JP5558868B2

JP5558868B2 - Swelling test apparatus and swelling test method

Info

Publication number: JP5558868B2
Application number: JP2010051774A
Authority: JP
Inventors: 徳江連; 明宏野田; 亮史竹縄
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Espec Corp
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Espec Corp
Priority date: 2010-03-09
Filing date: 2010-03-09
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2030-03-09
Also published as: JP2011185770A

Description

本発明は、膨潤試験装置及び膨潤試験方法に関するものである。 The present invention relates to a swelling test apparatus and a swelling test method.

従来、下記特許文献１に開示されているように、試料の上端部を固定するとともに下端部を自由端とし、この試料の下端部の変位量を測定するようにした膨潤試験装置が知られている。この特許文献１に開示された試験装置では、図９に示すように、開口部８１が形成されたリファレンス板８０が用いられており、恒温恒湿槽内においてこのリファレンス板８０を開口部８１が下になるように配置し、リファレンス板８０の上部に試料Ｓの上端部を固定するようにしている。このとき試料Ｓの下端部Ｓａは、自由端の状態で開口部８１内に位置している。そして、レーザー外形測定器によって試料Ｓの下端部Ｓａと開口部８１の下側端縁８１ａとの間の距離Ｌの変化を測定するようにしている。 Conventionally, as disclosed in Patent Document 1 below, a swelling test apparatus is known in which the upper end portion of a sample is fixed and the lower end portion is a free end, and the amount of displacement of the lower end portion of the sample is measured. Yes. In the test apparatus disclosed in Patent Document 1, as shown in FIG. 9, a reference plate 80 in which an opening 81 is formed is used. The reference plate 80 is opened in the constant temperature and humidity chamber. The upper end of the sample S is fixed to the upper part of the reference plate 80. At this time, the lower end Sa of the sample S is located in the opening 81 in a free end state. Then, a change in the distance L between the lower end Sa of the sample S and the lower end edge 81a of the opening 81 is measured by a laser outer shape measuring instrument.

特開平５−１４９８９９号公報JP-A-5-149899

前記特許文献１に開示された膨潤試験装置では、試料Ｓが例えばシート状や膜状のものである場合に、膨張率を正確に測定できないという問題がある。すなわち、試料Ｓがシート状等である場合、吸湿によって試料が曲がったり、丸まったりすることがある。この場合には、レーザー外形測定器によって計測された試料Ｓの下端部Ｓａと開口部８１の下側端縁８１ａとの距離Ｌの変化が試料Ｓの膨張率を反映したものとはならない。このため、試料Ｓの上端部を固定するとともに下端部Ｓａを自由端として膨潤試験を行う装置においては、膨潤に伴う試料Ｓの膨張率を正確に測定できない場合がある。 In the swelling test apparatus disclosed in Patent Document 1, when the sample S is, for example, in the form of a sheet or a film, there is a problem that the expansion coefficient cannot be measured accurately. That is, when the sample S has a sheet shape or the like, the sample may be bent or rounded due to moisture absorption. In this case, the change in the distance L between the lower end Sa of the sample S and the lower end edge 81a of the opening 81 measured by the laser outer shape measuring instrument does not reflect the expansion rate of the sample S. For this reason, in the apparatus which fixes the upper end part of the sample S and performs the swelling test using the lower end part Sa as the free end, the expansion rate of the sample S accompanying the swelling may not be accurately measured.

そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、吸湿すると膨張するだけでなく変形し得る試料に対しても正確に膨張率を測定できる膨潤試験装置及び膨潤試験方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of such a point, and the object of the present invention is to provide a swelling test apparatus capable of accurately measuring an expansion coefficient for a sample that not only expands when it absorbs moisture but also can deform. It is to provide a swelling test method.

前記の目的を達成するため、本発明は、試料の一端部が基準位置に維持された状態で吸湿したときに前記試料の形状を維持する形状維持手段と、吸湿による試料他端部の初期位置からの変位又はそれに伴う前記形状維持手段の変位を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に応じて前記試料の膨張量又は膨張率を導出する導出手段とを備え、前記形状維持手段により前記試料の形状を維持しつつ雰囲気の温度および湿度を変化させるものであり、前記試料がシート状又は膜状をなすとともに前記試料の一端部及び他端部が前記試料の長手方向又は幅方向の両端部であり、前記試料が吊り下げられるように前記試料の一端部を固定する支持部を有し、前記形状維持手段は、前記試料の上下方向の長さに影響を与えない程度の自重を有するとともに前記試料の他端部に取り付けられる膨潤試験装置である。 In order to achieve the above object, the present invention provides a shape maintaining means for maintaining the shape of the sample when it absorbs moisture in a state where one end of the sample is maintained at a reference position, and an initial position of the other end of the sample due to moisture absorption. Detecting means for detecting the displacement from or from the displacement of the shape maintaining means, and deriving means for deriving the expansion amount or expansion rate of the sample according to the detection result by the detecting means, and the shape maintaining means all SANYO changing the temperature and humidity of the atmosphere while maintaining the shape of the specimen, one end and the other end of said sample with said sample forms a sheet or film-like in the longitudinal direction or width direction of the sample And has a support portion for fixing one end portion of the sample so that the sample is suspended, and the shape maintaining means does not affect the vertical length of the sample. Have Rutotomoni wherein a swelling test device that is attached to the other end of the sample.

本発明では、試料が吸湿して膨張する際に形状維持手段によって形状が維持されるため、試料は変形することなく膨張する。そしてこのとき、試料の一端部が基準位置に維持されるため、試料の他端部は、吸湿による試料の膨張率に応じた変位を伴う。この変位を直接又は形状維持手段の変位を介して検出手段によって検出し、その検出結果に応じて試料の膨張量又は膨張率を導出することにより、試料の正確な膨張量又は膨張率を得ることが可能となる。したがって、吸湿すると膨張するだけでなく変形し得る試料についても、正確な膨張試験を行うことが可能となる。しかも、試料は、上端部が支持部に固定されて吊り下げられた状態となり、この試料の下端部に形状維持手段が取り付けられる。形状維持手段は、試料に吊り下げられた状態となるため、形状維持手段を試料に取り付けると自重が試料にかかる。このため、試料が吸湿して膨張する際に変形するのを防止することができる。しかも形状維持手段を試料に取り付けたとしても試料の上下方向の長さに影響を与えないため、試料の形状変化に伴って生ずる測定誤差を回避しつつ、試料の長手方向又は幅方向における吸湿による膨張の正確な測定が可能となる。 In the present invention, since the shape is maintained by the shape maintaining means when the sample absorbs moisture and expands, the sample expands without being deformed. At this time, since one end of the sample is maintained at the reference position, the other end of the sample is displaced according to the expansion coefficient of the sample due to moisture absorption. This displacement is detected by the detection means directly or through the displacement of the shape maintaining means, and the amount of expansion or expansion rate of the sample is derived according to the detection result, thereby obtaining an accurate amount of expansion or expansion rate of the sample. Is possible. Therefore, an accurate expansion test can be performed on a sample that not only expands when it absorbs moisture but also can be deformed. In addition, the sample is in a state of being hung with the upper end fixed to the support, and the shape maintaining means is attached to the lower end of the sample. Since the shape maintaining means is suspended from the sample, the weight is applied to the sample when the shape maintaining means is attached to the sample. For this reason, it is possible to prevent the sample from being deformed when it absorbs moisture and expands. Moreover, even if the shape maintaining means is attached to the sample, it does not affect the length of the sample in the vertical direction, thereby avoiding measurement errors caused by changes in the shape of the sample and by absorbing moisture in the longitudinal direction or width direction of the sample. Accurate measurement of expansion is possible.

ここで、前記検出手段は、渦電流式変位センサによって構成されているのが好ましい。この態様では、高温高湿雰囲気の下での正確な膨潤試験が可能となる。すなわち、特許文献１に開示された装置のように、レーザー光を用いて試料の膨張率を測定する装置では、高温高湿の雰囲気においてレーザー光が空気中の水分によって散乱する等により、正確な測定が困難である。これに対し、渦電流式変位センサを用いる場合には、高温高湿の雰囲気下においてもミクロンオーダーでの測定が可能となる。しかも、レーザー光を用いる場合よりも、より高温の条件下での試験が可能となる。 Here, it is preferable that the detection means is constituted by an eddy current displacement sensor. In this aspect, an accurate swelling test can be performed under a high-temperature and high-humidity atmosphere. That is, in an apparatus that measures the expansion coefficient of a sample using laser light, such as the apparatus disclosed in Patent Document 1, the laser light is scattered by moisture in the air in a high-temperature and high-humidity atmosphere. Measurement is difficult. On the other hand, when an eddy current type displacement sensor is used, measurement in the micron order is possible even in a high temperature and high humidity atmosphere. In addition, the test can be performed under a higher temperature condition than when laser light is used.

この態様において、前記形状維持手段が、前記渦電流式変位センサによって渦電流を発生可能な金属製の被検知部を有しているのが好ましく、そして、前記渦電流式変位センサは、前記被検知部の変位を検出するように配設されているのが好ましい。この態様では、渦電流を発生させるための被検知部によっても試料の形状を維持させることが可能となる。このため、正確な膨張試験を行うための膨潤試験装置の部品点数が増大するのを抑制することができる。 In this aspect, it is preferable that the shape maintaining means has a metal detected portion capable of generating an eddy current by the eddy current displacement sensor, and the eddy current displacement sensor includes the object to be detected. It is preferable that the detector is disposed so as to detect displacement. In this aspect, it is possible to maintain the shape of the sample also by the detected portion for generating the eddy current. For this reason, it can suppress that the number of parts of the swelling test apparatus for performing an exact expansion test increases.

この態様において、前記試料を包囲するように風除けが設けられているのが好ましい。この態様では、試料が受ける風の影響を低減することができ、試料の膨張量又は膨張率をより正確に得ることが可能となる。 In this aspect, it is preferable that a windshield is provided so as to surround the sample. In this aspect, the influence of the wind on the sample can be reduced, and the expansion amount or expansion rate of the sample can be obtained more accurately.

前記支持部は、所定の間隔をおいて配置される一対の脚部と、脚部間に架設され且つ前記試料の一端部を吊持可能な架設部とを有する場合には、少なくとも前記一対の脚部が低熱膨張鋳鋼によって構成されているのが好ましい。この態様では、試料の一端部が固定される架設部の上下方向の位置が変位するのを抑制できるので、試料の膨張量又は膨張率をより正確に得ることが可能となる。 In the case where the support part has a pair of leg parts arranged at a predetermined interval and a construction part that is spanned between the leg parts and that can suspend one end of the sample, at least the pair of leg parts. The legs are preferably made of low thermal expansion cast steel. In this aspect, since it is possible to suppress the displacement of the position in the vertical direction of the erection part to which one end of the sample is fixed, it is possible to more accurately obtain the expansion amount or expansion rate of the sample.

前記一対の脚部を冷却する脚部冷却手段が設けられていてもよい。この態様では、脚部の膨張をより抑制することができる。 Leg cooling means for cooling the pair of legs may be provided. In this aspect, the expansion of the leg can be further suppressed.

