JP2822502B2 - 材料試験機 - Google Patents
材料試験機Info
- Publication number
- JP2822502B2 JP2822502B2 JP28410989A JP28410989A JP2822502B2 JP 2822502 B2 JP2822502 B2 JP 2822502B2 JP 28410989 A JP28410989 A JP 28410989A JP 28410989 A JP28410989 A JP 28410989A JP 2822502 B2 JP2822502 B2 JP 2822502B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load
- displacement
- data
- specimen
- detecting
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、同一生産単位（ロット）当りの供試体の荷
重−変位特性を精度良く求めることができる材料試験機
に関する。
重−変位特性を精度良く求めることができる材料試験機
に関する。
B.従来の技術 従来から、例えば第５図に示すようにテーブル１上に
一対のねじ棹２を立設し、そこにクロスヘッド３を横架
し、モータ４によりねじ棹２を回転してクロスヘッド３
を昇降させることにより供試体TPを負荷する材料試験機
が知られている。供試体TPを圧縮または引張負荷しなが
らロードセル５と伸び計６（あるいはパルスエンコーダ
７）によって供試体の負荷荷重に対する変位を所定時間
間隔でサンプリングし、そのサンプリングした負荷荷重
と変位データに基づいて供試体の荷重−変位特性を測定
する。
一対のねじ棹２を立設し、そこにクロスヘッド３を横架
し、モータ４によりねじ棹２を回転してクロスヘッド３
を昇降させることにより供試体TPを負荷する材料試験機
が知られている。供試体TPを圧縮または引張負荷しなが
らロードセル５と伸び計６（あるいはパルスエンコーダ
７）によって供試体の負荷荷重に対する変位を所定時間
間隔でサンプリングし、そのサンプリングした負荷荷重
と変位データに基づいて供試体の荷重−変位特性を測定
する。
C.発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の材料試験機においては、同
一生産単位における複数の供試体の荷重−変位特性の平
均値を求める場合、サンプリング順番号を共通基準とし
て同じサンプリング順番号における変位と荷重のデータ
を平均して同一生産単位における供試体の荷重−変位特
性の平均値を求めている。このため、同一生産単位であ
っても変位量の増加速度にばらつきがある場合、同一の
サンプリング順番号の変位の値がばらつき、同一生産単
位における変位に対する荷重の平均値が正確に測定でき
ないという問題点があった。また、各供試体ごとの荷重
−変位曲線から任意の変位に対する荷重を平均すると上
述の方式で得られたデータと合致しなくなる。
一生産単位における複数の供試体の荷重−変位特性の平
均値を求める場合、サンプリング順番号を共通基準とし
て同じサンプリング順番号における変位と荷重のデータ
を平均して同一生産単位における供試体の荷重−変位特
性の平均値を求めている。このため、同一生産単位であ
っても変位量の増加速度にばらつきがある場合、同一の
サンプリング順番号の変位の値がばらつき、同一生産単
位における変位に対する荷重の平均値が正確に測定でき
ないという問題点があった。また、各供試体ごとの荷重
−変位曲線から任意の変位に対する荷重を平均すると上
述の方式で得られたデータと合致しなくなる。
本発明の技術的課題は、同一生産単位における供試体
の荷重−変位特性の平均値を正確に測定することにあ
る。
の荷重−変位特性の平均値を正確に測定することにあ
る。
D.課題を解決するための手段 本発明は、供試体を負荷する負荷機構と、供試体に働
く負荷荷重を検出する荷重検出手段と、負荷時の供試体
の変位を検出する変位検出手段とを備え、所定の時間間
隔でサンプリングされる両検出手段の検出データに基づ
いて荷重−変位特性を求めるようにした材料試験機に適
用される。そして、上述の技術的課題は、荷重または変
位の検出データが予め定めたデータサンプル開始基準値
