JP2006220493A - Material testing machine - Google Patents
Material testing machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006220493A JP2006220493A JP2005033224A JP2005033224A JP2006220493A JP 2006220493 A JP2006220493 A JP 2006220493A JP 2005033224 A JP2005033224 A JP 2005033224A JP 2005033224 A JP2005033224 A JP 2005033224A JP 2006220493 A JP2006220493 A JP 2006220493A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- indenter
- data
- measurement
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
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)。
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,
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
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,
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
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
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
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
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
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
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
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
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 /
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
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
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
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
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
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
Specifically, the
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
Specifically, when the
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
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
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
[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
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
Specifically, the value of the pressing force of the indenter A detected by the
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
Specifically, the
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
Specifically, the data relating to the pressing force of the indenter A, which is detected by the
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
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
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
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
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,
The horizontal axis of the
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
The horizontal axis of the material property data [2] 5c is the same as the horizontal axis of the
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
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,
The horizontal axis of the
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
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”
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”
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
Specifically, for example, as shown in FIG. 7,
The horizontal axis of the
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
Further, when the
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
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
Furthermore, it is not necessary for the
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,
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
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
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
Of course, depending on the type of the
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
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
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)
3 CPU(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
8
52 Vibration determination program (output control means, notification means)
53 Result correction program (correction means)
100 Material testing machine S Sample
Claims (3)
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:
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:
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005033224A JP2006220493A (en) | 2005-02-09 | 2005-02-09 | Material testing machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005033224A JP2006220493A (en) | 2005-02-09 | 2005-02-09 | Material testing machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006220493A true JP2006220493A (en) | 2006-08-24 |
Family
ID=36982922
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005033224A Pending JP2006220493A (en) | 2005-02-09 | 2005-02-09 | Material testing machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006220493A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012093121A (en) * | 2010-10-25 | 2012-05-17 | Mitsutoyo Corp | Hardness testing method and program |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08334447A (en) * | 1995-06-06 | 1996-12-17 | Akashi:Kk | Hardness tester with measurement maintenance mechanism |
JPH0979963A (en) * | 1995-09-14 | 1997-03-28 | Shimadzu Corp | Miniature hardness tester |
JP2001124681A (en) * | 1999-10-28 | 2001-05-11 | Akashi Corp | Hardness tester |
JP2003337094A (en) * | 2002-05-17 | 2003-11-28 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Microhardness tester |
JP2003344248A (en) * | 2002-05-28 | 2003-12-03 | Shimadzu Corp | Testing machine for material |
JP2004251698A (en) * | 2003-02-19 | 2004-09-09 | Akashi Corp | Hardness tester |
-
2005
- 2005-02-09 JP JP2005033224A patent/JP2006220493A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08334447A (en) * | 1995-06-06 | 1996-12-17 | Akashi:Kk | Hardness tester with measurement maintenance mechanism |
JPH0979963A (en) * | 1995-09-14 | 1997-03-28 | Shimadzu Corp | Miniature hardness tester |
JP2001124681A (en) * | 1999-10-28 | 2001-05-11 | Akashi Corp | Hardness tester |
JP2003337094A (en) * | 2002-05-17 | 2003-11-28 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Microhardness tester |
JP2003344248A (en) * | 2002-05-28 | 2003-12-03 | Shimadzu Corp | Testing machine for material |
JP2004251698A (en) * | 2003-02-19 | 2004-09-09 | Akashi Corp | Hardness tester |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012093121A (en) * | 2010-10-25 | 2012-05-17 | Mitsutoyo Corp | Hardness testing method and program |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5017081B2 (en) | Indentation tester and indentation test method | |
EP2028472B1 (en) | Test management method for indentation tester and indentation tester | |
CN109813597A (en) | Material Testing Machine and curable grip detection method | |
US20110271541A1 (en) | Apparatus for measuring an inside diameter of a hole of a workpiece | |
Joshi et al. | Simulations of piezoelectric pressure sensor for radial artery pulse measurement | |
US10495557B2 (en) | Hardness tester and hardness testing method | |
JP2006220493A (en) | Material testing machine | |
JP2003344248A (en) | Testing machine for material | |
JP6616936B2 (en) | Measuring apparatus, measuring method, and electronic apparatus provided with measuring apparatus | |
JP5192144B2 (en) | Measuring instrument | |
JP4909139B2 (en) | Hardness testing machine | |
JP6796508B2 (en) | Load detection sensor with tuning fork oscillator | |
JP2008122164A (en) | Single sensor type indentation test system | |
JP5978029B2 (en) | PC steel bar unit tension test method, PC steel bar unit tension test apparatus and unit vibration imparting apparatus | |
JP4971923B2 (en) | Indentation tester and indentation test method | |
US20150054770A1 (en) | Driving device, electronic device, and drive control program | |
JP7314473B2 (en) | Correlation generating method, measuring force adjusting method and surface texture measuring device | |
JP3245596B2 (en) | Ultrasonic hardness measuring device | |
JP5065798B2 (en) | Ophthalmic ultrasonic measurement apparatus and program | |
JP2000088503A (en) | Electronic cloth thickness measuring apparatus | |
WO2016047145A1 (en) | Measuring device, measuring method, and electronic apparatus provided with measuring device | |
JP3306283B2 (en) | Infrared measuring device | |
JP7174449B2 (en) | Level switch | |
JP6680837B2 (en) | Measuring device, measuring method, and electronic device including measuring device | |
TWI242641B (en) | An apparatus for producing a micro- or nano-torsion |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080108 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091124 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100330 |