JPH11281550A - 材料試験機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の供試体の計測データをそれぞれグラフ
化すると共に、各グラフ線図を互いに識別可能に重ね合
わせて表示し得る材料試験機を提供する。 【解決手段】 供試体の計測データを供試体毎にグラフ
化して各グラフ線図を重ね合わせて表示するグラフ表示
手段を備え、該グラフ表示手段は、各供試体の材料特性
をそれぞれ示すグラフ線図の描画属性を互いに異ならせ
て上記各グラフ線図を識別表示する描画属性設定手段を
備える。また各供試体の材料特性をそれぞれ示すグラフ
線図の描画位置にそれぞれオフセットを与えるオフセッ
ト設定手段を備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の負荷が加え
られた供試体の、例えば荷重と変位とからなる計測デー
タをグラフ線図として表示するグラフ表示手段を備えた
材料試験機に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】材料試験機は、一般的には図５に
その概略構成を示すように、供試体に荷重や変位等の負
荷を加える試験機本体１０と、この試験機本体１０の作
動を制御すると共に負荷が加えられた前記供試体の荷重
や変位等を検出する動力計２０と、この動力計２０に制
御指令を与えると共に該動力計２０で検出された前記荷
重や変位等からなる計測データに従って前記供試体の材
料特性を求めるデータ処理装置３０とによって構成され
る。

【０００３】具体的には試験機本体１０は、一対のチャ
ック（図示せず）に装着した金属材料片等の供試体に、
油圧シリンダ等の負荷装置１１を用いて圧縮荷重や引張
り荷重、或いは圧縮変位や引張り変位からなる負荷を加
える如く構成される。尚、圧縮や引張りのみならず曲げ
や歪み等の負荷を加える場合もある。しかして動力計２
０は、上記試験機本体１０の負荷装置１１等の作動を制
御する制御部２１を備えると共に、前記試験機本体１０
に組み込まれた荷重計（ロードセル）１２や変位計（伸
び計）１３等を介して前記供試体に加えられた荷重や変
位等をそれぞれ計測する計測部２２を具備して構成され
る。

【０００４】これに対して前記データ処理装置３０は、
例えばパーソナルコンピュータを主体として構成され、
前記動力計２０にて検出された前記荷重と変位等からな
る計測データを所定の周期で取り込み、これをデータ処
理する如く構成される。このデータ処理装置３０にて前
記供試体の荷重・伸び特性や応力・歪み特性、更にはそ
の強度等の材料特性が求められる。またこのデータ処理
装置３０から、前記供試体に対する試験条件や試験機本
体１０に対する制御条件等の指令を与えて該動力計２０
の作動を制御する場合もある。

【０００５】特にこのデータ処理装置３０には、該デー
タ処理装置３０が備えたディスプレイ（図示せず）を用
いて前述した如く求められた計測データを、荷重・伸び
特性や応力・歪み特性としてグラフ化して表示するグラ
フ表示機能３１が設けられている。ちなみに前記グラフ
表示機能３１によるグラフ表示は、図６にその概念を示
すように、例えば試験条件に関する１項目として設定さ
れたグラフ表示条件の下でＸ軸およびＹ軸の各変数パラ
メータを設定すると共に各軸の表示スケールを設定し、
このＸＹ平面（２次元平面）上に前記計測データをプロ
ットすることによってなされる。例えばＸ軸を変位（伸
び）、Ｙ軸を荷重として前記計測データとして与えられ
る変位（伸び）量と荷重値とをプロットすることで、該
計測データにより特定されるグラフ線図を描画すること
によりなされる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで供試体の材料
試験は、一般的には複数の供試体のまとまりとしてロッ
ト単位で実施され、ロット毎にその試験条件の設定が行
われる。また材料特性の評価は、上記ロットにおける各
供試体の計測データを相互に比較したり、更には各計測
データを統計処理する等して行われる。この際、前述し
たグラフ表示機能３１を用いて複数の供試体の各計測デ
ータをそれぞれグラフ化し、これを同一画面上で重ね合
わせて表示することで、その比較が行われる。

【０００７】具体的には図７に示すようなグラフ表示画
面を用いて、前述した如くスケール設定されたグラフ表
示領域に、複数（例えば２つ）の供試体の各計測データ
をそれぞれグラフ線図として描画することでグラフの重
ね合わせ表示を行い、それらの特性の比較と評価が行わ
れる。しかしながら同一ロットに属する供試体の計測デ
ータは互いに似かよったものが多く、そのグラフ線図自
体が重なり合うことが多いので、グラフ線図を互いに識
別することが困難である等の不具合がある。特に数多く
のグラフ線図を一括して重ね合わせ表示した場合、上記
問題が顕著に現れる。

