JP2006220493A

JP2006220493A - Material testing machine

Info

Publication number: JP2006220493A
Application number: JP2005033224A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sawa; 健司澤
Original assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Current assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Priority date: 2005-02-09
Filing date: 2005-02-09
Publication date: 2006-08-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a materials testing machine which ensures reliability of the measured results, by providing a function for detecting the vibration produced during measurement. <P>SOLUTION: In the material testing machine 100 for measuring the characteristics of the material of a sample S, a CPU 3 executes a vibration determining program 52, to output the data related to vibration, which is detected by a vibration detecting part 2 for detecting the vibration, produced during measurement of the characteristics of the material, to a display part 7. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、試料の材料特性を測定する材料試験機に関する。 The present invention relates to a material testing machine for measuring material properties of a sample.

従来から、材料試験機として、例えば、圧子を用いて試料表面に荷重を負荷し、くぼみを形成させることによって、試料の硬さを測定する硬さ試験機が使用されている。具体的には、例えば、硬さ試験機は、荷重レバー（圧子移動部）を有しており、荷重レバーの一方の端部には圧子が備えられ、もう一方の端部には電磁力を発生させるフォースコイルが備えられている。フォースコイルで発生した力は、荷重レバーを介して圧子に伝達される。この荷重レバーを介して伝達された力によって、圧子は、試料を押圧し、試料にくぼみを形成させる。このときの圧子の押込み深さや、このとき形成したくぼみの大きさなどから、試料の硬さや強度特性などを求めることができる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１２４６８１公報 Conventionally, as a material testing machine, for example, a hardness testing machine that measures the hardness of a sample by applying a load to the surface of the sample using an indenter to form a recess is used. Specifically, for example, the hardness tester has a load lever (indenter moving part), and an indenter is provided at one end of the load lever, and electromagnetic force is applied to the other end. A force coil to be generated is provided. The force generated by the force coil is transmitted to the indenter via the load lever. The force transmitted through the load lever causes the indenter to press the sample and form a recess in the sample. The hardness and strength characteristics of the sample can be determined from the indentation depth of the indenter and the size of the recess formed at this time (see, for example, Patent Document 1).
JP 2001-124681 A

ところで、上述のような硬さ試験機を使って測定する圧子の押込み深さなどは、外乱に伴う振動に大きく影響する。すなわち、振動している環境で測定した圧子の押込み深さなどは、正確な値を示さない。そのため、防振装置などを組み込んだ硬さ試験機などが提案されている。しかしながら、防振装置の性能には限界がある。しかも、外乱に伴う振動が確実に除去できているか否かの判断は、オペレータに委ねられている。このような判断は、オペレータの予測の範囲内で実施されているため、平均より大きく外れている測定結果が、真の測定結果である場合や、不自然な値を示した測定結果が、真の測定結果である場合であっても、オペレータの予測の範囲外においては、被測定物の真の特性を見逃してしまうこととなる。 Incidentally, the indentation depth of the indenter measured using the hardness tester as described above greatly affects the vibration associated with the disturbance. That is, the indenter indentation depth measured in a vibrating environment does not show an accurate value. Therefore, a hardness tester incorporating a vibration isolator has been proposed. However, the performance of the vibration isolator is limited. In addition, it is left to the operator to determine whether or not the vibration associated with the disturbance can be removed reliably. Since such a determination is made within the range of the operator's prediction, a measurement result that is far from the average is a true measurement result, or a measurement result that shows an unnatural value is true. Even in the case of the measurement result, the true characteristic of the object to be measured is missed outside the operator's prediction range.

本発明の課題は、測定中に生じた振動を検出する機能を備えることによって、測定結果の信頼性を保証する材料試験機を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a material testing machine that guarantees the reliability of measurement results by providing a function of detecting vibration generated during measurement.

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、試料の材料特性を測定する材料特性測定手段（例えば、材料特性測定部１、ＣＰＵ３、材料特性測定プログラム５１）を備えた材料試験機（例えば、材料試験機１００）において、前記材料特性測定手段による測定中に生じた振動を検出する振動検出手段（例えば、振動検出部２）と、前記振動検出手段により検出された振動に関するデータを出力手段（例えば、表示部７）に出力する出力制御手段（例えば、ＣＰＵ３、振動判定プログラム５２）と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 is a material test including material property measuring means (for example, material property measuring unit 1, CPU 3, material property measuring program 51) for measuring material properties of a sample. In a machine (for example, the material testing machine 100), vibration detection means (for example, vibration detection unit 2) for detecting vibration generated during measurement by the material property measurement means, and data relating to vibration detected by the vibration detection means Output control means (e.g., CPU 3, vibration determination program 52) that outputs to the output means (e.g., display unit 7).

請求項２に記載の発明は、試料の材料特性を測定する材料特性測定手段（例えば、材料特性測定部１、ＣＰＵ３、材料特性測定プログラム５１）を備えた材料試験機（例えば、材料試験機１００）において、前記材料特性測定手段による測定中に生じた振動を検出する振動検出手段（例えば、振動検出部２）と、前記振動検出手段により検出された振動が所定の大きさを超えた場合は、その旨を報知する報知手段（例えば、ＣＰＵ３、振動判定プログラム５２、表示部７）と、を備えることを特徴とする。 The invention described in claim 2 is a material testing machine (for example, the material testing machine 100) provided with material characteristics measuring means (for example, the material characteristics measuring unit 1, the CPU 3, the material characteristics measuring program 51) for measuring the material characteristics of the sample. ), When the vibration detected by the material property measuring means (for example, the vibration detecting unit 2) and the vibration detected by the vibration detecting means exceed a predetermined magnitude. And a notification means (for example, CPU 3, vibration determination program 52, display unit 7) for notifying that effect.

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の材料試験機において、前記振動検出手段により検出された振動が所定の大きさを超えた場合は、前記材料特性測定手段により測定した結果を所定のロジックに従って補正する補正手段（例えば、ＣＰＵ３、結果補正プログラム５３）を備えることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the material testing machine according to the first or second aspect, when the vibration detected by the vibration detection means exceeds a predetermined magnitude, the measurement is performed by the material characteristic measurement means. Correction means (for example, CPU 3, result correction program 53) for correcting the result according to a predetermined logic is provided.

請求項１に記載の発明によれば、振動検出手段によって、材料特性測定手段による測定中に生じた振動を検出することができる。さらに、出力制御手段によって、振動検出手段により検出された振動に関するデータを出力手段に出力することができる。したがって、オペレータは、測定中に、どの程度の大きさの振動が生じたか知ることができることとなる。特に、材料特性の結果が、オペレータの予測の範囲外であった場合には、オペレータは、その要因が、振動に因るものなのか、被測定物の特性に因るものなのかを判定することができ、結果として、測定結果の信頼性を保証することができることとなる。 According to the first aspect of the present invention, the vibration generated during the measurement by the material property measuring means can be detected by the vibration detecting means. Furthermore, the output control means can output data relating to the vibration detected by the vibration detection means to the output means. Therefore, the operator can know how much vibration has occurred during the measurement. In particular, when the result of the material property is outside the range of the operator's prediction, the operator determines whether the cause is due to vibration or the property of the object to be measured. As a result, the reliability of the measurement result can be guaranteed.

請求項２に記載の発明によれば、振動検出手段によって、材料特性測定手段による測定中に生じた振動を検出することができる。さらに、報知手段によって、振動検出手段により検出された振動が所定の大きさを超えた場合は、その旨を報知することができる。したがって、オペレータは、測定中に、所定の大きさ以上の振動が生じたか否かを知ることができることとなる。特に、材料特性の結果が、オペレータの予測の範囲外であった場合には、オペレータは、その要因が、振動に因るものなのか、被測定物の特性に因るものなのかを、即座に判定することができ、結果として、測定結果の信頼性を保証することができることとなる。 According to the second aspect of the present invention, the vibration generated during the measurement by the material property measuring means can be detected by the vibration detecting means. Furthermore, when the vibration detected by the vibration detection means exceeds a predetermined magnitude, the notification means can notify that fact. Therefore, the operator can know whether or not vibration of a predetermined magnitude or more has occurred during the measurement. In particular, if the material property result is outside the range of the operator's prediction, the operator immediately determines whether the cause is due to vibration or the property of the object being measured. As a result, the reliability of the measurement result can be guaranteed.