を越えているか判定する第１の判定手段と、荷重または
変位の検出データが予め定めた基準値に基づいて決定さ
れる複数を越えているか否かを判定する第２の判定手段
と、前記第１の判定手段により検出データが前記データ
サンプリング開始基準値を越えていると判定された後、
検出データが前記それぞれの値を越えていると判定され
ると荷重および変位の検出データを記憶する記憶手段
と、前記記憶手段に記憶されている複数の供試体の検出
データに基づいて、前記複数の供試体の同一変位に対す
る荷重または同一荷重に対する変位の平均値を演算する
平均値演算手段とを備えることで解決される。
く負荷荷重を検出する荷重検出手段と、負荷時の供試体
の変位を検出する変位検出手段とを備え、所定の時間間
隔でサンプリングされる両検出手段の検出データに基づ
いて荷重−変位特性を求めるようにした材料試験機に適
用される。そして、上述の技術的課題は、荷重または変
位の検出データが予め定めたデータサンプル開始基準値
を越えているか判定する第１の判定手段と、荷重または
変位の検出データが予め定めた基準値に基づいて決定さ
れる複数を越えているか否かを判定する第２の判定手段
と、前記第１の判定手段により検出データが前記データ
サンプリング開始基準値を越えていると判定された後、
検出データが前記それぞれの値を越えていると判定され
ると荷重および変位の検出データを記憶する記憶手段
と、前記記憶手段に記憶されている複数の供試体の検出
データに基づいて、前記複数の供試体の同一変位に対す
る荷重または同一荷重に対する変位の平均値を演算する
平均値演算手段とを備えることで解決される。
E.作用 例えば予め定めた変位間隔でデータをサンプリングす
る場合を例にして説明する。サンプルした荷重が予め定
めたデータサンプリング開始基準値を越えていると第１
の判定手段が判定した後、第２の判定手段により、サン
プリングした変位が予め定めた基準値に基づいて決定さ
れる値を越えていると判定されると、その変位と荷重の
検出データを記憶手段に記憶する。記憶手段に複数の供
試体のデータを記憶し、平均値演算手段により、同一変
位に対する荷重の平均値を算出する。このように予め指
定した変位間隔で同一生産単位の供試体の変位および荷
重の検出データをサンプリングすれば、各供試体の検出
データ相互間のバラツキは最悪でも１サンプリング周期
内のバラツキに抑えることができる。したがって、ロッ
トごとの荷重−変位特性の平均値が正確に測定できる。
る場合を例にして説明する。サンプルした荷重が予め定
めたデータサンプリング開始基準値を越えていると第１
の判定手段が判定した後、第２の判定手段により、サン
プリングした変位が予め定めた基準値に基づいて決定さ
れる値を越えていると判定されると、その変位と荷重の
検出データを記憶手段に記憶する。記憶手段に複数の供
試体のデータを記憶し、平均値演算手段により、同一変
位に対する荷重の平均値を算出する。このように予め指
定した変位間隔で同一生産単位の供試体の変位および荷
重の検出データをサンプリングすれば、各供試体の検出
データ相互間のバラツキは最悪でも１サンプリング周期
内のバラツキに抑えることができる。したがって、ロッ
トごとの荷重−変位特性の平均値が正確に測定できる。
F.実施例 第１図は本発明を適用する材料試験機のデータ処理部
の一実施例を示すブロック図である。基本的には供試体
に働く荷重測定用のロードセル11,供試体の歪み測定用
の伸び計12,AD変換器13および14,中央処理装置（CPU）1
5,メモリ16,CRTディスプレイ装置17,プリンタ18とから
構成されている。また、クロスヘッドのストロークを検
出するパルスエンコーダ19と、このパルスエンコーダ19
の出力パルスをカウンタすることによってクロスヘッド
のストローク値を中央処理装置15に入力するストローク
カウンタ20が設けられている。
の一実施例を示すブロック図である。基本的には供試体
に働く荷重測定用のロードセル11,供試体の歪み測定用
の伸び計12,AD変換器13および14,中央処理装置（CPU）1
5,メモリ16,CRTディスプレイ装置17,プリンタ18とから
構成されている。また、クロスヘッドのストロークを検
出するパルスエンコーダ19と、このパルスエンコーダ19
の出力パルスをカウンタすることによってクロスヘッド
のストローク値を中央処理装置15に入力するストローク