【０００８】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、複数の供試体の計測データをそ
れぞれグラフ化すると共に、各グラフ線図を互いに識別
可能に重ね合わせ表示することのできるグラフ表示手段
を備えた材料試験機を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
べく本発明に係る材料試験機は、供試体に対する試験条
件を設定する試験条件設定手段と、上記試験条件の下で
実行された前記供試体の材料特性を示す計測データを収
集するデータ収集手段と、収集した計測データを前記供
試体毎にグラフ化して表示するグラフ表示手段とを具備
してなり、特に前記グラフ表示手段は、複数の供試体の
計測データをそれぞれグラフ化して同時に重ね合わせ表
示する機能を有すると共に、各供試体の材料特性をそれ
ぞれ示すグラフ線図の描画属性を互いに異ならせて上記
各グラフ線図を識別表示する描画属性設定手段を備えた
ことを特徴としている。

【００１０】具体的には請求項２に記載するように、前
記描画属性設定手段は、各グラフ線図の描画色または線
種を互いに異ならせることで、重ね合わせ表示される複
数のグラフ線図を互いに識別表示することを特徴として
いる。また本発明の好ましい態様は、請求項３に記載す
るように、前記グラフ表示手段は、更に各供試体の材料
特性をそれぞれ示すグラフ線図の描画位置にそれぞれオ
フセットを与えるオフセット設定手段を備えることを特
徴としている。このオフセットは、例えば複数のグラフ
線図間における一定のオフセット量として与えられ、従
って上記複数のグラフ線図は一定量ずつ順次オフセット
されて描画される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態に係る材料試験機について、特にデータ処理装
置３０が備えるグラフ表示機能３１について説明する。
この実施形態に係る材料試験機は、基本的には図５を参
照して説明したように試験機本体１０と該試験機本体１
０の作動を制御する動力計２０、そしてこの動力計２０
に各種の制御指令を与えると共に、動力計２０を介して
計測される供試体の荷重と変位等からなる計測データを
収集してその荷重・伸び特性を求めてグラフ表示した
り、更には耐力点や弾性率等の材料特性を求めるデータ
処理装置３０とによって構成される。

【００１２】ここでこの実施形態に係る材料試験機が特
徴とするところは、図１にその概念を示すように、供試
体に対して設定した試験条件の下で該供試体に負荷を加
えてその材料特性を示す、例えば荷重と変位とからなる
計測データを収集し、この計測データをその試験条件を
示す条件データと共に、前記供試体に対応する１つのフ
ァイルとして個別にファイル化する点にある。従って同
一の試験条件の下で実施される同一ロットに属する複数
の供試体から求められる計測データであると雖も、各計
測データ毎にその条件データが付されてそれぞれファイ
ル化される。

【００１３】このようなファイル構造とすることによ
り、後述するように同一ロットに属する複数の供試体の
各計測データのみならず、別のロットに属する供試体の
計測データについても、１つのグラフ表示画面上での各
計測データのグラフ化と、その重ね合わせ表示が行われ
るようになっている。特に前記計測データに付随する条
件データを参照することで各計測データに対するグラフ
表示のスケールが調整され、これによって同一表示スケ
ールの下で複数の計測データによってそれぞれ示される
グラフ線図が互いに比較評価可能に重ね合わせ表示され
る。

【００１４】さてデータ処理装置３０が備えるグラフ表
示手段（機能）３１は、基本的には前記条件データの一
部として記述されているグラフ表示条件に従って、Ｘ軸
およびＹ軸の各変数パラメータと、その表示スケール
（目盛りと単位）を設定する。そして上記の如く設定し
た表示スケールの下で特定される２次元のグラフ表示画
面（ＸＹ画面）に、前記計測データを順にプロットする
ことで該計測データが示すグラフ線図を描画する。具体
的にはＸ軸を変位（伸び）、Ｙ軸を荷重として前記計測
データとして与えられる変位（伸び）量と荷重値とをプ
ロットし、これによって荷重・変位（伸び）特性を表す
グラフ線図を描画する。

