衬垫的管理方法、系统以及程序与流程

1.本公开涉及在例如配管系统的紧固等中使用的衬垫的管理技术。


背景技术：

2.在衬垫的紧固中，传统上使用由螺栓施加于凸缘的紧固扭矩、螺栓轴向力值。紧固扭矩、螺栓轴向力值是与将凸缘间紧固的螺栓的紧固相关的信息。
3.关于该衬垫的紧固，为了掌握紧固扭矩，已知有一种使用与衬垫、内部流体的种类对应的紧固面压、多个紧固力、以及与螺栓相关的信息等的系统(例如，专利文献1)。关于螺栓的紧固，已知将在螺栓产生的应变数据化，使螺栓的紧固状态视觉确认化(例如，专利文献2)。另外，已知有一种利用埋设于衬垫内部的片型压力传感器来测量由于紧固而施加于衬垫的一部分的力的技术(例如，专利文献3)。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2014-225219号公报
7.专利文献2：日本特开2015-141345号公报
8.专利文献3：日本特许第4699935号公报


技术实现要素：

9.发明要解决的课题
10.然而，在衬垫的紧固管理中使用螺栓的紧固扭矩、轴向力值的原因在于，螺栓是将凸缘间紧固的单元，只要测量螺栓应变就能够容易地掌握从螺栓施加于衬垫的紧固力等。
11.然而，对螺栓、凸缘以及衬垫的关系进行了详查的结果是，其只不过是，螺栓的紧固力作用于凸缘，以凸缘为媒介间接地作用于衬垫。即，只不过是凸缘承受由于螺栓的紧固而产生的载荷，该载荷经由凸缘作用于衬垫。作用于螺栓的扭矩值、轴向力值是作用于凸缘的一部分的载荷，并不表示作用于衬垫的面压。
12.因此，在衬垫的紧固管理中存在如下课题。
13.a)从螺栓获取的扭矩值、轴向力值是与螺栓相关的信息，不能说是测定衬垫所承受的面压。
14.b)从衬垫从凸缘承受的面压的方面来看，螺栓的扭矩值、轴向力值只不过是间接的信息，只不过是面压的基准。
15.c)螺栓的扭矩值、轴向力值受到螺栓、凸缘的紧固状态的影响，无法忽视该变动倾向。
16.在利用由扭矩扳手、螺栓轴向力计测定出的扭矩值、轴向力值来推断衬垫的面压的情况下，若受到螺栓、凸缘的紧固状态的影响，则施加于衬垫的面压(＝推断面压)与衬垫实际承受的面压(＝实际面压)的关系如下：推断面压≠实际面压。即使提高扭矩值、轴向力值的测定精度，推断面压与衬垫的实际面压也不一致。无法掌握衬垫所承受的面压。
17.关于该课题，发明人得到了如下见解：衬垫的形状变化取决于从凸缘间受到的载荷，观测该形状变化在衬垫的紧固管理上是有益的。在专利文献1～3中没有公开或启示该课题。而且，在专利文献1～3所公开的结构中，无法解决该课题。
18.因此，基于上述课题以及上述见解，本公开的目的在于，观测在凸缘间承受载荷的衬垫的形状变化，在衬垫的紧固的管理中使用该观测结果。
19.用于解决课题的手段
20.为了实现上述目的，根据本公开的衬垫的管理方法的一个方面，该衬垫的管理方法包含如下工序：对被限制在凸缘间的衬垫施加载荷；以及观测因所述载荷而在所述衬垫上产生的形状变化，根据所述形状变化来管理所述衬垫的紧固。
21.在该管理方法中，所述形状变化包括所述衬垫的至少所述凸缘间的间隔方向的变化或者与所述间隔方向交叉的交叉方向的变化中的任一方或双方。
22.为了实现上述目的，根据本公开的管理系统的一个方面，该管理系统包含：测量单元，其测量被限制在凸缘间而承受载荷的衬垫的形状变化；管理服务器，其根据所述形状变化而生成管理所述凸缘间的紧固的管理信息；以及信息提示部，其提示所述管理信息。
23.为了实现上述目的，根据本公开的程序的一个方面，该程序用于由计算机实现，其中，该程序用于通过所述计算机来实现如下功能：衬垫被限制在凸缘间而从该凸缘间承受载荷，获取表示因该载荷而在所述衬垫上产生的形状变化的形状信息；以及根据所述形状变化而生成管理所述衬垫的紧固的管理信息。
24.发明效果
25.根据本发明，能够得到以下的任意效果。
26.(1)在凸缘间产生的衬垫的形状变化表示衬垫从凸缘间承受的载荷、衬垫的紧固状态，只要观测衬垫的形状变化，就能够管理衬垫的紧固。
