが第２のＴ形鋼１３６に近づく方向に移動して締付けられ、締付補助機構１３９ｃが第２垂直部１３７ｂに押し付けられる。これにより、第２の円弧片１３８ｃがひずみ梁１２０の中央部に押し付けられ、第１の円弧片１３８ｂと第２の円弧片１３８ｃとがひずみ梁１２０の中央部を挟持する。

【0058】

具体的には、締付補助機構１３９ｃは、板状の構造を有している。

【0059】

第１のＴ形鋼１３５の第１水平部分１３６ａには複数の円形貫通孔が設けられており、第１のＴ形鋼１３５はこの円形貫通孔を介してベースにボルト止めされる。

【0060】

支持ブロック１３８ｄには複数の円形の貫通孔が設けられており、支持ブロック１３８ｄはこれらの円形の貫通孔を介してベースにボルト止めされている。

【0061】

第２のＴ形鋼１３６には複数のボルト調整用貫通孔１３７ｃが設けられている。ボルト調整用貫通孔１３７ｃは短冊状であり、ボルト調整用貫通孔１３７ｃの長さの範囲内でボルト調整用貫通孔１３７ｃの長さ方向に沿ってスライドして調整することによって、第２Ｔ型鋼１３６の設置位置を微調整することができる。ボルト調整用貫通孔１３７ｃの長さ方向は、第２のＴ形鋼１３６が支持ブロック１３８ｄに近づく方向、または遠ざかる方向と同じである。

【0062】

締付補助機構１３９ｃには複数の円形の貫通孔が設けられており、クランプ組立部品には、前記締付補助機構１３９ｃと組み合わせて使用するための複数のねじをさらに含む。各ネジは、締付補助機構１３９ｃの円形の貫通孔に挿入されており、これらのネジを締め付けることにより、ネジの端部が第２の垂直部１３７ｂの表面に押し付けられるまで、締付補助機構１３９ｃが第２のＴ形鋼１３６に徐々に接近する。これにより、締付補助機構１３９ｃが第２水平部１３７ａに押し付けられ、第２Ｔ形鋼１３６及び第２の円弧片１３８ｃがひずみ梁１２０に接近し、第２の円弧片１３８ｃがひずむ梁１２０に押し付けられ、ひずみ梁１２０は第１の円弧片１３８ｂと第２の円弧片１３８ｃとによって挟持される。

【0063】

設置するとき、支持ブロック１３８ｄはベース１１０にボルトで固定され、その位置が固定される。

【0064】

この実施形態におけるクランプ組立部品１３０およびひずみ梁１２０をクランプするための詳細な操作ステップは次のとおりである。

【0065】

Ｓ１００では、第１のＴ形鋼１３５と支持ブロック１３８ｄとの相対位置を決定し、決定後、第１のＴ形鋼１３５のボルトを締めて、第１のＴ形鋼１３５をベース１１０に固定する。そして、支持ブロック１３８ｄのボルトを締めて、第１のＴ形鋼１３５をベース１１０に固定する。第１のＴ形鋼１３５と支持ブロック１３８ｄを固定することにより、第２のＴ形鋼１３６の位置のその後の微調整のための基準として位置基準が提供される。

【0066】

Ｓ２００では、第２のＴ形鋼１３６のボルト調整用貫通孔１３７ｃにボルトを挿入し、ただし締め付け作業は行わない。

【0067】

Ｓ３００では、第１の円弧片１３８ｂと第２の円弧片１３８ｃとの間にひずむ梁１２０を配置し、中央の位置を調整し、ひずみ梁１２０の中央部が第１の円弧片１３８ｂと第２円弧片１３８ｃとの間に位置し、ひずみ梁１２０の下面が支持ビード１３９ｂの頂部に当接する。また、任意選択で、第１の円弧片１３８ｂは２枚であり、第２の円弧片１３８ｃは２枚である。

【0068】

Ｓ４００では、締付補助機構１３９ｃのネジを第２のＴ形鋼１３６に近づく方向に締めて、締付補助機構１３９ｃが第２のＴ形鋼１３６の第２の垂直部１３７ｂに押し付けられるようにする。締付補助機構１３９ｃは、第２のＴ形鋼１３６の第２の垂直部１３７ｂに押し付けられることによって、第２のＴ形鋼１３６上の第２の円弧片１３８ｃがひずみ梁１２０に押し付けられるようになり、ひずみ梁１２０は、第１の円弧片１３８ｂと第２の円弧片１３８ｃとの間に挟まれている。このとき、第２のＴ形鋼１３６はＡ方向上での位置微調整が生じる。