【００１５】しかして上記グラフ表示画面上において、
後述するようにファイルコマンドを起動し、特に複数の
計測データの編集用に準備されたファイル追加コマンド
を用いて別のファイルを追加指定すると、これによって
その指定されたファイルの計測データと条件データと
が、既に編集対象となっているデータ上に追加して読み
出される。そして既にグラフ線図を表示しているグラフ
表示画面上に、追加指定したファイルの計測データがグ
ラフ化されて重ね合わせ表示される。この際、前記スケ
ール調整手段により各ファイルの条件データ（グラフ表
示条件）が参照され、例えばその最大表示スケールを統
一化する等の表示スケールの調整処理が行われる（スケ
ール調整手段３２）。このようなファイルの追加指定に
よる計測データの追加と、該計測データのグラフ化によ
るグラフ線図の重ね合わせ表示は、グラフ表示画面上で
処理可能な最大ファイル数まで順次行われる。

【００１６】さてこのようにして複数の供試体の各計測
データをそれぞれグラフ化し、これらのグラフ線図を１
つのグラフ表示画面上で重ね合わせ表示するに際して、
この実施形態に係るグラフ表示手段３１が備える特徴的
な機能は、各グラフ線図の描画属性を互いに異ならせる
ことで、これらのグラフ線図を互いに識別表示する描画
属性設定手段３３を備えている点にある。この描画属性
設定手段３３は、例えばファイルの読み出し順序に従っ
て、そのグラフ化の属性情報としての描画色またはその
線種を異ならせながら、該ファイルに順に付与する手段
からなる。具体的にはこれらの属性情報は、グラフ表示
画面上で同時に表示可能なグラフ線図のそれぞれに対応
するグラフ項目毎に予め設定されており、計測データを
読み出したファイルをどのグラフ項目に位置付けるかに
より、そのファイルに対して上記属性情報が与えられる
ようになっている。尚、上記描画色は、例えば「赤」「緑」
「黄」「青」…として与えられ、また線種は、例えば「太実
線」「細実線」「破線」「一点鎖線」…として与えられる。

【００１７】またグラフ表示手段３１は、このようにし
て描画属性を異ならせることで複数のグラフ線図を識別
表示する機能（描画属性設定手段３３）に加えて、複数
のグラフ線図の描画位置にオフセットを与え、これによ
って各グラフ線図を所定のピッチでずらして描画するオ
フセット設定手段３４を備えている。このオフセット設
定手段３４は、例えば複数のグラフ線図間にＸ軸方向の
ずれ（オフセット）を与えるもので、これによって前記
グラフ化の属性情報にオフセットデータが与えられる。
このオフセットデータは、上記オフセット設定手段３４
により設定されたオフセット値がΔである場合、例えば
最初のファイルの計測データについては零(０)、２番目
のファイルの計測データについてはΔ、３番目のファイ
ルの計測データについては２Δ、…ｎ番目のファイルの
計測データについては(ｎ−１)Δ…として与えられる。
この結果、各計測データをそれぞれグラフ化してなるグ
ラフ線図が、上記オフセットデータ分だけ描画開始点を
オフセットされて描画されることになる。

【００１８】かくしてこのような機能（描画属性設定手
段３３とオフセット設定手段３４）を備えたグラフ表示
手段３１によれば、１つのグラフ表示画面上に複数の供
試体の各計測データをそれぞれグラフ化して重ね合わせ
表示する際、各グラフ線図の描画属性が互いに異なるこ
とから、更には適宜オフセットが与えられて所定量ずつ
ずらして描画されるので、これらの各グラフ線図をそれ
ぞれ明確に識別することが可能となる。特に描画属性を
異ならせる、特にグラフ項目毎に予め異ならせておくこ
とで、またオフセットを付与すると言う簡単な処理だけ
で、複数のグラフ線図を明確に識別表示し、これらのグ
ラフ線図で示される材料特性の比較評価を容易ならしめ
ることが可能となる。

【００１９】より具体的に説明すれば計測データのグラ
フ表示は、例えば図２に示すようなデータ編集画面を用
いて行われる。そして評価目的とするファイルを指定す
ることで、当該指定ファイルからその計測データと条件
データとがそれぞれ読み出され、例えば図２に示すよう
にデータ編集画面の試験条件表示領域Ａに試験条件の一
覧が項目別に表示されると共に、上記計測データをグラ
フ化したグラフ線図がグラフ表示画面Ｂ上に表示され
る。