27.(2)在凸缘间产生的衬垫的形状变化表示位于凸缘间的衬垫的紧固状态、凸缘间的密闭性，只要从衬垫自身直接观测该形状变化，就能够容易地评价紧固状态、凸缘间的密闭性。
28.(3)与现有的基于螺栓的扭矩值、轴向力值的管理相比，能够在不依赖于从业人员的技能的情况下提高衬垫的紧固管理精度。
29.而且，本发明的其他目的、特征以及优点通过参照附图以及各实施方式而变得更加明确。
附图说明
30.图1是示出第一实施方式的凸缘紧固部的图。
31.图2是示出沿着图1的ii-ii线的部分的切断端面的图。
32.图3是示出第一实施方式的衬垫管理系统的图。
33.图4是示出衬垫管理数据库的图。
34.图5是示出第三实施方式的衬垫管理系统的图。
35.图6的a是示出实施例1的衬垫的图，图6的b是示出针对衬垫的形状观测部的一例的图。
36.图7是示出实施例1的衬垫相对于载荷的形状变化的图。
37.图8的a是示出实施例2的衬垫的图，图8的b是示出衬垫的外切口的立体图，图8的c是示出外切口所表现出的形状变化的图。
38.图9是示出实施例2的外切口相对于载荷的形状变化的图。
39.图10的a是示出实施例3的衬垫的图，图10的b是用于说明内切口的立体图，图10的c是示出内切口所表现出的形状变化的图。
40.图11是示出实施例3的衬垫相对于载荷的形状变化的图。
41.图12是示出实施例4的衬垫的形状观测的一例的图。
42.图13是实施例4的形状观测例，图13的a是示出外径侧和内径侧的形状变化的图，图13的b是示出周向和径向的形状变化的图。
43.图14的a是示出实施例5的衬垫的形状的图，图14的b是示出施加载荷前的状态例的图，图14的c是示出施加了规定的值的载荷的情况下的状态例的图。
44.图15是示出实施例5的形状观测例的图。
具体实施方式
45.【第一实施方式】
46.图1示出了第一实施方式的凸缘紧固部2。图1所示的结构是一例，本发明并不限定于该结构。在图1中，作为一例，在凸缘紧固部2的中心记载了x轴、y轴以及z轴。
47.该凸缘紧固部2在z轴方向上配置有管路4-1、管路4-2。在管路4-1上形成有凸缘6-1作为与管路4-2的紧固单元。在管路4-2上形成有凸缘6-2作为与管路4-1的紧固单元。
48.在凸缘6-1、6-2之间配置有衬垫8。凸缘6-1、6-2以规定的角度间隔(例如45度)供多个螺栓10贯穿，通过各螺栓10和螺母12进行紧固。
49.衬垫8是凸缘6-1、6-2之间的密封部件，例如是配合了ptfe(poly tetra fluoro ethylene：聚四氟乙烯)和填充材料的片材衬垫。该衬垫8也可以是使用了ptfe以外的树脂或橡胶的衬垫。另外，衬垫8也可以由金属材料构成，或者将金属材料与陶瓷、耐热性的纤维材料、其他材料等组合而成。并且，衬垫8包括涡旋形的衬垫80(图5)、在平板状的衬垫的表面粘贴有ptfe、石墨等片材的衬垫、在衬垫表面形成有槽或者在外缘部分具备凸缘部的煤型衬垫等。
50.该衬垫8在内周侧设定有约束部8-1，在外周侧设定有非约束部8-2。约束部8-1夹在凸缘6-1、6-2之间而被限制，是与凸缘6-1、6-2接触的接触部，是从凸缘6-1、6-2承受载荷f的区域。该载荷f是基于各螺栓10和螺母12的紧固载荷。
51.非约束部8-2与约束部8-1为一体，并且不受凸缘6-1、6-2的限制，是衬垫8的周缘侧的区域。即，非约束部8-2不与凸缘6-1、6-2接触，是不被凸缘6-1、6-2限制而不从凸缘6-1、6-2承受载荷f的区域。
52.而且，在非约束部8-2设定有多个形状观测部14-1、14-2、14-3、14-4。各形状观测部14-1、14-2、14-3、14-4是用于观测由于约束部8-1所承受的载荷f而在非约束部8-2表现出的形状变化的区域。在该第一实施方式中，设想x轴和y轴所成的观测面，在以90度间隔设定的角度位置配置有任意宽度的形状观测部14-1、14-2、14-3、14-4。
53.＜沿着图1的ii-ii线的切断端面＞
54.图2示出了沿着图1的ii-ii线的部分的切断端面。约束部8-1夹在凸缘6-1、6-2的
