WO2020171502A1 - Instrumented indentation test device - Google Patents

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WO2020171502A1
WO2020171502A1 PCT/KR2020/002222 KR2020002222W WO2020171502A1 WO 2020171502 A1 WO2020171502 A1 WO 2020171502A1 KR 2020002222 W KR2020002222 W KR 2020002222W WO 2020171502 A1 WO2020171502 A1 WO 2020171502A1
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coupled
groove
coupling
tester
main body
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PCT/KR2020/002222
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김광호
장희광
지정현
성준호
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(주)프론틱스
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    • G01N2203/0076—Hardness, compressibility or resistance to crushing
    • G01N2203/0078—Hardness, compressibility or resistance to crushing using indentation

Definitions

  • the main body supported by the support frame and sliding up and down by the driving unit, the load sensor provided at the lower end of the main body, the indenter shaft in which the upper end is coupled to the load sensor and the indenter is coupled to the lower end, the main body and the support frame
  • An instrumented indentation tester including a displacement sensor unit including a scale bar coupled to one of the ones and a sensor coupled to the other may be provided.
  • the instrumented indentation tester 100 is coupled to a portable fixing device 120 fixed to a test object such as a turbine rotor 110 at an industrial site to perform an indentation test.
  • the portion supported by the shaft 111 and the portion where the indentation tester are coupled form an inclined angle, so that the connecting portion of the blade 113 formed perpendicular to the shaft 111 ( 115), even though the surface of the test object has a curvature, unlike a conventional indentation tester, the displacement sensor 241 is not directly supported by the test object, so that it does not slip due to the curvature, and the indentation depth can be properly measured.
  • FIGS. 2 to 3 in the drawings, bolts and the like for coupling each component are omitted in order to clearly indicate the components of the present embodiments.
  • the sliding support member 433 is provided between the inner side of the middle frame 222 and the main body 230, and the first groove 431 formed in the axial direction is formed on the inner side of the middle frame 222
  • the main body 230 is provided with a second groove 435 facing the first groove 431, and the sliding support member 433 may be provided in the first groove 431 and the second groove 435.
  • the displacement sensor unit 240 includes a first bracket 243 and a second bracket 244, and the sensor 241 is coupled to the support frame 220 via the first bracket 243 and the scale bar 242 ) Is coupled to the main body 230 via the second bracket 244.
  • first wing portions 411 and 412 and the second wing portions 413 and 414 are supported by the support frame 220 and the sensor 241 on two or more surfaces, so that shaking when the main body 230 slides can be minimized. Therefore, the occurrence of errors is suppressed.

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Abstract

Embodiments of the present invention provide an instrumented indentation test device which, when installed at an object to be tested and performing an indentation test of the object, can measure indentation depth without slippage of a displacement sensor even when the surface of the object to be tested has a curvature, can be easily installed in a chamber for providing a high-temperature environment with a specimen, and can improve the accuracy and precision of the displacement sensor.