【００２０】しかしてこのデータ編集画面上でファイル
処理コマンドを指定すると、ファイル処理に関するプル
ダウンメニューＭが表示される。このプルダウンメニュ
ーＭには新規作成の等の既存のコマンドに加えて「ファ
イルの追加」および「ファイルの解放」からなる新規の
コマンドが準備されており、既にデータ編集画面上に開
いたファイル上に、別のファイルを適宜追加し得るよう
になっている。尚、上記ファイルの追加のコマンドは、
既にグラフ表示している計測データに、新たに読み出し
たファイルの計測データを加え、これらの各計測データ
をそれぞれグラフ化したグラフ線図を、例えば図３にそ
れぞれ示すように同一画面上で重ね合わせて表示する機
能からなる。

【００２１】即ち、ファイルの追加コマンドを指定する
と、これによって図３に示すように複数の計測データに
対する編集画面において、そのグラフ表示画面Ｂ上に複
数のグラフ線図を、その追加分を含めた全ファイル数
分、同時に描画可能なモードが設定される。そして上記
グラフ表示画面Ｂの側部には、複数のグラフ線図の描画
属性を示すグラフ項目画面Ｃが表示されると共に、前記
グラフ表示画面Ｂの下部には、上記各グラフ項目に対応
してそのグラフ項目にどのファイルの計測データを読み
出すかを指定するファイル選択画面Ｄが表示される。
尚、前記「ファイルの解放」のコマンドは、例えば計測
データに対して統計的処理を施す統計結果画面（図示せ
ず）において用いられる。

【００２２】このようなファイル選択画面Ｄにおいて各
グラフ項目毎にファイル選択を行うことで、指定された
ファイルの計測データが上記グラフ項目毎に読み出され
て前記グラフ表示画面Ｂ上にグラフ化されて表示され
る。そしてそのグラフ線図の表示は、グラフ項目画面Ｃ
において設定されている描画属性に従って、その表示色
を変える等して行われる。

【００２３】また前記データ編集画面上において、スケ
ール変更の処理コマンドを指定すると、これによって図
４に示すようなスケール変更用の子画面が開かれる。こ
の子画面には、基本的には前述した条件データから求め
られるグラフ表示に関する条件項目が表示される。この
ような子画面を用いて、前述したグラフ表示画面Ｂにお
けるＸ軸およびＹ軸の各変数パラメータや、その表示ス
ケール等の変更が行われる。尚、グラフ表示に関する設
定項目は、上記変数パラメータに応じて与えられる。

【００２４】また子画面にはグラフ表示のオフセットに
関する設定項目が設けられている。この項目にオフセッ
ト値を入力することで、前述した各グラフ線図に順次オ
フセットが与えられ、これらの各グラフ線図は図３に例
示するようにオフセットΔずつその描画位置をずらしな
がら表示される。これによって重ね合わせ表示される複
数のグラフ線図の形状が互いに似ているような場合であ
っても、これらの各グラフ線図によって示される材料特
性がそれぞれ明瞭に識別表示され、これらの比較評価が
容易に行われる。

【００２５】尚、前述した別ロットの供試体の計測デー
タの読み出しについて簡単に説明すると、この別ロット
間での計測データの編集処理（同時グラフ表示）は、前
述したように各供試体の計測データを、その試験条件を
示す条件データと共にファイル化したファイル管理構造
を採用することによって実現されている。ちなみに従来
においては、図６を参照して説明したように複数の供試
体の計測データが、その条件データとは別個に、しかも
ロット毎に管理されているので、他のロットの計測デー
タを同時に読み出すことが困難であった。

【００２６】この点、上述した如く供試体毎にその計測
データと条件データとを対にしてファイル化しているフ
ァイル管理構造によれば、どのファイルを指定した場合
であっても、その計測データのグラフ化の条件を上記条
件データから求めることができるので上記計測データの
グラフ化が容易であり、従ってロットを単位とする制約
を受けることがない。特に計測データのグラフ化の条件
がファイル間で異なる場合であっても、前述したスケー
ル調整機能３２によって表示スケールの調整が行われる
ので、一定の表示スケールの下で複数の計測データをそ
れぞれグラフ化表示することができ、その比較処理を正
確に行うことが可能となる。