各衬垫座16之间而被限制。与此相对，非约束部8-2向凸缘6-1、6-2之间的间隙18突出。衬垫8的端部是当约束部8-1承受载荷f时，相对于该载荷的应变在非约束部8-2作为形状变化而表现的自由端，构成悬臂梁。
55.＜非约束部8-2所表现出的形状变化的观测＞
56.当为了紧固凸缘6-1、6-2之间而紧固螺栓10和螺母12时，衬垫8的约束部8-1从凸缘6-1、6-2之间承受载荷f。
57.在承受了该载荷f的衬垫8中，在约束部8-1产生应变，该应变使非约束部8-2产生形状变化。该形状变化是与载荷f对应的变化量。
58.该形状变化根据载荷f的大小、作用方向而变化。该形状变化包括凸缘6-1、6-2的间隔方向(z轴方向)、与该间隔方向交叉的交叉方向(x轴方向、y轴方向)的变化。在第一实施方式的衬垫8的形状变化中，包括衬垫8的厚度方向、径向或周向的变化。
59.＜衬垫8的管理工序＞
60.衬垫8的管理工序是本公开的管理方法的一例。该管理工序包含约束部8-1和非约束部8-2的生成工序s1、载荷f的施加工序s2、形状信息的获取工序s3、以及形状信息等的提示工序s4。对各工序标注的s1～s4是各工序的顺序，所引用的用语也只不过是为了方便而使用的。
61.约束部8-1和非约束部8-2的生成工序s1：当衬垫8设置于凸缘6-1、6-2之间时，衬垫8的与凸缘6-1、6-2接触的部分成为约束部8-1，衬垫8的不与凸缘6-1、6-2接触的部分成为非约束部8-2。即，通过设置在凸缘6-1、6-2之间而生成衬垫8的约束部8-1和非约束部8-2。
62.载荷f的施加工序s2：衬垫8通过凸缘6-1、6-2的紧固而由凸缘6-1、6-2限制的约束部8-1被施加载荷f。响应该载荷f，由于约束部8-1的应变而在非约束部8-2产生形状变化。
63.形状信息的获取工序s3：管理服务器24(图3)获取包含非约束部8-2所表现出的形状变化的形状信息。
64.形状信息等的提示工序s4：管理服务器24生成包含形状信息的提示信息，并由信息提示部26(图3)进行提示。
65.另外，也可以进行对在形状信息的获取工序s3中获取到的形状信息实施n次微分(多阶段微分)而使形状信息的变化点显著的处理。如果将该处理结果在提示工序s4中反映到提示信息中，则能够使形状信息的变化点明确化。
66.＜衬垫管理系统20＞
67.图3示出了第一实施方式的衬垫管理系统20。该衬垫管理系统20是用于通过信息处理来执行已述的管理工序的系统。图3所示的结构是一例，本公开并不限定于这样的结构。在图3中，对与图2相同的部分标注相同的标号。
68.该衬垫管理系统20具有应变传感器22、管理服务器24以及信息提示部26。
69.应变传感器22是从设定于非约束部8-2的形状观测部14测量形状变化的测量单元的一例，输出表示在形状观测部14产生的形状变化的变化量的检测信号。该应变传感器22也可以使用激光位移计、照相机等作为检测形状变化并转换为电信号的设备。
70.激光位移计将激光照射到形状观测部14，用反射光来检测形状观测部14的形状变化，对变化量进行观测。照相机对形状观测部14进行拍摄，管理服务器24以像素数检测由应
变传感器22检测出的形状变化，获取与应变相当的形状的变化信息。
71.管理服务器24由具有通信功能的计算机构成。该管理服务器24具有处理器28、存储部30、输入输出(i/o)部32以及通信部34。处理器28执行存储部30中的os(operating system：操作系统)、管理程序，进行用于衬垫管理的信息处理。存储部30包括保存os、管理程序的存储介质。在该存储部30中保存有衬垫管理数据库(db)36(图4)。通信部34通过处理器28的控制，与未图示的管理终端协作地进行信息的输入、提示。管理终端也可灵活运用于形状信息的获取、衬垫管理db 36的写入、读取等。
72.另外，信息提示部26通过管理服务器24的控制，提示包含与表示形状变化的变化信息相关的载荷信息、判定信息的管理信息。
73.＜管理服务器24的信息处理＞
74.管理服务器24的信息处理包含a)、b)、c)等处理。
75.a)应变传感器22的检测输出的取入处理
