JP2006329701A - Thermal shock testing device, and testing method for thermal shock test - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷熱衝撃試験装置、並びに、冷熱衝撃試験の試験方法に関するものである。 The present invention relates to a thermal shock test apparatus and a test method for a thermal shock test.
近年、電子部品や電子機器の小型化・高機能化によって、その構成は複雑になっている。また、携帯電話や車載機器のように小型化された機器は、様々な環境で使用されるようになっている。機器の使用環境や動作・停止の繰り返しによる温度ストレスは、機器の信頼性に大きな影響を及ぼす可能性がある。そのため、温度ストレスによる影響が懸念される機器類やこれに使用される部品の製造や開発では、温度ストレスに対する信頼性評価試験が実施されることが多い。 In recent years, the configuration has become complicated due to the downsizing and high functionality of electronic components and electronic devices. In addition, miniaturized devices such as mobile phones and in-vehicle devices are used in various environments. Temperature stress due to the usage environment of the equipment and repeated operation / stopping may greatly affect the reliability of the equipment. Therefore, reliability evaluation tests for temperature stress are often carried out in the manufacture and development of devices that are concerned about the effects of temperature stress and the components used therefor.
従来より、温度ストレスに対する信頼性評価方法として、一般的に冷熱衝撃試験が実施されている。冷熱衝撃試験は、例えば、雰囲気温度の異なる複数の試験室を用意し、そのうちの一つの試験室内に収容してその雰囲気温度下に所定の晒し時間だけ試料を晒した後、その試料を別の試験室に移動させ、この試験室の雰囲気温度下に所定の晒し時間にわたって試料を晒す一連の冷熱サイクル動作を繰り返して試料に対し急激な温度変化を与え、試料の耐性を評価する試験である。 Conventionally, a thermal shock test is generally performed as a reliability evaluation method against temperature stress. In the thermal shock test, for example, a plurality of test chambers having different ambient temperatures are prepared, housed in one of the test chambers, and the sample is exposed to the ambient temperature for a predetermined exposure time. This is a test for evaluating the resistance of a sample by moving it to a test room and repeating a series of cooling and cycling operations in which the sample is exposed to the ambient temperature of the test room for a predetermined exposure time to give a rapid temperature change to the sample.
ここで、従来より一般的に実施されている冷熱衝撃試験では、試料が晒される雰囲気温度を監視し、これに基づいて晒し時間が調整されている。さらに具体的には、従来の熱衝撃試験では、試料を晒す試験環境を切り替えてから雰囲気温度が所定の温度に達した時点から、所定の晒し時間にわたって試料を試験環境下に晒す方法が採用されている。 Here, in the thermal shock test that has been generally performed conventionally, the ambient temperature to which the sample is exposed is monitored, and the exposure time is adjusted based on this. More specifically, the conventional thermal shock test employs a method in which the sample is exposed to the test environment for a predetermined exposure time from when the ambient temperature reaches a predetermined temperature after switching the test environment to which the sample is exposed. ing.
上記した従来技術の冷熱衝撃試験では、試料のサイズや試験槽内における試料の設置箇所によっては、試料が晒される試験環境の雰囲気温度が設定温度に達しているにもかかわらず、試料が設定した温度範囲に到達しないことがあった。そのため、従来は、試料のサイズや設置場所等によって冷熱衝撃試験の試験条件がばらつくのを防止すべく、試料が所定の温度に到達するのに要する時間を多く見積もり、その分だけ1サイクルあたりの晒し時間を長めに設定するなどの方策がとられていた。 In the above-described conventional thermal shock test, the sample was set even though the ambient temperature of the test environment to which the sample was exposed reached the set temperature depending on the size of the sample and the location of the sample in the test tank. Sometimes the temperature range was not reached. Therefore, in the past, in order to prevent variation in the test conditions of the thermal shock test depending on the sample size, installation location, etc., a large amount of time required for the sample to reach a predetermined temperature is estimated, and that much per cycle Measures such as setting a longer exposure time were taken.
しかし、上記したように1サイクル当たりの晒し時間を長く取ると、試験期間が長期化してしまうという問題があった。一般的に、冷熱衝撃試験は、300〜2000サイクルといったような多数のサイクル数を重ねて実施されることが多いため、1サイクル当たりの晒し時間を少しでも長くすると、試験期間が長期化してしまうという問題があった。 However, as described above, if the exposure time per cycle is long, there is a problem that the test period becomes long. In general, since the thermal shock test is often performed by repeating a number of cycles such as 300 to 2000 cycles, if the exposure time per cycle is increased as much as possible, the test period becomes longer. There was a problem.
また、冷熱衝撃試験を実施する場合、試料の数量や熱容量によって、試料の所定の温度に到達するのに要する時間にばらつきがあるものと想定される。そのため、上記したように1サイクル当たりの晒し時間を長く取るだけでは、試料の熱容量が大きい場合や、試料の数量が多い場合等は、晒し時間を十分長く取らないと設定した時間内に高温または低温設定温度範囲に到達しない可能性があった。また、熱容量が多い試料等について冷熱衝撃試験を実施する場合にあわせて晒し時間を長く取る構成とすると、熱容量が小さい試料を試験に用いる場合や、試験対象の試料の数が少ない場合に、試料が設定温度に達してから晒し時間が完了するまでの時間が、試料の熱容量が大きい場合や試料の数量が多い場合に比べて長くなってしまうという問題があった。すなわち、従来の冷熱衝撃試験では、試験環境の雰囲気温度の設定温度や晒し時間を同一にしても、試料の熱容量や試料の数量等の条件次第で、冷熱衝撃試験の条件が変わってしまうおそれがあった。 Further, when performing the thermal shock test, it is assumed that the time required to reach a predetermined temperature of the sample varies depending on the number of samples and the heat capacity. For this reason, as described above, if the exposure time per cycle is long, and if the heat capacity of the sample is large or the number of samples is large, the exposure time must be increased within the set time unless the exposure time is sufficiently long. The low temperature set temperature range may not be reached. In addition, if the sample is exposed to a longer exposure time when a thermal shock test is performed on a sample with a large heat capacity, the sample is used when a sample with a small heat capacity is used for the test or when the number of samples to be tested is small. There is a problem that the time from when the temperature reaches the set temperature until the exposure time is completed is longer than when the heat capacity of the sample is large or the number of samples is large. That is, in the conventional thermal shock test, even if the set temperature and exposure time of the ambient temperature of the test environment are the same, the conditions of the thermal shock test may change depending on the conditions such as the heat capacity of the sample and the number of samples. there were.
これらの問題を解決する手法として、試料自身に温度センサを取り付けたり、試料の抵抗値を計測するなどして試料の温度を監視し、この温度に基づいて晒し時間等を制御する方法が考えられる。しかし、冷熱衝撃試験を行う場合は、試料やこれに取り付けた温度センサに対して大きな温度ストレスが加わるため、試料に取り付けた温度センサが外れたり故障してしまう可能性がある。また、冷熱衝撃試験中に、温度ストレスによって試料に亀裂などが発生すると、試料の抵抗値が変化するなどして試料の温度を正確に把握できなくなり、冷熱衝撃試験の試験条件が不安定になってしまう可能性が高い。 As a method for solving these problems, a method of monitoring the temperature of the sample by attaching a temperature sensor to the sample itself or measuring the resistance value of the sample and controlling the exposure time based on this temperature can be considered. . However, when performing a thermal shock test, a large temperature stress is applied to the sample and the temperature sensor attached to the sample, so that the temperature sensor attached to the sample may come off or break down. In addition, if a crack or the like occurs in the sample due to temperature stress during the thermal shock test, the sample temperature cannot be accurately grasped due to a change in the resistance value of the sample, and the test conditions of the thermal shock test become unstable. There is a high possibility that
かかる知見に基づき、本発明は冷熱サイクルを1サイクル実施するのに要する時間を最小限に短縮でき、試料の熱容量や試料の数量等の条件によらず安定した条件下で熱衝撃試験を実施可能な冷熱衝撃試験装置、並びに、冷熱衝撃試験の試験方法の提供を目的とする。 Based on this knowledge, the present invention can minimize the time required to perform one cooling / heating cycle, and can perform a thermal shock test under stable conditions regardless of conditions such as the heat capacity of the sample and the number of samples. An object of the present invention is to provide a thermal shock test apparatus and a test method for a thermal shock test.
上記した課題を解決すべく提供される請求項1に記載の発明は、一定の雰囲気温度に調整された試験環境に試料を晒した後、試料が晒される試験環境を他の一定の雰囲気温度に調整された試験環境に切り替える一連の冷熱サイクル動作を繰り返し実施可能な冷熱衝撃試験装置であって、試料が晒されている試験環境の雰囲気温度を検知する環境温度検知手段と、試料遅延時間導出手段とを備え、当該遅延時間導出手段は、試料が晒される試験環境を切り替える際に、試料が収容されている試料収納室内の温度が所定の温度に到達するまでの時間と、試料自体が前記所定の温度に到達するまでの時間との差異時間を演算し、当該差異時間に基づいて試験遅延時間を導出するものであり、試料が晒される試験環境の切り替え時に、環境温度検知手段によって検知される雰囲気温度が所定温度となってから前記試験遅延時間以上が経過し、さらに所定の晒し時間が経過した後に試料が晒される試験環境を他の試験環境に切り換えることにより冷熱衝撃試験を実施可能であることを特徴とする冷熱衝撃試験装置である。 The invention according to claim 1, which is provided to solve the above-described problem, is that the test environment in which the sample is exposed to another constant atmospheric temperature after the sample is exposed to the test environment adjusted to a constant atmospheric temperature. A thermal shock test apparatus capable of repeatedly performing a series of thermal cycle operations for switching to an adjusted test environment, the environmental temperature detection means for detecting the ambient temperature of the test environment to which the sample is exposed, and the sample delay time derivation means The delay time deriving means includes a time until the temperature in the sample storage chamber in which the sample is stored reaches a predetermined temperature when the test environment to which the sample is exposed is switched, and the sample itself is the predetermined value. The time to reach the temperature of the sample is calculated and the test delay time is derived based on the time difference. When the test environment to which the sample is exposed is switched, The thermal shock test is performed by switching the test environment to which the sample is exposed after the test delay time has elapsed and the predetermined exposure time has elapsed after the ambient temperature detected by It is a thermal shock test apparatus characterized by being practicable.