本発明は、試料の一端部が基準位置に維持された状態で吸湿したときに前記試料の形状を維持する形状維持手段と、吸湿による試料他端部の初期位置からの変位又はそれに伴う前記形状維持手段の変位を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に応じて前記試料の膨張量又は膨張率を導出する導出手段と、前記試料を載置するための載置部と、を備え、前記試料がシート状又は膜状をなすとともに前記試料の一端部及び他端部が厚み方向の両端面であり、前記形状維持手段は、前記試料の厚みに影響を与えない程度の自重を有するとともに前記載置部に載置された前記試料の上に載置される膨潤試験装置である。本発明では、試料は、載置部に載置された状態で膨潤試験が行われるが、この試料の上に形状維持手段が載置される。このため形状維持手段の自重が試料にかかり、試料が吸湿して膨張する際に変形するのを防止することができる。しかも形状維持手段を試料の上に載置したとしても試料の厚みに影響を与えないため、試料の形状変化に伴って生ずる測定誤差を回避しつつ、試料の厚み方向における吸湿による膨張の正確な測定が可能となる。
The present invention provides a shape maintaining means for maintaining the shape of the sample when it absorbs moisture in a state where one end of the sample is maintained at a reference position, and displacement from the initial position of the other end of the sample due to moisture absorption or the shape associated therewith. comprising a detection means for detecting a displacement of the maintaining means, and deriving means for deriving the amount of expansion or expansion of the sample in accordance with a detection result by the detecting unit, and a mounting portion for mounting the sample The sample has a sheet shape or a film shape, and one end and the other end of the sample are both end faces in the thickness direction, and the shape maintaining means has its own weight that does not affect the thickness of the sample. A swelling test apparatus placed on the sample placed on the placement section. In the present invention , the sample is subjected to the swelling test in a state where it is placed on the placement unit, and the shape maintaining means is placed on the sample. For this reason, the weight of the shape maintaining means is applied to the sample, and the sample can be prevented from being deformed when it absorbs moisture and expands. Moreover, even if the shape maintaining means is placed on the sample, it does not affect the thickness of the sample, so that the measurement error caused by the change in the shape of the sample is avoided, and the accurate expansion due to moisture absorption in the thickness direction of the sample is avoided. Measurement is possible.

この態様において、前記検出手段は、渦電流式変位センサによって構成されていてもよい。また、前記形状維持手段は、前記渦電流式変位センサによって渦電流を発生可能な金属製の被検知部を有し、前記渦電流式変位センサは、前記被検知部の変位を検出するように配設されていてもよい。また、前記形状維持手段には、当該形状維持手段が載置された前記試料に吸湿をさせるための開口部が形成されていてもよい。この態様では、試料の上に形状維持手段が載置されることによって試料の吸湿が阻害されることを抑制することができる。また、開口部の位置や大きさを調整することにより、試料に付加される重量のバランスを調整できるので、試料に応じて適切な形状維持手段を、開口部の位置や大きさを調整することによって得ることができる。 In this aspect, the detection means may be constituted by an eddy current displacement sensor. Further, the shape maintaining means has a metal detected portion capable of generating an eddy current by the eddy current displacement sensor, and the eddy current displacement sensor detects a displacement of the detected portion. It may be arranged. The shape maintaining means may be formed with an opening for causing the sample on which the shape maintaining means is placed to absorb moisture. In this aspect, it is possible to prevent the moisture absorption of the sample from being inhibited by placing the shape maintaining means on the sample. In addition, by adjusting the position and size of the opening, the balance of the weight added to the sample can be adjusted, so the shape maintaining means appropriate for the sample can be adjusted, and the position and size of the opening can be adjusted. Can be obtained by:

この態様において、前記形状維持手段は、多孔質金属によって形成されていてもよい。この態様では、形状維持手段の中を水分が浸透することができるため、試料の上に形状維持手段が載置されることによって試料の吸湿が阻害されることを抑制することができる。 In this aspect, the shape maintaining means may be formed of a porous metal. In this aspect, since moisture can permeate through the shape maintaining means, it is possible to suppress the moisture absorption of the sample from being inhibited by placing the shape maintaining means on the sample.

少なくとも前記試料を収納可能で、かつ温度及び湿度を調整可能な試験槽を有していてもよい。この態様では、試験槽内の温度及び湿度を調整することによって試料の膨潤試験を行うことができる。したがって、膨潤試験装置を恒温恒湿槽の中に設置することなく膨潤試験を行うことができる。 You may have the test tank which can accommodate the said sample at least and can adjust temperature and humidity. In this aspect, the swelling test of the sample can be performed by adjusting the temperature and humidity in the test tank. Therefore, the swelling test can be performed without installing the swelling test apparatus in the constant temperature and humidity chamber.

前記膨潤試験装置は、吸湿すると膨張するだけでなく変形し得る試料について膨潤試験を行うために用いられてもよい。このような試料について膨潤試験を行う場合にも、試料の正確な膨張量又は膨張率を得ることができる。
また、前記試料をセットするための装置本体を備え、前記検出手段は、前記装置本体に設置されており、前記導出手段は、試験時の前記装置本体の変形量に相当する補正値を差し引く処理を行うように構成されていてもよい。 The swelling test apparatus may be used to perform a swelling test on a sample that not only expands when it absorbs moisture but also deforms. Even when a swelling test is performed on such a sample, an accurate expansion amount or expansion rate of the sample can be obtained.
Also, an apparatus main body for setting the sample is provided, the detection means is installed in the apparatus main body, and the derivation means subtracts a correction value corresponding to the deformation amount of the apparatus main body during the test. It may be configured to perform.

本発明は、試料を所定の位置にセットするセット工程と、前記試料の一端部が基準位置に維持された状態で、前記試料の形状を維持しつつ雰囲気の温度及び湿度を変化させ、吸湿による試料他端部の初期位置からの変位又はそれに伴う所定部位の変位を検出し、前記試料の膨張量又は膨張率を導出する導出工程と、が含まれ、前記試料がシート状又は膜状をなすとともに前記試料の一端部及び他端部が前記試料の長手方向又は幅方向の両端部であり、前記セット工程では、前記試料が吊り下げられるように前記試料の一端部を支持部に固定し、前記試料の上下方向の長さに影響を与えない程度の自重を有する形状維持手段を前記試料の他端部に取り付ける膨潤試験方法である。
本発明は、試料を所定の位置にセットするセット工程と、前記試料の一端部が基準位置に維持された状態で、前記試料の形状を維持しつつ雰囲気の温度及び湿度を変化させ、吸湿による試料他端部の初期位置からの変位又はそれに伴う所定部位の変位を検出し、前記試料の膨張量又は膨張率を導出する導出工程と、が含まれ、前記試料がシート状又は膜状をなすとともに前記試料の一端部及び他端部が厚み方向の両端面であり、前記セット工程では、前記試料を載置部に載置し、前記試料の上下方向の厚みに影響を与えない程度の自重を有する形状維持手段を前記試料の上に載置する膨潤試験方法である。 The present invention includes a setting step of setting a sample at a predetermined position, and changing the temperature and humidity of the atmosphere while maintaining the shape of the sample in a state where one end of the sample is maintained at a reference position. And a derivation step of deriving the expansion amount or expansion rate of the sample by detecting a displacement from the initial position of the other end of the sample or a displacement of a predetermined part accompanying the displacement, and the sample forms a sheet or a film And the one end and the other end of the sample are both ends in the longitudinal direction or the width direction of the sample, and in the setting step, the one end of the sample is fixed to a support so that the sample is suspended, it is to install them swell test method to the other end of the shape-maintaining means and the sample having the weight of a degree that does not affect the length of the vertical direction of the sample.
The present invention includes a setting step of setting a sample at a predetermined position, and changing the temperature and humidity of the atmosphere while maintaining the shape of the sample in a state where one end of the sample is maintained at a reference position. And a derivation step of deriving the expansion amount or expansion rate of the sample by detecting a displacement from the initial position of the other end of the sample or a displacement of a predetermined part accompanying the displacement, and the sample forms a sheet or a film In addition, one end portion and the other end portion of the sample are both end surfaces in the thickness direction, and in the setting step, the sample is placed on the mounting portion, and the weight of the sample does not affect the vertical thickness of the sample. This is a swelling test method in which a shape maintaining means having the above is placed on the sample.

前記導出工程では、渦電流式変位センサにより、吸湿による試料他端部の変位又はそれに伴う所定部位の変位を検出するのが好ましい。 In the derivation step, it is preferable to detect the displacement of the other end portion of the sample due to moisture absorption or the displacement of a predetermined portion due to moisture absorption by an eddy current displacement sensor.

前記導出工程では、雰囲気の温度及び湿度が所定の温度及び湿度に調整された後、測定が終わるまでの間、冷凍機の運転を停止してもよい。この態様では、測定中に冷凍機の振動が伝わるのを防止できるため、試料の膨張率をより正確に得ることが可能となる。 In the derivation step, the operation of the refrigerator may be stopped until the measurement is finished after the temperature and humidity of the atmosphere are adjusted to the predetermined temperature and humidity. In this aspect, since the vibration of the refrigerator can be prevented from being transmitted during the measurement, the expansion coefficient of the sample can be obtained more accurately.

前記膨潤試験方法は、吸湿すると膨張するだけでなく変形し得る試料について膨潤試験を行ってもよい。 In the swelling test method, a swelling test may be performed on a sample that not only expands when it absorbs moisture but also deforms.

以上説明したように、本発明によれば、吸湿すると膨張するだけでなく変形し得る試料に対しても正確に膨張率を測定することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to accurately measure the expansion coefficient of a sample that not only expands when it absorbs moisture but also deforms.

本発明の第１実施形態に係る膨潤試験装置の全体構成を概略的に示す図である。It is a figure showing roughly the whole composition of the swelling test device concerning a 1st embodiment of the present invention. サンプルセット用冶具の斜視図である。It is a perspective view of the jig for a sample set. 本発明の第２実施形態に係る膨潤試験装置の全体構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the whole structure of the swelling test apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る膨潤試験装置の装置本体を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the apparatus main body of the swelling test apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態に係る膨潤試験装置の装置本体を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the apparatus main body of the swelling test apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係る膨潤試験装置の装置本体を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the apparatus main body of the swelling test apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 被検知部の上面図である。It is a top view of a to-be-detected part. スライド部材の上面図である。It is a top view of a slide member. 従来の膨潤試験装置を概略的に示す図である。It is a figure which shows the conventional swelling test apparatus schematically.