【0069】

Ｓ５００では、第２のＴ形鋼１３６のボルト調整用貫通穴１３７ｃ中のボルトを締めて、第２のＴ形鋼１３６の位置を固定する。

【0070】

図７、８、９および１０に示すように、本出願の一実施形態では、磁気回路モジュールは、第１の磁石１４３ａ、第２の磁石１４３ｂ、コイルボビン１４５ａ、磁気ヨーク１４４、および駆動コイル１４６を含む。

【0071】

第２の磁石１４３ｂは、前記第１の磁石１４３ａと平行かつ対向して設けられている。第１の磁石１４３ａと第２の磁石１４３ｂとの間には間隔が設けられている。コイルボビン１４５ａは、第１磁石１４３ａと第２磁石１４３ｂとの間の間隔に配置されており、中空部分を有する矩形枠状に構成されている。

【0072】

磁気ヨーク１４４は、コイルボビン１４５ａの中空部分に配置されている。コイルボビン１４５ａには、駆動コイル１４６が巻回されている。

【0073】

第１の磁石１４３ａと第２の磁石１４３ｂは共に磁性を有しており、磁気ヨーク１４４は透磁性材料で構成されており、磁気回路装置１４０の使用時には、駆動コイル１４６に正弦波電流が供給され、第１の磁石１４３ａと磁気ヨーク１４４との間に第１の空隙磁界が形成され、第２の磁石１４３ｂと磁気ヨーク１４４との間に第２の空隙磁界が形成され、駆動コイル１４６は、磁場の方向に垂直なアンペア力を受ける。

【0074】

具体的には、駆動コイル１４６は、磁場の方向に垂直なアンペア力によって駆動される。したがって、コイルボビン１４５ａは、磁力線と直交する方向に水平移動する。

【0075】

図１３に示すように、本発明の一実施形態では、コイルボビン１４５ａは、外枠と内枠とを備える。コイルボビン１４５ａの外枠にはコイル巻線溝１４５ｂが設けられている。コイル巻線溝１４５ｂは、駆動コイル１４６を収容するために使用される。

【0076】

具体的には、コイル巻線溝１４５ｂには、駆動コイル１４６が収容されており、通電状態では、駆動コイル１４６には規則的に変化する定常状態の正弦波電流と接続され、駆動コイル１４６に流れる電流は正弦波電流となる。図１４に示す本実施形態を例として説明すると、磁力線の方向は水平、すなわちＸ軸に沿っている（磁力線の方向は図１４に示されている）ので、駆動コイル１４６は磁力線に垂直な定常状態の正弦波アンペア力を受けることになる。すなわち、Ｙ軸方向にアンペア力（アンペア力の方向は図１０に示す）であり、これによって、コイルボビン１４５および駆動コイル１４６は前後に移動することができる。

【0077】

図１４に示すように、本発明の一実施形態では、第１の磁石１４３ａの磁気ヨーク１４４に近い側がＮ極であり、第１の磁石１４３ａのヨーク１４４から遠い側がＳ極である。第２の磁石１４３ｂの磁気ヨーク１４４に近い側がＮ極であり、第２の磁石１４３ｂの磁気ヨーク１４４から遠い側がＳ極である。

【0078】

具体的には、左側の磁力線２の方向は、磁石のＮ極から磁気ヨーク１４４に流れ、その後磁石のＳ極に戻り、反時計回りの閉ループを形成する。右側の磁力線３は、磁石のＮ極から磁気ヨーク１４４に流れ、その後磁石のＳ極に戻り、時計回りの閉ループを形成する。