本発明の冷熱衝撃試験装置では、試験環境の切り替えに伴って試料が所定の温度に到達するまでの速さを差異時間として捉え、試験環境の切り替え時に試料の温度が安定するのに要する時間を試験遅延時間として把握することができる。そのため、本発明の冷熱衝撃試験装置は、従来技術のように試料の晒し時間を必要以上に長時間に設定する必要がなく、冷熱サイクル動作を1サイクル実施するのに要する時間を最小限に抑制することができる。 In the thermal shock test apparatus of the present invention, the time required for the sample to reach a predetermined temperature as the test environment is switched is regarded as the difference time, and the time required for the sample temperature to stabilize when the test environment is switched is determined. It can be grasped as the test delay time. Therefore, the thermal shock test apparatus of the present invention does not need to set the sample exposure time longer than necessary as in the prior art, and minimizes the time required to perform one cycle of the thermal cycle operation. can do.
また、本発明の冷熱衝撃試験装置は、差異時間を導出し、試験遅延時間を把握しておくことにより、以後の冷熱サイクルにおいて試料の温度を検知しなくても、試料を所定の晒し時間にわたって所定の雰囲気温度に調整された試験環境下に晒すことができる。そのため、冷熱衝撃試験装置によれば、冷熱衝撃試験の進行に伴って試料等の状態が変わっても、所望の試験環境下に試料を晒すことができ、正確な試験結果を得ることができる。 Further, the thermal shock test apparatus of the present invention derives the difference time and grasps the test delay time, so that the sample can be exposed for a predetermined exposure time without detecting the temperature of the sample in the subsequent thermal cycle. It can be exposed to a test environment adjusted to a predetermined ambient temperature. Therefore, according to the thermal shock test apparatus, even if the state of the sample or the like changes with the progress of the thermal shock test, the sample can be exposed to a desired test environment, and an accurate test result can be obtained.
なお、本発明、並びに、以下に記載する各発明において「差異時間に基づいて導出される試験遅延時間」とは、差異時間そのものであってもよく、差異時間に対して他の要素を加味して導出されるものや、差異時間を所定の演算式に当てはめて導出されるものであってもよい。 In the present invention and each invention described below, “the test delay time derived based on the difference time” may be the difference time itself, and other factors are added to the difference time. Or may be derived by applying the difference time to a predetermined arithmetic expression.
また、本発明、並びに、以下に記載する各発明において、「差異時間」は、一連の冷熱サイクル動作を1サイクル実施することによって演算されたものであっても、冷熱サイクルを多サイクルにわたって実施した結果を所定の演算式や規則に当てはめて導出されるものであってもよい。さらに具体的には、例えば冷熱サイクルを多サイクルにわたって実施し、各サイクル毎に試料収納室内の温度が所定の温度に到達するまでの時間と、試料自体が前記所定の温度に到達するまでの時間との時間差を導出し、各冷熱サイクルにおける時間差を所定の演算式に代入して差異時間を導出したり、各冷熱サイクルにおける時間差から選択される代表値を差異時間として採用してもよい。 In the present invention and each of the inventions described below, the “difference time” was calculated by performing a cycle of a series of cooling and heating cycles for one cycle, and the cooling cycle was performed over many cycles. It may be derived by applying the result to a predetermined arithmetic expression or rule. More specifically, for example, the cooling cycle is performed over many cycles, and the time until the temperature in the sample storage chamber reaches a predetermined temperature for each cycle and the time until the sample itself reaches the predetermined temperature. May be derived and the time difference in each cooling cycle may be substituted into a predetermined arithmetic expression to derive the difference time, or a representative value selected from the time difference in each cooling cycle may be employed as the difference time.
請求項2に記載の発明は、試料の温度を検知する試料温度検知手段を有し、試料の温度を検知する試料温度検知手段を有し、当該試料温度検知手段によって検知される試料の温度が所定の温度に到達した時点を基準として所定の晒し時間が経過した後に試料が晒される試験環境を他の試験環境に切り換える予備試験を実施可能であり、遅延時間導出手段は、前記予備試験において試験環境の切り替えに伴って環境温度検知手段によって検知される雰囲気温度が所定の温度に到達するまでに要した時間と、試料自体が前記所定の温度に到達するまでに要した時間との差を差異時間として演算すると共に、当該差異時間に基づいて試験遅延時間を導出するものであることを特徴とする請求項1に記載の冷熱衝撃試験装置である。
The invention described in
本発明の冷熱衝撃試験装置では、予備試験によって差異時間を演算し、試験遅延時間を正確に導出することができる。そのため、本発明の冷熱衝撃試験装置は、試験中に、例えば試料温度検知手段が試料から外れたり破損するなどの不具合が起きたり、試料が熱衝撃によってひび割れたり、試料の抵抗値が変わる等の変化があっても、所定の雰囲気温度に調整された試験環境下に所定の晒し時間にわたって試料を晒すことができ、正確な試験結果を得ることができる。 In the thermal shock test apparatus of the present invention, the difference time can be calculated by the preliminary test, and the test delay time can be accurately derived. Therefore, during the test, the thermal shock test apparatus of the present invention may cause problems such as the sample temperature detecting means being detached from the sample or being damaged, the sample may be cracked due to thermal shock, or the resistance value of the sample may be changed. Even if there is a change, the sample can be exposed over a predetermined exposure time in a test environment adjusted to a predetermined atmospheric temperature, and an accurate test result can be obtained.
請求項3に記載の発明は、試料温度検知手段が、試料の温度を複数の測定点において測定可能なものであり、差異時間が、試料温度検知手段によって検知される全ての測定点における試料の温度が所定の温度に到達するまでの時間に基づいて演算されることを特徴とする請求項2に記載の冷熱衝撃試験装置である。
According to a third aspect of the present invention, the sample temperature detecting means can measure the temperature of the sample at a plurality of measurement points, and the difference time is measured at all the measurement points detected by the sample temperature detecting means. 3. The thermal shock test apparatus according to
かかる構成によれば、試験環境の切り替えに伴って試料が所定の温度に到達するまでの速さが試料の配されている位置等に起因してばらつく場合であっても、試料全体が所定の温度に到達してから所定の晒し時間にわたって試料を試験環境下に晒すことができる。 According to such a configuration, even when the speed at which the sample reaches a predetermined temperature due to the switching of the test environment varies due to the position where the sample is arranged, the entire sample is in the predetermined range. The sample can be exposed to the test environment for a predetermined exposure time after reaching temperature.
なお、本発明において、「差異時間」は、試料温度検知手段によって検知される全ての測定点における試料の温度が所定の温度に到達するまでの時間そのものであっても、この時間を所定の演算式や規則に当てはめて導出されるものであってもよい。 In the present invention, the “difference time” is a time required for the sample temperature to reach a predetermined temperature at all measurement points detected by the sample temperature detection means. It may be derived by applying to an expression or rule.
請求項4に記載の発明は、試料温度検知手段が、試料の温度を複数の測定点において測定可能なものであり、差異時間が、試料温度検知手段によって検知される複数の測定点から選ばれる任意の測定点における試料の温度が所定の温度に到達するまでの時間に基づいて演算されることを特徴とする請求項2に記載の冷熱衝撃試験装置である。
In the invention described in
かかる構成によれば、試料の配されている位置等の原因により、試験環境を切り替えた際に試料が所定の温度に到達するまでの速さがばらつく場合であっても、このばらつきを考慮し、晒し時間の過不足のない冷熱衝撃試験を実施することができる。 According to such a configuration, even when the speed at which the sample reaches a predetermined temperature varies when the test environment is switched due to the location of the sample, the variation is taken into account. It is possible to carry out a thermal shock test without excessive or insufficient exposure time.
なお、本発明において、「差異時間」は、上記した任意の測定点における試料の温度が所定の温度に到達するまでの時間そのものであっても、この時間を所定の演算式や規則に当てはめて導出されるものであってもよい。 In the present invention, the “difference time” is the time until the temperature of the sample at a given measurement point reaches a predetermined temperature itself, and this time is applied to a predetermined arithmetic expression or rule. It may be derived.
ここで、上記したように予備試験を実施して差異時間を導出する場合は、差異時間の精度が冷熱衝撃試験の試験精度に大きな影響を与えるものと想定される。 Here, in the case where the difference time is derived by performing the preliminary test as described above, it is assumed that the accuracy of the difference time greatly affects the test accuracy of the thermal shock test.
そこで、かかる知見に基づいて提供される請求項5に記載の発明は、冷熱サイクル動作を所定のサイクル数にわたって実施する慣らし試験が実施された後に予備試験が実施されることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の冷熱衝撃試験装置である。
Accordingly, the invention according to
本発明の冷熱衝撃試験装置では、慣らし試験が実施されて試験状態がある程度安定した状態で予備試験が実施されるため、差異時間を的確に設定できる。従って、本発明の冷熱衝撃試験装置によれば、精度の高い冷熱衝撃試験を実施できる。 In the thermal shock test apparatus of the present invention, since the preliminary test is performed in a state where the break-in test is performed and the test state is stabilized to some extent, the difference time can be set accurately. Therefore, according to the thermal shock test apparatus of the present invention, a highly accurate thermal shock test can be performed.
請求項6に記載の発明は、試料を収納する第1および第2の試料収納室を有し、一定の雰囲気温度となる様に調整された第1の試料収納室内に試料を晒した後、別の一定の雰囲気温度に調整された第2の試料収納室に試料を移動させることにより試料が晒される試験環境を切り替えることが可能であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の冷熱衝撃試験装置である。 The invention according to claim 6 has first and second sample storage chambers for storing the sample, and after exposing the sample to the first sample storage chamber adjusted to have a constant atmospheric temperature, 6. The test environment to which the sample is exposed can be switched by moving the sample to the second sample storage chamber adjusted to another constant atmospheric temperature. It is a thermal shock test apparatus of description.
本発明の冷熱衝撃試験装置は、第1の試料収納室と第2の試料収納室との間で試料を移動可能な構成とされているため、試料の移動時に上記した試料温度検知手段のような試料の温度検知用の検知手段が試料から外れたり、検知手段等に繋がる配線等が外れるといったような不具合が発生する可能性がある。しかし、上記したように、本発明の冷熱衝撃試験装置は、予め設定された差異時間に基づいて冷熱衝撃試験を実施するものである。そのため、本発明によれば、上記したように試料の移動を伴うような構成であっても、試料が所定の温度に達してから所定の晒し時間にわたって冷熱衝撃試験を実施可能な冷熱衝撃試験装置を提供することができる。 Since the thermal shock test apparatus of the present invention is configured to be able to move the sample between the first sample storage chamber and the second sample storage chamber, it is like the sample temperature detection means described above when the sample is moved. There is a possibility that a detection means for detecting the temperature of a sample will come off from the sample or a wiring connected to the detection means etc. may be disconnected. However, as described above, the thermal shock test apparatus of the present invention performs the thermal shock test based on a preset difference time. Therefore, according to the present invention, a thermal shock test apparatus capable of performing a thermal shock test over a predetermined exposure time after the sample reaches a predetermined temperature even when the sample is moved as described above. Can be provided.
