【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
本発明は荷重計の測定方法および荷重測定用補助部材に
関するものである。 ［イ］従来技術 高荷重用の荷重計として、歪ゲージ、差動トランス等を
用いて電気的に荷重を測定する荷重計（ロードセル）が
使用されている。 この荷重計の形状はセンターホール型と円柱型の二種類
存在する。 第17図にセンターホール型の荷重計を山留工事のアース
アンカーにかかる荷重測定に用いた、従来の測定方法の
一例を示す。 すなわち、PC鋼より線９からなるアンカー緊張材に所定
の緊張力を与えて定着する場合において、PC鋼より線９
に台座金物７、ジャッキチェア５、およびジャッキ６か
らなる定着具を環装する際に、台座金物７とジャッキチ
ェア５の間に支圧板３を介して荷重計２を装着し、PC鋼
より線９にはたらく緊張力を荷重計２の出力によって計
測する。 この荷重計２を使って荷重を測定する際、荷重計２の受
圧面に均一荷重がかかる場合には、荷重計２は実荷重に
等しい正確な値を出力する。 しかし、荷重計２の受圧面に不均一荷重または偏心荷重
がかかる場合には、荷重計２の出力に誤差を生じる事が
ある。 従って、計測データの信頼性に問題が残る。 ところで、計測時の荷重分布状態を検討すると、おおむ
ね第1A〜1F図に示す荷重分布状態を想定できる。 すなわち、荷重分布状態は中心荷重（第1A図〜第1C図）
と偏心荷重（第1D図〜第1F図）に大別でき、さらに均一
荷重（第1A図）と不均一荷重（第1B図〜第1F図）に分け
られる。 不均一荷重または偏心荷重がかかる原因は２つ考えられ
る。 一つは荷重計２の寸法とジャッキ６、ジャッキチェア
５、支圧板３、台座金物７等の形状や寸法に原因がある
場合である。 この場合には、ある程度荷重計２による出力誤差は避け
られない。 もう一つの原因は、荷重計２、ジャッキ６等を装着する
ときの施工誤差に原因がある場合である。 これは施工方法を慎重に行なう事によって避ける事が可
能である。 荷重計２の寸法と、ジャッキチェア５の寸法、形状が原
因で荷重計２の出力値に誤差を生じる例を第２、３図に
示す。 第２図の場合には、荷重計２の受圧面よりも外側の位置
にジャッキチェア５を介して荷重がかかる場合で、受圧
面の外側に大きい不均一荷重がかかる。 この場合の荷重計２の出力値は、実荷重よりも低くな
る。 また、第３図の場合は、荷重計２の受圧面よりも内側
に、アンカーヘッド８を介して荷重がかかる場合で、荷
重計２の受圧面の内側に大きい不均一荷重がかかる。 この場合の荷重計２の出力値は実荷重よりも高くなる。 一方偏心荷重に対する対策としては、一般に二つの方法
がある。 １つは荷重計製作時に歪ゲージを円周に隙間なく直交二
軸に貼り、ブリッジを組む方法である。 もう一つの方法は荷重計の頭部に球座を取り付け、軸方
向の偏心の影響を吸収する方法である。 不均一荷重に対する対策として一般に２つの方法があ
る。 その１つは荷重計２の背を高くする方法と、または支圧
板３を非常に厚くして、不均一荷重による影響を受け難
くする方法である。 もう１つの方法は荷重計２の頭部に鋼球等を挿入して、
荷重の受圧状態を集中荷重として荷重を受け、荷重の受
圧点の状態を安定化して荷重計２の出力特性を良くする
方法である。 ［ロ］本発明が解決しようとする問題点 上記した不均一荷重の影響を避けるための各方法には次
のような問題点が存在する。 （１）荷重計の背を高くする方法と支圧板の厚さを厚く
する方法は、荷重計の製作コストおよび使用上の面で、
荷重計の大きさや重量に一定の制限を受けるため、対処
方法に限界がある。 （２）荷重計の頭部に鋼球を挿入する方法は、円柱型の
荷重計に対しては適応できるが、センターホール型の荷
重計には適応できず、不均一荷重の出力誤差を除去する
適切な手段がない。 本発明はこの様な問題点を解決するために成されたもの
で、荷重計にかかる荷重が不均一荷重の場合に発生する
出力誤差を除去し、正確な測定値が得られる荷重計の測
定方法および荷重測定用補助部材を提供する事を目的と
する。 ［ハ］問題点を解決するための手段 本発明は荷重計と支圧板の間に環状の荷重測定用補助部
材を介在させる事によって、荷重測定の際の不均一荷重
や偏心荷重による影響を除去する技術手段に関するもの
である。 ［ニ］実施例 以下本発明を図面を参照しながら説明するが、まず、本
発明に使用する荷重測定用補助部材について説明する。 （１）測定用補助部材 荷重測定用補助部材（以下「測定用補助部材」と言う）
１は第４図に示すようにセンターホール型や円柱型の荷
重計２と支圧板３との間に介在させて作用する環状の部
材である。 この測定用補助部材１は例えば鋼材等からなり、中央に