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、振動検出手段により検出された振動が所定の大きさを超えた場合は、補正手段によって、材料特性測定手段により測定した結果を所定のロジックに従って補正することができる。したがって、材料特性の測定中に、振動によって測定結果が損なわれた場合であっても、材料特性の測定をやり直すことなく、正確な結果を得ることができることとなる。 According to the third aspect of the invention, it is of course possible to obtain the same effect as that of the first or second aspect of the invention, and when the vibration detected by the vibration detecting means exceeds a predetermined magnitude. The correction means can correct the result measured by the material property measurement means according to a predetermined logic. Therefore, even if the measurement result is lost due to vibration during measurement of the material property, an accurate result can be obtained without re-measurement of the material property.

以下、図を参照して、本発明にかかる材料試験機及び材料試験機における処理の最良の形態を詳細に説明する。
本実施の形態においては、材料試験機として、硬さ試験機を例示して説明する。硬さ試験機は、試料の材料特性として、試料の硬さを測定するものである。 Hereinafter, the best mode of processing in a material testing machine and a material testing machine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the present embodiment, a hardness tester will be exemplified and described as a material tester. The hardness tester measures the hardness of a sample as a material property of the sample.

[材料試験機]
材料試験機１００は、例えば、図１に示すように、材料特性測定手段としての材料特性測定部１、振動検出手段としての振動検出部２、アンプモジュール２１、Ａ／Ｄ変換部２２、ＣＰＵ３、ＲＡＭ４、記憶部５、入力部６、表示部７、計時部８などを備えて構成される。 [Material testing machine]
For example, as shown in FIG. 1, the material testing machine 100 includes a material property measuring unit 1 as a material property measuring unit, a vibration detecting unit 2 as a vibration detecting unit, an amplifier module 21, an A / D conversion unit 22, a CPU 3, A RAM 4, a storage unit 5, an input unit 6, a display unit 7, a time measuring unit 8 and the like are provided.

材料特性測定部１は、例えば、図１、２に示すように、圧子移動部１１、駆動部１２、バネ変位量センサ１３、圧子移動部位置センサ１４などを備えて構成される。 For example, as shown in FIGS. 1 and 2, the material property measuring unit 1 includes an indenter moving unit 11, a driving unit 12, a spring displacement sensor 13, an indenter moving unit position sensor 14, and the like.

圧子移動部１１は、材料特性測定部１の本体１ａに回動自在に支持されており、圧子移動部１１の自由端部には、圧子Ａが取り付けられている。この圧子移動部１１の自由端部の回動（時計回り方向）によって、圧子Ａは、圧子軸下方向に移動して、圧子Ａの下方に設けられた試料台Ｂの上に載置された試料Ｓを押圧する。そして、圧子Ａが試料Ｓを押圧することによって、試料Ｓの表面には、圧痕が形成されることとなる。さらに、圧子移動部１１の自由端部の回動（反時計回り方向）によって、圧子Ａは、圧子軸上方向に移動して、押圧していた試料Ｓから離れることとなる。 The indenter moving unit 11 is rotatably supported by the main body 1 a of the material property measuring unit 1, and an indenter A is attached to the free end of the indenter moving unit 11. By rotation (clockwise direction) of the free end of the indenter moving portion 11, the indenter A moves downward in the indenter axis and is placed on the sample table B provided below the indenter A. The sample S is pressed. Then, when the indenter A presses the sample S, an indentation is formed on the surface of the sample S. Furthermore, the indenter A moves upward on the indenter axis by moving the free end of the indenter moving part 11 (counterclockwise direction), and is separated from the pressed sample S.

駆動部１２は、ＣＰＵ３から入力される駆動信号に従い、圧子Ａが取り付けられた圧子移動部１１の自由端部を回動させることによって、圧子Ａに、試料Ｓを押圧して圧痕を形成させるための押圧力を付与する。具体的には、駆動部１２には、駆動源１２ａとして、例えば、圧電素子やフォースコイルなどが備えられている。駆動部１２は、駆動源１２ａから発生する力を、板バネ１１ａを介して、圧子移動部１１に伝達し、圧子移動部１１の自由端部を時計回り方向に回動させる。この時計回り方向の回動に伴い、圧子Ａは圧子軸下方向に移動して、所定の押圧力で試料Ｓに押込まれることとなる。 The driving unit 12 rotates the free end of the indenter moving unit 11 to which the indenter A is attached in accordance with a driving signal input from the CPU 3, thereby pressing the sample S on the indenter A to form an indentation. A pressing force of Specifically, the drive unit 12 includes, for example, a piezoelectric element or a force coil as the drive source 12a. The drive unit 12 transmits the force generated from the drive source 12a to the indenter moving unit 11 via the leaf spring 11a, and rotates the free end of the indenter moving unit 11 in the clockwise direction. With this clockwise rotation, the indenter A moves downward in the indenter axis and is pushed into the sample S with a predetermined pressing force.

バネ変位量センサ１３は、板バネ１１ａのバネ変位量を検出する。具体的には、バネ変位量センサ１３は、例えば、ガラススケールを光学的に読み取る変位センサユニット（リニアスケール）からなり、板バネ１１ａが、駆動部１２の駆動源１２ａから発生する力を圧子移動部１１に伝達する際における、板バネ１１ａの変位量を検出することができるようになっている。ここで、バネ変位量は、圧子Ａの押圧力に比例する。そして、バネ変位量センサ１３により検出された板バネ１１ａの変位量は、Ａ／Ｄ変換部（図示省略）によって、圧子Ａの押圧力に関するデータに変換されて、ＣＰＵ３に出力される。 The spring displacement sensor 13 detects the spring displacement of the leaf spring 11a. Specifically, the spring displacement sensor 13 includes, for example, a displacement sensor unit (linear scale) that optically reads a glass scale, and the leaf spring 11a moves the force generated from the drive source 12a of the drive unit 12 by indentation. It is possible to detect the amount of displacement of the leaf spring 11a during transmission to the portion 11. Here, the amount of spring displacement is proportional to the pressing force of the indenter A. The displacement amount of the leaf spring 11a detected by the spring displacement amount sensor 13 is converted into data related to the pressing force of the indenter A by an A / D conversion unit (not shown), and is output to the CPU 3.

圧子移動部位置センサ１４は、圧子移動部１１の移動量を検出する。具体的には、圧子移動部位置センサ１４は、例えば、ガラススケールを光学的に読み取る変位センサユニット（リニアスケール）からなり、圧子移動部１１の移動量を検出することができるようになっている。ここで、圧子移動部１１の移動量は、試料Ｓへの圧子Ａの押込み深さに比例する。そして、圧子移動部位置センサ１４により検出された圧子移動部１１の移動量は、Ａ／Ｄ変換部（図示省略）によって、圧子Ａの押込み深さに関するデータに変換されて、ＣＰＵ３に出力される。 The indenter moving unit position sensor 14 detects the amount of movement of the indenter moving unit 11. Specifically, the indenter moving unit position sensor 14 is composed of, for example, a displacement sensor unit (linear scale) that optically reads a glass scale, and can detect the amount of movement of the indenter moving unit 11. . Here, the moving amount of the indenter moving unit 11 is proportional to the depth of indentation of the indenter A into the sample S. Then, the amount of movement of the indenter moving unit 11 detected by the indenter moving unit position sensor 14 is converted into data relating to the indentation depth of the indenter A by an A / D conversion unit (not shown) and output to the CPU 3. .

振動検出部２は、例えば、周知の加速度センサなどにより構成され、検出したアナログ振動検出信号をアンプモジュール２１に出力する。 The vibration detection unit 2 includes, for example, a well-known acceleration sensor, and outputs the detected analog vibration detection signal to the amplifier module 21.