また、上記請求項1乃至5のいずれかに記載の冷熱衝撃試験装置は、試料を収納する試料収納室を有し、当該試料収納室内の雰囲気温度を切り替えることにより、試料が晒される試験環境を切り替え可能であることを特徴とするものであってもよい(請求項7)。 The thermal shock test apparatus according to any one of claims 1 to 5 includes a sample storage chamber for storing a sample, and a test environment to which the sample is exposed by switching an ambient temperature in the sample storage chamber. Switching may be possible (Claim 7).
請求項8に記載の発明は、一定の雰囲気温度に調整された試験環境に試料を晒した後、試料が晒される試験環境を他の一定の雰囲気温度に調整された試験環境に切り替える一連の冷熱サイクル動作を繰り返し実施する冷熱衝撃試験の試験方法において、試料が晒されている試験環境の切り換え時に当該試験環境の雰囲気温度が所定の温度に到達するまでの時間と試料自体が前記又は他の所定の温度に到達するまでの時間との差を差異時間として予め演算し、当該差異時間に基づいて試験遅延時間を導出するものであり、冷熱衝撃試験においては試験環境の雰囲気温度が所定温度となってから前記試験遅延時間以上が経過した後に試料が晒される試験環境の温度を切り換えることを特徴とする冷熱衝撃試験の試験方法である。
The invention according to
本発明の冷熱衝撃試験の試験方法では、試験環境の切り替えに伴って雰囲気温度が所定の温度に達する時点と、試料が所定の温度に到達する時点との時間的なズレを差異時間として捉えておく構成とされている。そのため、本発明の試験方法によれば、試験環境の雰囲気温度が所定温度となってから差異時間が経過するのを待つことにより、試料が所定の温度に到達した状態とすることができる。従って、本発明の冷熱衝撃試験の実施方法によれば、従来技術のように試料の晒し時間を必要以上に長時間に設定する必要がなく、冷熱衝撃試験の所要時間を最小限に抑制することができる。 In the test method of the thermal shock test of the present invention, the time difference between the time when the ambient temperature reaches the predetermined temperature and the time when the sample reaches the predetermined temperature as the test environment is switched is regarded as the difference time. It is supposed to be configured. Therefore, according to the test method of the present invention, the sample can reach the predetermined temperature by waiting for the difference time to elapse after the ambient temperature of the test environment reaches the predetermined temperature. Therefore, according to the method of performing the thermal shock test of the present invention, it is not necessary to set the sample exposure time longer than necessary as in the prior art, and the time required for the thermal shock test is minimized. Can do.
請求項9に記載の発明は、冷熱サイクル動作を所定のサイクル数にわたって実施する慣らし試験の後、冷熱サイクル動作を所定のサイクル数にわたって実施する予備試験を実施し、当該予備試験中に実施される試験環境の切り換え時に当該試験環境の雰囲気温度が所定の温度に到達するまでに要する時間と、試料自体が前記又は他の所定の温度に到達するまでに要する時間との差異時間とに基づいて試験遅延時間を導出することを特徴とする請求項8に記載の冷熱衝撃試験の試験方法である。
The invention according to
かかる構成によれば、差異時間を正確に把握し、試験遅延時間を的確に設定することが可能であり、精度の高い冷熱衝撃試験を実施することができる。 According to such a configuration, it is possible to accurately grasp the difference time and accurately set the test delay time, and it is possible to perform a highly accurate thermal shock test.
また、上記請求項8又は9に記載の冷熱衝撃試験の試験方法は、試料に温度センサーを取付けて試料の温度を検知し、同時に他の温度センサーによって試料が晒されている試験環境の雰囲気温度を検知し、試験環境の切り替え時に雰囲気温度が所定の温度に到達するまでに要する時間と、試料自体が前記又は他の所定の温度に到達するまでの時間との差に基づいて差異時間を導出するものであってもよい(請求項10)。
Further, in the test method of the thermal shock test according to
かかる構成によれば、差異時間を的確に把握でき、例えば差異時間の導出後に試料に取り付けられた温度センサーが外れるといったような不具合が発生したり、試料が熱衝撃によってひび割れたり、試料の抵抗値が変わる等の変化が起こっても、試料が所定の温度に達した後、所定時間にわたって試料を所定の試験環境下に晒すことができる。従って、本発明の試験方法によれば、所定の試験環境下に安定して試料を晒すことができ、正確な試験結果を得ることができる。 According to such a configuration, the difference time can be accurately grasped, for example, a problem such as the temperature sensor attached to the sample being detached after the difference time is derived, the sample cracking due to thermal shock, or the resistance value of the sample Even if a change occurs, the sample can be exposed to a predetermined test environment for a predetermined time after the sample reaches a predetermined temperature. Therefore, according to the test method of the present invention, the sample can be stably exposed to a predetermined test environment, and an accurate test result can be obtained.
請求項11に記載の発明は、試料温度検知手段によって試料の温度を複数の測定点において測定し、当該複数の測定点の全てにおける試料の温度が所定の温度に到達するまでの時間に基づいて差異時間を演算することを特徴とする請求項8乃至10のいずれかに記載の冷熱衝撃試験の試験方法である。
According to the eleventh aspect of the present invention, the sample temperature is measured at the plurality of measurement points by the sample temperature detecting means, and the sample temperature at all of the plurality of measurement points is based on the time until the temperature reaches a predetermined temperature. The test method of the thermal shock test according to any one of
かかる試験方法によれば、試験環境の切り替えに伴って試料が所定の温度に到達するまでに要する時間が試料の配されている位置等の要因によってばらつく場合であっても、試料全体が所定の温度に到達してから所定の晒し時間にわたって試料を試験環境下に晒すことができる。 According to such a test method, even when the time required for the sample to reach a predetermined temperature due to switching of the test environment varies depending on factors such as the position of the sample, the entire sample is not The sample can be exposed to the test environment for a predetermined exposure time after reaching temperature.
なお、本発明において、「差異時間」は、試験環境を切り替えてから試料温度検知手段によって検知される全ての測定点における試料の温度が所定の温度に到達するまでの時間を演算したものであっても、この時間をさらに所定の演算式や規則に当てはめて導出されるものであってもよい。 In the present invention, the “difference time” is calculated by calculating the time from when the test environment is switched until the sample temperature reaches a predetermined temperature at all measurement points detected by the sample temperature detecting means. Alternatively, it may be derived by further applying this time to a predetermined arithmetic expression or rule.
請求項12に記載の発明は、試料温度検知手段によって試料の温度を複数の測定点において測定し、当該複数の測定点から選ばれる任意の測定点における試料の温度が所定の温度に到達するまでの時間に基づいて差異時間を演算することを特徴とする請求項8乃至10のいずれかに記載の冷熱衝撃試験の試験方法である。
In the twelfth aspect of the invention, the temperature of the sample is measured at a plurality of measurement points by the sample temperature detection means until the temperature of the sample at an arbitrary measurement point selected from the plurality of measurement points reaches a predetermined temperature. 11. The test method of a thermal shock test according to
かかる試験方法によれば、試験環境を切り替えた際に試料が所定の温度に到達するまでの速さがばらつく場合であっても、このばらつきを考慮して冷熱衝撃試験を実施することができる。 According to such a test method, even when the speed at which the sample reaches a predetermined temperature varies when the test environment is switched, the thermal shock test can be performed in consideration of this variation.
なお、本発明において、「差異時間」は、上記した任意の測定点における試料の温度が所定の温度に到達するまでの時間を演算して導出したものであっても、この時間をさらに所定の演算式や規則に当てはめて導出されるものであってもよい。 In the present invention, the “difference time” is calculated by calculating the time until the temperature of the sample at any measurement point described above reaches a predetermined temperature. It may be derived by applying to arithmetic expressions and rules.
本発明によれば、冷熱サイクルを1サイクル実施するのに要する時間を最小限に短縮でき、試料の熱容量や試料の数量等の条件によらず安定した条件下で熱衝撃試験を実施可能な冷熱衝撃試験装置、並びに、冷熱衝撃試験の試験方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to reduce the time required to perform one cooling cycle to a minimum, and to enable the thermal shock test to be performed under a stable condition regardless of the conditions such as the heat capacity of the sample and the number of samples. An impact test apparatus and a test method for a thermal shock test can be provided.