【0079】

図９および図１０に示すように、本願の一実施形態では、磁気回路モジュールは、Ｔ字型固定ブロック１５０をさらに含む。

【0080】

Ｔ字型固定ブロック１５０は、コイルボビン１４５ａとひずみ梁１２０の自由端との間に配置される。

【0081】

Ｔ字型固定ブロック１５０は、互いに直交して配置された水平連結板と垂直連結板とを含む。

【0082】

垂直連結板とひずみ梁１２０の自由端は、ボルト締めによって接続される。水平連結板の下面はコイルボビン１４５ａに固定して接続される。

【0083】

具体的には、ひずみ梁１２０の自由端は、ひずみ梁１２０の両端であり、ひずみ梁１２０と磁気回路装置１４０とが接続されている端部である。

【0084】

Ｔ字型固定ブロック１５０とひずみ梁１２０はボルト締めによって接続される。

【0085】

図７に示すように、本発明の一実施形態では、磁気回路モジュールは、加圧板１４７、第１側磁気伝導板１４１ａ、第２側磁気伝導板１４１ｂ、第１の保護板１４０ａ、第２の保護板１４０ｂ、および封止板１４９ｄを含む。

【0086】

加圧板１４７、第１側磁気伝導板１４１ａ、第２側磁気伝導板１４１ｂ、第１の保護板１４０ａ、第２の保護板１４０ｂおよび封止板１４９ｄにより磁気回路装置１４０が構成される。

【0087】

具体的には、第１側磁気伝導板１４１ａと第２側磁気伝導板１４１ｂは互いに平行に配置され、第１側磁気伝導板１４１ａと第２側磁気伝導板１４１ｂはともに加圧板１４７に対して垂直で固定して接続されている。第１側磁気伝導板１４１ａと第２側磁気伝導板１４１ｂは共に封止板１４９ｄに対して垂直であり、封止板１４９ｄに固定して接続されている。第１の保護板１４０ａと第２保護板１４０ｂは、互いに平行に配置されており、第１の保護板１４０ａと第２の保護板１４０ｂは、ともに加圧板１４７に対して垂直であり、加圧板１４７に固定して接続されている。第１の保護板１４０ａおよび第２の保護板１４０ｂは、いずれも封止板１４９ｄに対して垂直であり、封止板１４９ｄに固定して接続されている。

【0088】

さらに、制限板１４８ｂも備えており、制限板１４８ｂは磁気ヨーク１４４の上方に位置しており、制限板１４８ｂは保護ボックス５の上部に配置されている。制限板１４８ｂの第１の側は、第１側磁気伝導板１４１ａに固定して接続されており、制限板１４８ｂの第２の側は、第２側磁気伝導板１４１ｂに固定して接続されている。通電状態では、コイルボビン１４５ａがひずみ梁１２０の自由端を駆動して揺動する。正弦波電流の周波数と大きさを制御してひずみ梁１２０を異なる周波数で揺動させ、制限板１４８ｂを使用して揺動の範囲を制限するためのものであり、これにより、過剰な揺動範囲によって引き起こされる過度の応力による損傷から装置を保護する。

【0089】

図９に示すように、本発明の一実施形態では、歪み発生装置は、第１の凸台１４９ａと第２の凸台１４９ｂをさらに含む。第１の凸台１４９ａは板状である。第２の凸台１４９ｂは板状である。

【0090】

第１の凸台１４９ａと第２の凸台１４９ｂは平行であり、第１の凸台１４９ａと第２の凸台１４９ｂとの間には間隔が設けられ、第１の凸台１４９ａは第１側磁気伝導板１４１ａに固定して連結されており、第２の凸台１４９ｂは第２側磁気伝導板１４１ｂに肯定して連結されている。

【0091】

具体的には、第１の凸台１４９ａの高さは第１側磁気伝導板１４１ａの高さよりも低く、第２の凸台１４９ｂの高さは第２側磁気伝導板１４１ｂの高さよりも低い。第１の凸台１４９ａは、板状で在り、第１側磁気伝導板１４１ａと密着して第１側磁気伝導板１４１ａと平行に配置され、第２の凸台１４９ｂは、板状で在り、第２側磁気伝導板１４１ｂと密着して第２側磁気伝導板１４１ｂと平行に配置されている。