円形の開口部15を開設して形成する。 この測定用補助部材１の寸法は、この測定用補助部材１
が荷重計２と支圧板３との間に介在する関係から、開口
部15の内径および外径は荷重計２の受圧面と、支圧板３
の指圧面に十分接触できる寸法に形成する。 測定用補助部材１は、負荷する荷重の種類によって寸法
が異なるので、詳しい寸法については後述する。 また、測定用補助部材１の外周にはハンドル４を突設し
ておくと、測定用補助部材１の装着が容易である。 この測定用補助部材１は両面を平滑面11からなるタイプ
（第５図）、および平板にリンク状の突起体12を突設し
てなるタイプ（第６図）の両タイプのものを使用する事
ができる。 （２）測定方法 次に上述した測定用補助部材１を使用した荷重の測定状
態について検討する。 荷重計２の出力誤差を除去する方法別に説明する。The present invention relates to a load meter measuring method and a load measuring auxiliary member. [A] Prior art As a load cell for high load, a load cell (load cell) that electrically measures a load using a strain gauge, a differential transformer, or the like is used. There are two types of load cells, center hole type and column type. Fig. 17 shows an example of a conventional measuring method in which a center-hole type load cell is used to measure the load applied to the earth anchor of a mountain retaining work. That is, when a predetermined tension is applied to the anchor tension member composed of the PC steel wire 9 to fix it, the PC steel wire 9
When mounting the fixing member consisting of the pedestal metal object 7, the jack chair 5, and the jack 6 on the pedestal, the load meter 2 is mounted between the pedestal metal object 7 and the jack chair 5 via the pressure bearing plate 3, and the PC steel strand The tension acting on 9 is measured by the output of load cell 2. When a load is measured using the load cell 2, if a uniform load is applied to the pressure receiving surface of the load cell 2, the load cell 2 outputs an accurate value equal to the actual load. However, when a non-uniform load or an eccentric load is applied to the pressure receiving surface of the load meter 2, an error may occur in the output of the load meter 2. Therefore, the reliability of the measurement data remains a problem. By the way, when the load distribution state at the time of measurement is examined, the load distribution states shown in FIGS. 1A to 1F can be generally assumed. That is, the load distribution state is the central load (Figs. 1A-1C).