以下、本発明の一実施形態である冷熱衝撃試験方法、並びに、冷熱衝撃試験装置について図面を参照ながら説明する。図1において、1は本実施形態の冷熱衝撃試験装置である。冷熱衝撃試験装置1は、図1に示すように高温試験槽2と、低温試験槽3と、両試験槽2,3の間を往復動可能なラック4とを備えている。冷熱衝撃試験装置1は、ラック4を上下動させて試料Wを高温試験槽2あるいは低温試験槽3のいずれか一方に移動させることにより、試料Wが晒される試験環境を切り替えることができる。すなわち、冷熱衝撃試験1は、異なる雰囲気温度に調整された温度環境間において試料Wを移動させる移動手段を備えている。冷熱衝撃試験装置1は、試料Wを高温の試験環境に晒す高温試験と低温の試験環境に晒す低温試験の双方を実施する冷熱サイクルを繰り返すことにより、図3に示すように試料Wの温度を変動させ、試料Wに熱ストレスを与えることができる。
Hereinafter, a thermal shock test method and a thermal shock test apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, 1 is a thermal shock test apparatus of this embodiment. As shown in FIG. 1, the thermal shock test apparatus 1 includes a high-
高温試験槽2および低温試験槽3は、それぞれ内部の雰囲気温度を所定の温度幅内の任意の温度に独立的に設定することができる構成とされている。高温試験槽2は、内部の雰囲気温度を例えば60℃〜150℃のような高温の温度範囲内で任意の温度に調整することができる。また同様に、低温試験槽3は、内部の雰囲気温度を例えば0℃〜−55℃のような低温の温度範囲内で任意の温度に調整することができる。
Each of the high-
高温試験槽2および低温試験槽3は、図1に示すように上下方向に積み重ねられたような状態とされている。さらに具体的には、高温試験槽2は、低温試験槽3に対して上方に積み重ねられた構成とされている。高温試験槽2と低温試験槽3との境界部分や、これらの試験槽2,3の外周部分は、断熱性の高い断熱壁5と隔壁6で囲まれている。高温試験槽2と低温試験槽3の境界をなす隔壁6には連通孔7が設けられている。
The high
高温試験槽2には、槽内の雰囲気温度を所定の設定温度となるように調整可能なヒータ等の高温側温調手段8が設けられている。また、高温試験槽2には、モータ10によって駆動する送風機11と、送風ダクト12とが設けられている。また同様に、低温試験槽3には、冷却器等によって構成される雰囲気温度調整用の低温側温調手段13と、モータ15によって駆動する送風機16と、送風ダクト17とが設けられている。高温試験槽2および低温試験槽3は、それぞれ各試験槽2,3の背面側に設けられた送風口12a,17aから高温側温調手段8や低温側温調手段13において温度調整された空気を吹き出し、循環させる構成とされている。高温試験槽2および低温試験槽3の内部には、各試験槽2,3内の雰囲気温度を検知可能なように雰囲気温度センサ18,20が設けられている。
The high
ラック4は、図示しない昇降機構により、連通孔7を介して高温試験槽2と低温試験槽3との間を上下方向に往復動可能な構成とされている。ラック4は、試料Wの形状や大きさ、伝熱効率等を勘案し、試料Wを載置するための本体部4aをかご状や棚状等の適宜の形状としたり、適宜の大きさとすることができる。ラック4の本体部4aは、高温試験槽2と低温試験槽3とを隔てる隔壁6に設けられた連通孔7を通過可能な大きさとされている。連通孔7のうち、高温試験槽2側の開口部分および低温試験槽3側の開口部分の外周には、断熱パッキン21,22が取り付けられている。
The
本体部4aには、環境温度検知センサ9が取り付けられている。環境温度検知センサ9は、ラック4に載置されている試料Wが晒される試験環境の温度を検知するためのものである。
An environmental
ラック4の本体部4aの天面側および底面側には、遮熱部4b,4cが設けられている。遮熱部4b,4cは、隔壁6とほぼ同一の高さを有し、断熱壁5や隔壁6と同様に断熱特性が優れている。遮熱部4bの上方には、天板部4dが設けられている。また遮熱部4cの下方には底板部4eが設けられている。天板部4dや底板部4eは、それぞれ図1に示すようにそれぞれ本体部4aや遮熱部4b,4cよりも外側に張り出しており、ラック4を昇降させる際に連通孔7を通過できない大きさとされている。そのため、ラック4を天板部4dや底板部4eが、隔壁6に突き当たるまで昇降させることにより、連通孔7を天板部4dや底板部4eによって塞ぎ、高温試験槽2と低温試験槽3とを熱的に遮断することができる。
On the top surface side and the bottom surface side of the
冷熱衝撃試験装置1は、上記した構成に加えて、図2の装置ブロック図に示すように、制御手段30や温度制御手段31、設定手段32、出力手段33を備えている。制御手段30は、図2に示すように、設定手段32によって冷熱衝撃試験の試験条件に関するデータ(試験条件データ)を入力可能であると共に、試験状況や試験結果に関するデータ(試験データ)を出力手段33に出力して表示することが可能な構成とされている。出力手段33には、例えば液晶等を用いた表示装置や、プロッタ、プリンタ等のような出力装置、デジタルデータをフラッシュメモリ等のメモリ類やフレキシブルディスクのような磁気ディスク、MOディスク(Magneto Optical Disk)のような光磁気ディスク、CD−R(Compact Disc-Recordable)のような光ディスクに出力したり書き込むことが可能な機器類を採用できる。 In addition to the above-described configuration, the thermal shock test apparatus 1 includes a control means 30, a temperature control means 31, a setting means 32, and an output means 33 as shown in the apparatus block diagram of FIG. As shown in FIG. 2, the control means 30 can input data (test condition data) related to the test conditions of the thermal shock test by the setting means 32 and output data related to the test status and test results (test data). It can be output to 33 and displayed. The output means 33 includes, for example, a display device using liquid crystal or the like, an output device such as a plotter or a printer, a digital data memory such as a flash memory, a magnetic disk such as a flexible disk, or an MO disk (Magneto Optical Disk). ) And a device capable of outputting and writing to an optical disk such as a CD-R (Compact Disc-Recordable).
制御手段30は、入力部35、制御部36、データ蓄積部37、判定部38、遅延時間導出部39(遅延時間導出手段)、出力部40を備えている。入力部35は、高温試験槽2や低温試験槽3に設置される雰囲気温度センサ18,20の検知温度に関するデータが入力される構成とされている。また、入力部35は、ラック4に載置される試料Wに取り付けた試料温度センサ25a,25b,25cを電気的に接続することにより、試料W自身の検知温度に関するデータを入力可能な構成とされている。
The control unit 30 includes an
データ蓄積部37、判定部38および遅延時間導出部39は、それぞれ制御部36によって制御されている。データ蓄積部37は、入力部35に入力される検知温度に関するデータや、試験条件データ等を記録する部分である。また、判定部38は、入力部35に入力される検知温度に関するデータに基づき、高温試験槽2や低温試験槽3の雰囲気温度が設定温度に到達するまでに要する時間(雰囲気温度到達時間Ta)や、試料Wの温度が所定の設定温度に到達するまでに要する時間(試料温度到達時間Tw)を判定するものである。遅延時間導出部39は、雰囲気温度到達時間Taと試料温度到達時間Twの差異時間Td(Td=Tw−Ta)を演算し、これに基づいて試験遅延時間Dを導出するものである。さらに具体的には、遅延時間導出部39は、差異時間Tdに対して所定の保持時間Lを加えた時間を試験遅延時間Dとして導出する。差異時間Tdおよび試験遅延時間Dのデータは、データ蓄積部37に記憶される。出力部40は、試験条件データ等の試験環境の設定値等のデータを温度制御手段31に向けて出力する。
The
温度制御手段31は、出力部40から送られてきたデータに基づき、高温試験槽2および低温試験槽3に設けられた高温側温調手段8や低温側温調手段13、送風機11,16等の動作を制御する。
The temperature control means 31 is based on the data sent from the
続いて、本実施形態の冷熱衝撃試験装置1の動作および冷熱衝撃試験の実施方法について説明する。冷熱衝撃試験装置1は、所定時間毎に試料Wが載置されたラック4を上下動させ、試料Wが晒される温度環境を急激に変化させる冷熱サイクルを繰り返し、試料Wに熱ストレスを与える試験装置である。冷熱衝撃試験装置1は、冷熱衝撃試験の実施方法を雰囲気温度制御モードと試料温度制御モードとから任意の試験モードを選択して実施可能な構成とされている。
Then, the operation | movement of the thermal shock test apparatus 1 of this embodiment and the implementation method of a thermal shock test are demonstrated. The thermal shock test apparatus 1 repeats a thermal cycle in which the temperature environment to which the sample W is exposed is rapidly changed by moving the
ここで、雰囲気温度制御モードとは、試料Wを載せたラック4を高温試験槽2側あるいは低温試験槽3側のいずれか一方に移動させて試験環境を切り替えた後、試料Wが晒されている雰囲気温度が所定の設定温度に達した時点から所定の試験時間が経過することを条件としてラック4を昇降させて試料Wが晒されている温度環境を切り替える試験モードである。
Here, the atmospheric temperature control mode is a state in which the sample W is exposed after the
一方、試料温度制御モードは、本実施形態の冷熱衝撃試験装置1に特有の試験モードである。試料温度制御モードでは、試料Wが晒される試験環境の切り替え時に、試料W自身が所定の試験温度に達するまでに要する時間を加味して実施される試験モードである。試料温度制御モードが選択された場合は、予備試験、本試験の2段階によって構成される試験方法(以下、必要応じて2段階試験法と称す)、あるいは、慣らし試験、予備試験、本試験の3段階に分かれる試験方法(以下、必要に応じて3段階試験法と称す)のいずれかを選択して実施することができる。試料温度制御モードで冷熱衝撃試験が実施される場合は、慣らし試験および/又は予備試験を経て試験環境を切り替える時に、試料W自身が所定の試験温度に達するまでに要する時間を割り出し、これに基づいて本試験が実施される。 On the other hand, the sample temperature control mode is a test mode unique to the thermal shock test apparatus 1 of the present embodiment. The sample temperature control mode is a test mode that is performed in consideration of the time required for the sample W itself to reach a predetermined test temperature when the test environment to which the sample W is exposed is switched. When the sample temperature control mode is selected, a test method composed of two stages of the preliminary test and the main test (hereinafter referred to as a two-stage test method as necessary), or a break-in test, a preliminary test, and a main test. Any one of three test methods (hereinafter referred to as a three-step test method if necessary) can be selected and carried out. When the thermal shock test is performed in the sample temperature control mode, when the test environment is switched through the break-in test and / or the preliminary test, the time required for the sample W itself to reach the predetermined test temperature is determined based on this. This test is conducted.
さらに詳細に説明すると、試料温度制御モードが選択され、上記した3段階試験法で試験を行う場合は、冷熱衝撃試験の開始後の初期段階において、所定のサイクル数にわたって冷熱サイクルが繰り返され(慣らし試験)、試験環境が安定した後に予備試験が実施される。予備試験では、試験環境の切り替え後、試験環境温度が所定の試験温度に達した時点から試料W自身が所定の試験温度に達するまでに要する時間(差異時間Td)が演算され、これに基づいて試験遅延時間Dが決定される。予備試験が完了すると本試験が開始される。本試験では、試験遅延時間Dに基づいて試験環境の切り替え後、試料Wが所定の試験温度になるタイミングが判断され、これに基づいて冷熱サイクルが繰り返される。 More specifically, when the sample temperature control mode is selected and the test is performed by the above-described three-stage test method, the thermal cycle is repeated for a predetermined number of cycles in the initial stage after the start of the thermal shock test (acclimation). Test), a preliminary test is performed after the test environment is stabilized. In the preliminary test, after the test environment is switched, the time (difference time Td) required from the time when the test environment temperature reaches the predetermined test temperature until the sample W itself reaches the predetermined test temperature is calculated, and based on this. A test delay time D is determined. Once the preliminary test is complete, the test will begin. In this test, after switching the test environment based on the test delay time D, the timing at which the sample W reaches a predetermined test temperature is determined, and based on this, the cooling cycle is repeated.
ここで、慣らし試験および予備試験は、試料温度制御モードによる冷熱衝撃試験の初期段階に、差異時間Tdおよび試験遅延時間Dを決定するために実施されるものである。慣らし試験および予備試験では、試料温度センサ25a〜25cによって検知される試料Wの温度のうち、最も遅く所定の試験温度に達した時点から所定の晒し時間にわたって試料Wを試験環境下に晒した後、試験環境を切り替える一連の動作が所定の冷熱サイクル数にわたって繰り返される。
Here, the break-in test and the preliminary test are performed in order to determine the difference time Td and the test delay time D in the initial stage of the thermal shock test in the sample temperature control mode. In the break-in test and the preliminary test, after the sample W is exposed to the test environment for a predetermined exposure time from the latest time when the predetermined temperature is reached among the temperatures of the sample W detected by the
慣らし試験は、冷熱衝撃試験の開始から所定のサイクル数にわたって実施される冷熱サイクルである。慣らし試験に要するサイクル数は、試験環境が安定するのに適したサイクル数に設定される。 The break-in test is a thermal cycle that is performed for a predetermined number of cycles from the start of the thermal shock test. The number of cycles required for the break-in test is set to a number of cycles suitable for stabilizing the test environment.