アンプモジュール２１は、振動検出部２から常時送信されるアナログ振動検出信号を増幅する。 The amplifier module 21 amplifies the analog vibration detection signal that is constantly transmitted from the vibration detection unit 2.

Ａ／Ｄ変換部２２は、アンプモジュール２１によって増幅されたアナログ信号を、振動値（例えば、加速度の値）として表したデジタル信号である振動データ（例えば、加速度データ）に変換して、ＣＰＵ３に出力する。 The A / D converter 22 converts the analog signal amplified by the amplifier module 21 into vibration data (for example, acceleration data) that is a digital signal represented as a vibration value (for example, acceleration value), and sends it to the CPU 3. Output.

ＣＰＵ３は、記憶部５に記憶された材料試験機１００用の各種処理プログラムに従って各種の制御動作を行う。 The CPU 3 performs various control operations according to various processing programs for the material testing machine 100 stored in the storage unit 5.

ＲＡＭ４は、ＣＰＵ３によって実行される処理プログラムなどを展開するためのプログラム格納領域や、入力データや上記処理プログラムが実行される際に生じる処理結果などを格納するデータ格納領域などを備える。 The RAM 4 includes a program storage area for expanding a processing program executed by the CPU 3, a data storage area for storing input data, a processing result generated when the processing program is executed, and the like.

記憶部５は、材料試験機１００で実行可能なシステムプログラム、当該システムプログラムで実行可能な各種処理プログラム、これら各種処理プログラムを実行する際に使用されるデータ、ＣＰＵ３によって演算処理された処理結果のデータなどを記憶する。なお、プログラムは、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードの形で記憶部５に記憶されている。具体的には、記憶部５は、材料特性測定プログラム５１、振動判定プログラム５２、結果補正プログラム５３などを記憶している。 The storage unit 5 stores a system program that can be executed by the material testing machine 100, various processing programs that can be executed by the system program, data that is used when these various processing programs are executed, and processing results that are arithmetically processed by the CPU 3. Store data etc. The program is stored in the storage unit 5 in the form of a computer readable program code. Specifically, the storage unit 5 stores a material property measurement program 51, a vibration determination program 52, a result correction program 53, and the like.

材料特性測定プログラム５１は、ＣＰＵ３に、試料Ｓの材料特性を測定する機能を実現させる。
本実施の形態においては、試料Ｓの材料特性として、試料Ｓの硬さを測定する場合を例示して説明する。
具体的には、オペレータの入力部６の操作などによって、試料Ｓの材料特性を測定するよう指示されると、ＣＰＵ３は、材料特性測定プログラム５１を実行して、材料特性測定部１の駆動部１２に駆動信号を出力する。そして、ＣＰＵ３は、材料特性測定部１のバネ変位量センサ１３からＣＰＵ３に随時入力される圧子Ａの押圧力に関するデータと、材料特性測定部１の圧子移動部位置センサ１４から随時入力される圧子Ａの押込み深さに関するデータと、振動検出部２から随時入力される加速度データとを、計時部８から随時入力されるクロック信号に従って同期させて、所定時間毎に、ＲＡＭ４に記憶させる。ＣＰＵ３は、かかる材料特性測定プログラム５１を実行することにより、材料特性測定手段として機能する。 The material property measurement program 51 causes the CPU 3 to realize a function of measuring the material property of the sample S.
In the present embodiment, the case where the hardness of the sample S is measured will be described as an example of the material property of the sample S.
Specifically, when instructed by the operator to operate the input unit 6 or the like to measure the material property of the sample S, the CPU 3 executes the material property measurement program 51 to drive the drive unit of the material property measurement unit 1. 12 outputs a drive signal. Then, the CPU 3 receives data on the pressing force of the indenter A that is input from time to time to the CPU 3 from the spring displacement sensor 13 of the material property measuring unit 1 and an indenter that is input from time to time to the indenter moving unit position sensor 14 of the material property measuring unit 1. Data on the indentation depth of A and acceleration data input from the vibration detection unit 2 as needed are synchronized according to a clock signal input from the time measurement unit 8 as needed and stored in the RAM 4 at predetermined time intervals. The CPU 3 functions as a material property measurement unit by executing the material property measurement program 51.

振動判定プログラム５２は、ＣＰＵ３に、振動検出部２により検出された、材料特性の測定中に生じた振動が、所定の大きさを超えたか否かを判断し、所定の大きさを超えていない場合は、振動検出部２により検出した振動に関するデータを表示部７に表示する機能を実現させる。一方、所定の大きさを超えた場合には、振動検出部２により検出した振動に関するデータを表示部７に表示するとともに、振動が所定の大きさを超えた旨を報知する機能を実現させる。
具体的には、ＣＰＵ３は、振動判定プログラム５２を実行して、材料特性の測定中に振動検出部２から随時入力された振動に関するデータとしての加速度データに基づいて、加速度の値が、予め設定した所定の値を超えたか否かを判断する。そして、ＣＰＵ３は、加速度の値が予め設定した所定の値を超えていないと判断した場合は、材料特性の測定中の加速度データを表示部７に表示する。一方、ＣＰＵ３は、加速度の値が予め設定した所定の値を超えたと判断した場合は、材料特性の測定中の加速度データを表示部７に表示するとともに、加速度の値が所定の値を超えた旨を表示部７に表示することによって、オペレータに報知する。ＣＰＵ３は、かかる振動判定プログラム５２を実行することにより、出力制御手段、報知手段として機能する。 The vibration determination program 52 determines whether or not the vibration generated during the measurement of the material characteristics detected by the vibration detection unit 2 exceeds a predetermined magnitude, and does not exceed the predetermined magnitude. In this case, a function of displaying data related to vibration detected by the vibration detection unit 2 on the display unit 7 is realized. On the other hand, when the predetermined magnitude is exceeded, the data regarding the vibration detected by the vibration detecting unit 2 is displayed on the display unit 7 and a function of notifying that the vibration exceeds the predetermined magnitude is realized.
Specifically, the CPU 3 executes the vibration determination program 52, and the acceleration value is set in advance based on acceleration data as data relating to vibration that is input as needed from the vibration detection unit 2 during measurement of the material characteristics. It is determined whether or not the predetermined value is exceeded. When the CPU 3 determines that the acceleration value does not exceed a predetermined value set in advance, the CPU 3 displays the acceleration data during measurement of the material characteristics on the display unit 7. On the other hand, when the CPU 3 determines that the acceleration value has exceeded a predetermined value set in advance, the acceleration data during measurement of the material characteristics is displayed on the display unit 7 and the acceleration value has exceeded the predetermined value. By displaying the effect on the display unit 7, the operator is notified. The CPU 3 functions as an output control unit and a notification unit by executing the vibration determination program 52.

結果補正プログラム５３は、ＣＰＵ３に、振動検出部２により検出された材料特性の測定中に生じた振動が、所定の大きさを超えた場合は、材料特性の測定結果を所定のロジックに従って補正する機能を実現させる。
具体的には、ＣＰＵ３は、振動判定プログラム５２を実行することによって振動検出部２により検出された加速度の値が予め設定した所定の値を超えたと判断した場合は、結果補正プログラム５３を実行して、ＲＡＭ４に記憶された圧子Ａの押圧力に関するデータと圧子Ａの押込み深さに関するデータとを、予め設定された所定のロジックに従って補正する。ＣＰＵ３は、かかる結果補正プログラム５３を実行することにより、補正手段として機能する。
ここで、所定のロジックとは、例えば、加速度の値が所定の値を超えた際に生じた圧子Ａの押圧力に関するデータや圧子Ａの押込み深さに関するデータのずれを、ずれがなかったように補正するロジックや、圧子Ａの押圧力の値や圧子Ｓの押込み深さの値などに、加速度の値に対応する係数を乗じるロジック、測定時間と加速度との関係を示すデータである振動データの波形の種類を判別して、当該波形の種類に対応させて補正するロジックなどが挙げられる。加速度の値に対応する係数、波形の種類に対応する補正方法などは、理論的に得られたものであっても、経験的に得られたものであっても良く、例えば、記憶部５に記憶されている。 The result correction program 53 causes the CPU 3 to correct the measurement result of the material characteristic according to a predetermined logic when the vibration generated during the measurement of the material characteristic detected by the vibration detection unit 2 exceeds a predetermined magnitude. Realize the function.
Specifically, when the CPU 3 determines that the acceleration value detected by the vibration detection unit 2 has exceeded a predetermined value by executing the vibration determination program 52, the CPU 3 executes the result correction program 53. Thus, the data relating to the pressing force of the indenter A and the data relating to the indentation depth of the indenter A stored in the RAM 4 are corrected according to a predetermined logic set in advance. The CPU 3 functions as a correction unit by executing the result correction program 53.
Here, the predetermined logic means, for example, that there is no deviation in data regarding the pressing force of the indenter A and data regarding the indentation depth of the indenter A generated when the acceleration value exceeds a predetermined value. , Logic for multiplying the value of the pressing force of the indenter A and the value of the indentation depth of the indenter S by a coefficient corresponding to the acceleration value, and vibration data that is a data indicating the relationship between the measurement time and the acceleration For example, a logic that determines the type of the waveform and corrects the waveform according to the type of the waveform. The coefficient corresponding to the acceleration value, the correction method corresponding to the type of waveform, and the like may be theoretically obtained or empirically obtained. It is remembered.