76.b)包含非约束部8-2的形状变化的衬垫8的形状信息的获取
77.c)信息提示部26对信息的提示
78.＜衬垫管理db 36＞
79.图4示出了衬垫管理db 36的一例。在该衬垫管理db 36中保存有衬垫管理文件38。
80.在该衬垫管理文件38中，设定有衬垫信息部40、形状检测信息部41、时间信息部42、载荷信息部44、应变传感器信息部46、检测信息部48以及历史信息部50作为衬垫的管理信息的一例，。
81.在衬垫信息部40中，除了衬垫8的识别信息之外，还保存有用于确定衬垫8的规格信息。
82.在形状检测信息部41中保存有与形状观测部14-1、14-2、14-3、14-4相关的信息、例如实施例1(图6)、实施例2(图8)、实施例3(图10)等的形态、配置位置等形状观测部信息。
83.在时间信息部42中保存有观测日期和时间等时间信息。
84.在载荷信息部44中保存有由于螺栓10的紧固而施加于凸缘6-1、6-2之间的载荷f、该载荷f的载荷条件等载荷信息。
85.在应变传感器信息部46中保存有观测形状变化的传感器的类别等。
86.在检测信息部48中保存有应变传感器22从形状观测部14-1、14-2、14-3、14-4获取到的检测值。
87.在历史信息部50中保存有形状变化、载荷等的观测、信息提示等历史信息。
88.＜第一实施方式的效果＞
89.根据该第一实施方式，能够得到以下的任意效果。
90.(1)衬垫8的形状变化是由于衬垫8从凸缘6-1、6-2之间承受的载荷而产生的，表示衬垫8的紧固状态。因此，通过利用衬垫8的形状观测部14观测其形状变化，能够掌握衬垫8的紧固状态，从而管理紧固状态。
91.(2)衬垫8的形状变化表示位于凸缘6-1、6-2之间的衬垫8对凸缘6-1、6-2之间的密闭性，只要从衬垫自身直接观测该形状变化，就能够容易地评价凸缘6-1、6-2之间的密闭性。
92.(3)与现有的基于螺栓的扭矩值、轴向力值的管理相比，能够在不依赖于从业人员
的技能的情况下提高衬垫8的紧固管理精度。
93.【第二实施方式】
94.第二实施方式的衬垫8的管理方法在第一实施方式的管理方法的基础上，还包含基于拐点信息的推断工序s5。
95.在基于拐点信息的推断工序s5中，形状信息包含由特定的载荷f引起的形状变化的拐点信息，管理服务器24能够根据该拐点来计算应施加于衬垫8的载荷f。
96.拐点表示衬垫8的例如周向的形状变化大幅变化的状态，包含极小点。极小点是形状变化的变化方向改变的点，例如是从压缩状态向伸长(拉伸)状态或者从伸长(拉伸)状态向压缩状态的转变点。
97.＜第二实施方式的效果＞
98.根据第二实施方式，能够得到以下的任意效果。
99.(1)能够从形状信息获取拐点信息作为形状变化的特异信息。
100.(2)通过将该拐点信息与应该施加于衬垫8的载荷f对应，从而能够根据形状信息来确认拐点信息，由此实现针对衬垫8的载荷的最佳化。
101.(3)能够使针对衬垫8的载荷设定、载荷调整容易化。
102.【第三实施方式】
103.图5示出了第三实施方式的衬垫管理系统20。
104.图5所示的结构是一例，本公开的技术并不限定于该结构。
105.该衬垫管理系统20配置在凸缘6-1、6-2之间，作为由从凸缘6-1、6-2承受的载荷f引起的形状变化的观测对象而使用了涡旋形的衬垫80。例如如图5所示，该衬垫80是直径不同的多个部件配置在同轴上的层叠体，具有外圈801、衬垫主体802以及内圈803。
106.外圈801、内圈803例如使用不锈钢、碳钢、钛等金属材料，形成为规定的厚度的圆环或与其接近的形状。
107.衬垫主体802例如是通过将由金属材料形成的薄板状的部件和石墨、氟树脂等缓冲材料(填料)的层叠体在外圈801的内壁面与内圈803的外壁面之间卷绕成涡旋状而构成的。构成衬垫主体802的层叠体例如形成为截面为“v”的形状或与其接近的波形。该层叠体的例如端面通过点焊而固定于外圈801、内圈803。