予備試験は、上記した3段階試験法で冷熱衝撃試験を実施する場合には、慣らし試験によって試験環境が安定になった後に実施されるものであり、所定のサイクル数にわたって冷熱サイクルが繰り返される。制御手段30の遅延時間導出部39は、予備試験中に実施される各冷熱サイクル毎に、試験環境を切り替えた後、試験環境温度が所定の試験温度に達した時点から、試料W自身が所定の試験温度に達するまでに要する時間(差異時間Td)を演算し、これに所定の保持時間Lを加算した時間(Td+L)を試験遅延時間Dとして設定する。
In the case where the thermal shock test is performed by the above-described three-stage test method, the preliminary test is performed after the test environment is stabilized by the break-in test, and the thermal cycle is repeated for a predetermined number of cycles. The delay
本試験は、予備試験の後に実施されるものであり、予備試験の結果に基づいて設定された試験遅延時間Dに基づいて冷熱衝撃試験が実施される。すなわち、本試験では、試料温度センサ25a〜25cによって検知される試料Wの温度を監視するのではなく、試験環境が切り替えられた後、雰囲気温度センサ18,20によって検知される試験環境温度が所定の試験温度に達した時点から試験遅延時間Dが経過した時点(試料温度到達時点)で試料Wが所定の試験温度に達したものとみなす。本試験では、試験遅延時間Dが経過した時点から所定の実質晒し時間Tsにわたって試料Wが所定の試験環境温度の雰囲気下に晒される。換言すれば、試料温度制御モードが選択された場合、本試験では、試料Wが晒される試験環境の切り替え時に、実質晒し時間Tsの計時開始のタイミングが、雰囲気温度が所定の設定温度に達した時点から、予備試験の結果に基づいて設定された試験遅延時間Dの分だけ遅延される。
This test is performed after the preliminary test, and the thermal shock test is performed based on the test delay time D set based on the result of the preliminary test. That is, in this test, the temperature of the sample W detected by the
続いて、本実施形態の冷熱衝撃試験装置1の動作について、図4〜図7に示すフローチャートに基づいてさらに詳細に説明する。冷熱衝撃試験装置1は、図示しない運転スイッチがオン状態になると、設定手段32を介して試験条件を入力可能な状態になる。ここで、入力可能な試験条件は、高温試験槽2や低温試験槽3において試料Wを晒す際の晒し時間(実質晒し時間Ts)および雰囲気温度(高温槽雰囲気温度He、低温槽雰囲気温度Ce)と、試験サイクル数N等である。ここで、試験サイクル数がNに設定された場合は、試料Wを高温試験槽2と低温試験槽3の双方に晒す一連の試験を1サイクルとする試験サイクルがNサイクル実施される。
Next, the operation of the thermal shock test apparatus 1 of the present embodiment will be described in more detail based on the flowcharts shown in FIGS. The thermal shock test apparatus 1 is in a state where test conditions can be input via the setting means 32 when an operation switch (not shown) is turned on. Here, the test conditions that can be input are the exposure time (substantially exposure time Ts) and the ambient temperature (high temperature chamber ambient temperature He, low temperature chamber ambient temperature Ce) when the sample W is exposed in the high
運転スイッチがオン状態になった後、ステップ1−1において試験条件が設定されると、制御フローがステップ1−2に進み、ステップ1−1において設定された冷熱衝撃試験の試験モードが試料温度制御モードであるか否かを確認する。ここで、試料温度制御モードが選択されている場合は、制御フローがステップ1−3に進み、雰囲気温度制御モードが選択されている場合は、制御フローが後述するステップ1−8に進む。 When the test condition is set in step 1-1 after the operation switch is turned on, the control flow proceeds to step 1-2, and the test mode of the thermal shock test set in step 1-1 is the sample temperature. Check if it is in control mode. Here, when the sample temperature control mode is selected, the control flow proceeds to step 1-3, and when the ambient temperature control mode is selected, the control flow proceeds to step 1-8 described later.
ステップ1−2において、冷熱衝撃試験の試験モードとして試料温度制御モードが選択された場合は、試験環境の切り替え時に試料W自身の温度が所定の試験温度(以下、必要に応じて高温試料晒し温度Hw、低温試料晒し温度Cwと称す)に達するのに要するタイムラグに相当する差異時間Tdを加味すべく、差異時間Tdを導出し、試験遅延時間Dを設定する必要がある。そのため、試料温度制御モードが選択された場合は、制御フローがステップ1−3に移行し、高温試料晒し温度Hwや低温試料晒し温度Cw、高温到達温度幅Wh、低温到達温度幅Wc、保持時間Lの一部又は全部を設定手段32を介して設定可能な状態になる。 In step 1-2, when the sample temperature control mode is selected as the test mode of the thermal shock test, the temperature of the sample W itself is changed to a predetermined test temperature (hereinafter referred to as a high temperature sample exposure temperature as necessary) when the test environment is switched. In order to take into account the difference time Td corresponding to the time lag required to reach Hw, the low temperature sample exposure temperature Cw), it is necessary to derive the difference time Td and set the test delay time D. Therefore, when the sample temperature control mode is selected, the control flow proceeds to step 1-3, where the high temperature sample exposure temperature Hw, the low temperature sample exposure temperature Cw, the high temperature reach temperature width Wh, the low temperature reach temperature width Wc, and the holding time A part or all of L can be set via the setting means 32.
ここで、高温到達温度幅Whや低温到達温度幅Wcは、冷熱衝撃試験において許容される試料Wの温度のズレ幅である。すなわち、制御手段30は、環境温度検知センサ9によって検知される試験環境の雰囲気温度が、高温試料晒し温度Hwや低温試料晒し温度Cwに対して高温到達温度幅Whや低温到達温度幅Wcの範囲内にある場合に、試験環境の雰囲気温度が高温試料晒し温度Hwや低温試料晒し温度Cwに達したものとみなす。高温到達温度幅Whや低温到達温度幅Wcは、操作者によって任意に設定される値であっても、予め設定された既定値であっても良い。
Here, the high temperature reachable temperature width Wh and the low temperature reachable temperature width Wc are deviation widths of the temperature of the sample W allowed in the thermal shock test. That is, the control means 30 has a range in which the ambient temperature of the test environment detected by the environmental
また、保持時間Lは、試料W自身の温度が高温試料晒し温度Hwや低温試料晒し温度Cwに対して高温到達温度幅Wh、低温到達温度幅Wcの範囲内に到達してから、当該温度幅Wh,Wc内で安定化させるための時間である。保持時間Lは、操作者によって任意に設定される値であっても、予め設定された既定値であっても良い。 The holding time L is the temperature range after the temperature of the sample W itself reaches the high temperature reach temperature range Wh and the low temperature reach temperature range Wc relative to the high temperature sample exposure temperature Hw and the low temperature sample exposure temperature Cw. This is the time for stabilization within Wh and Wc. The holding time L may be a value arbitrarily set by the operator or a preset default value.
ステップ1−3において高温試料晒し温度Hwや低温試料晒し温度Cw等が設定されると、制御フローがステップ1−4に移行し、慣らし試験が実施される。慣らし試験は、上記したように試料温度制御モードによる冷熱衝撃試験が開始されてから所定のサイクル数n1にわたって実施されるものである。慣らし試験では、試験環境が切り替えられた後、試料Wに取り付けられた試料温度センサ25a〜25cによって検知される試料Wの温度のうち最も遅く所定の試験温度に達した時点から所定の実質晒し時間Tsにわたって試料Wが試験環境下に晒され、その後試験環境を切り替える動作が所定のサイクル数n1にわたって繰り返される。
When the high temperature sample exposure temperature Hw, the low temperature sample exposure temperature Cw, etc. are set in step 1-3, the control flow proceeds to step 1-4, and a break-in test is performed. The break-in test is performed over a predetermined number of cycles n1 after the thermal shock test in the sample temperature control mode is started as described above. In the break-in test, after the test environment is switched, a predetermined substantial exposure time from the point when the predetermined test temperature is reached the latest among the temperatures of the sample W detected by the
ステップ1−4において慣らし試験が完了すると、高温試験槽2や低温試験槽3内の雰囲気温度等の試験条件が安定した状態になり、試験環境の切り替え時に高温試験槽2や低温試験槽3内の雰囲気温度が高温槽雰囲気温度Heや低温槽雰囲気温度Ceになってから試料W自身の温度が高温試料晒し温度Hwや低温試料晒し温度Cwに達するまでに要する時間も安定するものと想定される。そこで、制御手段30は、ステップ1−4において慣らし運転が完了した時点で制御フローをステップ1−5に進めて予備試験を実施し、差異時間Tdを導出し、試験遅延時間Dを決定する。
When the break-in test is completed in step 1-4, the test conditions such as the atmospheric temperature in the high-
さらに具体的に説明すると、制御フローがステップ1−5に移行すると、図5に示すサブルーチンに従って予備試験が実施される。すなわち、予備試験が開始されると、制御フローがステップ2−1に移行し、予め雰囲気温度が高温槽雰囲気温度Heに調整された高温試験槽2側に試料Wを載置したラック4が移動し、試験環境が高温側に切り替えられる。この際、雰囲気温度センサ18の検知信号に基づき、ラック4の移動に伴う高温試験槽2内の雰囲気温度の変動が検知される。制御手段30は、ステップ2−2において高温試験槽2内の雰囲気温度が高温槽雰囲気温度Heに到達したことを確認すると、図8(a)に示すようにラック4の移動に伴って試験環境が切り替えられた時点(環境切替時点P1)から、高温試験槽2内の雰囲気温度が高温槽雰囲気温度Heに到達した時点(雰囲気温度到達時点P2)までの期間を雰囲気温度到達時間Taとして把握する。
More specifically, when the control flow proceeds to step 1-5, a preliminary test is performed according to the subroutine shown in FIG. That is, when the preliminary test is started, the control flow moves to Step 2-1, and the
その後、制御手段30は、ステップ2−3において試料Wに取り付けられた3つの試料温度センサ25a〜25cの検知温度を個別に監視し、試料Wの温度が高温試料晒し温度Hwに到達するのを待つ。制御手段30は、3つの試料温度センサ25a〜25cうち、検知温度が最も遅く高温試料晒し温度Hwに到達した時点、すなわち全ての試料温度センサ25a〜25cの検知温度が高温試料晒し温度Hwに到達した時点を試料温度到達時点P3として認定する。そして、制御手段30は、上記した雰囲気温度到達時点P2から試料温度到達時点P3に到達するまでに要した期間を高温側差異時間Thdとして導出する。