入力部６は、例えば、カーソルキー、文字／数字キー、各種機能キーなどから構成され、オペレータのキー操作に伴う押下信号をＣＰＵ３に出力する。また、入力部６は、必要に応じてマウスやタッチパネルなどのポインティングデバイスや、バーコードリーダ、ノートパッド、スキャナ、ＯＣＲ装置など、その他の入力装置を備えるものとしても良い。本発明における入力部６は、例えば、オペレータが、ＣＰＵ３に、試料Ｓの材料特性を測定するよう指示する際などに使用される。 The input unit 6 includes, for example, a cursor key, a character / number key, various function keys, and the like, and outputs a press signal accompanying the key operation of the operator to the CPU 3. Further, the input unit 6 may include other input devices such as a pointing device such as a mouse or a touch panel, a bar code reader, a note pad, a scanner, and an OCR device as necessary. The input unit 6 in the present invention is used, for example, when the operator instructs the CPU 3 to measure the material property of the sample S.

表示部７は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネルなどから構成され、ＣＰＵ３から入力される表示信号に従って所与の表示処理を行う。本発明における表示部７は、例えば、ＣＰＵ３が、振動検出部２により検出された振動に関するデータを表示する際や、振動検出部２により検出された振動が所定の大きさを超えた場合にその旨を報知する際などに使用され、出力手段、報知手段として機能する。 The display unit 7 is composed of, for example, an LCD (Liquid Crystal Display) panel or the like, and performs a given display process according to a display signal input from the CPU 3. The display unit 7 according to the present invention is, for example, when the CPU 3 displays data related to vibration detected by the vibration detection unit 2 or when the vibration detected by the vibration detection unit 2 exceeds a predetermined magnitude. It is used when notifying the effect, and functions as an output means and a notification means.

計時部８は、時刻や日付を計時し、計時された時間データなどは、ＣＰＵ３を介して記憶部５に送られて順次更新セットされる。例えば、所定周波数のクロック信号を発振する発振回路（図示省略）と、該発振回路からの信号を分周して所定周波数の信号を得る分周回路（図示省略）と、一秒単位の時間データに変換するための時刻用カウンタ（図示省略）などを備える。 The timekeeping unit 8 keeps time and date, and the time data and the like timed are sent to the storage unit 5 via the CPU 3 and sequentially updated and set. For example, an oscillation circuit (not shown) that oscillates a clock signal of a predetermined frequency, a frequency divider (not shown) that divides the signal from the oscillation circuit to obtain a signal of a predetermined frequency, and time data in units of one second And a time counter (not shown) for conversion to the above.

[材料試験機における処理]
次に、材料試験機１００における処理について、図を参照して説明する。
まず、材料特性の測定に関する処理について、図３のフローチャートを参照して説明する。
なお、本実施の形態においては、試料Ｓの材料特性の測定として、試料Ｓの硬さの測定を例示して説明する。 [Processing in material testing machines]
Next, processing in the material testing machine 100 will be described with reference to the drawings.
First, processing related to measurement of material properties will be described with reference to the flowchart of FIG.
In the present embodiment, the measurement of the hardness of the sample S will be described as an example of the measurement of the material characteristics of the sample S.

まず、ＣＰＵ３は、材料特性測定プログラム５１を実行することによって、圧子Ａの押圧力の値と、圧子Ａの押込み深さの値とを初期化する（ステップＳ１１）。
具体的には、材料特性測定部１のバネ変位量センサ１３によって検出されて、ＣＰＵ３に入力された圧子Ａの押圧力の値と、材料特性測定部１の圧子移動部位置センサ１４によって検出されて、ＣＰＵ３に入力された圧子Ａの押込み深さの値とを初期化する。初期化することによって、例えば、圧子Ａの押圧力の値は「０ｍＮ」となり、圧子Ａの押込み深さの値は「０ｎｍ」となる。 First, the CPU 3 initializes the value of the pressing force of the indenter A and the value of the indentation depth of the indenter A by executing the material characteristic measurement program 51 (step S11).
Specifically, the value of the pressing force of the indenter A detected by the spring displacement sensor 13 of the material property measuring unit 1 and input to the CPU 3 and the indenter moving unit position sensor 14 of the material property measuring unit 1 are detected. Thus, the value of the indentation depth of the indenter A input to the CPU 3 is initialized. By initializing, for example, the value of the pressing force of the indenter A becomes “0 mN”, and the value of the indentation depth of the indenter A becomes “0 nm”.

次いで、ＣＰＵ３は、駆動部１２に駆動信号を出力して（ステップＳ１２）、圧子移動部１１の回動を開始させる。
具体的には、ＣＰＵ３から入力された駆動信号に従って、駆動部１２の駆動源１２ａは力を発生する。当該発生した力は、板バネ１１ａを介して、圧子Ａが取り付けられた圧子移動部１１に伝達される。圧子移動部１１は、当該伝達された力によって、所定の速度で、時計回り方向に回動し、その後、所定の速度で、反時計回り方向に回動する。圧子移動部１１の時計回り方向の回動によって、圧子Ａは圧子軸下方向に移動して、所定の押圧力で試料Ｓに押込まれる。所定時間経過後、圧子移動部１１の反時計回り方向の回動によって、圧子Ａは圧子軸上方向に移動して、押圧していた試料Ｓから離れる。そして、圧子移動部１１は、初期位置、すなわち、移動開始時における位置に戻るまで、反時計回り方向に回動する。 Next, the CPU 3 outputs a drive signal to the drive unit 12 (step S12), and starts the rotation of the indenter moving unit 11.
Specifically, the drive source 12a of the drive unit 12 generates force in accordance with the drive signal input from the CPU 3. The generated force is transmitted to the indenter moving unit 11 to which the indenter A is attached via the leaf spring 11a. The indenter moving unit 11 is rotated clockwise at a predetermined speed by the transmitted force, and is then rotated counterclockwise at a predetermined speed. By the clockwise rotation of the indenter moving part 11, the indenter A moves in the downward direction of the indenter axis and is pushed into the sample S with a predetermined pressing force. After a predetermined period of time, the indenter A moves upward on the indenter axis and moves away from the pressed sample S by the counterclockwise rotation of the indenter moving unit 11. And the indenter moving part 11 rotates counterclockwise until it returns to the initial position, that is, the position at the start of movement.