カウンタ20が設けられている。
供試体の荷重−変位特性の通常測定動作についてまず
説明する。
説明する。
供試体（図示せず）に負荷を加え始めると、その負荷
荷重がロードセル11によって検出されるとともに、負荷
による供試体の変位（伸び）が伸び計12によって検出さ
れる。検出された負荷荷重および変位の信号はアナログ
信号であるため、それぞれAD変換器13,14でデジタル値
に変換される。デジタル値の負荷荷重および変位は中央
処理装置15によって所定時間間隔でサンプリングされ、
そのサンプリング順にメモリ16に格納される。メモリ16
に格納された負荷荷重および変位のデータは試験を終了
した段階で読出され、CRTディスプレイ装置17に荷重−
変位特性としてグラフ化されて表示されるとともに、必
要に応じてプリンタ18で印刷出力される。
荷重がロードセル11によって検出されるとともに、負荷
による供試体の変位（伸び）が伸び計12によって検出さ
れる。検出された負荷荷重および変位の信号はアナログ
信号であるため、それぞれAD変換器13,14でデジタル値
に変換される。デジタル値の負荷荷重および変位は中央
処理装置15によって所定時間間隔でサンプリングされ、
そのサンプリング順にメモリ16に格納される。メモリ16
に格納された負荷荷重および変位のデータは試験を終了
した段階で読出され、CRTディスプレイ装置17に荷重−
変位特性としてグラフ化されて表示されるとともに、必
要に応じてプリンタ18で印刷出力される。
次に、同一生産単位における供試体の荷重−変位特性
の平均値を測定する動作について説明する。この場合、
中央処理装置15は、第２図のフローチャートに示すよう
なサンプリング動作と第３図のフローチャートに示すよ
うなデータ処理を行なう。
の平均値を測定する動作について説明する。この場合、
中央処理装置15は、第２図のフローチャートに示すよう
なサンプリング動作と第３図のフローチャートに示すよ
うなデータ処理を行なう。
すなわち、中央処理装置15は第４図のタイムチャート
の（ａ）で示すような所定時間間隔t1,t2,t3…で負荷荷
重および変位のデータをサンプリングする。そして第２
図のフローチャートに示すように、例えば初期状態にお
けるノイズ等の不要成分を取込まないように設定された
スタート荷重を超えたか否かを手順P1で判定し、否定さ
れると手順P1を繰り返し実行し、肯定されるとその直後
に現れるサンプリング時刻の負荷荷重R0および変位のデ
ータS0（第４図参照）をメモリ16に格納する（手順P
2）。その後、手順P3で外部から指定した変位間隔ｘを
越えたか否かを判断し、「S1＝S0＋ｘ」の変位を越えた
と判断したサンプリング時刻の負荷荷重および変位のデ
ータをメモリ16に格納する（手順P4）。以後、手順P5で
データ採取が終了と判定されるまで、同様にして、「S2
＝S0＋2x」，「S3＝S0＋3x」，…「Sn＝S0＋nx」で表わ
される変位を越えたと判断したサンプリング時刻の負荷
荷重および変位のデータをメモリ16に格納する。すなわ
ち、中央処理装置15は各サンプリング時刻の負荷荷重お
よび変位のデータをその都度メモリ16に格納するのでな
く、外部から指定した変位を越えたと判断したサンプリ
ング時刻の負荷荷重および変位のデータを選択的に収集
してメモリ16に格納する。例えば、第４図のタイムチャ
ートにおいては、サンプリング時刻t0,t1,t2,…tnのう
ちt1,t4,t7,t10の負荷荷重R0〜R3おび変位S0,S1′,
S2′,S3′のデータが選択されてメモリ16に格納され
る。
の（ａ）で示すような所定時間間隔t1,t2,t3…で負荷荷
重および変位のデータをサンプリングする。そして第２
図のフローチャートに示すように、例えば初期状態にお
けるノイズ等の不要成分を取込まないように設定された
スタート荷重を超えたか否かを手順P1で判定し、否定さ
れると手順P1を繰り返し実行し、肯定されるとその直後
に現れるサンプリング時刻の負荷荷重R0および変位のデ
ータS0（第４図参照）をメモリ16に格納する（手順P
2）。その後、手順P3で外部から指定した変位間隔ｘを
越えたか否かを判断し、「S1＝S0＋ｘ」の変位を越えた
と判断したサンプリング時刻の負荷荷重および変位のデ
ータをメモリ16に格納する（手順P4）。以後、手順P5で