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（第１実施形態）
本実施形態に係る膨潤試験装置１０は、恒温恒湿槽内に設置して試料の膨潤試験を行うための装置である。試料Ｓとしては、高分子材料、紙、布等のシート状又は膜状の試料Ｓを挙げることができる。これらは、吸湿によって膨張するだけでなく曲がったり丸まったりするが、本試験装置１０では、吸湿時の膨張以外の変形を防止しつつ膨潤試験を行うことができる。すなわち、本試験装置１０は、吸湿すると膨張するだけでなく変形し得る試料Ｓについても膨潤試験が可能である。高分子材料の試料Ｓとしては、例えば燃料電池用の電解質膜を挙げることができる。電解質膜としては、例えば厚みが２０〜１２０μｍ程度のものが用いられる。なお、この試験装置１０は、このようなシート状又は膜状の試料Ｓ以外の試料Ｓにも使用することができる。 (First embodiment)
The swelling test apparatus 10 according to the present embodiment is an apparatus for installing in a constant temperature and humidity chamber to perform a sample swelling test. Examples of the sample S include a sheet-like or film-like sample S such as a polymer material, paper, and cloth. These not only expand due to moisture absorption but also bend and curl, but the test apparatus 10 can perform a swelling test while preventing deformation other than expansion during moisture absorption. That is, the test apparatus 10 can perform the swelling test on the sample S that not only expands when it absorbs moisture but also deforms. Examples of the polymer material sample S include an electrolyte membrane for a fuel cell. As the electrolyte membrane, for example, a membrane having a thickness of about 20 to 120 μm is used. The test apparatus 10 can also be used for a sample S other than such a sheet-like or film-like sample S.

第１実施形態の膨潤試験装置１０は、シート状又は膜状の試料Ｓの主面に沿う方向における試料Ｓの膨張率又は膨張量を測定するものである。試料Ｓの主面とは、試料Ｓの厚み方向ではなく試料Ｓの長手方向（又は幅方向）に延びる面であり、試料Ｓ全体としての形状を形成する面である。膨潤試験装置１０は、試料Ｓをセットするための装置本体１２と、この装置本体１２にセットされた試料Ｓの膨張を検出するための検出手段１４と、試料Ｓの形状を維持するための形状維持手段１６と、コントローラ２０と、を備えている。装置本体１２は、平板状の基台２４と、試料Ｓを支持するための支持部２５と、検出手段１４を設置するためのスライド部材２６と、を備えている。 The swelling test apparatus 10 according to the first embodiment measures an expansion rate or an expansion amount of the sample S in a direction along the main surface of the sheet-like or film-like sample S. The main surface of the sample S is a surface that extends in the longitudinal direction (or the width direction) of the sample S, not the thickness direction of the sample S, and is a surface that forms the shape of the sample S as a whole. The swelling test apparatus 10 includes an apparatus main body 12 for setting the sample S, detection means 14 for detecting expansion of the sample S set in the apparatus main body 12, and a shape for maintaining the shape of the sample S. Maintenance means 16 and controller 20 are provided. The apparatus main body 12 includes a flat base 24, a support portion 25 for supporting the sample S, and a slide member 26 for installing the detection means 14.

支持部２５は、基台２４の上面に立設される脚部としてのスライドシャフト２８と、スライドシャフト２８間に架設される架設部２９と、を備えている。スライドシャフト２８は、互いに間隔をおいて配置され左右一対となって設けられている。スライドシャフト２８は、本実施形態では中実の棒状に形成されているが、中空状に形成されていてもよい。この場合、熱容量を小さくでき、スライドシャフト２８の熱膨張速度を速めることができる。 The support portion 25 includes a slide shaft 28 as a leg portion erected on the upper surface of the base 24, and an erection portion 29 erected between the slide shafts 28. The slide shaft 28 is disposed as a pair on the left and right sides and spaced from each other. The slide shaft 28 is formed in a solid rod shape in the present embodiment, but may be formed in a hollow shape. In this case, the heat capacity can be reduced, and the thermal expansion speed of the slide shaft 28 can be increased.

架設部２９は、一対のスライドシャフト２８に架設される天板２９ａと、この天板２９ａの下面に固定された固定部２９ｂとを備えている。固定部２９ｂは、略直方体状に形成されていて、正面側の側面にボルト孔が形成されている。 The erection part 29 includes a top plate 29a erected on the pair of slide shafts 28, and a fixing part 29b fixed to the lower surface of the top plate 29a. The fixing portion 29b is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and a bolt hole is formed on the side surface on the front side.

固定部２９ｂには、試料Ｓの上端部を固定するための試料吊り下げ部３２が固定される。試料吊り下げ部３２は、試料Ｓを厚み方向に挟むことができるように二つ割構造となっていて、両割り子をボルト３２ａで締結することによって試料Ｓを固定するものである。この試料挟み込み用のボルト孔３２ｂ（図２参照）は、試料吊り下げ部３２の四隅に設けられている。また、試料吊り下げ部３２には、固定部２９ｂに固定するためのボルト３２ｃを挿通させる挿通孔３２ｄ（図２参照）が形成されている。 A sample suspension part 32 for fixing the upper end part of the sample S is fixed to the fixing part 29b. The sample suspension part 32 has a halved structure so that the sample S can be sandwiched in the thickness direction, and the sample S is fixed by fastening both cleavers with bolts 32a. The sample clamping bolt holes 32b (see FIG. 2) are provided at the four corners of the sample suspension 32. Further, the sample suspension part 32 is formed with an insertion hole 32d (see FIG. 2) through which a bolt 32c for fixing to the fixing part 29b is inserted.

スライド部材２６は、検出手段１４を所定位置に調整した状態で固定するためのものであり、スライドシャフト２８に沿って上下方向に移動させた上で固定することができる。すなわち、スライド部材２６は、扁平で細長い直方体状に形成されており、両端部の近傍にはそれぞれ、スライドシャフト２８を挿通可能なシャフト挿通孔２６ａが上下方向に貫通するように形成されている。またスライド部材２６の側面には、シャフト挿通孔２６ａに連通するようにねじ孔２６ｂが形成されている。そして、このねじ孔２６ｂに固定ねじ３４を螺合してシャフト挿通孔２６ａ内のスライドシャフト２８に固定ねじ３４を当接させることで、スライド部材２６を固定することができる。 The slide member 26 is for fixing the detection means 14 in a state adjusted to a predetermined position, and can be fixed after being moved in the vertical direction along the slide shaft 28. That is, the slide member 26 is formed in a flat and elongated rectangular parallelepiped shape, and a shaft insertion hole 26a through which the slide shaft 28 can be inserted is formed in the vicinity of both ends so as to penetrate vertically. A screw hole 26b is formed on the side surface of the slide member 26 so as to communicate with the shaft insertion hole 26a. The slide member 26 can be fixed by screwing the fixing screw 34 into the screw hole 26b and bringing the fixing screw 34 into contact with the slide shaft 28 in the shaft insertion hole 26a.

スライド部材２６には、略中央位置で上下に貫通するセンサ固定孔２６ｃが形成されている。このセンサ固定孔２６ｃには検出手段１４のセンサヘッド１４ａが挿通される。センサヘッド１４ａには、周面に雄ねじが形成されていているので、スライド部材２６の上下両方向からナット３６を螺合させることにより、スライド部材２６にセンサヘッド１４ａを固定することができる。本実施形態では、検出手段１４は、試料Ｓの下方に位置決めされて、試料Ｓの下端部の変位を検出するので、スライド部材２６のセンサ固定孔２６ｃに下から挿入されて上向きの姿勢で固定される。 The slide member 26 is formed with a sensor fixing hole 26c penetrating vertically at a substantially central position. The sensor head 14a of the detection means 14 is inserted through the sensor fixing hole 26c. Since the sensor head 14 a has a male thread on the peripheral surface, the sensor head 14 a can be fixed to the slide member 26 by screwing the nut 36 from both the upper and lower directions of the slide member 26. In the present embodiment, the detection means 14 is positioned below the sample S and detects the displacement of the lower end portion of the sample S. Therefore, the detection means 14 is inserted into the sensor fixing hole 26c of the slide member 26 from below and fixed in an upward posture. Is done.

基台２４、スライドシャフト２８、天板２９ａ、固定部２９ｂ、試料吊り下げ部３２、取り付け部３８（後述）及びスライド部材２６は、低熱膨張鋳鋼（例えばスーパーインバー合金；熱膨張率は１．０×１０^−６／Ｋ）からなる。 The base 24, the slide shaft 28, the top plate 29a, the fixing portion 29b, the sample suspension portion 32, the attachment portion 38 (described later) and the slide member 26 are made of low thermal expansion cast steel (for example, Super Invar alloy; thermal expansion coefficient is 1.0). × 10 ⁻⁶ / K).

検出手段１４は、渦電流式変位センサからなり、センサヘッド１４ａ内部のコイルに高周波電流を流して高周波磁界を発生させる。そして、この磁界内に存在する測定対象物（導電体又は磁性体）による電磁誘導作用によって測定対象物の表面には渦電流が発生するので、検出手段１４は、この渦電流によってセンサヘッド１４ａ内のコイルのインピーダンスが変化する現象による発振強度の変化を利用して測定対象物との間のギャップを測定することができる。ここでいう測定対象物は、本実施形態では後述の被検知部３９が該当する。 The detection means 14 comprises an eddy current type displacement sensor, and generates a high frequency magnetic field by flowing a high frequency current through a coil inside the sensor head 14a. Since an eddy current is generated on the surface of the measurement object due to the electromagnetic induction effect of the measurement object (conductor or magnetic material) existing in the magnetic field, the detection means 14 causes the eddy current to move inside the sensor head 14a. It is possible to measure the gap between the object to be measured using the change in the oscillation intensity due to the phenomenon that the impedance of the coil changes. The object to be measured here corresponds to a detected part 39 described later in the present embodiment.

形状維持手段１６は、吊り下げられた状態の試料Ｓが吸湿したときに、膨張する以外に形状が変わるのを自重によって防止するものである。このため、形状維持手段１６には、吸湿によって試料Ｓが変形しようとするのを抑止できる程度の重さが必要である。そして、形状維持手段１６は、試料Ｓの上下方向の長さに影響を与えない程度の自重を有しているのが好ましい。試料Ｓの上下方向の長さに影響を与えない程度の自重とは、試料Ｓに取り付けたときに試料Ｓが伸びない程度の自重、又は試料Ｓが伸びるとしても、検出手段１４による測定分解能以下の伸びしか生じない程度の自重を意味している。 The shape maintaining means 16 prevents the weight from changing due to its own weight other than expanding when the suspended sample S absorbs moisture. For this reason, the shape maintaining means 16 needs to be heavy enough to prevent the sample S from being deformed due to moisture absorption. The shape maintaining means 16 preferably has its own weight that does not affect the length of the sample S in the vertical direction. The self-weight that does not affect the vertical length of the sample S means the self-weight that does not extend the sample S when the sample S is attached to the sample S, or the measurement resolution of the detection means 14 or less even if the sample S extends. It means its own weight that can only cause

形状維持手段１６は、試料Ｓの下端部に取り付けるための取り付け部３８と、試料Ｓの下端部の変位に相当する変位を検知するために設けられる被検知部３９とを備えている。取り付け部３８は、略直方体形状に形成されるとともに、試料Ｓを厚み方向に挟むことができるように二つ割構造となっている。両割り子をボルト４０で締結することによって試料Ｓに固定することができる。 The shape maintaining means 16 includes an attachment portion 38 for attachment to the lower end portion of the sample S and a detected portion 39 provided for detecting a displacement corresponding to the displacement of the lower end portion of the sample S. The attachment portion 38 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape and has a split structure so that the sample S can be sandwiched in the thickness direction. The both split members can be fixed to the sample S by fastening with bolts 40.