108.在衬垫80中，例如在凸缘紧固部2中，只要仅内圈803或者内圈803和衬垫主体802的一部分或全部、外圈801的一部分成为与衬垫座16(图2)抵接而承受载荷f的约束部8-1即可。即，衬垫80的外圈801的一部分或全部成为非约束部8-2。在衬垫80中，衬垫主体802根据来自凸缘6-1、6-2的载荷f而变形，并且承受该变形而在外圈801产生应变。
109.在该衬垫管理系统20中，例如在作为非约束部8-2的外圈801的一部分设定形状观测部14，通过应变传感器22测量在该外圈801产生的应变等形状变化。然后，衬垫管理系统20利用形状变化的变化量来掌握施加于衬垫80的载荷f、衬垫的紧固状态。关于衬垫80的紧固状态的管理处理，只要进行与上述实施方式相同的处理即可。
110.＜第三实施方式的效果＞
111.根据第三实施方式，能够得到以下的任意效果。
112.(1)能够得到与第一实施方式和第二实施方式相同的效果。
113.(2)即使在使用涡旋形的衬垫80的情况下，也能够通过测量与凸缘6-1、6-2的非约
束部8-2的形状变化来掌握紧固状态。
114.实施例
115.＜实施例1＞
116.图6的a示出了实施例1的衬垫8。在该实施例1中，约束部8-1和非约束部8-2以相同的宽度或大致相同的宽度设定为同心圆状。约束部8-1是衬垫8上的同一平面，可以是作为已述的凸缘6-1、6-2的与衬垫座16的抵接部分而自动决定的区域，非约束部8-2只要为从衬垫座16脱离的区域即可。
117.图6的b示出了配置有多个形状观测部14-1、14-2、14-3、14-4的衬垫8。各形状观测部14-1、14-2、14-3、14-4以中心角度为90度的角度间隔配置于非约束部8-2。θ表示设定形状观测部14-1、14-2、14-3、14-4的角度范围。各形状观测部14-1、14-2、14-3、14-4的配置位置可以设定在不与螺栓10的配置位置重叠的位置，但并不限定于此。
118.在图7中，横轴表示载荷[kn]，纵轴表示应变(形状变化)，以角度＝0(度)、45(度)、90(度)为参数，用由应变传感器22测量出的测量值表示实施例1的衬垫8所表现出的形状变化。
[0119]
m1表示0(度)方向(＝衬垫8的圆周方向)的衬垫8的变形，m2表示45(度)方向的衬垫8的变形，m3表示90(度)方向(＝衬垫8的厚度方向)的变形。
[0120]
这样，当约束部8-1从凸缘6-1、6-2承受载荷f时，在非约束部8-2产生与载荷f对应的形状变化。
[0121]
在该形状变化中产生拐点，能够根据施加于衬垫8的载荷f与形状变化的拐点的关系来确定最佳的载荷f，并利用于初始紧固完成的判断信息。
[0122]
＜实施例2＞
[0123]
图8的a示出了实施例2的衬垫8。在该实施例2中，与实施例1同样地，约束部8-1和非约束部8-2以相同的宽度或大致相同的宽度设定为同心圆状。
[0124]
非约束部8-2在各形状观测部14-1、14-2、14-3、14-4形成有外切口54。该外切口54形成于衬垫8的非约束部8-2的最外缘部，呈在一部分具有非封闭部的缺口形状。
[0125]
在实施例2中，在衬垫8上形成有多个外切口54，各外切口54以中心角度为90度的角度间隔配置于非约束部8-2。
[0126]
例如如图8的b所示，该外切口54是从衬垫8的周围面朝向中心方向切入了恒定的长度l1而得的恒定的宽度w1的槽，沿衬垫8的上下表面贯通。即，外切口54在衬垫8的内侧具有垂直面部56和以恒定的宽度w1对置的平行面部58、60。
[0127]
当从凸缘6-1、6-2对具有这样的外切口54的衬垫8的约束部8-1施加载荷f时，如图8的c所示那样，垂直面部56根据载荷f而如箭头a所示那样扩展并且沿周缘方向位移。另外，各平行面部58、60如箭头b、c所示那样沿周缘方向扩开。此时，衬垫8的边缘面如箭头d所示那样向外侧伸出。
[0128]
这样的形状变化能够由应变传感器22容易地检测出。另外，也可以在外切口54的空间部分设置金属、树脂等传感器部件，从该传感器部件取出外切口54的形状变化。
[0129]
在图9中，横轴表示载荷[kn]，纵轴表示外切口54的张开宽度(形状变化)[mm]，示出了实施例2的衬垫8所表现出的形状变化与载荷的关系。同样地，表1示出了外切口54的张开宽度w2与载荷f的关系。