データ採取が終了と判定されるまで、同様にして、「S2
＝S0＋2x」，「S3＝S0＋3x」，…「Sn＝S0＋nx」で表わ
される変位を越えたと判断したサンプリング時刻の負荷
荷重および変位のデータをメモリ16に格納する。すなわ
ち、中央処理装置15は各サンプリング時刻の負荷荷重お
よび変位のデータをその都度メモリ16に格納するのでな
く、外部から指定した変位を越えたと判断したサンプリ
ング時刻の負荷荷重および変位のデータを選択的に収集
してメモリ16に格納する。例えば、第４図のタイムチャ
ートにおいては、サンプリング時刻t0,t1,t2,…tnのう
ちt1,t4,t7,t10の負荷荷重R0〜R3おび変位S0,S1′,
S2′,S3′のデータが選択されてメモリ16に格納され
る。
このようにしてある生産単位における複数の供試体の
それぞれについて指定変位間隔のデータがメモリ16に格
納されたならば、中央処理装置15は次に、各供試体毎に
各指定変位における負荷荷重の平均値を求め（手順P1
1）、同一生産単位の供試体の荷重−変位特性の平均的
な曲線をCRTディスプレイ装置17に表示する（手順P1
2）。
それぞれについて指定変位間隔のデータがメモリ16に格
納されたならば、中央処理装置15は次に、各供試体毎に
各指定変位における負荷荷重の平均値を求め（手順P1
1）、同一生産単位の供試体の荷重−変位特性の平均的
な曲線をCRTディスプレイ装置17に表示する（手順P1
2）。
したがって、以上の手順により、あるロット内の各供
試体の荷重−変位特性は、ほぼ等しい変位に対応する荷
重データの複数組により求められるから、そのロット内
の荷重−変位特性の平均値が歪速度などの影響を受けず
に誤差なく正確に測定できる。また、荷重を取り込む変
位の間隔を適宜選ぶことができるので、任意の測定分解
能で測定が可能となる。このことは、メモリ16の容量に
応じた分解能を選べることを意味する。
試体の荷重−変位特性は、ほぼ等しい変位に対応する荷
重データの複数組により求められるから、そのロット内
の荷重−変位特性の平均値が歪速度などの影響を受けず
に誤差なく正確に測定できる。また、荷重を取り込む変
位の間隔を適宜選ぶことができるので、任意の測定分解
能で測定が可能となる。このことは、メモリ16の容量に
応じた分解能を選べることを意味する。
以上の実施例の構成において、材料試験機本体が負荷
機構を、ロードセル11が荷重検出手段を、伸び計12が変
位検出手段を、中央処理装置15が第１および第２の判定
手段を構成するとともに、メモリ16が記憶手段を構成す
る。なお、スタート荷重がデータサンプル開始基準値に
対応する。
機構を、ロードセル11が荷重検出手段を、伸び計12が変
位検出手段を、中央処理装置15が第１および第２の判定
手段を構成するとともに、メモリ16が記憶手段を構成す
る。なお、スタート荷重がデータサンプル開始基準値に
対応する。
なお、第３図のフローチャートの平均荷重−変位特性
の演算は個々の供試体の荷重−変位特性を測定している
最中にリアルタイムで実施してもよいし、全ての供試体
の荷重−変位特性を測定し終わった段階で実施してもよ
い。また以上では、リアルタイムで所定の変位値を越え
たと判断したサンプリングデータを記憶する方式につい
て説明したが、予め全データを所定サンプリング間隔ご
とに読み込んで記憶し、試験終了後に所定の変位を越え
るサンプリングデートを選択抽出して荷重−変位の平均
値を求める方式でもよい。さらに、変位が予定の値を越
えた直後のサンプリング時刻にサンプリングされた変位
と荷重データを記憶するようにしたが、誤差のでない限
りにおいては直後でなくてもよい。さらにまた、所定の
変位を措定してそれに対応する荷重を求める場合につい
て説明したが、逆の場合でも良い。さらに以上では、基
準となるスタート変位S0から所定変位量ｘごとに所定変
位値を設定する方式を示したが、順次の変位値を予め指
定しておき、その変位を越えるごとに変位と荷重のデー
タを取り込むようにしても良い。
の演算は個々の供試体の荷重−変位特性を測定している
最中にリアルタイムで実施してもよいし、全ての供試体
の荷重−変位特性を測定し終わった段階で実施してもよ
い。また以上では、リアルタイムで所定の変位値を越え
たと判断したサンプリングデータを記憶する方式につい
て説明したが、予め全データを所定サンプリング間隔ご