被検知部３９は、平板状に形成されており、取り付け部３８を試料Ｓに取り付けたときに、試料Ｓの長さ方向に対して垂直な方向を向くように、取り付け部３８の一方の割り子３８ａ（図２参照）に固定されている。 The detected portion 39 is formed in a flat plate shape, and when the attachment portion 38 is attached to the sample S, one of the attachment portions 38 is divided so as to face a direction perpendicular to the length direction of the sample S. It is fixed to the child 38a (see FIG. 2).

被検知部３９は、金属（アルミニウム、ステンレス、鉄、銅等）製の薄板からなり、センサヘッド１４ａの径の３倍程度の径を有する円形状に形成されている。厚みは、アルミニウム（Ａ５０５２Ｐ）の場合で０．４ｍｍ以上、鉄（ＳＣＭ４４０）の場合で０．２ｍｍ以上、銅（Ｃ１１００Ｐ）の場合で０．３ｍｍ以上とするのが好ましい。本実施形態では、被検知部３９をステンレス製として、厚みを０．５ｍｍとしている。取り付け部３８及び被検知部３９の合計の重さは、約６ｇである。 The detected part 39 is made of a thin plate made of metal (aluminum, stainless steel, iron, copper, etc.), and is formed in a circular shape having a diameter about three times the diameter of the sensor head 14a. The thickness is preferably 0.4 mm or more in the case of aluminum (A5052P), 0.2 mm or more in the case of iron (SCM440), and 0.3 mm or more in the case of copper (C1100P). In the present embodiment, the detected portion 39 is made of stainless steel and has a thickness of 0.5 mm. The total weight of the attachment portion 38 and the detected portion 39 is about 6 g.

被検知部３９は、検出手段１４の発生する高周波磁界によって渦電流を生じさせる必要があるため、検出手段１４をできるだけ被検知部３９に近い位置に設置するのが好ましい。しかしながら、試料Ｓが吸湿によって膨張したときに被検知部３９に接触しないようにする必要があるため、検出手段１４の出力値を見ながらスライド部材２６の位置をずらし、被検知部３９が検出手段１４の検知エリア内においてできるだけ離れた位置になるように調整するのが好ましい。 Since the detected part 39 needs to generate an eddy current by the high-frequency magnetic field generated by the detecting means 14, it is preferable to install the detecting means 14 as close to the detected part 39 as possible. However, since it is necessary not to contact the detected part 39 when the sample S expands due to moisture absorption, the position of the slide member 26 is shifted while observing the output value of the detecting means 14, and the detected part 39 detects the detecting means 39. It is preferable to adjust so that the position is as far as possible within the 14 detection areas.

本膨張試験装置１０には、試料Ｓに風が当たるのを防止する風除け４３が設けられている。風除け４３は、恒温恒湿槽内で発生する気流の影響を低減するためのものであり、試料Ｓが風によって揺れたりするのを防止する。風除け４３は、例えば円筒状、角筒状等の筒状に形成されるとともに（図１では一部破断した状態で示している）、天板２９ａに着脱可能に取り付けられる。図例では、スライドシャフト２８及びスライド部材２６を覆うことができる大きさの筒状に形成された風除け４３を示しているが、これに限られるものではない。例えば、有底筒状に形成するとともに、天板２９ａに上から覆いかぶさるように形成してもよい。また、スライドシャフト２８間に収まるように筒状に形成してもよい。 The expansion test apparatus 10 is provided with a wind shield 43 that prevents the sample S from being exposed to wind. The windbreak 43 is for reducing the influence of the airflow generated in the constant temperature and humidity chamber, and prevents the sample S from being shaken by the wind. The wind shield 43 is formed in a cylindrical shape such as a cylindrical shape or a rectangular tube shape (shown in a partially broken state in FIG. 1), and is detachably attached to the top plate 29a. In the illustrated example, the wind shield 43 formed in a cylindrical shape capable of covering the slide shaft 28 and the slide member 26 is shown, but is not limited thereto. For example, while forming in a bottomed cylindrical shape, you may form so that the top plate 29a may be covered from the top. Further, it may be formed in a cylindrical shape so as to fit between the slide shafts 28.

風除け４３としては、例えば網目状のものを使用することができる。網目状のものである場合、例えば線径が０．０２５ｍｍ、目開きが０．０２６ｍｍの網を使用することができる。 As the wind shield 43, for example, a mesh-like one can be used. In the case of a mesh shape, for example, a mesh having a wire diameter of 0.025 mm and an opening of 0.026 mm can be used.

コントローラ２０は、検出手段１４による検出値等の演算処理が可能なものであり、コントローラ２０には、検出手段１４から出力された信号が入力される一方、恒温恒湿槽内の温度を検出する温度センサ４６及び恒温恒湿槽内の湿度を検出する湿度センサ４７から出力された信号が入力される。なお、温度センサ４６及び湿度センサ４７を設ける代わりに、恒温恒湿槽が有する温度データ及び湿度データをリアルタイムで取り込むようにしてもよい。 The controller 20 can perform calculation processing such as a detection value by the detection means 14. The controller 20 receives the signal output from the detection means 14 and detects the temperature in the constant temperature and humidity chamber. Signals output from the temperature sensor 46 and the humidity sensor 47 that detects the humidity in the constant temperature and humidity chamber are input. Instead of providing the temperature sensor 46 and the humidity sensor 47, the temperature data and humidity data of the constant temperature and humidity chamber may be taken in real time.

コントローラ２０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、演算装置、表示装置等を有しており、コントローラ２０の機能には、導出手段２０ａが含まれている。導出手段２０ａは、検出手段１４からの信号に応じた被検知部３９の変位量を算出する。すなわち、検出手段１４からは、測定対象物（被検知部３９）との間のギャップに応じた信号が出力されるため、導出手段２０ａは、試験開始時の信号からの変化に応じてギャップの変化量、すなわち、測定対象物の変位量を算出する。 The controller 20 includes a ROM, a RAM, an arithmetic device, a display device, and the like. The function of the controller 20 includes a derivation means 20a. The deriving unit 20 a calculates the displacement amount of the detected portion 39 according to the signal from the detecting unit 14. That is, since the detection unit 14 outputs a signal corresponding to the gap with the measurement target (detected part 39), the derivation unit 20a determines the gap according to the change from the signal at the start of the test. The amount of change, that is, the amount of displacement of the measurement object is calculated.

また導出手段２０ａは、検出手段１４の検出値から補正値を差し引く差分処理を行う。この補正値は、試験時の装置本体１２の変形量に相当する値であり、予め行った予備実験によって得られ、コントローラ２０に記憶されている。予備実験では、試料Ｓを取り付けない状態で被検知部３９を所定位置に固定し、この状態で温湿度を試験条件に調整して検出手段１４による変位測定を行う。これにより装置本体１２自体の変形量を求めることができる。そして、膨潤試験時において、装置本体１２自体の変形量を排除することにより、被検知部３９の変位量から試料Ｓ自体の変形量、すなわち試料Ｓの膨張量又は膨張率を得ることができる。そして、コントローラ２０は、差分処理による算出値を出力値として、温湿度と関連付けて順次記憶する。なお、膨張率を出力するには、コントローラ２０に試料Ｓの長さを記憶させることが必要となる。また、要求される測定精度等によっては差分処理を省略し、導出手段２０ａは、被検知部３９の変位量を試料Ｓ下端部の変位量として試料Ｓの変形量（膨張量又は膨張率）を出力することも可能である。 The derivation unit 20a performs a difference process for subtracting the correction value from the detection value of the detection unit 14. This correction value is a value corresponding to the amount of deformation of the apparatus main body 12 at the time of the test, is obtained by a preliminary experiment conducted in advance, and is stored in the controller 20. In the preliminary experiment, the detected portion 39 is fixed at a predetermined position without attaching the sample S, and in this state, the temperature and humidity are adjusted to the test conditions, and the displacement measurement by the detecting means 14 is performed. Thereby, the deformation amount of the apparatus main body 12 itself can be obtained. At the time of the swelling test, by removing the deformation amount of the apparatus main body 12 itself, the deformation amount of the sample S itself, that is, the expansion amount or the expansion rate of the sample S can be obtained from the displacement amount of the detected portion 39. Then, the controller 20 sequentially stores the calculated value obtained by the difference process as an output value in association with the temperature and humidity. In order to output the expansion coefficient, it is necessary to store the length of the sample S in the controller 20. Further, depending on the required measurement accuracy or the like, the difference process is omitted, and the derivation means 20a uses the displacement amount of the detected portion 39 as the displacement amount of the lower end portion of the sample S, and calculates the deformation amount (expansion amount or expansion rate) of the sample S. It is also possible to output.

続いて、膨潤試験の試験手順について説明する。 Subsequently, the test procedure of the swelling test will be described.

この説明の前に装置本体１２への試料Ｓのセット手順について説明する。試料Ｓは、その長さ方向が被検知部３９及びスライド部材２６と垂直になるようにセットする必要がある。このため、専用のサンプルセット用冶具５０を使用することで、セット作業が煩わしくなることを回避することができる。 Prior to this description, the procedure for setting the sample S to the apparatus main body 12 will be described. It is necessary to set the sample S so that its length direction is perpendicular to the detected portion 39 and the slide member 26. For this reason, it is possible to avoid troublesome setting work by using the dedicated sample setting jig 50.

サンプルセット用冶具５０としては、例えば、図２に示すように、試料吊り下げ部３２及び取り付け部３８を位置決めするための位置決め溝５１ａを有する冶具本体５１と、この冶具本体５１との間に被検知部３９を挟み込むための挟持部５２と、を備えたものを使用することができる。位置決め溝５１ａは、試料吊り下げ部３２及び取り付け部３８の幅と等しい幅を有しており、これにより左右方向のずれを防止することができる。また、位置決め溝５１ａには、複数のスペーサ５３をセットすることができる。スペーサ５３は、所定の幅に設定されているため、使用するスペーサ５３を選択することにより、試料吊り下げ部３２と取り付け部３８との間の間隔を正確かつ容易に調整することができる。挟持部５２は、ボルト５５によって冶具本体５１に取り付けることができる。なお、スペーサ５３に、試料Ｓの左右方向の位置決めをするための手段を設けるようにしてもよい。この位置決め用手段は、スペーサ５３の表面に設けられた一対の凸部、スペーサ５３の表面に形成された凹部、スペーサ５３の表面に設けられた目印等によって構成することができる。前記一対の凸部は、試料Ｓの幅に対応した間隔をおいて形成されるものであり、この一対の凸部間に試料Ｓを配置することにより、試料Ｓを位置決めすることができる。前記凹部は、試料Ｓの幅に対応した幅に形成されるものであり、この凹部内に試料Ｓを配置することにより試料Ｓを位置決めすることができる。また目印は、試料Ｓとほぼ同じ厚みの粘着テープ等の粘着部材からなり、この粘着部材を試料Ｓの幅だけ残してスペーサ５３の表面に貼り付け、この目印の内側に試料Ｓを配置することにより、試料Ｓを位置決めすることができる。 As the sample setting jig 50, for example, as shown in FIG. 2, a jig main body 51 having a positioning groove 51 a for positioning the sample hanging portion 32 and the attachment portion 38 and the jig main body 51 are covered. A thing provided with the clamping part 52 for pinching the detection part 39 can be used. The positioning groove 51a has a width equal to the width of the sample suspension part 32 and the attachment part 38, thereby preventing a shift in the left-right direction. A plurality of spacers 53 can be set in the positioning groove 51a. Since the spacer 53 is set to a predetermined width, the interval between the sample suspension part 32 and the attachment part 38 can be accurately and easily adjusted by selecting the spacer 53 to be used. The clamping part 52 can be attached to the jig main body 51 with a bolt 55. The spacer 53 may be provided with means for positioning the sample S in the left-right direction. This positioning means can be constituted by a pair of convex portions provided on the surface of the spacer 53, a concave portion formed on the surface of the spacer 53, a mark provided on the surface of the spacer 53, and the like. The pair of convex portions are formed with an interval corresponding to the width of the sample S, and the sample S can be positioned by arranging the sample S between the pair of convex portions. The recess is formed with a width corresponding to the width of the sample S, and the sample S can be positioned by placing the sample S in the recess. The mark is made of an adhesive member such as an adhesive tape having the same thickness as the sample S. The adhesive member is attached to the surface of the spacer 53 leaving the width of the sample S, and the sample S is arranged inside the mark. Thus, the sample S can be positioned.