【００２７】かくして前述した如く構成されるデータ処
理装置３０、特にグラフ表示手段３１によれば、データ
編集画面上で複数の供試体の計測データをそれぞれグラ
フ化し、そのグラフ線図を重ね合わせて表示するに際
し、描画属性設定手段３３の制御（管理）の下で上記各
グラフ線図毎に描画属性を異ならせるので、グラフ表示
画面Ｂ上に重ね合わせて表示される複数のグラフ線図間
の識別を容易に行うことが可能となる。しかもオフセッ
ト設定手段３４を適宜作用させて、上記複数のグラフ線
図にそれぞれオフセットを与えてその描画位置を順次ず
らすことができるので、上記各グラフ線図の形状がにて
いるような場合であっても、これらの各グラフ線図をそ
れぞれ明確に識別しながら、その材料特性を容易に把握
することが可能となる等の効果が奏せられる。従って複
数の供試体の計測データを相互に比較してその材料特性
を評価する上で多大なる効果が奏せられる。

【００２８】尚、本発明は上述した実施形態に限定され
るものではない。例えば描画色に変えてその線種を互い
に異ならせることも可能である。このようにすれば、単
色のプリンタを用いてグラフ表示画面をプリントアウト
した場合であっても、各グラフ線図の識別が容易とな
る。また１つの編集画面上で同時表示するグラフ線図の
数等はデータ処理装置３０の仕様等に応じて定めれば良
いものである。またオフセット量についても計測された
材料特性等に応じて適宜変更設定可能なことは勿論であ
る。このときオフセット量を零(０)に設定すれば、複数
のグラフ線図を同一のグラフ表示スケール上で重ね合わ
せ表示することになる。その他、本発明はその要旨を逸
脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の供試体から得られる計測データをそれぞれグラフ化
し、そのグラフ線図を同一画面上で重ね合わせ表示する
に際して各グラフ線図の描画属性を異ならせるので、例
えば表示色や線種の違いから各グラフ線図（材料特性）
をそれぞれ明確に識別しながら、これを評価することが
可能となる。しかも簡単な表示制御だけで、複数のグラ
フ線図を効果的に識別表示することができる。

【００３０】また請求項３に記載するように、複数のグ
ラフ線図をオフセットを与えて表示するので、仮に各グ
ラフ線図の変化特性が似ているような場合であっても、
これらの各線図をそれぞれ正確に把握することができる
ので、材料特性の評価に大きく寄与し得る等の多大なる
効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る材料試験機における
グラフ表示処理の概念を、ファイル管理構造と共に示す
図。

【図２】本発明の一実施形態に係る材料試験機で用いら
れるグラフ表示の為のデータ編集画面の一例を示す図。

【図３】本発明の一実施形態に係る材料試験機で用いら
れるグラフ表示の為の複数の計測データに対する編集画
面の構成例を示す図。

【図４】本発明の一実施形態に係る材料試験機で用いら
れるスケール変更の為の編集子画面の例を示す図。

【図５】材料試験機の概略構成図。

【図６】従来のグラフ表示処理の概念をファイル管理構
造と共に示す図。

【図７】従来の材料試験機におけるグラフ表示の為の編
集画面の構成例を示す図。

【符号の説明】

１０ 試験機本体 ２０ 動力計 ３０ データ処理装置 ３１ グラフ表示手段 ３２ スケール調整手段 ３３ 描画属性設定手段 ３４ オフセット設定手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 個々の供試体に対する試験条件を設定す
   る試験条件設定手段と、上記試験条件の下で実行された
   前記供試体の材料特性を示す計測データを収集するデー
   タ収集手段と、収集した計測データを前記供試体毎にグ
   ラフ化して表示するグラフ表示手段とを具備してなり、 前記グラフ表示手段は、複数の供試体の計測データをそ
   れぞれグラフ化して同時に重ね合わせ表示する機能を有
   すると共に、各供試体の材料特性をそれぞれ示すグラフ
   線図の描画属性を互いに異ならせて上記各グラフ線図を
   識別表示する描画属性設定手段を備えることを特徴とす
   る材料試験機。
2. 【請求項２】 前記描画属性設定手段は、各グラフ線図
   の描画色または線種を互いに異ならせることを特徴とす
   る請求項１に記載の材料試験機。
3. 【請求項３】 前記グラフ表示手段は、各供試体の材料
   特性をそれぞれ示すグラフ線図の描画位置にそれぞれオ
   フセットを与えるオフセット設定手段を備えることを特
   徴とする請求項１に記載の材料試験機。