And eccentric load (Figs. 1D to 1F), and further divided into uniform load (Fig. 1A) and non-uniform load (Figs. 1B to 1F). There are two possible causes of uneven load or eccentric load. One is the case where the dimensions of the load meter 2 and the shapes and dimensions of the jack 6, the jack chair 5, the pressure support plate 3, the pedestal metal 7, etc. are responsible. In this case, an output error due to the load cell 2 cannot be avoided to some extent. Another cause is that there is a construction error when mounting the load meter 2, the jack 6 and the like. This can be avoided by careful construction. An example in which an error occurs in the output value of the load cell 2 due to the size of the load cell 2 and the size and shape of the jack chair 5 is shown in FIGS. In the case of FIG. 2, a load is applied to the position outside the pressure receiving surface of the load meter 2 via the jack chair 5, and a large non-uniform load is applied to the outside of the pressure receiving surface. In this case, the output value of the load meter 2 becomes lower than the actual load. Further, in the case of FIG. 3, when a load is applied to the inside of the pressure receiving surface of the load meter 2 via the anchor head 8, a large uneven load is applied to the inside of the pressure receiving surface of the load meter 2. The output value of the load meter 2 in this case becomes higher than the actual load. On the other hand, there are generally two methods as measures against the eccentric load. One is a method in which a strain gauge is attached to the circumference of the circle on two orthogonal axes without gaps when the load cell is manufactured to form a bridge. Another method is to mount a ball seat on the head of the load cell to absorb the effect of eccentricity in the axial direction. Generally, there are two methods as a countermeasure against the uneven load. One of them is to increase the height of the load meter 2 or to increase the thickness of the bearing plate 3 so that it is less likely to be affected by the uneven load. Another method is to insert a steel ball into the head of the load cell 2
This is a method of receiving a load with the pressure receiving state of the load as a concentrated load and stabilizing the state of the pressure receiving point of the load to improve the output characteristics of the load meter 2. [B] Problems to be Solved by the Present Invention The following problems exist in each method for avoiding the influence of the non-uniform load described above. (1) The method of increasing the height of the load cell and the method of increasing the thickness of the pressure bearing plate are
Since there are certain restrictions on the size and weight of the load cell, there are limits to how to deal with it. (2) The method of inserting a steel ball into the head of the load cell can be applied to a cylindrical load cell, but it cannot be applied to a center hole type load cell and eliminates the output error of uneven load. There is no suitable way to do it. The present invention has been made to solve such a problem, and eliminates an output error that occurs when the load applied to the load cell is a non-uniform load, and measures the load cell to obtain an accurate measurement value. An object is to provide a method and an auxiliary member for load measurement. [C] Means for Solving the Problems The present invention eliminates the influence of uneven load and eccentric load during load measurement by interposing an annular load measuring auxiliary member between the load meter and the pressure bearing plate. It concerns technical means. [D] Examples The present invention will be described below with reference to the drawings. First, an auxiliary member for load measurement used in the present invention will be described. (1) Auxiliary member for measurement Auxiliary member for load measurement (hereinafter referred to as "measurement auxiliary member")
As shown in FIG. 4, reference numeral 1 is an annular member that acts by interposing between a center hole type or column type load meter 2 and a pressure bearing plate 3. The measuring auxiliary member 1 is made of, for example, steel and is formed by forming a circular opening 15 in the center. The dimensions of this measurement auxiliary member 1 are as follows.
Is interposed between the load meter 2 and the pressure support plate 3, the inner diameter and the outer diameter of the opening 15 are the pressure receiving surface of the load meter 2 and the pressure support plate 3.
The size should be large enough to contact the acupressure surface. Since the measurement auxiliary member 1 has different dimensions depending on the type of load to be applied, detailed dimensions will be described later. If the handle 4 is provided on the outer circumference of the auxiliary measuring member 1, the auxiliary measuring member 1 can be easily mounted. The measuring auxiliary member 1 is of a type having both smooth surfaces 11 (FIG. 5) or a type having a flat plate provided with a link-shaped projection 12 (FIG. 6). I can do things. (2) Measurement method Next, the measurement state of the load using the above-mentioned measurement auxiliary member 1 will be examined. Each method of removing the output error of the load cell 2 will be described.