[0130]
[表1]
[0131]
载荷f[kn]张开宽度w2[mm]01251.1501.3751.51001.71252.51503.2
[0132]
约束部8-1从凸缘6-1、6-2承受载荷f，当约束部8-1的载荷f增加时，表示相对于该载荷f的形状变化的外切口54的张开宽度w2增大。在该形状变化中产生拐点。因此，在使用实施例2的情况下，只要将在形状观测部14-1、14-2、14-3、14-4中出现的形状变化的拐点作为目标，就能够确定形状变化与载荷f的关系。
[0133]
＜实施例3＞
[0134]
图10的a示出了实施例3的衬垫8。在该实施例3中，与实施例1、2同样地，约束部8-1和非约束部8-2以相同的宽度或大致相同的宽度设定为同心圆状。
[0135]
非约束部8-2在各形状观测部14-1、14-2、14-3、14-4形成有内切口62。该内切口62是形成在衬垫8的非约束部8-2内的贯通口部。
[0136]
各内切口62以中心角度90度的角度间隔配置于非约束部8-2，但并不限定于此。
[0137]
如图10的b所示，该内切口62是与衬垫8的周缘部呈同心圆状的、恒定的宽度w的圆弧状的槽部，沿衬垫8的上下表面贯通。即，内切口62在衬垫8的内侧具有垂直面部64、66和以恒定的长度l2及宽度w3对置的同心圆状的圆弧部68、70。
[0138]
当从凸缘6-1、6-2对具有这样的内切口62的衬垫8的约束部8-1施加载荷f时，如图10的c所示那样，各圆弧部68、70的距离根据载荷f而如箭头e、f所示那样缩短，衬垫8的边缘面如箭头g所示那样向外侧伸出。这样的形状变化能够由应变传感器22容易地检测出。
[0139]
另外，也可以在内切口62的空间部分设置金属、树脂等传感器部件，从该传感器部件取出内切口62的形状变化。
[0140]
在图11中，横轴表示载荷[kn]，纵轴表示内切口62的应变(形状变化)，示出了实施例3的衬垫8所表现出的形状变化与载荷的关系。
[0141]
约束部8-1从凸缘6-1、6-2承受载荷f，当针对约束部8-1的载荷f增加时，表示该载荷f的变化的内切口62的形状发生变化。在该形状变化中产生了拐点所包含的极小点，在该实施例3中，也能够将该极小点作为目标来确定形状变化与载荷f的关系。如上所述，该极小点是衬垫8的非约束部8-2所表现出的形状变化的变化方向改变的点，即，是内切口62从压缩状态向伸长(拉伸)状态或者从伸长(拉伸)状态向压缩状态的转变点。
[0142]
因此，根据实施例3，虽然在载荷f与形状变化的关系中，根据周向的形状变化而显著地出现极小点，但也存在极小点＝拐点的情况。另外，根据周向的形状变化，有时并非产生极小点，也就是说，有时会产生周向的形状变化大幅变化的拐点。
[0143]
＜形状信息的拐点的检测和紧固基准＞
[0144]
如实施例1、实施例2、实施例3所示那样，能够使与特定的载荷f对应的形状信息生
成拐点。由此，在紧固凸缘6-1、6-2时，能够根据形状信息的拐点来推测特定的载荷f，能够作为紧固完成的判断基准。
[0145]
＜实施例1、2、3的比较＞
[0146]
[表2]
[0147][0148]
在表2中，针对实施例1(＝外切口54和内切口62：无)、实施例2(＝外切口54)、实施例3(＝内切口62)，示出了形状、其形状变化以及拐点。
[0149]
在实施例1中，没有加工外切口54和内切口62。
[0150]
在实施例2中，形成了宽度w1＝1mm、长度l1＝3mm的外切口54。
[0151]
在实施例3-1中，关于内切口62，设定为宽度w3＝1mm、长度l2＝30mm。
[0152]
在实施例3-2中，设定为宽度w3＝2mm、长度l2＝30mm。
[0153]
在实施例3-3中，设定为宽度w3＝1mm、长度l2＝50mm。
[0154]
在实施例1中，根据周向的形状变化得到拐点载荷＝140kn，未得到极小点载荷。
[0155]
在实施例2中，根据周向的形状变化得到拐点载荷＝125kn，未得到极小点载荷。
[0156]