Thereafter, the control means 30 individually monitors the detected temperatures of the three
制御手段30は、ステップ2−3において試料温度センサ25a〜25cの検知温度が高温試料晒し温度Hwに到達したことを確認すると、ステップ2−4において保持時間Lが経過するのを待ち、試料Wの温度がさらに安定するのを待つ。その後、制御手段30は、ステップ2−5において実質晒し時間Tsだけ高温試験槽2の温度環境下に試料Wを晒す。
When the control means 30 confirms that the detected temperature of the
制御フローがステップ2−5に移行してから実質晒し時間Tsだけ経過するとステップ2−6において、ラック4が低温試験槽3側に降下し、冷熱衝撃試験の試験環境が低温側に切り替えられる。その後、ステップ2−7以降において、上記したステップ2−2〜ステップ2−5に示す制御と同様の制御が低温試験槽3側で実施され、上記した高温試験槽2側において実施されたのと同様にして、環境温度到達時間および試料温度調整時間が確認される。
When a substantial exposure time Ts has elapsed after the control flow moves to step 2-5, in step 2-6, the
すなわち、ステップ2−6において試験環境を切り替えるべくラック4が降下すると、一時的に高温試験槽2と低温試験槽3とが連通した状態になる。また、ラック4が降下すると、直前まで高温の雰囲気下に晒されていた試料Wが低温試験槽3内に入ってくる。そのため、ステップ2−6において試験環境が切り替えられると低温試験槽3内の雰囲気温度が不安定になる。そこで、制御手段30は、ステップ2−7において、低温試験槽3内の雰囲気温度が所定の低温槽雰囲気温度Ceになるのを待つ。
That is, when the
ステップ2−7において低温試験槽3の雰囲気温度が低温槽雰囲気温度Ceになると、図8(b)に示すように、制御手段30は、ステップ2−6において試験環境の切り替えが実施された時点(環境切替時点P4)から低温試験槽3内の雰囲気温度が低温槽雰囲気温度Ceに到達した時点(雰囲気温度到達時点P5)までの期間を環境温度到達時間Tbとしてデータ蓄積部37に記憶する。その後、制御手段30は、ステップ2−8において、雰囲気温度到達時点P2から3つの試料温度センサ25a〜25cの全てが低温試料晒し温度Cwに到達した時点(試料温度到達時点P6)までに要した時間を低温側差異時間Tcdとして導出する。
When the ambient temperature of the low
制御手段30は、ステップ2−9において保持時間Lが経過するのを待ち、試料Wの温度がさらに安定するのを待つ。その後、制御手段30は、ステップ2−10において実質晒し時間Tsだけ低温試験槽3の温度環境下に試料Wを晒す。
The control means 30 waits for the holding time L to elapse in step 2-9, and waits for the temperature of the sample W to be further stabilized. Thereafter, the control means 30 exposes the sample W to the temperature environment of the low
ステップ2−10において実質晒し時間Tsが経過すると、制御手段30は、ステップ2−11において上記したステップ2−1〜ステップ2−10に至る一連の冷熱サイクルが予備試験の開始後、通算してn2サイクル(nは自然数)だけ実施されたか否かを確認する。ここで、冷熱サイクルのサイクル数がn2回に達していない場合、制御手段30は、制御フローをステップ2−1に戻し、一連の冷熱サイクルを繰り返す。一方、ステップ2−11において冷熱サイクルのサイクル数がn2回に達している場合、制御手段30は、n2回にわたる冷熱サイクルにおいて導出された各高温側差異時間Thd、並びに、各低温側差異時間Tcdのうち最も大きい高温側差異時間Thdおよび低温側差異時間Tcdに相当する時間に保持時間Lを加えた時間(Thd+L,Tcd+L)を、以後の冷熱サイクルにおいて使用する試験遅延時間D(以下、必要に応じて高温側試験遅延時間Dh、低温側試験遅延時間Dcと称す)として記憶する。これにより、図5に示す一連の予備試験が完了し、制御フローが図4のステップ1−6に戻される。 When the substantial exposure time Ts elapses in step 2-10, the control means 30 adds up the series of cooling cycles from step 2-1 to step 2-10 described above in step 2-11 after the start of the preliminary test. It is confirmed whether or not n2 cycles (n is a natural number) have been performed. Here, when the cycle number of the cooling cycle has not reached n2, the control means 30 returns the control flow to step 2-1, and repeats a series of cooling cycles. On the other hand, when the number of cooling cycles reaches n2 in step 2-11, the control means 30 determines each high-temperature side difference time Thd derived in n2 cooling cycles and each low-temperature side difference time Tcd. Of these, the time (Thd + L, Tcd + L) obtained by adding the holding time L to the time corresponding to the largest high temperature side difference time Thd and low temperature side difference time Tcd is the test delay time D (hereinafter referred to as necessary). Accordingly, they are stored as a high temperature side test delay time Dh and a low temperature side test delay time Dc). Thereby, the series of preliminary tests shown in FIG. 5 is completed, and the control flow is returned to step 1-6 in FIG.
ステップ1−6において、制御手段30は、図6に示す制御フローに則り、ステップ1−1おいて設定された試験サイクル数Nから、予め慣らし試験および予備試験で実施された冷熱サイクルのサイクル数n1,n2の分だけ減じた(N−n1−n2)サイクル分だけ本試験を繰り返す。 In step 1-6, the control means 30 follows the control flow shown in FIG. 6 from the number of test cycles N set in step 1-1, and the number of cycles of the cooling / heating cycle carried out in advance in the break-in test and the preliminary test. The test is repeated for (N-n1-n2) cycles reduced by n1 and n2.
さらに具体的に説明すると、制御フローがステップ1−6に移行すると、図6に示すサブルーチンのステップ3−1に移行する。ステップ3−1に移行すると、制御手段30は、ラック4を上昇させ、試料Wを高温試験槽2内に収容する。その後、高温試験槽2内の雰囲気温度が所定の高温側雰囲気温度Heになるように高温側温調手段8や送風機11の動作が制御される。
More specifically, when the control flow proceeds to step 1-6, the process proceeds to step 3-1 of the subroutine shown in FIG. When moving to step 3-1, the control means 30 raises the
その後、ステップ3−2において高温試験槽2内の雰囲気温度が高温槽雰囲気温度Heになると、制御フローがステップ3−3に進み、図5に示す予備試験においてデータ蓄積部37に記憶された高温側差異時間Thdに保持時間Lを加えた高温側試験遅延時間Dhだけ経過するのを待つ。
Thereafter, when the atmospheric temperature in the high
ステップ3−3において高温側試験遅延時間Dhが経過すると、試料Wの温度は確実に高温試料晒し温度Hwになっているものと想定される。そのため、制御手段30は、ステップ3−4において保持時間Lが経過した時点から実質晒し時間Tsに相当する期間にわたって高温試験槽2内の高温雰囲気下に試料Wを晒し続ける。
When the high temperature side test delay time Dh elapses in step 3-3, it is assumed that the temperature of the sample W is surely the high temperature sample exposure temperature Hw. Therefore, the control means 30 continues to expose the sample W to the high temperature atmosphere in the high
制御手段30は、ステップ3−4において実質晒し時間Tsが経過したことを確認すると、制御フローをステップ3−5に進め、試験環境を低温試験槽3側の試験環境に切り替える。すなわち、制御フローがステップ3−5に移行すると、制御手段30は、ラック4を低温試験槽3側に降下させる。ラック4が完全に低温試験槽2側に移行すると、制御手段30は、ステップ3−6〜ステップ3−8において、上記したステップ3−2〜ステップ3−4において実施したのと同様にして、試料Wを低温雰囲気下に晒す。
When the control means 30 confirms that the substantial exposure time Ts has elapsed in step 3-4, the control means 30 advances the control flow to step 3-5 and switches the test environment to the test environment on the low
さらに具体的には、ステップ3−5において試験環境の切り替えが完了すると、制御手段30は、その時点から低温試験槽3内の雰囲気温度が低温槽雰囲気温度Ceに到達するのを待つ(ステップ3−6)。その後、制御手段30は、ステップ3−7において低温槽雰囲気温度Ceに到達した時点から、先に実施された予備試験の結果に基づいて決定された低温側試験遅延時間Dc、すなわち低温側差異時間Tcdと保持時間Lの和に相当する時間が経過するのを待つ。これにより、高温試験槽2側から低温試験槽3に移動してきた試料Wが確実に低温試料晒し温度Cwになっているものと想定される。そのため、制御手段30は、低温側試験遅延時間Dcが経過した時点で制御フローをステップ3−8に進め、実質晒し時間Tsに相当する期間にわたって低温試験槽2内の高温雰囲気下に試料Wを晒し続ける。
More specifically, when the switching of the test environment is completed in step 3-5, the control means 30 waits for the atmospheric temperature in the low
上記したようにして図6のステップ3−1〜ステップ3−8に至る一連の制御フローが完了すると、1サイクル分の冷熱サイクルが終了する。ステップ3−8において実質晒し時間Tsが経過したことが確認されると、制御手段30は、図4に示す制御フローのステップ1−7に制御フローを戻す。制御手段30は、ステップ1−7において、図4に示すサブルーチンによる冷熱サイクルが通算して(N−n1−n2)サイクル(N,n1,n2はそれぞれ自然数)だけ実施されたか否かを確認する。ここで、冷熱サイクルが実施されたサイクル数が(N−n1−n2)に満たない場合は、制御フローがステップ1−6に戻され、図6に示すサブルーチンに則った一連の冷熱サイクルが継続される。一方、ステップ1−7においてサイクル数が(N−n1−n2)に達している場合は、慣らし試験および予備試験時に実施された冷熱サイクルのサイクル数n1,n2と合算して、サイクル数N分の冷熱サイクルが繰り返されたことになる。そのため、制御手段30は、一連の制御フローによる冷熱衝撃試験を完了する。 When a series of control flow from step 3-1 to step 3-8 in FIG. 6 is completed as described above, the cooling cycle for one cycle is completed. When it is confirmed in step 3-8 that the substantial exposure time Ts has elapsed, the control means 30 returns the control flow to step 1-7 of the control flow shown in FIG. In step 1-7, the control means 30 confirms whether or not (N-n1-n2) cycles (N, n1, and n2 are natural numbers) have been implemented through the total number of cooling cycles according to the subroutine shown in FIG. . Here, when the number of cycles in which the cooling cycle is performed is less than (N-n1-n2), the control flow is returned to step 1-6, and a series of cooling cycles in accordance with the subroutine shown in FIG. 6 is continued. Is done. On the other hand, if the number of cycles has reached (N-n1-n2) in step 1-7, the number of cycles N is added to the number of cycles n1 and n2 of the cooling and cooling cycles performed during the break-in test and the preliminary test. The cooling / heating cycle was repeated. Therefore, the control means 30 completes the thermal shock test by a series of control flows.