【測定用補助部材の径を変えないで対処する方法】[How to deal with the measurement auxiliary member without changing its diameter]
＜Ａ＞外側に不均一荷重がかかる場合（第７、８図） 測定用補助部材１の外径D1を荷重計２の外径D2と等しく
形成したものを使用する。 ＜Ｂ＞内側に不均一荷重がかかる場合（第９図） 測定用補助部材１の内径D3を荷重計２の内径D4と等しい
寸法のものを使用する。 ＜Ｃ＞外側に過大不均一荷重がかかる場合（第10〜12
図） 上記した外側に不均一荷重がかかる場合に使用する寸法
の測定用補助部材１の平滑面11に、または突起体12に外
方側を斜めにカットして外方斜面13を形成する。 この外方斜面13は、測定用補助部材１の上下いずれか一
方の面もしくは両面に形成する。 ＜Ｄ＞内側に過大不均一荷重がかかる場合（第13〜15
図） 前記内側に不均一荷重がかかる場合の所定の寸法に形成
した測定用補助部材１の平滑面11もしくは突起体12に内
側の面をカットして内方斜面14を形成する。 （３）測定結果 本発明者は支圧板３と荷重計２の間に前述した測定用補
助部材１を挿入して介在することによって、支圧板３に
負荷する荷重の種類に影響を受けずに正確に測定値を検
出することができる事を実験により確認した。 ［荷重計の出力測定の一例］ すなわち、支圧板３を介して荷重計２とジャッキ６を同
一線上に配置し、さらに １）荷重計２と支圧板３の間に測定用補助部材１を介在
させないタイプ ２）荷重計２と支圧板３の間に第５図に示した測定用補
助部材１を介在させたタイプ ３）荷重計２と支圧板３の間に第11図に示した測定用補
助部材１を介在させたタイプ の三タイプを準備し、支圧板３の内方と外方にそれぞれ
不均一荷重をかけて、各タイプ別に荷重計２の出力値を
測定した。 測定結果を第16図に示す。 この測定結果により、測定用補助部材１を使用しない場
合には、支圧板３の外方に不均一荷重が作用した場合に
は実際の荷重より10％程度低い値で出力され、また内方
に負荷した場合にはジャッキによる実際の負荷荷重の５
〜６％程度高い値で出力されていることが分かる。 これに対し、本発明の測定用補助部材１を使用したタイ
プはいずれも実際の荷重と出力値との間に誤差がほとん
ど見られず、荷重計２の出力誤差が除去されている事が
明らかである。 これは、平滑状の測定用補助部材１の場合には、支圧板
３にかかる片側に大きい不均一荷重が荷重計２に伝達す
る際に、補助部材１を介して荷重を伝達することによ
り、荷重分布状態が均一荷重に近いものに変化したため
に、荷重計２の出力誤差が除去されたものと考えられ
る。 また、傾斜面付きの測定用補助部材の場合には支圧板が
撓むことによって不均一荷重の程度が増幅された状態の
荷重分布が、測定用補助部材の傾斜面部分で支圧板が撓
むことによる影響が吸収されてしまい、傾斜面付きの測
定用補助部材を介する事により、荷重分布状態が均一荷
重に近いものに変化したために、荷重計の出力誤差が除
去されたものと考えられる。 本発明にかかる荷重測定用補助部材を使用すると、不均
一荷重による荷重計の出力誤差だけでなく偏心荷重によ
る荷重計の出力誤差もある程度有効に除去できる事が分
かった。 （４）実際の使用方法（第４図） 一般に荷重計２やジャッキ６やジャッキチェアー５、支
圧板３、台座金物７等の機種や寸法は、当初より決まっ
ているので、これらの種類に応じた幾つかの測定用補助
部材１をあらかじめ製造しておき、不均一荷重の度合や
使用する機種によって、適切な形状の測定用補助部材１
を選定して使用する。 また、荷重測定前に、選定した測定用補助部材１を使用
して油圧ジャッキ荷重と荷重計２の出力に誤差がない事
を、精度検定をして確認しておく必要がある。 （５）その他の実施例 分割型の測定用補助部材１を使用する事も勿論可能であ
る。 本実施例のように分割型の測定用補助部材１を使用する
と、荷重計２と支圧板３の狭い空間内における村測定用
補助部材１の挿入、取り外しの操作が簡易となる場合も
ある。 ［ホ］効果 本発明は以上説明したようになるので次のような効果を
期待する事ができる。 （１）従来まで荷重計を使って測定する場合、負荷する
荷重状態の影響を受けて、正確な測定値を求める事が困
難であったが、本発明のように支圧板と荷重計の間に所
定の寸法の測定用補助部材を選択して介在させた事によ
り、測定誤差を除去する事ができた。 その結果、高い測定精度が得られ、測定値に対する信頼
性が向上する。 （２）センターホール型や円柱型等の荷重計の種類に影
響を受けずに出力誤差を除去して測定する事ができる。 （３）測定用補助部材を適宜選択して使用する事によ
り、荷重計等の機種や荷重状態に応じて最適な条件下で
荷重計の出力誤差を除去する事ができる。 （４）簡単な形状の測定用補助部材を支圧板と荷重計と
の間に挿入するだけで良いから、取り扱い作業が極めて
容易である。 （５）補助部材１は、剛性であり、環状になっているこ
とにより、不均一荷重を均一荷重に変化させ、正確に荷
重を測定出来る。<A> When a non-uniform load is applied to the outside (FIGS. 7 and 8) Use the auxiliary member 1 for measurement having the outer diameter D1 equal to the outer diameter D2 of the load meter 2. <B> When a non-uniform load is applied to the inside (Fig. 9) Use an auxiliary member 1 for measurement having the same inner diameter D3 as the inner diameter D4 of the load meter 2. <C> When an excessive non-uniform load is applied to the outside (10th to 12th)
(Fig.) An outer slope 13 is formed by cutting the outer side obliquely on the smooth surface 11 of the measuring auxiliary member 1 of a size used when a non-uniform load is applied to the outside described above or on the protrusion 12. The outer slope 13 is formed on either one or both of the upper and lower sides of the measurement auxiliary member 1. <D> When an excessively uneven load is applied to the inside (13th to 15th)