このサンプルセット用冶具５０を用いて試料Ｓを試料吊り下げ部３２及び取り付け部３８に固定するには、まず、試料吊り下げ部３２及び取り付け部３８間の間隔（試料Ｓの試験長さ）に応じてスペーサ５３を選択し、試料吊り下げ部３２の一方の割り子３２ｅ、被検知部３９が固定されている取り付け部３８の割り子３８ａ、及びスペーサ５３を位置決め溝５１ａにセットする。このとき挟持部５２は取り外されており、この取り外された挟持部５２側の端部に取り付け部３８の割り子３８ａを配置させ、被検知部３９を冶具本体５１の側面に沿わせる。この状態で、ボルト５５によって挟持部５２を冶具本体５１に固定する。 In order to fix the sample S to the sample suspension part 32 and the attachment part 38 using the sample setting jig 50, first, the interval between the sample suspension part 32 and the attachment part 38 (the test length of the sample S) is set. Accordingly, the spacer 53 is selected, and one of the splits 32e of the sample suspension part 32, the split 38a of the attachment part 38 to which the detected part 39 is fixed, and the spacer 53 are set in the positioning groove 51a. At this time, the clamping part 52 has been removed, and a split 38a of the attachment part 38 is arranged at the end of the removed clamping part 52, so that the detected part 39 is placed along the side surface of the jig body 51. In this state, the clamping part 52 is fixed to the jig body 51 with the bolt 55.

そして、試料吊り下げ部３２の一方の割り子３２ｅ及び取り付け部３８の割り子３８ａに跨るように試料Ｓを載せて、試料吊り下げ部３２及び取り付け部３８のもう一方の割り子を締結する。これにより、試料吊り下げ部３２及び取り付け部３８に試料Ｓを固定することができる。これをサンプルセット用冶具５０から取り外して装置本体１２に固定する（セット工程）。このとき、試料Ｓは試料吊り下げ部３２を介して装置本体１２の固定部２９ｂに吊り下げられた状態となる。そして、スライド部材２６を上下させることにより、検出手段１４を適切な位置に配置する。また、装置本体１２に風除け４３を取り付ける。 Then, the sample S is placed so as to straddle one of the splits 32e of the sample hanging part 32 and the split 38a of the mounting part 38, and the other splits of the sample hanging part 32 and the mounting part 38 are fastened. Thereby, the sample S can be fixed to the sample suspension part 32 and the attachment part 38. This is removed from the sample setting jig 50 and fixed to the apparatus main body 12 (setting step). At this time, the sample S is suspended from the fixing portion 29b of the apparatus main body 12 through the sample suspension portion 32. And the detection means 14 is arrange | positioned in an appropriate position by moving the slide member 26 up and down. Further, a wind shield 43 is attached to the apparatus main body 12.

続いて、膨潤試験に移る。膨潤試験の種類としては、温度一定・湿度変化試験、湿度一定・温度変化試験等がある。温度一定・湿度変化試験は、雰囲気の温度を一定の温度に維持したまま湿度を変化させる試験であり、例えば、温度を８５℃として、湿度を例えば３０％ＲＨ、５０％ＲＨ、７０％ＲＨ、９０％ＲＨの順番で変化させる。これを繰り返し行うようにしてもよい。一方、湿度一定・温度変化試験は、雰囲気の湿度を一定の湿度に維持したまま温度を変化させる試験であり、例えば、湿度を９５％ＲＨとして、温度を例えば３０℃、５０℃、７０℃、８５℃の順番で変化させる。また、例えば、温湿度を８５℃９５％ＲＨと−２０℃との間で交互に変化させるようにしてもよい。 Subsequently, the swelling test is started. Examples of the swelling test include a constant temperature / humidity change test and a constant humidity / temperature change test. The constant temperature / humidity change test is a test in which the humidity is changed while maintaining the temperature of the atmosphere at a constant temperature. For example, the temperature is 85 ° C., and the humidity is, for example, 30% RH, 50% RH, 70% RH, Change in order of 90% RH. This may be repeated. On the other hand, the constant humidity / temperature change test is a test in which the temperature is changed while maintaining the humidity of the atmosphere at a constant humidity. For example, the humidity is set to 95% RH, and the temperature is set to 30 ° C., 50 ° C., 70 ° C., for example. Change in order of 85 ° C. Further, for example, the temperature and humidity may be alternately changed between 85 ° C. and 95% RH and −20 ° C.

膨潤試験として温度一定・湿度変化試験を行う場合には、まず所定の初期条件（温湿度）で安定させて被検知部３９との間のギャップを測定し（初期値）、その後、温湿度を第１条件（例えば８５℃、３０％ＲＨ）に調整する。このとき、試料Ｓには取り付け部３８及び被検知部３９が吊り下げられているので、試料Ｓは曲がることなく膨張する。この条件下で約１時間安定させ、その後約１時間に亘って膨張率又は膨張量の測定を行う（導出工程）。なお、測定中は冷凍機の運転を停止しておく。 When conducting a constant temperature / humidity change test as a swelling test, first, stabilize the gap under a predetermined initial condition (temperature / humidity) and measure the gap with the detected part 39 (initial value), and then adjust the temperature / humidity. It adjusts to 1st conditions (for example, 85 degreeC, 30% RH). At this time, since the attachment portion 38 and the detected portion 39 are suspended from the sample S, the sample S expands without bending. It is stabilized for about 1 hour under these conditions, and then the expansion rate or the amount of expansion is measured for about 1 hour (derivative step). During the measurement, the operation of the refrigerator is stopped.

この導出工程においては、検出手段１４による検出値がコントローラ２０に入力され、コントローラ２０の導出手段２０ａは、入力されたデータから補正値を差し引きし、試料Ｓ下端部の変位量を導出する。そして、この演算結果から試料Ｓの膨張量又は膨張率を導出して出力し、温湿度と関連付けてコントローラ２０に記録する。 In this derivation step, the detection value by the detection means 14 is input to the controller 20, and the derivation means 20a of the controller 20 subtracts the correction value from the input data to derive the displacement amount of the lower end portion of the sample S. Then, the expansion amount or expansion rate of the sample S is derived from the calculation result and output, and recorded in the controller 20 in association with the temperature and humidity.

測定が終わると、温湿度条件を第２条件（例えば、８５℃、５０％ＲＨ）に調整し、調整が終わったのち、約１時間安定させ、その後、約１時間に亘って膨張率又は膨張量の測定を行う。そして、試料Ｓの膨張量又は膨張率を導出して出力し、温湿度と関連付けてコントローラ２０に記録する。その後、同様に、試験条件を変更しながら測定を繰り返す。この間、少なくとも測定中は冷凍機を停止するが、条件によっては常時冷凍機を停止するようにしてもよい。また、送風機を停止させるようにしてもよい。 When the measurement is finished, the temperature and humidity conditions are adjusted to the second condition (for example, 85 ° C., 50% RH). After the adjustment is completed, the temperature and humidity conditions are stabilized for about 1 hour, and then the expansion rate or the expansion for about 1 hour. Measure quantity. Then, the expansion amount or expansion rate of the sample S is derived and output, and recorded in the controller 20 in association with the temperature and humidity. Thereafter, similarly, the measurement is repeated while changing the test conditions. During this time, the refrigerator is stopped at least during the measurement, but depending on the conditions, the refrigerator may be stopped constantly. Further, the blower may be stopped.

以上説明したように、第１実施形態では、試料Ｓが吸湿して膨張する際に形状維持手段１６によって形状が維持されるため、試料Ｓは変形することなく膨張する。そしてこのとき、試料Ｓの一端部が基準位置に維持されるため、試料Ｓの他端部は、吸湿による試料Ｓの膨張率に応じた変位を伴う。この変位を検出手段１４によって検出し、その検出結果に応じて試料Ｓの膨張量又は膨張率を導出することにより、試料Ｓの正確な膨張量又は膨張率を得ることが可能となる。したがって、吸湿すると膨張するだけでなく変形し得る試料Ｓについても、正確な膨張試験を行うことが可能となる。 As described above, in the first embodiment, when the sample S absorbs moisture and expands, the shape is maintained by the shape maintaining means 16, and therefore the sample S expands without deformation. At this time, since one end portion of the sample S is maintained at the reference position, the other end portion of the sample S is displaced according to the expansion rate of the sample S due to moisture absorption. By detecting this displacement by the detection means 14 and deriving the expansion amount or expansion rate of the sample S according to the detection result, it is possible to obtain an accurate expansion amount or expansion rate of the sample S. Therefore, an accurate expansion test can be performed on the sample S that not only expands when it absorbs moisture but also can be deformed.

しかも、第１実施形態では、検出手段１４を渦電流式変位センサによって構成しているので、高温高湿雰囲気の下での正確な膨潤試験が可能となる。すなわち、特許文献１に開示された装置のように、レーザー光を用いて試料Ｓの膨張率を測定する装置では、高温高湿の雰囲気においてレーザー光が空気中の水分によって散乱する等により、正確な測定が困難である。これに対し、渦電流式変位センサを用いる場合には、高温高湿の雰囲気下においてもミクロンオーダーでの測定が可能となる。しかも、レーザー光を用いる場合よりも、より高温の条件下での試験が可能となる。 Moreover, in the first embodiment, since the detection means 14 is constituted by an eddy current displacement sensor, an accurate swelling test under a high temperature and high humidity atmosphere is possible. That is, in an apparatus that measures the expansion coefficient of the sample S using laser light, such as the apparatus disclosed in Patent Document 1, laser light is scattered by moisture in the air in a high-temperature and high-humidity atmosphere. Measurement is difficult. On the other hand, when an eddy current type displacement sensor is used, measurement in the micron order is possible even in a high temperature and high humidity atmosphere. In addition, the test can be performed under a higher temperature condition than when laser light is used.