【0092】

なお、ここでの高さとは高さ方向の長さを指し、高さ方向とは封止板１４９ｄがＴ字型固定ブロック１５０に向かう方向を指す。

【0093】

コイルボビン１４５ａは、第１の磁石１４３ａと第２の磁石１４３ｂとの間に位置する。コイルボビン１４５ａの内部には、磁気ヨーク１４４が設けられている。コイルボビン１４５ａと第１の磁石１４３ａとの間には、一定の磁気ギャップ１が存在する。図１４に示すように、コイルボビン１４５ａと第２の磁石１４３ｂとの間には、一定の磁気ギャップ１が存在する。磁気ヨーク１４４とベースとの間には一定の磁気ギャップ１があり、第１の磁石１４３ａと第２の磁石１４３ｂは平行である。図９に示すように、第１の磁石１４３ａは第１の凸台１４９ａに近接して配置され、第１の磁石１４３ａは第１側磁気伝導板１４１ａの内面に当接し、第２の磁石１４３ｂは第２の凸台１４９ｂに近接して配置され、第２の磁石１４３ｂは第２側磁気伝導板１４１ｂの内面に当接し、コイルボビン１４５ａは第１の磁石１４３ａと第２の磁石１４３ｂとの間に位置し、磁気ヨーク１４４はコイルボビン１４５ａの中空に設置される。磁気ヨーク１４４は磁気伝導性材料で作られている。

【0094】

具体的には、コイルボビン１４５ａは、中空部分を有する矩形枠状に構成されている。第１の磁石１４３ａと第２の磁石１４３ｂはともに磁性を有し、磁気ヨーク１４４は非磁性であり、磁気伝導性材料からなる。通電後、磁気ヨーク１４４の中央部は磁気を伝導して磁場を形成することができる。第１の磁石１４３ａと磁気ヨーク１４４との間に第１のエアギャップ磁界が形成され、第２の磁石１４３ｂと磁気ヨーク１４４との間に第２のエアギャップ磁界が形成され、コイルボビン１４５ａは、第１のエアギャップ磁界と第２ギャップ磁界との間に位置し、したがって、コイルボビン１４５ａと加圧板１４７との間、コイルボビン１４５ａと第１の磁石１４３ａとの間、コイルボビン１４５ａと第２の磁石１４３ｂとの間、コイルボビン１４５ａと磁気ヨーク１４４との間に間隔がある。

【0095】

また、図１４に示すように、正弦波電流の作用により、第１の磁石１４３ａとコイルボビン１４５ａとの間、および第２の磁石１４３ｂとコイルボビン１４５ａとの間にはアンペア力が発生し、第１の磁石と磁気ヨークとの間には左側磁力線２、第２の磁石１４３ｂと磁気ヨークとの間には右側磁力線３が存在する。

【0096】

本願の一実施形態では、第１側磁気伝導板１４１ａの内面は凸面として設置され、第２側磁気伝導板１４１ｂの内面は凸面として設置されている。

【0097】

具体的には、第１の磁石１４３ａは第１側磁気伝導板１４１ａの内面に吸着され、第２の磁石１４３ｂは第２側磁気伝導板１４１ｂの内面に吸着される。

【0098】

具体的には、第１の磁石１４３ａ、第２の磁石１４３ｂと磁気ヨーク１４４との間に間隔が予め設定されており、第１の磁石１４３ａは第１側磁気伝導板１４１ａの内面に固定され、第２の磁石１４３ｂは第２側磁気伝導板１４１ｂの内面に固定されている。

【0099】

図７に示すように、本発明の一実施形態では、歪み発生装置はカバー板１４８ａをさらに含む。

【0100】

カバー板１４８ａは、Ｔ字形固定ブロック１５０に固定して接続される。

【0101】

具体的には、カバー板１４８ａは、磁気回路装置１４０の内部に密閉空間を形成し、磁気回路装置１４０を覆い、磁気回路装置１４０内への異物の落下を防止するために用いられる。

【0102】

Ｔ字型固定ブロック１５０はカバー板１４８ａに埋め込まれており、Ｔ字型固定ブロック１５０の水平連結板はカバー板１４８ａに固定して接続されており、したがって、ひずみ梁１２０が揺動すると、カバー板１４８ａおよびＴ字形固定ブロック１５０もひずみ梁１２０の揺動に連動して運動する。