(FIG.) The inner slope is formed by cutting the inner surface of the smooth surface 11 or the projection 12 of the measuring auxiliary member 1 formed to have a predetermined size when a non-uniform load is applied to the inner surface. (3) Measurement result The present inventor inserts the above-mentioned measuring auxiliary member 1 between the pressure bearing plate 3 and the load meter 2 to intervene, thereby being unaffected by the type of load applied to the pressure bearing plate 3. It was confirmed by experiments that the measured values can be accurately detected. [Example of load meter output measurement] That is, the load meter 2 and the jack 6 are arranged on the same line via the pressure bearing plate 3, and 1) the measurement auxiliary member 1 is interposed between the load meter 2 and the pressure bearing plate 3. Not type 2) Type 3 in which the auxiliary member 1 for measurement shown in FIG. 5 is interposed between the load meter 2 and the pressure support plate 3) For the measurement shown in FIG. 11 between the load meter 2 and the pressure support plate 3 Three types, that is, a type in which the auxiliary member 1 was interposed, were prepared, and non-uniform loads were applied to the inside and outside of the bearing plate 3, and the output value of the load meter 2 was measured for each type. The measurement results are shown in FIG. From this measurement result, when the auxiliary member 1 for measurement is not used, when a non-uniform load is applied to the outside of the pressure support plate 3, the output is output at a value about 10% lower than the actual load, and inwardly. When loaded, 5 of the actual load applied by the jack
It can be seen that the output is about 6% higher. On the other hand, in any of the types using the measuring auxiliary member 1 of the present invention, there is almost no error between the actual load and the output value, and it is clear that the output error of the load meter 2 is eliminated. Is. In the case of the smooth measurement auxiliary member 1, when a large non-uniform load applied to one side of the pressure bearing plate 3 is transmitted to the load meter 2, by transmitting the load via the auxiliary member 1, It is considered that the output error of the load meter 2 was removed because the load distribution state changed to a load close to a uniform load. Further, in the case of the measuring auxiliary member with the inclined surface, the load distribution in a state where the degree of the non-uniform load is amplified due to the bending of the pressure supporting plate causes the supporting plate to bend at the inclined surface portion of the measuring auxiliary member. It is considered that the output error of the load meter was removed because the load distribution state was changed to a load close to a uniform load through the measurement auxiliary member with the inclined surface because the influence of the above was absorbed. It has been found that, by using the load measuring auxiliary member according to the present invention, not only the output error of the load meter due to the non-uniform load but also the output error of the load meter due to the eccentric load can be removed to some extent. (4) Actual usage (Fig. 4) Generally, the model and dimensions of the load meter 2, jack 6, jack chair 5, bearing plate 3, pedestal metal 7, etc. are decided from the beginning, so depending on these types. In addition, several auxiliary measuring members 1 for measurement are manufactured in advance, and the auxiliary auxiliary member 1 for measurement having an appropriate shape is formed according to the degree of uneven load and the model used.