さらに第１実施形態では、形状維持手段１６が被検知部３９を有する構成としているので、渦電流を発生させるための被検知部３９によっても試料Ｓの形状を維持させることが可能となる。このため、正確な膨張試験を行うための膨潤試験装置１０の部品点数が増大するのを抑制することができる。 Furthermore, in the first embodiment, since the shape maintaining means 16 includes the detected portion 39, the shape of the sample S can be maintained also by the detected portion 39 for generating eddy current. For this reason, it can suppress that the number of parts of the swelling test apparatus 10 for performing an exact expansion test increases.

また第１実施形態では、試料Ｓは、上端部が支持部２５に固定されて吊り下げられた状態となり、この試料Ｓの下端部に形状維持手段１６が取り付けられる。形状維持手段１６は、試料Ｓに吊り下げられた状態となるため、形状維持手段１６を試料Ｓに取り付けると自重が試料Ｓにかかる。このため、試料Ｓが吸湿して膨張する際に変形するのを防止することができる。しかも形状維持手段１６を試料Ｓに取り付けたとしても試料Ｓの上下方向の長さに影響を与えないため、試料Ｓの形状変化に伴って生ずる測定誤差を回避しつつ、試料Ｓの主面に沿う方向における吸湿による膨張の正確な測定が可能となる。 In the first embodiment, the sample S is in a state where the upper end portion is fixed to the support portion 25 and is suspended, and the shape maintaining means 16 is attached to the lower end portion of the sample S. Since the shape maintaining means 16 is suspended from the sample S, the weight is applied to the sample S when the shape maintaining means 16 is attached to the sample S. For this reason, it is possible to prevent the sample S from being deformed when it absorbs moisture and expands. In addition, even if the shape maintaining means 16 is attached to the sample S, it does not affect the vertical length of the sample S, so that a measurement error caused by a change in the shape of the sample S is avoided and the main surface of the sample S is avoided. It is possible to accurately measure expansion due to moisture absorption in the direction along.

また第１実施形態では、風除け４３が設けられているため、試料Ｓが受ける風の影響を低減することができ、試料Ｓの膨張量又は膨張率をより正確に得ることが可能となる。 In the first embodiment, since the wind shield 43 is provided, the influence of the wind that the sample S receives can be reduced, and the expansion amount or expansion rate of the sample S can be obtained more accurately.

また第１実施形態では、少なくともスライドシャフト２８が低熱膨張鋳鋼によって構成されているため、試料Ｓの一端部が固定される架設部２９の上下方向の位置が変位するのを抑制でき、試料Ｓの膨張量又は膨張率をより正確に得ることが可能となる。 In the first embodiment, since at least the slide shaft 28 is made of low thermal expansion cast steel, the vertical position of the erection part 29 to which one end of the sample S is fixed can be prevented from being displaced. It becomes possible to obtain the expansion amount or expansion rate more accurately.

また第１実施形態では、測定中に冷凍機の運転を停止するので、測定中に冷凍機の振動が伝わるのを防止でき、試料Ｓの膨張率をより正確に得ることが可能となる。 In the first embodiment, since the operation of the refrigerator is stopped during the measurement, the vibration of the refrigerator can be prevented from being transmitted during the measurement, and the expansion rate of the sample S can be obtained more accurately.

（第２実施形態）
第１実施形態では、恒温恒湿槽の中に設置して膨潤試験を行う膨潤試験装置１０について説明したが、第２実施形態では、図３に示すように、膨潤試験装置１０が試験槽６０を備えている。なお、第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。 (Second Embodiment)
In 1st Embodiment, although the swelling test apparatus 10 which installs in a constant temperature and humidity tank and performs a swelling test was demonstrated, in 2nd Embodiment, as shown in FIG. It has. In the second embodiment, only different parts from the first embodiment will be described.

この第２実施形態の膨潤試験装置１０は、試料Ｓを含め、装置本体１２を収納可能な大きさの試験槽６０を備えており、この試験槽６０は、空調装置６１と接続されることにより槽内の温度及び湿度を調整可能となっている。空調装置６１には、図示省略するが、冷凍機、ヒータ、送風機、加湿器等が配設されており、試験槽６０内が設定された温度及び湿度に調整されるように、空調空気を生成し、試験槽６０内との間で空気を循環させる。試験槽６０内には、試料Ｓの設置されている雰囲気の温度を検出する温度センサ４６、湿度を検出する湿度センサ４７が配設されている。空調装置６１は、これらセンサの検出結果に応じて冷凍機等の運転制御を行う。なお、試験槽６０は前記構成に限られるものではなく、少なくとも試料Ｓを収納可能であればよい。すなわち、試験槽６０は、試料Ｓのみを収容するようにしてもよく、あるいは、試料Ｓ、取り付け部３８、被検知部３９及び検出手段１４を収容する構成としてもよい。 The swelling test apparatus 10 according to the second embodiment includes a test tank 60 having a size capable of accommodating the apparatus main body 12 including the sample S. The test tank 60 is connected to an air conditioner 61. The temperature and humidity in the tank can be adjusted. Although not shown, the air conditioner 61 is provided with a refrigerator, a heater, a blower, a humidifier, etc., and generates conditioned air so that the inside of the test tank 60 is adjusted to the set temperature and humidity. Then, air is circulated between the inside of the test tank 60. A temperature sensor 46 that detects the temperature of the atmosphere in which the sample S is installed and a humidity sensor 47 that detects humidity are disposed in the test tank 60. The air conditioner 61 controls the operation of the refrigerator or the like according to the detection results of these sensors. In addition, the test tank 60 is not restricted to the said structure, What is necessary is just to accommodate the sample S at least. That is, the test tank 60 may contain only the sample S, or may be configured to contain the sample S, the attachment portion 38, the detected portion 39, and the detection means 14.

本第２実施形態では、試験槽６０内の温度及び湿度を調整することによって試料Ｓの膨潤試験を行うことができる。したがって、膨潤試験装置１０を恒温恒湿槽の中に設置することなく膨潤試験を行うことができる。 In the second embodiment, the swelling test of the sample S can be performed by adjusting the temperature and humidity in the test tank 60. Therefore, the swelling test can be performed without installing the swelling test apparatus 10 in a constant temperature and humidity chamber.

（第３実施形態）
図４に示すように、第３実施形態の膨潤試験装置１０は、装置本体１２の変形に伴う測定誤差を緩和するための補正手段が設けられている。なお、第３実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。 (Third embodiment)
As shown in FIG. 4, the swelling test apparatus 10 of the third embodiment is provided with a correction means for alleviating measurement errors due to deformation of the apparatus main body 12. In the third embodiment, only different parts from the first embodiment will be described.

補正手段は、スライド部材２６を載置するための載置台６３と、スライド部材２６を載置台６３に押し付けるためのコイルばね６４と、を備えている。載置台６３は、管状に形成されるとともに各スライドシャフト２８に外嵌されている。そして、コイルばね６４が天板２９ａとスライド部材２６との間に圧縮状態で介装されていて、スライド部材２６が載置台６３から離間するのを防止している。なお、第３実施形態では、スライド部材２６は、第１実施形態と異なり、スライドシャフト２８に固定されていない。 The correcting means includes a mounting table 63 for mounting the slide member 26 and a coil spring 64 for pressing the slide member 26 against the mounting table 63. The mounting table 63 is formed in a tubular shape and is externally fitted to each slide shaft 28. A coil spring 64 is interposed between the top plate 29 a and the slide member 26 in a compressed state to prevent the slide member 26 from being separated from the mounting table 63. In the third embodiment, unlike the first embodiment, the slide member 26 is not fixed to the slide shaft 28.

載置台６３は、スライドシャフト２８の半分程度の長さを有するとともに、スライドシャフト２８の材質よりも大きな熱膨張係数（例えば２倍）を有する材質のものである。したがって、温度変化による載置台６３の上端部における変位量が、スライドシャフト２８の上端部における変位量と同等となっている。このため、温度変化によってスライドシャフト２８の長さが変わったとしてもそれを緩和することができる。 The mounting table 63 has a length about half that of the slide shaft 28 and is made of a material having a thermal expansion coefficient (for example, twice) larger than that of the slide shaft 28. Therefore, the displacement amount at the upper end portion of the mounting table 63 due to the temperature change is equal to the displacement amount at the upper end portion of the slide shaft 28. For this reason, even if the length of the slide shaft 28 changes due to a temperature change, it can be mitigated.

本第３実施形態では、スライド部材２６がスライドシャフト２８に対して固定されないため、試料Ｓの長さを変更する場合には、長さの異なる載置台６３を用いることで対応すればよい。この場合、長さの短い載置台６３ほど、熱膨張係数の大きな材質とするのが好ましい。 In the third embodiment, since the slide member 26 is not fixed to the slide shaft 28, the length of the sample S may be changed by using the mounting table 63 having a different length. In this case, it is preferable that the mounting table 63 having a shorter length is made of a material having a larger thermal expansion coefficient.

（第４実施形態）
図５に示すように、第４実施形態の膨潤試験装置１０は、スライドシャフト２８が中空状に形成されており、スライドシャフト２８を冷却するための脚部冷却手段が設けられている。なお、第４実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。 (Fourth embodiment)
As shown in FIG. 5, in the swelling test apparatus 10 of the fourth embodiment, the slide shaft 28 is formed in a hollow shape, and leg cooling means for cooling the slide shaft 28 is provided. In the fourth embodiment, only parts different from the first embodiment will be described.

脚部冷却手段は、スライドシャフト２８内に冷却ガスを導入するための導入部６６と、スライドシャフト２８内に導入された冷却ガスを排出するための排出部６７と、を備えている。図５の例では、導入部６６が一方のスライドシャフト２８に配設されるとともに他方のスライドシャフト２８に排出部６７が設けれ、両スライドシャフト２８内を連通させる接続管６８が設けられているが、これに限られるものでない。各スライドシャフト２８にそれぞれ導入部６６と排出部６７を設けて、接続管６８を省略する構成としてもよい。 The leg cooling means includes an introduction portion 66 for introducing cooling gas into the slide shaft 28 and a discharge portion 67 for discharging the cooling gas introduced into the slide shaft 28. In the example of FIG. 5, the introduction portion 66 is disposed on one slide shaft 28, the discharge portion 67 is provided on the other slide shaft 28, and the connection pipe 68 that communicates the inside of both slide shafts 28 is provided. However, it is not limited to this. Each slide shaft 28 may be provided with an introduction portion 66 and a discharge portion 67, and the connection pipe 68 may be omitted.

本第４実施形態では、スライドシャフト２８の膨張をより抑制することができるため、装置本体１２の変形に伴う測定誤差を低減することができる。 In the fourth embodiment, since the expansion of the slide shaft 28 can be further suppressed, the measurement error accompanying the deformation of the apparatus main body 12 can be reduced.

（第５実施形態）
第１〜第４実施形態は、試料Ｓの主面に沿う方向における膨張量又は膨張率を測定する膨潤試験装置１０としたが、第５実施形態は、これらと異なり、試料Ｓの厚み方向における膨張量又は膨張率を測定する膨潤試験装置１０である。なお、第５実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。 (Fifth embodiment)
In the first to fourth embodiments, the swelling test apparatus 10 that measures the expansion amount or the expansion rate in the direction along the main surface of the sample S is used. However, the fifth embodiment differs from these in the thickness direction of the sample S. A swelling test apparatus 10 for measuring an expansion amount or an expansion rate. In the fifth embodiment, only parts different from the first embodiment will be described.