在实施例3-1中，根据周向的形状变化得到拐点载荷＝135kn，得到极小点载荷＝135kn。
[0157]
在实施例3-2中，根据周向的形状变化得到拐点载荷＝115kn，得到极小点载荷＝115kn。
[0158]
在实施例3-3中，根据周向的形状变化得到拐点载荷＝120kn，得到极小点载荷＝120kn。
[0159]
＜实施例1、2、3的效果＞
[0160]
根据这样的实施例1、2、3明确可知，在外切口54中，通过从侧面测定切口形状的张开宽度w2，能够推断适当的载荷f。在将外切口54用于形状检测的情况下，能够按照预先施加于衬垫8的每个载荷f来测量外切口54的张开宽度w2，将该张开宽度w2与实测值进行比较来推断载荷f。该推断按照每个载荷f将外切口54的张开宽度w2数据库化，通过与形状变化的实测值的对比，能够容易且准确地计算载荷f。
[0161]
在内切口62中，由于在凸缘6-1、6-2承受载荷f，贯通孔状的内切口62的内壁面闭合(接触)，从而得到显著的变化。
[0162]
在监视、测量这样的形状变化中，不同于扭矩管理、螺栓轴向力的测定，而测量非约束部8-2的形状变化(实施例1)、外切口54的形状变化(实施例2)、内切口62的形状变化(实施例3)，能够从衬垫8获取表示载荷f的变化。因此，不会受到螺栓10、凸缘6-1、6-2的影响，能够根据衬垫8的形状变化来推断施加于凸缘6-1、6-2的载荷f。
[0163]
关于外切口54、内切口62的加工形状，确认了衬垫8也能够应对各种口径、厚度。
[0164]
＜实施例4＞
[0165]
图12示出了实施例4的衬垫80的结构例。在该实施例4中，例如涡旋形的衬垫80中的至少外圈801构成非约束部8-2。在该实施例4中，将衬垫80的外圈801的外缘侧和内缘侧的、沿圆周方向伸缩的形状变化qa、qb、衬垫80的沿径向伸缩的形状变化r作为测量对象。
[0166]
＜周向的形状变化qa、qb的测量＞
[0167]
在图13的a中，横轴表示载荷[kn]，纵轴表示周向的应变(形状变化)，用由应变传感器22测量出的测量值表示在外圈801的外缘出现的形状变化qa和在内缘出现的形状变化qb。
[0168]
在外圈801中，内缘侧的应变为比外缘侧的应变大的值。即，外圈801的内缘侧发生较大的形状变化，因此容易检测由载荷f引起的衬垫80或衬垫主体802的变化的举动。
[0169]
＜周向的形状变化qb和径向的形状变化r的测量＞
[0170]
在图13的b中，横轴表示载荷[kn]，纵轴表示应变(形状变化)，用由应变传感器22测量出的测量值表示在外圈801的内缘出现的周向的形状变化qb和在径向出现的形状变化r。
[0171]
根据该测量结果，在周向的形状变化qb中，随着衬垫面压增加，测量值向正的方向增加，因此能够掌握到拉伸方向的力正在发挥作用。另外，在径向的形状变化r中，测量值随着衬垫面压的增加而向负的方向变大，因此能够掌握到变为压缩状态。
[0172]
＜实施例5＞
[0173]
图14的a示出了实施例5的衬垫80的结构例。在该实施例5中，例如至少外圈801构成非约束部8-2。在该实施例5中，在衬垫80的外圈801的一部分沿着外周形成有规定的长度的内切口82。该内切口82是形成在衬垫8的非约束部8-2内的贯通口部。该内切口82例如形成在距外圈801的外缘部规定的距离t为5[mm]的位置。在该实施例5中，例如在沿着内切口82的形成位置的外缘部分设置形状观测部14。
[0174]
例如如图14的b所示，该外圈801在来自凸缘6-1、6-2的载荷f施加于衬垫主体802之前，以规定的宽度例如为0.1[mm]开口出内切口82a。而且，当载荷f经由衬垫主体802而作用时，例如如图14的c所示那样，外圈801的开口部分的一部分或全部发生变形，成为封闭的内切口82b。在实施例5中，测量由载荷f引起的衬垫面压和内切口82b的状态时的外圈801的形状变化qc。
[0175]
在图15中，横轴表示载荷[kn]，纵轴表示应变(形状变化)，用由应变传感器22测量出的测量值表示在外圈801的与内切口82b的形成位置对应的外缘出现的周向的形状变化qc。