圧子移動部１１が回動を開始すると、ＣＰＵ３は、ＣＰＵ３に随時入力される圧子Ａの押圧力に関するデータと、圧子Ａの押込み深さに関するデータと、振動データとを同期させて、所定時間毎に取得して、ＲＡＭ４に記憶させる（ステップＳ１３）。
具体的には、材料特性測定部１のバネ変位量センサ１３によって検出されて、ＣＰＵ３に随時入力される圧子Ａの押圧力に関するデータと、材料特性測定部１の圧子移動部位置センサ１４によって検出されて、ＣＰＵ３に随時入力される圧子Ａの押込み深さに関するデータと、振動検出部２によって検出されて、ＣＰＵ３に随時入力される振動データ（例えば、加速度データ）とを、計時部８からＣＰＵ３に随時入力されるクロック信号に従って同期させて、所定時間毎に取得して、ＲＡＭ４に記憶させる。すなわち、時間の値と、圧子Ａの押圧力の値と、圧子Ａの押込み深さの値と、振動値（例えば、加速度の値）とを、それぞれ対応付けて、ＲＡＭ４に記憶させる。 When the indenter moving unit 11 starts to rotate, the CPU 3 synchronizes the data relating to the pressing force of the indenter A, the data relating to the indentation depth of the indenter A, and the vibration data, which are input to the CPU 3 at any time, and every predetermined time. And stored in the RAM 4 (step S13).
Specifically, the data relating to the pressing force of the indenter A, which is detected by the spring displacement sensor 13 of the material property measuring unit 1 and is input to the CPU 3 as needed, and the indenter moving unit position sensor 14 of the material property measuring unit 1 are detected. Then, data relating to the indentation depth of the indenter A, which is input to the CPU 3 as needed, and vibration data (for example, acceleration data) which is detected by the vibration detection unit 2 and is input to the CPU 3 as needed are sent from the time measuring unit 8 to the CPU 3. In synchronization with the clock signal input as needed, the data is acquired at predetermined intervals and stored in the RAM 4. That is, the time value, the pressure value of the indenter A, the value of the indentation depth of the indenter A, and the vibration value (for example, acceleration value) are associated with each other and stored in the RAM 4.

そして、ＣＰＵ３は、圧子移動部１１が、反時計回り方向の回動によって、初期位置に戻ると、ＣＰＵ３に随時入力される圧子Ａの押圧力に関するデータと、圧子Ａの押込み深さに関するデータと、加速度データとを取得するのを停止して、ＲＡＭ４に記憶させるのを停止する（ステップＳ１４）。これにより、本処理は終了となる。 Then, when the indenter moving unit 11 returns to the initial position by the counterclockwise rotation, the CPU 3 stores data regarding the pressing force of the indenter A and data regarding the indentation depth of the indenter A that are input to the CPU 3 as needed. Then, acquisition of acceleration data is stopped, and storage in the RAM 4 is stopped (step S14). Thereby, this process is complete | finished.

次に、振動の判定に関する処理について、図４のフローチャートを参照して説明する。 Next, processing relating to vibration determination will be described with reference to the flowchart of FIG.

オペレータにより材料特性測定部１の試料台Ｂの上に試料Ｓが載せられ、オペレータの入力部６の操作などによって、試料Ｓの材料特性の測定が指示されると（ステップＳ２１）、ＣＰＵ３は、図３に示す材料特性の測定に関する処理を行う（ステップＳ２２）。 When the operator places the sample S on the sample table B of the material property measuring unit 1 and instructs the measurement of the material property of the sample S by operating the input unit 6 of the operator (step S21), the CPU 3 Processing related to the measurement of material properties shown in FIG. 3 is performed (step S22).

次いで、ＣＰＵ３は、振動判定プログラム５２を実行することによって、図３のステップＳ１３においてＲＡＭ４に記憶された振動値（加速度の値）が、予め設定された所定の値を超えたか否かを判断する（ステップＳ２３）。具体的には、加速度の値が、例えば、「０．５Ｇａｌ」を超えたか否かを判断する。 Next, the CPU 3 executes the vibration determination program 52 to determine whether or not the vibration value (acceleration value) stored in the RAM 4 in step S13 in FIG. 3 exceeds a predetermined value set in advance. (Step S23). Specifically, it is determined whether or not the acceleration value exceeds, for example, “0.5 Gal”.

ステップＳ２３において、所定の値を超えていないと判断すると（ステップＳ２３；Ｎｐ）、すなわち、加速度の値が、例えば、「０．５Ｇａｌ」を超えていないと判断すると、ＣＰＵ３は、図３のステップＳ１３においてＲＡＭ４に記憶された圧子Ａの押圧力に関するデータと、圧子Ａの押込み深さに関するデータと、加速度データとを表示部７に表示して（ステップＳ２４）、本処理を終了する。このとき、表示部７には、例えば、図５に示すような振動が所定の大きさを超えていない場合の測定結果画面が表示されている。 If it is determined in step S23 that the predetermined value is not exceeded (step S23; Np), that is, if it is determined that the acceleration value does not exceed, for example, “0.5 Gal”, the CPU 3 performs step of FIG. In S13, data relating to the pressing force of the indenter A, data relating to the indentation depth of the indenter A, and acceleration data stored in the RAM 4 are displayed on the display unit 7 (step S24), and this process is terminated. At this time, for example, a measurement result screen in the case where the vibration does not exceed a predetermined magnitude as shown in FIG. 5 is displayed on the display unit 7.

振動が所定の大きさを超えていない場合の測定結果画面には、具体的には、例えば、図５に示すように振動データ５ａ、材料特性データ[１]５ｂ、材料特性データ[２]５ｃなどが表示されている。ここで、振動データ５ａのグラフから、材料特性の測定中に、加速度が、「０．５Ｇａｌ」を超えた時はなかったことが分かる。
振動データ５ａの横軸は、測定時間[秒]を示す。振動データ５ａの縦軸は、加速度[Ｇａｌ]を示す。測定時間[秒]は、具体的には、材料特性の測定中に、計時部８からＣＰＵ３に随時入力された時間データである。加速度[Ｇａｌ]は、具体的には、材料特性の測定中に、振動検出部２からＣＰＵ３に随時入力された加速度データである。
材料特性データ[１]５ｂの横軸は、圧子の押込み深さ[ｎｍ]を示す。材料特性データ[１]５ｂの縦軸は、圧子の押圧力[ｍＮ]を示す。圧子の押込み深さ[ｎｍ]は、具体的には、材料特性の測定中に、材料特性測定部１の圧子移動部位置センサ１４からＣＰＵ３に随時入力された圧子Ａの押込み深さに関するデータである。圧子の押圧力[ｍＮ]は、具体的には、材料特性の測定中に、材料特性測定部１のバネ変位量センサ１３からＣＰＵ３に随時入力された圧子Ａの押圧力に関するデータである。
材料特性データ[２]５ｃの横軸は、振動データ５ａの横軸と同一であり、測定時間[秒]を示す。材料特性データ[２]５ｃの縦軸は、材料特性データ[１]５ｂの横軸と同一であり、圧子の押込み深さ[ｎｍ]を示す。 Specifically, on the measurement result screen when the vibration does not exceed a predetermined magnitude, for example, as shown in FIG. 5, vibration data 5a, material characteristic data [1] 5b, material characteristic data [2] 5c Etc. are displayed. Here, it can be seen from the graph of the vibration data 5a that the acceleration did not exceed “0.5 Gal” during the measurement of the material properties.
The horizontal axis of the vibration data 5a indicates the measurement time [second]. The vertical axis of the vibration data 5a represents acceleration [Gal]. Specifically, the measurement time [second] is time data input from the time measuring unit 8 to the CPU 3 at any time during measurement of the material characteristics. Specifically, the acceleration [Gal] is acceleration data input from the vibration detection unit 2 to the CPU 3 at any time during measurement of material properties.
The horizontal axis of the material characteristic data [1] 5b indicates the indentation depth [nm] of the indenter. The vertical axis of the material property data [1] 5b indicates the pressing force [mN] of the indenter. The indenter indentation depth [nm] is specifically data relating to the indenter A indentation depth, which is input from time to time to the CPU 3 from the indenter moving unit position sensor 14 of the material property measuring unit 1 during measurement of the material properties. is there. Specifically, the pressing force [mN] of the indenter is data relating to the pressing force of the indenter A that is input from time to time to the CPU 3 from the spring displacement sensor 13 of the material property measuring unit 1 during measurement of the material property.
The horizontal axis of the material property data [2] 5c is the same as the horizontal axis of the vibration data 5a and indicates the measurement time [second]. The vertical axis of the material property data [2] 5c is the same as the horizontal axis of the material property data [1] 5b and indicates the indentation depth [nm] of the indenter.