図６に示すように、第５実施形態の膨潤試験装置１０では、装置本体１２が、平板状の基台２４と、一対のスライドシャフト２８と、スライド部材２６と、台座７０と、を備えており、試料Ｓの一端部を固定するための支持部２５が省略されている。試料Ｓは、基台２４の上に載置される。すなわち、基台２４は、試料Ｓを載置するための載置部として機能する。 As shown in FIG. 6, in the swelling test apparatus 10 of the fifth embodiment, the apparatus body 12 includes a flat base 24, a pair of slide shafts 28, a slide member 26, and a pedestal 70. The support 25 for fixing one end of the sample S is omitted. The sample S is placed on the base 24. That is, the base 24 functions as a placement unit for placing the sample S.

台座７０は、スライド部材２６を所定高さに位置決めするための部材であり、スライドシャフト２８に外嵌される筒状に形成されている。台座７０は省略することも可能であるが、台座７０があれば、スライド部材２６の高さを調整する手間を省くことができる。 The pedestal 70 is a member for positioning the slide member 26 at a predetermined height, and is formed in a cylindrical shape that is fitted on the slide shaft 28. The pedestal 70 can be omitted. However, if the pedestal 70 is provided, the trouble of adjusting the height of the slide member 26 can be saved.

形状維持手段１６は、被検知部３９を備えているが、第１実施形態と異なり、取り付け部３８が省略されている。被検知部３９は、吸湿によって試料Ｓが撓もうとするのを抑止できる程度の重さが必要である。そして、被検知部３９は、試料Ｓの厚みに影響を与えない程度の自重を有しているのが好ましい。試料Ｓの厚みに影響を与えない程度の自重とは、試料Ｓの上に載置したときに試料Ｓが縮まないような自重、又は試料Ｓが縮むとしても、検出手段１４による測定分解能以下の縮みしか生じない程度の自重を意味している。 The shape maintaining means 16 includes a detected portion 39, but the mounting portion 38 is omitted unlike the first embodiment. The detected portion 39 needs to be heavy enough to prevent the sample S from bending due to moisture absorption. The detected portion 39 preferably has its own weight that does not affect the thickness of the sample S. The weight of the sample S that does not affect the thickness of the sample S means that the sample S does not shrink when it is placed on the sample S, or even if the sample S shrinks, the weight of the sample S is less than the measurement resolution. It means its own weight that only shrinks.

試料Ｓは、図７に例示するように、略正方形状に形成することができる。そして、被検知部３９は、試料Ｓの対角線の長さと同等又はこれよりも少し長い直径を有する円板状に形成されている。このような形状の被検知部３９を試料Ｓの上に載せて膨潤試験を行うことになるため、被検知部３９には、試料Ｓを吸湿させるための開口部３９ａが形成されている。開口部３９ａは、試料Ｓの四隅に相当する位置で、かつ検出手段１４の検知エリア１４ｂから外れたところにそれぞれ形成されている。試料Ｓの縦横の長さをそれぞれ例えば２０ｍｍとすると、被検知部３９の直径を３０ｍｍとすることができる。この場合には、開口部３９ａを縦横それぞれ５ｍｍの正方形状に形成するとともに開口部３９ａ間の間隔を１０ｍｍとし、内側の角部が被検知部３９の中心から７ｍｍの位置になるように開口部３９ａを設定することができる。このような被検知部３９を用いると、試料Ｓを均一に吸湿させることができて、被検知部３９が傾かないように試料Ｓを膨張させることができることを確認できている。なお、試料Ｓは略正方形状に限られるものでなく、他の形状であってもよい。また被検知部３９は円板状に限られるものではなく、他の形状であってもよい。また開口部３９ａの形状は正方形状に限られるものでなく、他の形状であってもよい。 The sample S can be formed in a substantially square shape as illustrated in FIG. And the to-be-detected part 39 is formed in the disk shape which has a diameter equivalent to the length of the diagonal of the sample S, or a little longer than this. In order to perform the swelling test by placing the detected portion 39 having such a shape on the sample S, the detected portion 39 is formed with an opening 39a for absorbing the sample S. The openings 39a are respectively formed at positions corresponding to the four corners of the sample S and at positions outside the detection area 14b of the detection means 14. If the vertical and horizontal lengths of the sample S are each 20 mm, for example, the diameter of the detected part 39 can be 30 mm. In this case, the opening 39a is formed in a square shape of 5 mm in each length and width, the interval between the openings 39a is 10 mm, and the inner corner is 7 mm from the center of the detected portion 39. 39a can be set. It has been confirmed that when such a detected portion 39 is used, the sample S can be uniformly absorbed, and the sample S can be expanded so that the detected portion 39 does not tilt. Note that the sample S is not limited to a substantially square shape, and may have another shape. Further, the detected portion 39 is not limited to the disc shape, and may have another shape. Further, the shape of the opening 39a is not limited to a square shape, and may be another shape.

第５実施形態では、試料Ｓが基台２４に載置された状態で膨潤試験が行われるが、この試料Ｓの上に形状維持手段１６（被検知部３９）が載置される。このため被検知部３９の自重が試料Ｓにかかり、試料Ｓが吸湿して膨張する際に変形するのを防止することができる。しかも被検知部３９を試料Ｓの上に載置したとしても試料Ｓの厚みに影響を与えないため、試料Ｓの形状変化に伴って生ずる測定誤差を回避しつつ、試料Ｓの厚み方向における吸湿による膨張の正確な測定が可能となる。 In the fifth embodiment, the swelling test is performed in a state where the sample S is placed on the base 24, and the shape maintaining means 16 (detected portion 39) is placed on the sample S. For this reason, the weight of the detected portion 39 is applied to the sample S, and the sample S can be prevented from being deformed when it absorbs moisture and expands. In addition, even if the detected portion 39 is placed on the sample S, the thickness of the sample S is not affected. Therefore, moisture absorption in the thickness direction of the sample S is avoided while avoiding a measurement error caused by a change in the shape of the sample S. This makes it possible to accurately measure expansion.

さらに第５実施形態では、被検知部３９に開口部３９ａが形成されているので、試料Ｓの上に被検知部３９が載置されることによって試料Ｓの吸湿が阻害されることを抑制することができる。また、開口部３９ａの位置や大きさを調整することにより、試料Ｓに付加される重量のバランスを調整できるので、試料Ｓに応じて適切な被検知部３９を、開口部３９ａの位置や大きさを調整することによって得ることができる。 Furthermore, in 5th Embodiment, since the opening part 39a is formed in the to-be-detected part 39, it suppresses that the moisture absorption of the sample S is inhibited when the to-be-detected part 39 is mounted on the sample S. be able to. Moreover, since the balance of the weight added to the sample S can be adjusted by adjusting the position and size of the opening 39a, an appropriate detected portion 39 can be connected to the position and size of the opening 39a according to the sample S. It can be obtained by adjusting the thickness.

なお、被検知部３９に開口部３９ａを形成する構成に代え、被検知部３９を焼結金属等の多孔質金属によって形成してもよい。この場合には、被検知部３９の中を水分が浸透することができるため、試料Ｓの上に被検知部３９（形状維持手段１６）が載置されることによって試料Ｓの吸湿が阻害されることを抑制することができる。 Instead of forming the opening 39a in the detected portion 39, the detected portion 39 may be formed of a porous metal such as a sintered metal. In this case, moisture can permeate through the detected portion 39, so that the detected portion 39 (the shape maintaining means 16) is placed on the sample S and the moisture absorption of the sample S is hindered. Can be suppressed.

また、第５実施形態の膨潤試験装置１０は、第１実施形態の装置本体１２とは別個の装置本体１２を用いる構成について説明したが、長さ方向の膨潤試験と厚み方向の膨潤試験を１つの装置本体１２で兼用させるようにしてもよい。例えば、実施形態１の装置本体１２において、検出手段１４（渦電流式変位センサ）の取り付け向きを上下逆向きにすれば、１つの装置本体１２で兼用させることができる。 Moreover, although the swelling test apparatus 10 of 5th Embodiment demonstrated the structure which uses the apparatus main body 12 different from the apparatus main body 12 of 1st Embodiment, the swelling test of a length direction and the swelling test of a thickness direction are 1. Two apparatus main bodies 12 may be used together. For example, in the apparatus main body 12 of the first embodiment, if the mounting direction of the detection means 14 (eddy current type displacement sensor) is turned upside down, the single apparatus main body 12 can be used in common.

この場合、図８に示すように、スライド部材２６のシャフト挿通孔２６ａに代えて、側面に開口するシャフト挿通溝２６ｄとすれば、スライド部材２６の向きを容易に変えることができるので、検出手段１４のセンサヘッド１４ａをスライド部材２６から取り外さなくても、スライド部材２６自体を上下逆転させるだけで済む。 In this case, as shown in FIG. 8, instead of the shaft insertion hole 26a of the slide member 26, if the shaft insertion groove 26d is opened on the side surface, the direction of the slide member 26 can be easily changed. Even if the fourteen sensor heads 14 a are not removed from the slide member 26, it is only necessary to turn the slide member 26 upside down.

（その他の実施形態）
なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。例えば、第３〜第５実施形態においても、第２実施形態と同様の試験槽６０を備えた構成としてもよい。 (Other embodiments)
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the third to fifth embodiments, the same test tank 60 as that of the second embodiment may be provided.

前記実施形態では、シート状又は膜状の試料Ｓの膨潤試験を行う構成としたが、これに限られるものではなく、吸湿したときに膨張するだけでなく曲がり等の変形を伴う試料Ｓであれば、膨潤試験を行うことができる。 In the above-described embodiment, the sheet-like or film-like sample S is subjected to the swelling test. However, the present invention is not limited to this, and the sample S may not only expand when it absorbs moisture but also be deformed such as bent. Thus, a swelling test can be performed.

前記第１〜第４実施形態では、試料Ｓの長手方向の膨張率又は膨張量を測定する構成について説明したが、試料Ｓの長手方向が左右方向になるように取り付け可能とし、試料Ｓの幅方向の膨張率又は膨張量を測定できるようにしてもよい。 In the first to fourth embodiments, the configuration for measuring the expansion rate or the expansion amount in the longitudinal direction of the sample S has been described. However, the sample S can be attached so that the longitudinal direction of the sample S is the left-right direction, and the width of the sample S The expansion rate or the expansion amount in the direction may be measured.

前記各実施形態では、検出手段１４を渦電流式変位センサによって構成し、被検知部３９の変位量から試料Ｓの膨張量又は膨張率を導出する構成としたが、これに限られるものではない。温湿度条件によっては、レーザー光を用いて試料Ｓの下端部の変位量を検出するようにしてもよい。この場合には、被検知部３９を省略することができる。 In each of the above embodiments, the detection means 14 is configured by an eddy current displacement sensor, and the expansion amount or expansion rate of the sample S is derived from the displacement amount of the detected portion 39. However, the present invention is not limited to this. . Depending on the temperature and humidity conditions, the amount of displacement of the lower end of the sample S may be detected using laser light. In this case, the detected part 39 can be omitted.