【0103】

図１０に示すように、本発明の一実施形態では、歪み発生装置は、第１の磁気ヨーク固定板１４２ａと第２の磁気ヨーク固定板１４２ｂとをさらに含む。

【0104】

第１の磁気ヨーク固定板１４２ａと第２の磁気ヨーク固定板１４２ｂは平行である。

【0105】

第１の磁気ヨーク固定板１４２ａは、ボルトによって第１の保護板１４０ａの内面に固定して接続されており、第２の磁気ヨーク固定板１４２ｂは、第２の保護板１４０ｂの内面にボルトにより固定して接続されている。これによって、磁気ヨーク１４４の取り付け位置が固定される。

【0106】

具体的には、第１の保護板１４０ａは第１の磁気ヨーク固定板１４２ａの外面を覆っており、第１の保護板１４０ａは第１の磁気ヨーク固定板１４２ａに直接接続されていない。第１の保護板１４０ａの一側はボルトにより第１側磁気伝導板１４１ａに固定接続され、第１の保護板１４０ａの他側はボルトにより第２側磁気伝導板１４１ｂに固定接続される。第１の磁気ヨーク固定板１４２ａの一側はボルトを介して第１側磁気伝導板１４１ａに固定接続され、第１の磁気ヨーク固定板１４２ａの他側はボルトを介して第２側磁気伝導板１４１ｂに固定接続される。第２の磁気ヨーク固定板１４２ｂの一側はボルトを介して第１側磁気伝導板１４１ａに固定接続され、第２の磁気ヨーク固定板１４２ｂの他側はボルトを介して第２側磁気伝導板１４１ｂに固定接続される。

【0107】

第２の保護板１４０ｂについても同様である。第２の保護板１４０ｂは第２の磁気ヨーク固定板１４２ｂに直接接続されていない。第２の保護板１４０ｂの一側はボルトにより第１側磁気伝導板１４１ａに固定接続され、第２の保護板１４０ｂの他側はボルトにより第２側磁気伝導板１４１ｂに固定接続される。

【0108】

第１の磁気ヨーク固定板１４２ａおよび第２の磁気ヨーク固定板１４２ｂは、いずれも磁気伝導性材料からなり、磁気伝導性を有する。

【0109】

本実施形態では、駆動コイル１４６に交流電流が供給されることにより、コイルボビン１４５がひずみ梁１２０の両端を駆動して揺動させる。コイルボビンとひずみ梁１２０との間に接続板を配置することにより、動力を伝達する。そして、ひずみ梁１２０の両端はそれぞれＴ字型固定ブロック１５０に挿入され、Ｔ字型固定ブロック１５０はひずみ梁１２０の端部にのみ動力を加える。

【0110】

この出願は、ベース歪み感度試験システム１０も提供する。

【0111】

図１５に示すように、本願の一実施形態では、ベース歪み感度試験システム１０は、上述のベース歪み発生装置１００、被測定センサ３００、少なくとも２つのひずみゲージ４００、２つの変位センサ５００、及び制御装置２００を含む。ベース歪み発生装置は、ベース１１０、ひずみ梁１２０、クランプ組立部品１３０、および二つの磁気回路装置１４０を含む。

【0112】

被測定センサ３００は、ひずみ梁１２０の中央の取付け構造上に固定して設置される。

【0113】

少なくとも２つのひずみゲージ４００がひずみ梁１２０の中央部に固定して設置される。ひずみゲージ４００は、取付け構造１２１の設定範囲内のひずみ値を測定するために使用される。

【0114】

各磁気回路装置１４０には、変位センサ５００が固定して設置されている。変位センサ５００を用いて、ひずみ梁１２０が静止しているときのひずみ梁１２０の両端の初期位置を測定し、ひずみ梁１２０の両端の初期位置をひずみ梁１２０の両端の変位のゼロ点とする。その後、フィードバック制御を使用することによって、ひずみ梁１２０の両端は変位ゼロ点の両側で常に一定の振幅で揺動する。

【0115】

制御装置２００は、磁気回路装置１４０、被測定センサ３００、ひずみゲージ４００、変位センサ５００とそれぞれ接続されている。制御装置２００は、少なくとも磁気回路装置１４０による正弦波励磁出力の大きさ及び周波数の制御、ひずみゲージ４００によるひずみ値の取得、変位センサ５００による変位値の取得、被測定センサ３００によって出力される加速度値の取得に用いられる。