一方、ステップＳ２３において、所定の値を超えたと判断すると（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、すなわち、加速度の値が、「０．５Ｇａｌ」を超えたと判断すると、ＣＰＵ３は、図３のステップＳ１３においてＲＡＭ４に記憶された圧子Ａの押圧力に関するデータと、圧子Ａの押込み深さに関するデータと、加速度データとを表示部７に表示する。さらに、加速度の値が予め設定された所定の値を超えた旨を、表示部７に表示することによって、オペレータに報知する（ステップＳ２５）。このとき、表示部７には、例えば、図６に示すような振動が所定の大きさを超えた場合の測定結果画面が表示されている。 On the other hand, if it is determined in step S23 that the predetermined value has been exceeded (step S23; Yes), that is, if it is determined that the acceleration value has exceeded “0.5 Gal”, the CPU 3 stores the value in the RAM 4 in step S13 in FIG. The stored data regarding the pressing force of the indenter A, data regarding the indentation depth of the indenter A, and acceleration data are displayed on the display unit 7. Further, the operator is notified by displaying on the display unit 7 that the acceleration value has exceeded a predetermined value (step S25). At this time, for example, a measurement result screen when the vibration exceeds a predetermined magnitude as shown in FIG. 6 is displayed on the display unit 7.

振動が所定の大きさを超えた場合の測定結果画面には、具体的には、例えば、図６に示すように、振動データ６ａ、材料特性データ[１]６ｂ、材料特性データ[２]６ｃ、振動が所定の大きさを超えた旨の表示６ｄ、「補正」ボタン６ｅなどが表示されている。ここで、振動データ６ａのグラフから、材料特性の測定中に、加速度が、「０．５Ｇａｌ」を超えた時（図６のグラフにおいては、測定時間が約２．５〜５．０秒の間）があったことが分かる。
振動データ６ａの横軸は、図５における振動データ５ａの横軸と同一であり、測定時間[秒]を示す。振動データ６ａの縦軸は、図５における振動データ５ａの縦軸と同一であり、加速度[Ｇａｌ]を示す。
材料特性データ[１]６ｂの横軸は、図５における材料特性データ[１]５ｂの横軸と同一であり、圧子の押込み深さ[ｎｍ]を示す。材料特性データ[１]６ｂの縦軸は、図５における材料特性データ[１]５ｂの縦軸と同一であり、圧子の押圧力[ｍＮ]を示す。
材料特性データ[２]６ｃの横軸は、図５における材料特性データ[２]５ｃの横軸と同一であり、測定時間[秒]を示す。材料特性データ[２]６ｃの縦軸は、図５における材料特性データ[２]５ｃの縦軸と同一であり、圧子の押込み深さ[ｎｍ]を示す。 Specifically, on the measurement result screen when the vibration exceeds a predetermined magnitude, for example, as shown in FIG. 6, vibration data 6a, material characteristic data [1] 6b, material characteristic data [2] 6c A display 6d indicating that the vibration exceeds a predetermined magnitude, a “correction” button 6e, and the like are displayed. Here, from the graph of the vibration data 6a, when the acceleration exceeds “0.5 Gal” during measurement of the material properties (in the graph of FIG. 6, the measurement time is about 2.5 to 5.0 seconds). You can see that there was
The horizontal axis of the vibration data 6a is the same as the horizontal axis of the vibration data 5a in FIG. 5, and indicates the measurement time [second]. The vertical axis of the vibration data 6a is the same as the vertical axis of the vibration data 5a in FIG. 5, and indicates acceleration [Gal].
The horizontal axis of the material characteristic data [1] 6b is the same as the horizontal axis of the material characteristic data [1] 5b in FIG. 5, and indicates the indentation depth [nm] of the indenter. The vertical axis of the material characteristic data [1] 6b is the same as the vertical axis of the material characteristic data [1] 5b in FIG. 5, and indicates the pressing force [mN] of the indenter.
The horizontal axis of the material property data [2] 6c is the same as the horizontal axis of the material property data [2] 5c in FIG. 5, and indicates the measurement time [second]. The vertical axis of the material characteristic data [2] 6c is the same as the vertical axis of the material characteristic data [2] 5c in FIG. 5, and indicates the indentation depth [nm] of the indenter.

次いで、ＣＰＵ３は、オペレータの入力部６の操作などによって、「補正」ボタン６ｅが押圧されたか否かを判断する（ステップＳ２６）。 Next, the CPU 3 determines whether or not the “correction” button 6e is pressed by the operator's operation of the input unit 6 or the like (step S26).

ステップＳ２６において、「補正」ボタン６ｅが押圧されていないと判断すると（ステップＳ２６；Ｎｏ）、ＣＰＵ３は、本処理を終了する。 If it is determined in step S26 that the “correction” button 6e has not been pressed (step S26; No), the CPU 3 ends this process.

一方、ステップＳ２６において、「補正」ボタン６ｅが押圧されたと判断すると（ステップＳ２６；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３は、結果補正プログラム５３を実行して、図３のステップＳ１３においてＲＡＭ４に記憶された圧子Ａの押圧力に関するデータと、圧子Ａの押込み深さに関するデータと、加速度データとを所定のロジックに従って補正する（ステップＳ２７）。 On the other hand, if it is determined in step S26 that the “correction” button 6e has been pressed (step S26; Yes), the CPU 3 executes the result correction program 53, and the indenter A stored in the RAM 4 in step S13 of FIG. Data relating to the pressing force, data relating to the indentation depth of the indenter A, and acceleration data are corrected according to a predetermined logic (step S27).

次いで、ＣＰＵ３は、ステップＳ２７において補正した圧子Ａの押圧力に関するデータと、圧子Ａの押込み深さに関するデータ、加速度データとを表示部７に表示して（ステップＳ２８）、本処理を終了する。このとき、表示部７には、例えば、図７に示すような補正後の測定結果画面が表示されている。
補正後の測定結果画面には、具体的には、例えば、図７に示すように、振動データ７ａ、材料特性データ[１]７ｂ、材料特性データ[２]７ｃなどが表示されている。ここで、振動データ７ａのグラフ、材料特性データ[１]７ｂのグラフ、材料特性データ[２]７ｃのグラフには、例えば、補正後のデータ（実線）と補正前のデータ（破線）が描かれている。
振動データ７ａの横軸は、図５における振動データ５ａの横軸と同一であり、測定時間[秒]を示す。振動データ７ａの縦軸は、図５における振動データ５ａの縦軸と同一であり、加速度[Ｇａｌ]を示す。
材料特性データ[１]７ｂの横軸は、図５における材料特性データ[１]５ｂの横軸と同一であり、圧子の押込み深さ[ｎｍ]を示す。材料特性データ[１]７ｂの縦軸は、図５における材料特性データ[１]５ｂの縦軸と同一であり、圧子の押圧力[ｍＮ]を示す。
材料特性データ[２]７ｃの横軸は、図５における材料特性データ[２]５ｃの横軸と同一であり、測定時間[秒]を示す。材料特性データ[２]７ｃの縦軸は、図５における材料特性データ[２]５ｃの縦軸と同一であり、圧子の押込み深さ[ｎｍ]を示す。 Next, the CPU 3 displays data relating to the pressing force of the indenter A corrected in step S27, data relating to the indentation depth of the indenter A, and acceleration data on the display unit 7 (step S28), and ends this processing. At this time, for example, a corrected measurement result screen as shown in FIG. 7 is displayed on the display unit 7.
Specifically, for example, as shown in FIG. 7, vibration data 7a, material characteristic data [1] 7b, material characteristic data [2] 7c, and the like are displayed on the corrected measurement result screen. Here, in the graph of the vibration data 7a, the material property data [1] 7b, and the material property data [2] 7c, for example, data after correction (solid line) and data before correction (dashed line) are drawn. It is.
The horizontal axis of the vibration data 7a is the same as the horizontal axis of the vibration data 5a in FIG. 5, and indicates the measurement time [second]. The vertical axis of the vibration data 7a is the same as the vertical axis of the vibration data 5a in FIG. 5, and indicates acceleration [Gal].
The horizontal axis of the material characteristic data [1] 7b is the same as the horizontal axis of the material characteristic data [1] 5b in FIG. 5 and indicates the indentation depth [nm] of the indenter. The vertical axis of the material characteristic data [1] 7b is the same as the vertical axis of the material characteristic data [1] 5b in FIG. 5, and indicates the pressing force [mN] of the indenter.
The horizontal axis of the material characteristic data [2] 7c is the same as the horizontal axis of the material characteristic data [2] 5c in FIG. 5, and indicates the measurement time [second]. The vertical axis of the material characteristic data [2] 7c is the same as the vertical axis of the material characteristic data [2] 5c in FIG. 5, and indicates the indentation depth [nm] of the indenter.