１４検出手段
１６形状維持手段
２０コントローラ
２０ａ導出手段
２４基台（載置部）
２５支持部
２８スライドシャフト（脚部）
２９架設部
３８取り付け部
３９被検知部
３９ａ開口部
４３風除け
６０試験槽
Ｓ試料 14 detecting means 16 shape maintaining means 20 controller 20a deriving means 24 base (mounting part)
25 Support part 28 Slide shaft (leg part)
29 Installation part 38 Attachment part 39 Detected part 39a Opening part 43 Windbreak 60 Test tank S Sample

Claims

試料の一端部が基準位置に維持された状態で吸湿したときに前記試料の形状を維持する形状維持手段と、
吸湿による試料他端部の初期位置からの変位又はそれに伴う前記形状維持手段の変位を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に応じて前記試料の膨張量又は膨張率を導出する導出手段とを備え、
前記形状維持手段により前記試料の形状を維持しつつ雰囲気の温度および湿度を変化させるものであり、
前記試料がシート状又は膜状をなすとともに前記試料の一端部及び他端部が前記試料の長手方向又は幅方向の両端部であり、
前記試料が吊り下げられるように前記試料の一端部を固定する支持部を有し、
前記形状維持手段は、前記試料の上下方向の長さに影響を与えない程度の自重を有するとともに前記試料の他端部に取り付けられる膨潤試験装置。 A shape maintaining means for maintaining the shape of the sample when moisture is absorbed in a state where one end of the sample is maintained at the reference position;
Detecting means for detecting displacement from the initial position of the other end portion of the sample due to moisture absorption or accompanying displacement of the shape maintaining means;
Derivation means for deriving the expansion amount or expansion rate of the sample according to the detection result by the detection means,
All SANYO changing the temperature and humidity of the atmosphere while maintaining the shape of the sample by the shape-maintaining means,
The sample has a sheet shape or a film shape, and one end and the other end of the sample are both ends in the longitudinal direction or the width direction of the sample,
Having a support for fixing one end of the sample so that the sample is suspended;
Wherein the shape maintaining means, swelling test device that is attached to the other end of the sample which has the weight of a degree that does not affect the length of the vertical direction of the sample.

前記検出手段は、渦電流式変位センサによって構成されている請求項１に記載の膨潤試験装置。 The swelling test apparatus according to claim 1, wherein the detection means is constituted by an eddy current displacement sensor.

前記形状維持手段は、前記渦電流式変位センサによって渦電流を発生可能な金属製の被検知部を有し、
前記渦電流式変位センサは、前記被検知部の変位を検出するように配設されている請求項２に記載の膨潤試験装置。 The shape maintaining means has a metal detection part capable of generating eddy current by the eddy current displacement sensor,
The swelling test apparatus according to claim 2, wherein the eddy current displacement sensor is disposed so as to detect a displacement of the detected portion.

前記試料を包囲するように風除けが設けられている請求項１から３の何れか１項に記載の膨潤試験装置。 The swelling test apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a windshield is provided so as to surround the sample.

前記支持部は、所定の間隔をおいて配置される一対の脚部と、脚部間に架設され且つ前記試料の一端部を吊持可能な架設部とを有し、
少なくとも前記一対の脚部が低熱膨張鋳鋼によって構成されている請求項１から４の何れか１項に記載の膨潤試験装置。 The support part has a pair of leg parts arranged at a predetermined interval, and an erection part that is laid between the leg parts and can suspend one end of the sample,
The swelling test apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein at least the pair of legs are made of low thermal expansion cast steel.

前記一対の脚部を冷却する脚部冷却手段が設けられている請求項５に記載の膨潤試験装置。 The swelling test apparatus according to claim 5 , further comprising leg cooling means for cooling the pair of legs.

試料の一端部が基準位置に維持された状態で吸湿したときに前記試料の形状を維持する形状維持手段と、
吸湿による試料他端部の初期位置からの変位又はそれに伴う前記形状維持手段の変位を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に応じて前記試料の膨張量又は膨張率を導出する導出手段と、
前記試料を載置するための載置部と、を備え、
前記試料がシート状又は膜状をなすとともに前記試料の一端部及び他端部が厚み方向の両端面であり、
前記形状維持手段は、前記試料の厚みに影響を与えない程度の自重を有するとともに前記載置部に載置された前記試料の上に載置される膨潤試験装置。 A shape maintaining means for maintaining the shape of the sample when moisture is absorbed in a state where one end of the sample is maintained at the reference position;
Detecting means for detecting displacement from the initial position of the other end portion of the sample due to moisture absorption or accompanying displacement of the shape maintaining means;
Derivation means for deriving the expansion amount or expansion rate of the sample according to the detection result by the detection means;
A placement unit for placing the sample,
The sample has a sheet shape or a film shape, and one end and the other end of the sample are both end faces in the thickness direction,
The shape maintaining means has a self-weight that does not affect the thickness of the sample, and is mounted on the sample placed on the placement unit.

前記検出手段は、渦電流式変位センサによって構成されている請求項７に記載の膨潤試験装置。 The swelling test apparatus according to claim 7, wherein the detection means is constituted by an eddy current displacement sensor.

前記形状維持手段は、前記渦電流式変位センサによって渦電流を発生可能な金属製の被検知部を有し、 The shape maintaining means has a metal detection part capable of generating eddy current by the eddy current displacement sensor,
前記渦電流式変位センサは、前記被検知部の変位を検出するように配設されている請求項８に記載の膨潤試験装置。 The swelling test apparatus according to claim 8, wherein the eddy current displacement sensor is arranged to detect a displacement of the detected portion.

前記形状維持手段には、当該形状維持手段が載置された前記試料に吸湿をさせるための開口部が形成されている請求項７から９の何れか１項に記載の膨潤試験装置。 The swelling test apparatus according to any one of claims 7 to 9 , wherein the shape maintaining means is formed with an opening for allowing the sample on which the shape maintaining means is placed to absorb moisture.

前記形状維持手段は、多孔質金属によって形成されている請求項７から９の何れか１項に記載の膨潤試験装置。 The swelling test apparatus according to claim 7 , wherein the shape maintaining means is made of a porous metal.

少なくとも前記試料を収納可能で、かつ温度及び湿度を調整可能な試験槽を有する請求項１から１１の何れか１項に記載の膨潤試験装置。 The swelling test apparatus according to any one of claims 1 to 11, further comprising a test tank capable of storing at least the sample and capable of adjusting temperature and humidity.

吸湿すると膨張するだけでなく変形し得る試料について膨潤試験を行うために用いられる請求項１から１２の何れか１項に記載の膨潤試験装置。 Swelling Test device according to any one of claims 1 1 2 used to carry out the sample for swelling test that can be deformed not only expand upon moisture absorption.

前記試料をセットするための装置本体を備え、
前記検出手段は、前記装置本体に設置されており、
前記導出手段は、試験時の前記装置本体の変形量に相当する補正値を差し引く処理を行うように構成されている請求項１から１３の何れか１項に記載の膨潤試験装置。 An apparatus main body for setting the sample;
The detection means is installed in the apparatus main body,
It said deriving means, swelling test apparatus according to any one of claims 1 to 1 3 that is configured to perform processing of subtracting a correction value corresponding to the amount of deformation of the device body at the time of testing.

試料を所定の位置にセットするセット工程と、
前記試料の一端部が基準位置に維持された状態で、前記試料の形状を維持しつつ雰囲気の温度及び湿度を変化させ、吸湿による試料他端部の初期位置からの変位又はそれに伴う所定部位の変位を検出し、前記試料の膨張量又は膨張率を導出する導出工程と、が含まれ、
前記試料がシート状又は膜状をなすとともに前記試料の一端部及び他端部が前記試料の長手方向又は幅方向の両端部であり、
前記セット工程では、前記試料が吊り下げられるように前記試料の一端部を支持部に固定し、前記試料の上下方向の長さに影響を与えない程度の自重を有する形状維持手段を前記試料の他端部に取り付ける膨潤試験方法。 A setting step for setting the sample at a predetermined position;
While the one end of the sample is maintained at the reference position, the temperature and humidity of the atmosphere are changed while maintaining the shape of the sample, and the displacement from the initial position of the other end of the sample due to moisture absorption or a predetermined portion associated therewith is changed. A derivation step of detecting displacement and deriving an expansion amount or expansion rate of the sample , and
The sample has a sheet shape or a film shape, and one end and the other end of the sample are both ends in the longitudinal direction or the width direction of the sample,
In the setting step, one end of the sample is fixed to the support so that the sample is suspended, and a shape maintaining means having a weight that does not affect the vertical length of the sample is provided on the sample. install them swell test method at the other end.

試料を所定の位置にセットするセット工程と、
前記試料の一端部が基準位置に維持された状態で、前記試料の形状を維持しつつ雰囲気の温度及び湿度を変化させ、吸湿による試料他端部の初期位置からの変位又はそれに伴う所定部位の変位を検出し、前記試料の膨張量又は膨張率を導出する導出工程と、が含まれ、
前記試料がシート状又は膜状をなすとともに前記試料の一端部及び他端部が厚み方向の両端面であり、
前記セット工程では、前記試料を載置部に載置し、前記試料の上下方向の厚みに影響を与えない程度の自重を有する形状維持手段を前記試料の上に載置する膨潤試験方法。 A setting step for setting the sample at a predetermined position;
While the one end of the sample is maintained at the reference position, the temperature and humidity of the atmosphere are changed while maintaining the shape of the sample, and the displacement from the initial position of the other end of the sample due to moisture absorption or a predetermined portion associated therewith is changed. A derivation step of detecting displacement and deriving an expansion amount or expansion rate of the sample, and
The sample has a sheet shape or a film shape, and one end and the other end of the sample are both end faces in the thickness direction,
In the setting step, a swelling test method in which the sample is placed on a placement unit, and shape maintaining means having a weight that does not affect the vertical thickness of the sample is placed on the sample.

前記導出工程では、渦電流式変位センサにより、吸湿による試料他端部の変位又はそれに伴う所定部位の変位を検出する請求項１５又は１６に記載の膨潤試験方法。 The swelling test method according to claim 15 or 16 , wherein in the deriving step, the displacement of the other end portion of the sample due to moisture absorption or the displacement of a predetermined portion due to moisture absorption is detected by an eddy current displacement sensor.

前記導出工程では、雰囲気の温度及び湿度が所定の温度及び湿度に調整された後、測定が終わるまでの間、冷凍機の運転を停止する請求項１５から１７の何れか１項に記載の膨潤試験方法。 In the derivation step, after the temperature and humidity of the atmosphere is adjusted to a predetermined temperature and humidity, until the measurement is completed, according to any one of claims 1 5 to 17 to stop the operation of the refrigerator Swelling test method.

吸湿すると膨張するだけでなく変形し得る試料について膨潤試験を行う請求項１５から１８の何れか１項に記載の膨潤試験方法。 The swelling test method according to any one of claims 15 to 18, wherein a swelling test is performed on a sample that not only expands but also deforms when moisture is absorbed.