とに読み込んで記憶し、試験終了後に所定の変位を越え
るサンプリングデートを選択抽出して荷重−変位の平均
値を求める方式でもよい。さらに、変位が予定の値を越
えた直後のサンプリング時刻にサンプリングされた変位
と荷重データを記憶するようにしたが、誤差のでない限
りにおいては直後でなくてもよい。さらにまた、所定の
変位を措定してそれに対応する荷重を求める場合につい
て説明したが、逆の場合でも良い。さらに以上では、基
準となるスタート変位S0から所定変位量ｘごとに所定変
位値を設定する方式を示したが、順次の変位値を予め指
定しておき、その変位を越えるごとに変位と荷重のデー
タを取り込むようにしても良い。
G.発明の効果 本発明は以上のように構成したから、同一生産単位に
おける供試体の変位や荷重の増加速度にばらつきがある
場合であっても、同一変位あるいは荷重における負荷荷
重あるいは変位の値を収集してその平均値を算出するこ
とができる。このため、正確な荷重−変位特性の平均値
を求めることができる。また、サンプリングしたデータ
が、データサンプリング開始基準値を越えた後にデータ
をサンプルするようにしたので、試験開始時のノイズが
平均値演算結果に含まれることがなく、これによっても
平均値が正確となる。
おける供試体の変位や荷重の増加速度にばらつきがある
場合であっても、同一変位あるいは荷重における負荷荷
重あるいは変位の値を収集してその平均値を算出するこ
とができる。このため、正確な荷重−変位特性の平均値
を求めることができる。また、サンプリングしたデータ
が、データサンプリング開始基準値を越えた後にデータ
をサンプルするようにしたので、試験開始時のノイズが
平均値演算結果に含まれることがなく、これによっても
平均値が正確となる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
荷重一変位特性のサンプリング動作を示すフローチャー
ト、第３図は荷重−変位特性の平均値を求める動作のフ
ローチャート、第４図は荷重−変位特性の平均値の算出
動作を説明するためのタイムチャート、第５図は本発明
に係る材料試験機の負荷機構を説明する正面図である。 11:ロードセル、12:伸び計 13,14:AD変換器、15:中央処理装置 16:メモリ、17:CRTディスプレイ装置 18:プリンタ
荷重一変位特性のサンプリング動作を示すフローチャー
ト、第３図は荷重−変位特性の平均値を求める動作のフ
ローチャート、第４図は荷重−変位特性の平均値の算出
動作を説明するためのタイムチャート、第５図は本発明
に係る材料試験機の負荷機構を説明する正面図である。 11:ロードセル、12:伸び計 13,14:AD変換器、15:中央処理装置 16:メモリ、17:CRTディスプレイ装置 18:プリンタ
Claims (1)
- 【請求項１】供試体を負荷する負荷機構と、供試体に働
く負荷荷重を検出する荷重検出手段と、負荷時の供試体
の変位を検出する変位検出手段とを備え、所定の時間間
隔でサンプリングされる両検出手段の検出データに基づ
いて荷重−変位特性を求めるようにした材料試験機にお
いて、荷重または変位の検出データが予め定めたデータ
サンプル開始基準値を越えているか判定する第１の判定
手段と、荷重または変位の検出データが予め定めた基準
値に基づいて決定される複数の値を越えているか否かを
判定する第２の判定手段と、前記第１の判定手段により
検出データが前記データサンプリング開始基準値を越え
ていると判定された後、検出データが前記それぞれの値
を越えていると判定されると荷重および変位の検出デー
タを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されてい
る複数の供試体の検出データに基づいて、前記複数の供
試体の同一荷重に対する変位または同一変位に対する荷
重の平均値を演算する平均値演算手段とを備えたことを
特徴とする材料試験機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28410989A JP2822502B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 材料試験機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28410989A JP2822502B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 材料試験機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03144342A JPH03144342A (ja) | 1991-06-19 |
