最大値記憶型変位センサ

本新技術の背景、内容、効果は次の通りである。

　建築物や橋梁などの構造物の安全性評価や維持保全には、施工状態や老朽化程度を診断するため構造物の異常な変形（変位）を検知する必要があり、実現のために建造物個々に常設し、随時その状態を監視できる安価なセンサと診断システムが望まれている。
　従来から構造物に生じた最大変位を把握するために、歪みゲージを構造物に貼り付ける方法が採られてきた。この方法は、変位の動的な状態をリアルタイムで計測できるため、構造物試作時の実験や初期及び定期点検など短期的な用途に適し利用されている。
　しかし、(1)常時監視のために常に電源を供給しなければならない、(2)最大変位を測定するために不要なデータを取り続けなければならない、(3)システムが複雑で高価である上、地震などによる停電対策にバックアップ電源を用意すると一層高価になる、などの理由により、一般構造物の保全用など、長期的かつ測定時間が不定期で特定できない計測に関しては不適と言える。このため、構造物の過去における最大変形量を確認できる安価なセンサと診断システムが望まれていた。

　本新技術は、力を受けて変形を伴う構造物各部の変位の最大値を検出し記憶する変位センサに関するものである。このセンサの検出・記憶の機構は、検出体となる複数のカーボンファイバを、カッターを設けた櫛状の溝にそれぞれ通し、カッターの移動量に応じてカーボンファイバが順次切断されることにより、最大変位を記憶するものである(図1)。
　最大変位は、カーボンファイバの導電性を利用し、変位に応じて切断された分変化したカーボンファイバの合成抵抗を測定するほか目視により検出することが可能である(図2)。さらに、必要により合成抵抗の段階的変化を電気信号に変換するための伝送部と合わせてユニット化し、オンライン監視も可能である(図3)。

　本センサは、動作原理・構造が非常にシンプルでありながら、測定レンジを自由に設定でき、構造物の最大変位を他の能動素子の助け無しに記憶・保持できるなどの特徴のほか、常時監視や複雑なシステムを必要とせず、必要な時に目的に応じて計測監視できるため、建築物や橋梁、船舶などの構造物の安全性評価や維持保全への利用が期待される。

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