【0116】

具体的には、磁気回路装置１４０の封止板１４９ｄには、変位センサ５００を取り付けるための変位センサ取付け孔１４９ｅが設けられている。変位センサ５００は渦電流センサであり、非接触測定が可能である。コイルボビン１４５ａには、変位センサ５００と併用される測定体１４９ｃが取り付けられる。ひずみ梁１２０の両端にはそれぞれ変位センサ５００が設けられている。変位センサ５００は、ひずみ梁１２０が静止しているときにひずみ梁１２０の両端の初期位置を測定する。フィードバック制御により、ひずみ梁１２０の揺動時の振幅を変位ゼロ点の両側で等振幅とする。変位センサ５００が具体的に検出するのは、変位センサ５００の探針と測定体１４９ｃとの間の距離である。

【0117】

ひずみゲージ４００は２個または４個設けることができ、２個の場合はハーフブリッジ回路、４個の場合はフルブリッジ回路となる。ひずみゲージ４００がひずみ梁１２０の中央部に設置される場合、ひずみゲージ４００は被測定センサ３００の近くに配置される。任意選択で、２つのひずみゲージ４００がある場合、２つのひずみゲージ４００は、ひずみ梁１２０の中央部の被測定センサ３００を中心として対称的に配置される。

【0118】

上述の実施形態の技術的特徴は、任意の方法で組み合わせることができ、各方法ステップの実行順序は限定されないが、説明を簡潔にするために、上記の実施形態における技術的特徴のすべての可能な組み合わせが説明されているわけではない。ただし、これらの技術的特徴の組み合わせに矛盾がない限り、本明細書の範囲に含まれるものとみなすべきである。

【0119】

上述の実施形態は、本願のいくつかの実施形態を表現するだけであり、それらの説明は比較的具体的かつ詳細であるが、本願の特許範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。当業者にとって、本出願の概念から逸脱することなくいくつかの修正および改良を行うことができ、これらはすべて本出願の保護範囲内に含まれることに留意されたい。したがって、本出願の保護範囲は、添付の特許請求の範囲によって決定されるべきである。

【符号の説明】

【0120】

１００、ベース歪み発生装置、
１１０、ベース、
１２０、ひずみ梁、
１２１、取付け構造、
１２２、第１の位置決め溝、
１２３、第２の位置決め溝、
１３０、クランプ組立部品、
１３１、フレーム、
１３１ａ、底板、
１３１ｂ、片持ちアーム、
１３２、固定ロッド、
１３２ａ、第２円錐部、
１３４、可動ネジ、
１３４ａ、第１円錐部、
１３５、第１のＴ形鋼、
１３６ａ、第１の水平部分、
１３６ｂ、第１の垂直部分、
１３６、第２のＴ形鋼、
１３７ａ、第２の水平部分、
１３７ｂ、第２の垂直部分、
１３７ｃ、ボルト調整用貫通孔、
１３８ａ、閉鎖板、
１３８ｂ、第１の円弧片、
１３８ｃ、第２の円弧片、
１３８ｄ、支持ブロック、
１３９ａ、溝、
１３９ｂ、支持ビード、
１３９ｃ、締付補助機構、
１４０、磁気回路装置、
１４０ａ、第１の保護板、
１４０ｂ、第２の保護板、
１４１ａ、第１側磁気伝導板、
１４１ｂ、第２側磁気伝導板、
１４２ａ、第１の磁気ヨーク固定板、
１４２ｂ、第２の磁気ヨーク固定板、
１４３ａ、第１の磁石、
１４３ｂ、第２の磁石、
１４４、磁気ヨーク、
１４５ａ、コイルボビン、
１４５ｂ、コイル巻線溝、
１４６、駆動コイル、
１４７、加圧板、
１４８ａ、カバー板、
１４８ｂ、制限板、
１４９ａ、第１の凸台、
１４９ｂ、第２の凸台、
１４９ｃ、測定体、
１４９ｄ、封止板、
１４９ｅ、変位センサ取付け孔、
１５０、Ｔ字型固定ブロック、
１、磁気ギャップ、
２、左側磁力線、
３、右側磁力線、
１０、ベース歪み感度試験システム、
２００、制御装置、
３００、被測定センサ、
４００、ひずみゲージ、
５００、変位センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【外国語明細書】