一方、図4に示す制御フローにおいて、冷熱衝撃試験の実施方法として雰囲気温度制御モードが選択されている場合、すなわちステップ1−8に移行した場合は、制御フローが図7に示すサブルーチンのステップ4−1に移行する。そして、ステップ4−1においてラック4が高温試験槽2側に移動し、試料Wの試験環境が高温側に切り替えられる。その後、高温試験槽2内の雰囲気温度が高温槽雰囲気温度Heとなるように高温側温調手段8や送風機11の動作が制御される。
On the other hand, in the control flow shown in FIG. 4, when the atmospheric temperature control mode is selected as the method for performing the thermal shock test, that is, when the process proceeds to step 1-8, the control flow is
その後、ステップ4−2において高温試験槽2内の雰囲気温度が高温槽雰囲気温度Heになったことが確認されると、この時点から実質晒し時間Tsが経過するまで試料Wが高温雰囲気下に晒される。
Thereafter, when it is confirmed in step 4-2 that the atmospheric temperature in the high-
ステップ4−3において実質晒し時間Tsが経過すると、制御手段30は、ステップ4−4においてラック4を下方の低温試験槽3に移動させ、試験環境を低温側に切り替える。その後、低温側温調手段13や送風機16が作動することによって低温試験槽3内の雰囲気温度が低温槽雰囲気温度Ceになったことが確認されると、この時点から実質晒し時間Tsにわたって試料Wが低温雰囲気下に晒される。ステップ4−6において実質晒し時間Tsが経過すると、1サイクル分の冷熱サイクルが終了し、制御フローがステップ1−9に戻される。
When the substantial exposure time Ts elapses in step 4-3, the control means 30 moves the
制御フローがステップ1−9に戻ると、図7に示す冷熱サイクルが通算でNサイクル分実施されているか否かが確認される。ここで、冷熱サイクルがNサイクルに達していない場合は、制御フローがステップ1−8に戻され、冷熱サイクルが継続される。一方、ステップ1−9で冷熱サイクルのサイクル数がNサイクルに達している場合は、一連の制御フローが完了する。 When the control flow returns to step 1-9, it is confirmed whether or not the cooling cycle shown in FIG. Here, if the cooling cycle has not reached N cycles, the control flow is returned to step 1-8, and the cooling cycle is continued. On the other hand, if the number of cooling cycles reaches N cycles in step 1-9, a series of control flow is completed.
上記したように、冷熱衝撃試験装置1では、予備試験において試験環境の切り替えに伴って雰囲気温度が高温槽雰囲気温度Heや低温槽雰囲気温度Ceに到達してから試料Wが高温試料晒し温度Hwや低温試料晒し温度Cwに到達するまでに要する時間を高温側差異時間Thdや低温側差異時間Tcdとして記憶しておき、これらに基づいて本試験時に試料Wが高温試料晒し温度Hwや低温試料晒し温度Cwに到達する時間を予測することができる。そのため、冷熱衝撃試験装置1では、試料Wの温度変化に要する時間を加味して試料Wの晒し時間を長く取る必要がなく、冷熱衝撃試験に要する時間を最小限に短縮することができる。 As described above, in the thermal shock test apparatus 1, the sample W is exposed to the high temperature sample after the atmosphere temperature reaches the high temperature chamber atmosphere temperature He or the low temperature chamber atmosphere temperature Ce with the switching of the test environment in the preliminary test. The time required to reach the low temperature sample exposure temperature Cw is stored as the high temperature side difference time Thd and the low temperature side difference time Tcd, and based on these, the sample W is exposed to the high temperature sample exposure temperature Hw and the low temperature sample exposure temperature. The time to reach Cw can be predicted. Therefore, in the thermal shock test apparatus 1, it is not necessary to increase the exposure time of the sample W in consideration of the time required for the temperature change of the sample W, and the time required for the thermal shock test can be shortened to the minimum.
また、冷熱衝撃試験装置1は、予備試験によって導出された高温側差異時間Thdや低温側差異時間Tcdに基づいて試料Wが高温試料晒し温度Hwや低温試料晒し温度Cwに到達する時点を予測し、この時点から所定の保持時間Lが経過するのを待って実質晒し時間Tsにわたって試料Wを所定の試験環境下に晒す構成とされている。そのため、冷熱衝撃試験装置1は、本試験中に試料温度センサ25a〜25cが試料Wから外れたり破損するなどの不具合が起きたり、試料Wが熱衝撃によってひび割れたり、試料Wの抵抗値が変わる等の変化があっても、所定の試験環境下に実質晒し時間Tsにわたって試料Wを晒すことができる。従って、上記した冷熱衝撃試験装置1や冷熱衝撃試験方法によれば、正確な試験結果を得ることができる。
The thermal shock test apparatus 1 also predicts when the sample W reaches the high temperature sample exposure temperature Hw and the low temperature sample exposure temperature Cw based on the high temperature side difference time Thd and the low temperature side difference time Tcd derived by the preliminary test. The sample W is exposed to a predetermined test environment for a substantial exposure time Ts after waiting for a predetermined holding time L from this point. For this reason, in the thermal shock test apparatus 1, problems such as the
上記したように、冷熱衝撃試験装置1では、3つの試料温度センサ25a〜25cによって試料Wの温度を測定可能に構成されている。そして上記した冷熱衝撃試験装置1は、試験環境の切り替え時点から試料温度センサ25a〜25cによって検知される全ての検知温度が高温試料晒し温度Hwや低温試料晒し温度Cwに到達するまでの時間と、試験環境の切り替え時点から環境温度検知センサ9によって検知される試験環境の雰囲気温度が高温槽雰囲気温度Heや低温槽雰囲気温度Ceに到達するまでの時間との差に基づいて高温側差異時間Thdや低温側差異時間Tcdを導出する構成とされている。そのため、上記した構成によれば、試料Wの配されている位置や試料Wの熱容量、大きさ等に起因して試験環境を切り替えてから試料Wが所定の温度に到達するまでの速さがばらつく場合であっても、試料W全体が所定の高温試料晒し温度Hwや低温試料晒し温度Cwに到達してから所定の実質晒し時間Tsにわたって試料Wを試験環境下に晒すことができる。
As described above, the thermal shock test apparatus 1 is configured so that the temperature of the sample W can be measured by the three
上記したように、本実施形態の冷熱衝撃試験装置1では、試料温度制御モードが選択された場合に、冷熱衝撃試験の開始直後(1サイクル目)からn1サイクル目まで慣らし試験を実施して高温試験槽2や低温試験槽3の雰囲気温度等の試験条件が安定するのを待ち、その後に予備試験を実施する3段階試験法と、慣らし試験を省略する2段階試験法のいずれかを選択して実施可能な構成とされている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、3段階試験法および2段階試験法のうち、いずれか一方の試験法のみを実施可能なものであってもよい。
As described above, in the thermal shock test apparatus 1 according to the present embodiment, when the sample temperature control mode is selected, a habituation test is performed from immediately after the start of the thermal shock test (first cycle) to the n1 cycle to perform a high temperature test. Wait for the test conditions such as the ambient temperature of the
上記実施形態の冷熱衝撃試験装置1は、試料温度制御モードにおける試験方法を3段階試験法および2段階試験法から選択して実施可能なものであるが、試験方法の選択は、冷熱衝撃試験装置1の操作者が任意に選択することによって実施されても、制御手段30等において適宜選択するものであってもよい。さらに具体的には、例えば、制御手段30が試料温度制御モードが選択され、冷熱衝撃試験が開始された後、所定のサイクル数にわたって試料Wや高温試験槽2や低温試験槽3の雰囲気温度等の試験条件を監視し、試験条件が試験開始直後から安定している場合は2段階試験法を選択し、試験条件が不安定な場合は3段階試験法を選択する構成としてもよい。
The thermal shock test apparatus 1 of the above embodiment can be implemented by selecting a test method in the sample temperature control mode from a three-stage test method and a two-stage test method. It may be implemented by arbitrarily selecting one operator, or may be appropriately selected by the control means 30 or the like. More specifically, for example, after the sample temperature control mode is selected by the control means 30 and the thermal shock test is started, the ambient temperature of the sample W, the high
上記実施形態では、予備試験において冷熱サイクル毎に導出される各高温側差異時間Thdや各低温側差異時間Tcdのうち、最も大きい高温側差異時間Thdおよび低温側差異時間Tcdに相当する時間を試験環境の切り替え時に試料Wの温度を安定化するのに要する時間として把握するものであったが、本発明はこれに限定されるものではない。さらに具体的には、例えば各高温側差異時間Thdや各低温側差異時間Tcdを平均したり、所定の演算式に代入して得られる値を試料Wの温度を安定化するのに要する時間として把握する構成としてもよい。また、各高温側差異時間Thdや各低温側差異時間Tcdを所定の規則に当てはめることにより、試料Wの温度を安定化するのに要する時間として把握する構成としてもよい。さらに具体的には、例えば各高温側差異時間Thdや各低温側差異時間Tcdのうち最も長いものを選択したり、これらの差異時間Thd,Tcdの中央値を選択し、これを試料Wの温度が安定化するのに要する時間として把握する構成としてもよい。 In the above embodiment, among the high temperature side difference times Thd and the low temperature side difference times Tcd derived for each cooling cycle in the preliminary test, the time corresponding to the largest high temperature side difference time Thd and the low temperature side difference time Tcd is tested. Although it has been grasped as the time required to stabilize the temperature of the sample W when the environment is switched, the present invention is not limited to this. More specifically, for example, each high temperature side difference time Thd and each low temperature side difference time Tcd are averaged, or a value obtained by substituting into a predetermined arithmetic expression is taken as a time required to stabilize the temperature of the sample W. It is good also as composition to grasp. Moreover, it is good also as a structure grasp | ascertained as time required in order to stabilize the temperature of the sample W by applying each high temperature side difference time Thd and each low temperature side difference time Tcd to a predetermined rule. More specifically, for example, the longest time among the high temperature side difference times Thd and the low temperature side difference times Tcd is selected, or the median value of these difference times Thd and Tcd is selected, and this is determined as the temperature of the sample W. It is good also as a structure grasped | ascertained as time required for to stabilize.
