超音波ボルト軸力計「測定原理」のご説明

技術資料

2.超音波ボルト軸力計の測定原理

ボルトの伸びと軸力の関係

ボルトの伸びと軸力は、非常に高い相関関係を持っています。

締結により生じるボルトの伸びと、軸力との間には、非常に高い相関関係があります。

バネを引っ張れば引っ張るほど元に戻ろうとする反発力が強くなるのと同様に、ボルトも伸びれば伸びるほど、元に戻ろうとする力=軸力は強くなります

超音波ボルト軸力計は、この関係を利用して、伸びから軸力を算出します。

〈実験データ〉
ボルトの伸びと軸力の関係

上の絵は、ボルトの伸びと軸力の関係を描いたものです。
ボルトの伸びが2倍になれば、軸力も2倍になります。伸びが3倍になれば、軸力も3倍になります。
ばねを引っ張れば引っ張るほど、元に戻ろうとする力が強くなるのと同様に、ボルトも伸びれば伸びるほど、元に戻ろうとする力=軸力は強くなります。
ボルト伸びと軸力は、このように非常にシンプルな関係を持っています。

超音波ボルト軸力計の測定原理

超音波ボルト軸力計は、ボルト締結により生じるボルトの伸び=軸力を直接測定します。

超音波ボルト軸力計は、ボルトの伸び=軸力を直接測定します。

具体的には、ボルト締付前と締付後の2回、超音波で長さ(伝播時間)を測定し、それぞれの差より、伸びを算出します。

BOLT-MAXⅡ/MINI-MAXは、1/10,000mm(0.1μm)という非常に高い分解能を備えています。
このため、ボルトの伸びを正確に測定することができます。

参考:ボルト両端面の加工について

ボルトの端面に刻印等の凹凸がある場合、トランスデューサーが端面に密着しないため、測定することができません。
また、もし測定できたとしても、誤差がとても大きくなります。

高い精度で測定を行うために、ボルトの両端面は平滑に加工する必要があります。

加工推奨値
ボルトイメージ

両端面の面粗度:0.8a(▽▽▽)
両端面の平行度://0.02(mm)

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