| JP2822502B2 true JP2822502B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=17674315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28410989A Expired - Lifetime JP2822502B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 材料試験機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2822502B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5049896B2 (ja) * | 2008-06-25 | 2012-10-17 | 株式会社東芝 | き裂進展試験方法及び装置 |
-
1989
- 1989-10-31 JP JP28410989A patent/JP2822502B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03144342A (ja) | 1991-06-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4453421A (en) | Load monitoring system for a press | |
| US5309377A (en) | Calibration apparatus and method for improving the accuracy of tire uniformity measurements and tire testing method using same | |
| JP2822502B2 (ja) | 材料試験機 | |
| JPH07111392B2 (ja) | 材料試験機 | |
| JP2518017B2 (ja) | 材料試験機 | |
| JP3032381B2 (ja) | 応力画像システム | |
| JP2638945B2 (ja) | 材料試験機 | |
| JP3447212B2 (ja) | 材料試験機 | |
| JP3037783B2 (ja) | 電力計による高調波解析データのグラフ表示方法 | |
| JP2823841B2 (ja) | 重心動揺計 | |
| JPH0145014B2 (ja) | ||
| HU176053B (en) | Method and measuring instrument for determining primary yield point measurable in loaded state | |
| JPS6259899A (ja) | 原子炉の減速材温度係数測定装置 | |
| JPS6355018B2 (ja) | ||
| JPH0436434Y2 (ja) | ||
| JP3266947B2 (ja) | 引張試験機 | |
| RU10260U1 (ru) | Устройство для измерения прогиба | |
| JPH0534215A (ja) | 手動式万能試験機を用いた自動計測方法 | |
| SU1013567A1 (ru) | Устройство дл испытани грунтов | |
| JP2000292448A (ja) | 画像と波形の同時記憶装置 | |
| JP2572078B2 (ja) | 材料試験機 | |
| JPH0599820A (ja) | 微小長試料引張試験方法 | |
| JPH07109394B2 (ja) | 材料試験機 | |
| JPS587935B2 (ja) | ザイリヨウシケンホウホウ | |
| JPH063238A (ja) | 伸び計における引張弾性率の算出方法 |