以上説明した本発明の材料試験機１００によれば、ＣＰＵ３が材料特性測定プログラム５１を実行して、材料特性測定部１において試料Ｓの材料特性を測定していた最中に生じた振動を、振動検出部２によって、検出することができる。さらに、ＣＰＵ３が振動判定プログラム５２を実行することによって、振動検出部２により検出された振動に関するデータ（加速度データ）を表示部７に出力することができる。したがって、オペレータは、試料Ｓの材料特性の測定中にどの程度の大きさの振動が生じたか知ることができることとなる。
さらに、ＣＰＵ３が振動判定プログラム５２を実行することによって、振動検出部２により検出された振動が所定の大きさを超えた場合は、その旨を表示部７に表示するなどして報知することができる。したがって、オペレータは、測定中に、所定の大きさ以上の振動が生じたか否かを知ることができることとなる。特に、材料特性の結果が、オペレータの予測の範囲外であった場合には、オペレータは、その要因が、振動に因るものなのか、被測定物の特性に因るものなのかを、即座に判定することができ、結果として、測定結果の信頼性を保証することができることとなる。 According to the material testing machine 100 of the present invention described above, the CPU 3 executes the material property measurement program 51 and the vibration generated during the measurement of the material property of the sample S in the material property measurement unit 1 is It can be detected by the vibration detector 2. Furthermore, when the CPU 3 executes the vibration determination program 52, data (acceleration data) relating to vibration detected by the vibration detection unit 2 can be output to the display unit 7. Therefore, the operator can know how much vibration has occurred during the measurement of the material properties of the sample S.
Further, when the CPU 3 executes the vibration determination program 52 and the vibration detected by the vibration detection unit 2 exceeds a predetermined magnitude, the fact is displayed on the display unit 7 for notification. it can. Therefore, the operator can know whether or not vibration of a predetermined magnitude or more has occurred during the measurement. In particular, if the material property result is outside the range of the operator's prediction, the operator immediately determines whether the cause is due to vibration or the property of the object being measured. As a result, the reliability of the measurement result can be guaranteed.

また、ＣＰＵ３が結果補正プログラム５３を実行することによって、試料Ｓの材料特性の測定結果を所定のロジックに従って補正することができる。したがって、材料特性の測定中に、振動によって測定結果が損なわれた場合であっても、材料特性の測定をやり直すことなく、正確な結果を得ることができることとなる。 Further, the CPU 3 executes the result correction program 53, whereby the measurement result of the material property of the sample S can be corrected according to a predetermined logic. Therefore, even if the measurement result is lost due to vibration during measurement of the material property, an accurate result can be obtained without re-measurement of the material property.

なお、本発明は、上記した実施の形態のものに限るものではない。
例えば、本実施の形態においては、ＣＰＵ３が、振動判定プログラム５２を実行することによって、振動検出部２によって検出されてＲＡＭ４に記憶された振動値（例えば、加速度の値）が、予め設定された所定の値を超えたか否かを判断するとしたが、例えば、所定の値のデータを、オペレータが入力部６により入力して記憶部５に記憶させておいても良い。この場合、所定の値をより自由に変更できるという利点がある。
さらに、ＣＰＵ３が、振動判定プログラム５２を実行することによって、測定中に生じた振動の大きさが、所定の大きさを超えたか否かを判定する必要はなく、例えば、オペレータが、表示部７に表示された振動データ（例えば、図５に示す振動データ５ａや、図６に示す振動データ６ａ）を見て、測定中に生じた振動の大きさが、所定の大きさを超えたか否かを判定しても良い。 The present invention is not limited to the embodiment described above.
For example, in the present embodiment, when the CPU 3 executes the vibration determination program 52, vibration values (for example, acceleration values) detected by the vibration detection unit 2 and stored in the RAM 4 are set in advance. Although it is determined whether or not the predetermined value is exceeded, for example, data of a predetermined value may be input by the operator through the input unit 6 and stored in the storage unit 5. In this case, there is an advantage that the predetermined value can be changed more freely.
Furthermore, it is not necessary for the CPU 3 to execute the vibration determination program 52 to determine whether or not the magnitude of vibration generated during measurement exceeds a predetermined magnitude. For example, the operator can display the display unit 7. Whether or not the magnitude of the vibration generated during the measurement exceeds a predetermined magnitude by looking at the vibration data (for example, the vibration data 5a shown in FIG. 5 or the vibration data 6a shown in FIG. 6) displayed in FIG. May be determined.

表示部７に表示されるデータ、具体的には、例えば、測定時間と加速度との関係を示したデータ（例えば、図５に示す振動データ５ａ、図６に示す振動データ６ａ）、圧子Ａの押込み深さと圧子Ａの押圧力との関係を示したデータ（例えば、図５に示す材料特性データ[１]５ｂ、図６に示す材料特性データ[１]６ｂ）、測定時間と圧子Ａの押込み深さとの関係を示したデータ（例えば、図５に示す材料特性データ[２]５ｃ、図６に示す材料特性データ[２]６ｃ）などは、グラフ化される必要はない。測定時間と、加速度の値と、圧子Ａの押込み深さの値と、圧子Ａの押圧力の値とが、対応付けられているのであれば、例えば、値が列挙されているだけでも良い。
また、加速度の値は、時系列的なものである必要はなく、例えば、最大値だけであっても良い。 Data displayed on the display unit 7, specifically, for example, data indicating the relationship between measurement time and acceleration (for example, vibration data 5 a shown in FIG. 5, vibration data 6 a shown in FIG. 6), indenter A Data (for example, material characteristic data [1] 5b shown in FIG. 5 and material characteristic data [1] 6b shown in FIG. 6) showing the relationship between the indentation depth and the pressing force of the indenter A, measurement time and indentation of the indenter A Data indicating the relationship with the depth (for example, the material property data [2] 5c shown in FIG. 5 and the material property data [2] 6c shown in FIG. 6) need not be graphed. As long as the measurement time, the acceleration value, the indentation depth value of the indenter A, and the pressing force value of the indenter A are associated with each other, for example, only the values may be listed.
Further, the acceleration value need not be time-series, and may be, for example, only the maximum value.

ＣＰＵ３は、材料特性測定プログラム５１を実行して、試料Ｓの材料特性の測定処理を行い、その後、振動判定プログラム５２を実行して、振動値（例えば、加速度の値）が所定の値を超えたか否かを判断し（例えば、ステップＳ２３）、そして、測定結果を表示部７に表示する（例えば、ステップＳ２４，２５）としたが、圧子の押圧力の値、圧子の押込み深さの値、振動値が取得されてＲＡＭ４に記憶される（例えば、ステップＳ１３）毎に、振動値が所定の値を超えたか否かを判断し、そして、測定結果を表示部７に表示するようにしても良い。すなわち、ＣＰＵ３は、材料特性測定プログラム５１を実行して得られた結果を、振動判定プログラム５２を実行して、リアルタイムに判断して表示部７に表示するようにしても良い。 The CPU 3 executes the material characteristic measurement program 51 to perform measurement processing of the material characteristic of the sample S, and then executes the vibration determination program 52 so that the vibration value (for example, acceleration value) exceeds a predetermined value. (For example, step S23), and the measurement result is displayed on the display unit 7 (for example, steps S24 and 25). The value of the pressing force of the indenter and the value of the pressing depth of the indenter Each time the vibration value is acquired and stored in the RAM 4 (for example, step S13), it is determined whether or not the vibration value exceeds a predetermined value, and the measurement result is displayed on the display unit 7. Also good. That is, the CPU 3 may execute the vibration determination program 52 to determine the result obtained by executing the material property measurement program 51 and display the result on the display unit 7 in real time.