Select and use. In addition, before measuring the load, it is necessary to perform accuracy verification to confirm that there is no error between the hydraulic jack load and the output of the load meter 2 by using the selected measurement auxiliary member 1. (5) Other Examples It is of course possible to use the split type measuring auxiliary member 1. If the split type auxiliary measuring member 1 is used as in this embodiment, the operation for inserting and removing the village measuring auxiliary member 1 in a narrow space between the load meter 2 and the pressure bearing plate 3 may be simplified. [E] Effect Since the present invention is as described above, the following effects can be expected. (1) Until now, when measuring with a load cell, it was difficult to obtain an accurate measurement value due to the influence of the applied load state. However, as in the present invention, between the pressure plate and the load cell. It was possible to eliminate the measurement error by selecting and intervening a measuring auxiliary member having a predetermined size. As a result, high measurement accuracy is obtained, and the reliability of measured values is improved. (2) The output error can be removed and the measurement can be performed without being affected by the type of the load cell such as the center hole type or the column type. (3) By appropriately selecting and using the auxiliary member for measurement, it is possible to eliminate the output error of the load meter under optimum conditions according to the model of the load meter and the load condition. (4) Since it is only necessary to insert the auxiliary measuring member having a simple shape between the pressure bearing plate and the load meter, the handling work is extremely easy. (5) Since the auxiliary member 1 is rigid and has an annular shape, the load can be accurately measured by changing the non-uniform load into a uniform load.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
第1A〜３図：荷重の分布状態の説明図 第４図：本発明の一実施例の説明図 第５、６図：測定用補助部材の説明図 第７〜15図：その他の測定用補助部材の説明図 第16図：タイプ別の出力測定結果の説明図 第17図：従来の荷重の測定方法の説明図 1:測定用補助部材、2:荷重計、3:支圧板、11:平滑面、1
2:突起体FIGS. 1A to 3: Explanatory diagram of load distribution state FIG. 4: Explanatory diagram of one embodiment of the present invention FIGS. 5 and 6: Explanatory diagram of auxiliary member for measurement FIGS. 7 to 15: Other auxiliary substances for measurement Fig. 16: Illustration of output measurement results by type Fig. 17: Illustration of conventional load measuring method 1: Auxiliary member for measurement, 2: Load cell, 3: Pressure plate, 11: Smooth Face, 1
2: Protrusion
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮澤 徹 神奈川県藤沢市渡内380―206 (72)発明者 永綱 泰一郎 神奈川県横浜市港北区富士塚２−23―23 １―302 (72)発明者 渡辺 英之 神奈川県横須賀市池田町１丁目76 (72)発明者 坂巻 毅 東京都日野市豊田２−７―９ (56)参考文献 特開 昭52−138173（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−27037（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−153134（ＪＰ，Ａ) 実開 昭48−35110（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−54506（ＪＰ，Ｕ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toru Miyazawa 380-206 Watanai, Fujisawa City, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Taiichiro Nagatsuna 2-23-23 1-302, Fujizuka, Kohoku Ward, Yokohama City, Kanagawa Prefecture (72) Invention Person Hideyuki Watanabe 1-76, Ikeda-cho, Yokosuka City, Kanagawa Prefecture Inventor Takeshi Sakamaki 2-7-9 Toyota, Hino City, Tokyo (56) Reference JP-A-52-138173 (JP, A) JP-A-58- 27037 (JP, A) JP 58-153134 (JP, A) Actually opened 48-35110 (JP, U) Actually opened 51-54506 (JP, U)