上記実施形態の冷熱衝撃試験装置1は、高温試験槽2と低温試験槽3とを有し、これらの間をラック4を移動させることにより、試料Wが晒される試験環境を切り替えるものであったが、本発明はこれに限定されるものではない。さらに具体的には、例えば図9に示す冷熱衝撃試験装置50のように、試料Wを収容する試験槽51と、高温側温調手段8を備えた加熱部52と、低温側温調手段13を備えた冷却部53とを設け、試験槽51と加熱部52あるいは冷却部53との間に設けられたダンパ55,56のいずれかを開くことにより試験槽51内の温度を調整可能な構成としたものであってもよい。かかる構成とした場合についても、上記した冷熱衝撃試験装置1と同様の冷熱衝撃試験を実施することが可能である。
The thermal shock test apparatus 1 of the said embodiment has the high
上記した冷熱衝撃試験装置1では、試料温度制御モードにより冷熱衝撃試験が実施される度に予備試験を実施して高温側差異時間Thdや低温側差異時間Tcdを導出し、高温側試験遅延時間Dhや低温側試験遅延時間Dcを設定するものであったが、本発明はこれに限定されるものではない。さらに具体的には、例えば種類や熱容量、大きさ等が同一の試料Wについて冷熱衝撃試験を実施する場合は、高温側差異時間Thdや低温側差異時間Tcdは、殆ど変化しない可能性がある。そこで、かかる知見に基づき、先の試験において実施された予備試験において導出された高温側差異時間Thdや低温側差異時間Tcdを別の試験の際に流用する構成としてもよい。すなわち、冷熱衝撃試験装置1は、先の冷熱衝撃試験において導出された高温側差異時間Thdや低温側差異時間Tcdに関するデータをデータ蓄積部37に必要に応じて呼び出せる状態で記憶しておいたり、設定手段32によって操作者が任意に設定可能な構成としておき、データ蓄積部37から呼び出されたり、設定手段32を介して設定された高温側差異時間Thdや低温側差異時間Tcdに基づいて高温側試験遅延時間Dhや低温側試験遅延時間Dcを設定し、試料温度制御モードによる冷熱衝撃試験を実施可能な構成としてもよい。
In the thermal shock test apparatus 1 described above, every time the thermal shock test is performed in the sample temperature control mode, a preliminary test is performed to derive the high temperature side difference time Thd and the low temperature side difference time Tcd, and the high temperature side test delay time Dh. Although the low temperature side test delay time Dc is set, the present invention is not limited to this. More specifically, for example, when the thermal shock test is performed on the samples W of the same type, heat capacity, size, etc., the high temperature side difference time Thd and the low temperature side difference time Tcd may hardly change. Therefore, based on such knowledge, the high temperature side difference time Thd and the low temperature side difference time Tcd derived in the preliminary test performed in the previous test may be used in another test. That is, the thermal shock test apparatus 1 stores data related to the high temperature side difference time Thd and the low temperature side difference time Tcd derived in the previous thermal shock test in a state that can be recalled to the
上記実施形態の冷熱衝撃試験装置1,50は、一般的に、暖気が上昇しやすい傾向にあることを考慮し、高温試験槽2や加熱部52を低温試験槽3や冷却部53よりも上方に配置する構成としている。そのため、上記した冷熱衝撃試験装置1,50は、試験環境の切り替え時等に高温試験槽2や加熱部52内に存在する空気と、低温試験槽3や冷却部53に存在する空気との混合が起こりにくい。従って、上記した構成によれば、試験環境の切り替え時に各試験槽2,3,51の雰囲気温度をスムーズに安定させることが可能である。なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、高温試験槽2や加熱部52と低温試験槽3や冷却部53との上下関係が入れ替わったものや、これらがほぼ同一平面上に並んだ構成であってもよい。
The thermal
上記実施形態では、試験環境の切り替えから雰囲気温度到達時間Ta,Tbが経過し、高温側差異時間Thdあるいは低温側差異時間Tcdが経過した時点で試料Wが所定の温度に達したと想定されるが、高温側試験遅延時間Dhや低温側試験遅延時間Dcを高温側差異時間Thdや低温側差異時間Tcdよりも保持時間Lだけ長く設定し、試料Wの温度が安定するのを待ってから所定の実質晒し時間Tsにわたって試料Wを試験環境下に晒す構成とした。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、保持時間Lを設けず、高温側差異時間Thdあるいは低温側差異時間Tcdが経過した時点から実質晒し時間Tsにわたって試料Wを試験環境下に晒す構成としてもよい。すなわち、冷熱衝撃試験装置1,50は、高温側差異時間Thdや低温側差異時間Tcdをそのまま高温側試験遅延時間Dhや低温側試験遅延時間Dcとする構成であってもよい。また、高温側試験遅延時間Dhや低温側試験遅延時間Dcは、単に高温側差異時間Thdや低温側差異時間Tcdに保持時間Lを足すだけでなく、高温側差異時間Thdや低温側差異時間Tcdを所定の演算式に代入して得られる時間に設定されてもよい。
In the above embodiment, it is assumed that the sample temperature has reached a predetermined temperature when the ambient temperature arrival times Ta and Tb have elapsed since the switching of the test environment and the high temperature side difference time Thd or the low temperature side difference time Tcd has elapsed. However, the high-temperature-side test delay time Dh and the low-temperature-side test delay time Dc are set longer than the high-temperature-side difference time Thd and the low-temperature-side difference time Tcd by the holding time L, and after waiting for the temperature of the sample W to stabilize, The sample W was exposed to the test environment over the substantial exposure time Ts. However, the present invention is not limited to this, and the holding time L is not provided, and the sample W is exposed to the test environment for a substantial exposure time Ts from the time when the high temperature side difference time Thd or the low temperature side difference time Tcd has elapsed. It is good also as a structure. That is, the thermal
1 冷熱衝撃試験装置
2 高温試験槽
3 低温試験槽
4 ラック
8 高温側温調手段
9 環境温度検知センサ
13 低温側温調手段
25a〜25c 試料温度センサ
30 制御手段
50 冷熱衝撃試験装置
51 試験槽
52 加熱部
53 冷却部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cold
Claims (12)
試料が晒されている試験環境の雰囲気温度を検知する環境温度検知手段と、試料遅延時間導出手段とを備え、
当該遅延時間導出手段は、試料が晒される試験環境を切り替える際に、試料が収容されている試料収納室内の温度が所定の温度に到達するまでの時間と、試料自体が前記所定の温度に到達するまでの時間との差異時間を演算し、当該差異時間に基づいて試験遅延時間を導出するものであり、
試料が晒される試験環境の切り替え時に、環境温度検知手段によって検知される雰囲気温度が所定温度となってから前記試験遅延時間以上が経過し、さらに所定の晒し時間が経過した後に試料が晒される試験環境を他の試験環境に切り換えることにより冷熱衝撃試験を実施可能であることを特徴とする冷熱衝撃試験装置。 Thermal shock capable of repeatedly performing a series of thermal cycle operations to switch the test environment to which the sample is exposed to another test environment adjusted to a constant ambient temperature after exposing the sample to a test environment adjusted to a constant ambient temperature A testing device,
An environmental temperature detecting means for detecting the ambient temperature of the test environment to which the sample is exposed, and a sample delay time deriving means,
The delay time deriving means, when switching the test environment to which the sample is exposed, takes a time until the temperature in the sample storage chamber in which the sample is stored reaches a predetermined temperature, and the sample itself reaches the predetermined temperature. The difference time with the time until the calculation is calculated, and the test delay time is derived based on the difference time,
When the test environment to which the sample is exposed is switched, the test is performed after the test delay time has elapsed since the ambient temperature detected by the environmental temperature detection means reaches the predetermined temperature, and after the predetermined exposure time has elapsed. A thermal shock test apparatus capable of performing a thermal shock test by switching the environment to another test environment.
当該試料温度検知手段によって検知される試料の温度が所定の温度に到達した時点を基準として所定の晒し時間が経過した後に試料が晒される試験環境を他の試験環境に切り換える予備試験を実施可能であり、
遅延時間導出手段は、前記予備試験において試験環境の切り替えに伴って環境温度検知手段によって検知される雰囲気温度が所定の温度に到達するまでに要した時間と、試料自体が前記所定の温度に到達するまでに要した時間との差を差異時間として演算すると共に、当該差異時間に基づいて試験遅延時間を導出するものであることを特徴とする請求項1に記載の冷熱衝撃試験装置。 Having a sample temperature detecting means for detecting the temperature of the sample;
Preliminary tests can be performed to switch the test environment to which the sample is exposed to another test environment after a predetermined exposure time has elapsed with reference to the time when the temperature of the sample detected by the sample temperature detection means reaches a predetermined temperature. Yes,
The delay time deriving means includes the time required for the ambient temperature detected by the environmental temperature detecting means to reach a predetermined temperature in accordance with the switching of the test environment in the preliminary test, and the sample itself reaches the predetermined temperature. The thermal shock test apparatus according to claim 1, wherein a difference from a time required until the calculation is calculated as a difference time, and a test delay time is derived based on the difference time.
差異時間は、試料温度検知手段によって検知される全ての測定点における試料の温度が所定の温度に到達するまでの時間に基づいて演算されることを特徴とする請求項2に記載の冷熱衝撃試験装置。 The sample temperature detection means can measure the temperature of the sample at a plurality of measurement points,
3. The thermal shock test according to claim 2, wherein the difference time is calculated based on a time until the sample temperature reaches a predetermined temperature at all measurement points detected by the sample temperature detecting means. apparatus.
差異時間は、試料温度検知手段によって検知される複数の測定点から選ばれる任意の測定点における試料の温度が所定の温度に到達するまでの時間に基づいて演算されることを特徴とする請求項2に記載の冷熱衝撃試験装置。 The sample temperature detecting means can measure the temperature of the sample at a plurality of measurement points,
The difference time is calculated based on a time until a sample temperature reaches a predetermined temperature at an arbitrary measurement point selected from a plurality of measurement points detected by the sample temperature detection means. 2. The thermal shock test apparatus according to 2.
試料が晒されている試験環境の切り換え時に当該試験環境の雰囲気温度が所定の温度に到達するまでの時間と試料自体が前記又は他の所定の温度に到達するまでの時間との差を差異時間として予め演算し、当該差異時間に基づいて試験遅延時間を導出するものであり、
冷熱衝撃試験においては試験環境の雰囲気温度が所定温度となってから前記試験遅延時間以上が経過した後に試料が晒される試験環境の温度を切り換えることを特徴とする冷熱衝撃試験の試験方法。 Thermal shock test in which a sample is exposed to a test environment adjusted to a constant ambient temperature, and then a series of thermal cycle operations are performed to switch the test environment exposed to the sample to another test environment adjusted to a constant ambient temperature In the test method of
The difference between the time until the ambient temperature of the test environment reaches a predetermined temperature and the time until the sample itself reaches the above or other predetermined temperature at the time of switching the test environment to which the sample is exposed is the difference time. Is calculated in advance, and the test delay time is derived based on the difference time,
In the thermal shock test, a test method for the thermal shock test, wherein the temperature of the test environment to which the sample is exposed is switched after the test delay time or more has elapsed after the ambient temperature of the test environment reaches a predetermined temperature.
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