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構造物外力検知装置、及び構造物の外力検知方法

国内特許コード P07A011450
整理番号 /NO33231
掲載日 2007年11月9日
出願番号 特願2002-064809
公開番号 特開2003-262555
登録番号 特許第4039867号
出願日 平成14年3月11日(2002.3.11)
公開日 平成15年9月19日(2003.9.19)
登録日 平成19年11月16日(2007.11.16)
発明者
  • 渡辺 健治
  • 齊藤 正人
出願人
  • 公益財団法人鉄道総合技術研究所
  • 国立大学法人埼玉大学
発明の名称 構造物外力検知装置、及び構造物の外力検知方法
発明の概要 【課題】 実施方法が容易で、かつ構造物の損傷の箇所等の検知が可能な構造物外力検知装置、及び構造物の外力検知方法を提供する。
【解決手段】 可撓性材料からなり第1液13が封入された第1容器11と、脆性材料からなり第1液13と混合して電解質溶液を生成する第2液14が封入され第1容器11に収容される第2容器12を有し、杭の外力検知箇所に配置される外力応答体1と、一端が第1液13の内部に挿入された第1導体部材22a及び第2導体部材22bと、これら導体部材の他端に取り付けられる電気導通検出器を備える。
従来技術、競合技術の概要
従来、構造物に外力が作用した場合に、損傷を生じたか否かを検知するための方法としては、破壊試験(破壊検査)と、非破壊試験(非破壊検査)とがある。破壊試験(破壊検査)は、実際の材料を用いて作製した供試体に荷重を加えて破壊し、供試体における損傷の箇所やその状況等を観察又は計測し、実際の構造物の場合に当てはめて判定する方法であり、直接的な方法ということができる。
【0003】
一方、非破壊試験(非破壊検査)は、構造物や供試体等を破壊せず、何らかの物理量を利用して構造物等の内部の状況を推定しようとする方法であり、破壊試験に比べると間接的な方法といえる。非破壊試験において利用する物理量としては、超音波、放射線、磁気、材料破壊時に内部で発生する音(AE:Acoustic Emission)などがある。
産業上の利用分野
本発明は、構造物の外力が作用した場合に電気を導通させることにより検知する構造物外力検知装置と、その装置を用いて構造物の外力を検知する方法に関するものである。
特許請求の範囲 【請求項1】可撓性材料からなり第1封入体が封入された第1容器と、脆性材料からなり前記第1封入体と混合することにより電解質溶液を生成する第2封入体が封入され前記第1容器に収容される第2容器を有し、構造物の外力検知箇所に配置される外力応答手段と、
導電体からなり一端が前記第1容器又は第2容器の内部の第1挿入箇所に挿入された第1導体部材と、
導電体からなり一端が前記第1容器又は第2容器の内部の前記第1挿入箇所とは異なる第2挿入箇所に挿入された第2導体部材と、
前記第1導体部材の他端と前記第2導体部材の他端に取り付けられるとともに電気の導通を検出する電気導通検出手段を備え、
前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が付加された場合には、前記第2容器が破断して前記第2封入体が前記第1封入体内に漏出し、前記第2封入体と前記第1封入体が混合して電解質溶液が生成し、電気の導通が前記第1導体部材及び前記第2導体部材を経て前記電気導通検出手段により検出され、前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が作用した旨を検知すること
を特徴とする構造物外力検知装置。
【請求項2】請求項1記載の構造物外力検知装置において、
前記可撓性材料は、合成樹脂材料を含むこと
を特徴とする構造物外力検知装置。
【請求項3】請求項1記載の構造物外力検知装置において、
前記脆性材料は、ガラス、又は陶磁材料、若しくはセラミックス系材料を含むこと
を特徴とする構造物外力検知装置。
【請求項4】請求項1記載の構造物外力検知装置において、
前記第1封入体は液体状の第1物質であるとともに、前記第2封入体は液体状の第2物質であり、前記第1物質と前記第2物質の少なくとも一方に電解質物質が含まれること
を特徴とする構造物外力検知装置。
【請求項5】請求項1記載の構造物外力検知装置において、
前記第1封入体は固体状の第3物質であるとともに、前記第2封入体は液体状の第4物質であり、前記第3物質は電解質物質を含み、かつ前記第4物質は水を含むこと
を特徴とする構造物外力検知装置。
【請求項6】請求項1記載の構造物外力検知装置において、
前記電気導通検出手段は、電流計又は電圧計若しくは電気抵抗計を有すること
を特徴とする構造物外力検知装置。
【請求項7】可撓性材料からなり第1封入体が封入された第1容器と、脆性材料からなり前記第1封入体と混合することにより電解質溶液を生成する第2封入体が封入され前記第1容器に収容される第2容器を有し、構造物の外力検知箇所に配置される外力応答手段と、
導電体からなり一端が前記第1容器又は第2容器の内部の第1挿入箇所に挿入された第1導体部材と、
導電体からなり一端が前記第1容器又は第2容器の内部の前記第1挿入箇所とは異なる第2挿入箇所に挿入された第2導体部材と、
前記第1導体部材の他端と前記第2導体部材の他端に取り付けられるとともに電気の導通を検出する電気導通検出手段を用い、
前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が付加された場合には、前記第2容器が破断して前記第2封入体が前記第1封入体内に漏出し、前記第2封入体と前記第1封入体が混合して電解質溶液が生成し、電気の導通が前記第1導体部材及び前記第2導体部材を経て前記電気導通検出手段により検出され、前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が作用した旨を検知すること
を特徴とする構造物の外力検知方法。
産業区分
  • 測定
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
出願権利状態 権利存続中
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