ひずみゲージ内蔵の計測ボルトを最終設定

締め付け応力を計測するために、ひずみゲージをボルトに接着することは、一般的には困難です。しかし、特別な電気式ひずみゲージを使用することにより、ボルトの軸方向荷重を計測する単純化されたソリューションがあります。このゲージは、平らなひずみゲージを設置する従来の手法とは異なり、ボルトの中に埋め込まれたゲージを使用します。すぐに現場で使用できる計測ボルトの設定の方法を以下に示します。

この記事では、ボルトに埋め込んだHBMひずみゲージ 1-LB11-3/120ZW を使用して計測ボルトを完成させる方法について説明します。この新しいゲージは、ボルトの中心に穿孔された穴に埋め込むことによりひずみ計測を行います。

必要な機器と材料

LB11 - ねじ組み込み型の円筒形ひずみゲージ

ボルトは、さまざまな部品や構造物を接続するために使用される一般的な部品です。LB11とTB21はリード線付き円筒形ひずみゲージで、ボルト、ねじ、その他の軸構成要素のひずみ、力、振動を計測できるように設計されています。

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ひずみゲージ用接着剤 EP150

ひずみゲージの設置に使用される取り扱いが簡単な熱硬化型接着剤です。ブラシ(スクリューキャップに同梱)を使用するか、EP150をスプレーすることもでき、高い周囲温度およびトランスデューサの製作に適しています。

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SG250

SG250は揮発剤を含まない、透明なシリコンゴムです。空気中の湿度によって硬化を促進します。これはまたストレインゲージの貼付に非常に大事な点でもあります。

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その他の機器:簡単かつ遮光タイプの計測ケーブルPFA(ご発注コード: 1-CABP4/20)、はんだパッドLS7(ご発注コード:1-LS7)、 MX1615b/MX1616Bモジュール用コネクタ (ご発注コード: 1-CON-S1015)

ボルト用ひずみゲージの配線

1.  ボルトと一体化したひずみゲージLB11を使用します。ひずみゲージはボルト内に固定されており、60 mmの銅線が装備されています。このひずみゲージをボルト内に接着する方法の詳細については、 HBMのウェブサイト を御参照ください。

2.  次のステップでは、ボルトの銅線をはんだ端子に接続します。この場合、はんだ端子をボルトの頭側に配置します。はんだ端子は、例えば、HBMの  Z70 低温硬化型接着剤 。 次に、ラバーペンを使用して、はんだ端子表面の酸化膜を除去します。

3. その後、はんだごてを使用して、あらかじめはんだパッドにスズを付着させます。これにより、後で行なうゲージ銅線のハンダ付けが容易になります。

4.  次のステップでは、ひずみゲージの2本の銅線を、はんだ端子に接続します。

 

ヒント:ひずみゲージの損傷を避けるために、銅線をボルトの近くに配置し、自由長を最小にすることを推奨します。ピンセットを使用して銅線を慎重に扱います。

銅線は、絶縁塗装されており、かつ柔軟なので設置対象に沿って配置可能です。

5.  ここで、DAQシステムとゲージの間に計測ワイヤを取り付ける必要があります。そこで、HBM提供の4線ケーブル(1-CABP4/20)を使用します。

6.  ボルトは、MX1615BおよびMX1616Bモジュール適合のプッシュインコネクタに接続します。

完成した計測ボルトの配線は次のようになります。2本の絶縁塗料された銅線は、はんだ端子にはんだ付けされます。次に、4線構成を使用して、計測ボルトの準備完了となります。

 

7.   計測ボルトが機械的衝撃に対して、十分に堅牢であることを確認してください。したがって、塗装絶縁された銅線は、損傷を避けるため、また、温度の影響を最小限に抑えるため、できるだけ短くする必要があります。さらに、シリコンコーティングでボルトヘッドを保護します(SG250 シリコンを推奨)。次の図は、完成した計測ボルトの例を示しています。

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