[0176]
在该测量结果中，在施加于衬垫的载荷增加的情况下，例如从开始加重到规定的值为止应变没有较大的变化，之后若载荷超过规定的值，则在应变传感器中测量出负的值。这产生例如表示外圈801的外缘部在周向上被压缩的形状变化。而且，周向的应变例如在载荷为220kn附近出现极小点之后，值向正方向增加。
[0177]
＜实施例4、5的效果＞
[0178]
根据实施例4、5，能够期待以下那样的效果。
[0179]
(1)通过测量夹在凸缘6-1、6-2之间的涡旋形的衬垫80的外圈801的形状变化，能够掌握载荷f对衬垫80的面压。
[0180]
(2)在涡旋形的衬垫80中，根据形成为卷绕状的衬垫主体802的形状特征，根据外圈801的测量位置而应变的状态存在差异点，从而能够详细地掌握衬垫的状态、载荷的状态。
[0181]
(3)涡旋形的衬垫80由于衬垫主体802和外圈801是不同的部件，因此与由单一部件构成的片材衬垫相比，相对于来自凸缘6-1、6-2的载荷f，在非约束部8-2产生的应变的形成倾向不同，但能够根据衬垫80的形状变化来推断从凸缘6-1、6-2施加的载荷f。
[0182]
(4)形成于涡旋形的衬垫80的内切口82借助来自凸缘6-1、6-2的载荷f而使开口部封闭，从而在外圈801产生的应变得到显著的变化。
[0183]
(5)在使用了涡旋形的衬垫80的凸缘紧固部2中，在形状变化的监视、测量中，不同于扭矩管理、螺栓轴向力的测定，而通过测量在外圈801产生的形状变化qa、qb、r(实施例4)、内切口82的形状变化(实施例5)，能够从衬垫8获取表示载荷f的变化。因此，不会受到螺栓10、凸缘6-1、6-2的影响，能够根据衬垫80的形状变化来推断施加于凸缘6-1、6-2的载荷f。
[0184]
【其他实施方式】
[0185]
(1)关于外切口54，虽然在实施例2中例示了垂直面部56和平行面部58、60，但这些只是一个例子。外切口54也可以是不具有垂直面部56的形状、使平行面部58、60不平行的例如v字形状。
[0186]
(2)关于内切口62，虽然在实施例3中例示了同心圆状的圆弧部68、70，但这些只是一个例子。内切口62也可以是圆弧部68、70不形成为恒定的宽度的形状，也可以代替圆弧状而形成为平行面或非平行面。
[0187]
(3)在衬垫8的管理工序中的形状信息等的提示工序(s4)中，也可以在管理服务器24中，通过多阶段微分等处理而生成提示获取到的形状信息的提示信息，也可以在信息提示部26(图3)中提示明示了变化点的显示部。
[0188]
如以上所说明的那样，对本公开的最优选的实施方式等进行了说明。本公开并不限定于上述记载。本领域技术人员能够基于权利要求书所记载的或者具体实施方式所公开的发明的主旨进行各种变形、变更。该变形、变更当然包含在本公开的范围内。
[0189]
产业上的可利用性
[0190]
根据本公开的衬垫的管理的方法、系统以及程序，在无需测量将凸缘间紧固的螺栓的轴向力、扭矩值，而观测由从凸缘承受的载荷引起的衬垫的形状变化，能够在不受螺栓、凸缘的紧固状态的影响的情况下根据形状信息来计算针对衬垫的载荷，能够灵活运用于衬垫更换等管理信息等方面是有益的。
[0191]
标号说明
[0192]
2：凸缘紧固部；4-1、4-2：管路；6-1、6-2：凸缘；8、80：衬垫；8-1：约束部；8-2：非约束部；10：螺栓；12：螺母；14、14-1、14-2、14-3、14-4：形状观测部；16：衬垫座；18：间隙；20：衬垫管理系统；22：应变传感器；24：管理服务器；26：信息提示部；28：处理器；30：存储部；32：输入输出(i/o)部；34：通信部；36：衬垫管理数据库(db)；38：衬垫管理文件；40：衬垫信息部；41：形状检测信息部；42：时间信息部；44：载荷信息部；46：应变传感器信息部；48：检测信息部；50：历史信息部；54：外切口；56：垂直面部；58、60：平行面部；62、82：内切口；64、66：垂直面部；68、70：圆弧部；801：外圈；802：衬垫主体；803：内圈。