例えば、ステップＳ２７において、振動データ６ａを補正するようにしたが、材料特性の測定結果（例えば、材料特性データ[１]６ｂ、材料特性データ[２]６ｃ）が補正されるのであれば、振動データ６ａは補正されなくても良い。
また、補正後の測定結果画面（図７）において、補正前のデータ（破線）と補正後のデータ（実線）とを合わせて表示するようにしたが、表示部７に表示されるのは、補正後のデータだけであっても良い。 For example, in step S27, the vibration data 6a is corrected. However, if the measurement results of the material characteristics (for example, the material characteristic data [1] 6b, the material characteristic data [2] 6c) are corrected, the vibration data 6a is corrected. The data 6a may not be corrected.
In addition, in the measurement result screen after correction (FIG. 7), the data before correction (broken line) and the data after correction (solid line) are displayed together, but what is displayed on the display unit 7 is Only the corrected data may be used.

本実施の形態においては、材料試験機１００として、硬さ試験機を例示して説明したが、材料試験機１００の種類は、材料の特性を測定することができる試験機であれば、例えば、引張強度試験機、曲げ試験機、圧縮試験機、摩擦試験機、弾性試験機など、特に制限はない。
無論、材料試験機１００の種類に応じて、材料特性測定部１の構成、材料特性測定プログラム５１、材料特性の測定に関する処理（図３）などは、適宜、変更することができる。 In the present embodiment, the hardness tester is exemplified and described as the material tester 100. However, if the type of the material tester 100 is a tester that can measure the characteristics of the material, for example, There are no particular restrictions such as a tensile strength tester, a bending tester, a compression tester, a friction tester, and an elasticity tester.
Of course, depending on the type of the material testing machine 100, the configuration of the material property measuring unit 1, the material property measuring program 51, the processing related to the material property measurement (FIG. 3), and the like can be changed as appropriate.

例えば、図４に示す振動の判定に関する処理において、ＣＰＵ３は、オペレータの入力部６の操作などによって、試料Ｓの材料特性の測定が指示されると、材料特性測定プログラム５１を実行して、試料Ｓの材料特性の測定に関する処理を行うとしたが、例えば、当該指示された時点で、振動検出部２からＣＰＵ３に入力される振動データが所定の値を超えている場合は、その限りではない。具体的には、例えば、振動検出部２によって検出された振動が所定の大きさを超えている場合は、オペレータによって、試料Ｓの材料特性の測定が指示されても、ＣＰＵ３は、材料特性測定プログラム５１を実行しないようにしても良い。 For example, in the processing relating to the determination of vibration shown in FIG. 4, when the measurement of the material property of the sample S is instructed by the operator's operation of the input unit 6 or the like, the CPU 3 executes the material property measurement program 51 to The processing related to the measurement of the material property of S is performed. However, for example, when the vibration data input from the vibration detection unit 2 to the CPU 3 exceeds a predetermined value at the time of the instruction, this is not limited. . Specifically, for example, when the vibration detected by the vibration detection unit 2 exceeds a predetermined magnitude, the CPU 3 performs the material characteristic measurement even if the operator instructs the measurement of the material characteristic of the sample S. The program 51 may not be executed.

例えば、図３に示す材料特性の測定に関する処理において、ＣＰＵ３は、材料特性測定プログラム５１を実行して、まず、圧子Ａの押圧力の値と、圧子Ａの押込み深さの値とを初期化するとしたが、当該初期化はされなくても良い。材料試験機１００の種類に応じて、図３に示す材料特性の測定に関する処理は、適宜変更することができる。 For example, in the processing related to the measurement of the material characteristics shown in FIG. 3, the CPU 3 executes the material characteristics measurement program 51 and first initializes the value of the pressing force of the indenter A and the value of the indentation depth of the indenter A. However, the initialization may not be performed. Depending on the type of the material testing machine 100, the processing relating to the measurement of the material characteristics shown in FIG. 3 can be changed as appropriate.

本発明の実施の形態における材料試験機の機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of the material testing machine in embodiment of this invention. 図１に示した材料特性測定部１の主要部構成を示す側面図である。It is a side view which shows the principal part structure of the material characteristic measurement part 1 shown in FIG. 材料特性の測定に関する処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process regarding the measurement of a material characteristic. 振動の判定に関する処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process regarding determination of a vibration. 表示部に表示された振動が所定の大きさを超えていない場合の測定結果画面を示す図である。It is a figure which shows a measurement result screen when the vibration displayed on the display part does not exceed predetermined magnitude. 表示部に表示された振動が所定の大きさを超えた場合の測定結果画面を示す図である。It is a figure which shows a measurement result screen when the vibration displayed on the display part exceeds predetermined magnitude | size. 表示部に表示された補正後の測定結果画面を示す図である。It is a figure which shows the measurement result screen after correction | amendment displayed on the display part.

符号の説明Explanation of symbols

１材料特性測定部（材料特性測定手段）
２振動検出部（振動検出手段）
３ＣＰＵ（材料特性測定手段、出力制御手段、報知手段、補正手段）
５記憶部
６入力部
７表示部（出力手段、報知手段）
８計時部
１１圧子移動部
１２駆動部
１３バネ変位量センサ
１４圧子移動部位置センサ
５１材料特性測定プログラム（材料特性測定手段）
５２振動判定プログラム（出力制御手段、報知手段）
５３結果補正プログラム（補正手段）
１００材料試験機
Ｓ試料 1 Material property measuring unit (material property measuring means)
2 Vibration detection unit (vibration detection means)
3 CPU (material characteristic measurement means, output control means, notification means, correction means)
5 storage unit 6 input unit 7 display unit (output unit, notification unit)
8 Timekeeping unit 11 Indenter moving unit 12 Drive unit 13 Spring displacement sensor 14 Indenter moving unit position sensor 51 Material characteristic measurement program (material characteristic measuring means)
52 Vibration determination program (output control means, notification means)
53 Result correction program (correction means)
100 Material testing machine S Sample

Claims

試料の材料特性を測定する材料特性測定手段を備えた材料試験機において、
前記材料特性測定手段による測定中に生じた振動を検出する振動検出手段と、
前記振動検出手段により検出された振動に関するデータを出力手段に出力する出力制御手段と、
を備えることを特徴とする材料試験機。 In a material testing machine equipped with a material property measuring means for measuring material properties of a sample,
Vibration detecting means for detecting vibration generated during measurement by the material property measuring means;
Output control means for outputting to the output means data relating to vibration detected by the vibration detection means;
A material testing machine comprising:

試料の材料特性を測定する材料特性測定手段を備えた材料試験機において、
前記材料特性測定手段による測定中に生じた振動を検出する振動検出手段と、
前記振動検出手段により検出された振動が所定の大きさを超えた場合は、その旨を報知する報知手段と、
を備えることを特徴とする材料試験機。 In a material testing machine equipped with a material property measuring means for measuring material properties of a sample,
Vibration detecting means for detecting vibration generated during measurement by the material property measuring means;
When the vibration detected by the vibration detection means exceeds a predetermined magnitude, a notification means for notifying that effect,
A material testing machine comprising:

請求項１又は２に記載の材料試験機において、
前記振動検出手段により検出された振動が所定の大きさを超えた場合は、前記材料特性測定手段により測定した結果を所定のロジックに従って補正する補正手段を備えることを特徴とする材料試験機。 In the material testing machine according to claim 1 or 2,
A material testing machine, comprising: a correcting means for correcting a result measured by the material characteristic measuring means according to a predetermined logic when the vibration detected by the vibration detecting means exceeds a predetermined magnitude.