Description

계장화압입시험기Instrumentation indentation tester
본 실시예들은 계장화압입시험기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시험 대상물에 설치되어 압입시험을 수행할 때 시험 대상물 표면이 곡률을 가지더라도 변위센서가 제대로 압입깊이를 측정할 수 있으며, 또한 시편에 고온 환경을 제공하는 챔버에 용이하게 설치할 수 있고 변위센서의 정확성과 정밀성이 향상되는 계장화압입시험기에 관한 것이다.These examples relate to an instrumented indentation tester, and more particularly, when installed on a test object to perform an indentation test, the displacement sensor can properly measure the indentation depth even if the surface of the test object has a curvature, and It relates to an instrumented indentation tester that can be easily installed in a chamber providing a high-temperature environment and improves the accuracy and precision of a displacement sensor.
일반적으로 시험 대상물의 물성을 측정하기 위한 압입시험기 등의 시험기는 그 자체의 부피가 크고 무게도 커서 시험실의 내부에 설치되어 시험되었으나, 최근에는 관련 기술의 발달로 시험기의 부피와 무게가 대폭 줄어들어 산업 현장에서 시험 대상물에 직접 설치하여 시험하는 것이 가능해졌다.In general, testing machines such as indentation testers to measure the physical properties of a test object were installed and tested inside the test room due to their large volume and weight, but in recent years, the volume and weight of the tester have been drastically reduced due to the development of related technologies. It became possible to test by installing directly on the test object in the field.
또한, 기계, 건설, 화학 등의 산업분야에서 설치되는 각종 부품이나 구조물 등은 부피와 무게도 크지만, 현장에 설치되는 과정에서 물성이 변하거나 형상이나 구조 등이 변형된 상태로 설치될 수도 있기 때문에 설치 구조물의 최종 안전성을 확인하기 위해서는 반드시 구조물이 설치된 상태에서 시험하여야 할 필요성이 있다.In addition, various parts or structures installed in industrial fields such as machinery, construction, and chemistry are large in volume and weight, but may be installed in a state where physical properties change or shape or structure is changed during installation in the field. Therefore, in order to confirm the final safety of the installed structure, it is necessary to test it while the structure is installed.
따라서 소형화된 시험기가 산업 현장에서 설치 구조물에 직접 설치되어 시험을 수행하게 되는데, 특히 압입시험기가 압입시험을 수행하는 경우, 종래의 압입시험기는 압입자의 압입깊이를 측정하는 변위센서가 압입자축에 구비되고 로드부가 압입자와 다른 축을 이루며 설치 구조물의 표면에 압입자와 동시에 지지되어 압입자가 압입됨에 따라 로드부가 축방향으로 슬라이딩되며 변위센서가 압입깊이를 측정하게 된다.Therefore, the miniaturized tester is installed directly on the installation structure in the industrial site to perform the test.In particular, when the indentation tester performs the indentation test, the conventional indentation tester is equipped with a displacement sensor on the indenter shaft that measures the indentation depth of the indenter. The rod part forms a different axis from the indenter and is simultaneously supported with the indenter on the surface of the installation structure. As the indenter is pressed, the rod part slides in the axial direction and the displacement sensor measures the indentation depth.
그런데, 설치 구조물의 표면이 곡률을 이루는 경우 압입자가 압입될 때 로드부가 압입자와 다른 축을 가지므로 곡률에 의해 미끄러지게 되어 변위센서가 압입깊이를 제대로 측정할 수 없는 문제가 있었다.However, when the surface of the installation structure has a curvature, since the rod part has a different axis from that of the indenter when the indenter is pressed, the displacement sensor cannot properly measure the indentation depth because it slides by the curvature.
또한, 원자력, 화력 등의 발전설비, 화학설비, 가스 배관 등 현대사회에 쓰이고 있는 대부분의 재료 또는 구성품들은 상온상태뿐만 아니라 고온상태에도 노출되어 있는데, 이러한 재료의 물성변화를 설계단계부터 고려한 고신뢰성 설비를 갖추기 위해 고온에서 재료의 물성을 측정할 필요가 있다.In addition, most of the materials or components used in the modern society, such as power generation facilities such as nuclear power and thermal power, chemical facilities, gas piping, etc., are exposed not only to room temperature but also to high temperature, high reliability considering changes in the physical properties of these materials from the design stage. To equip the equipment, it is necessary to measure the material properties at high temperatures.
따라서, 시편에 고온 환경을 제공하고 단열을 위해 내부가 진공으로 유지되는 챔버를 구비하여 시험기가 시험을 수행하게 되는데, 특히 압입시험기가 압입시험을 수행하는 경우, 압입자가 시편에 압입될 때 종래의 압입시험기는 압입자뿐만 아니라 압입자축에 구비된 변위센서도 마찬가지로 챔버 내부에 구비되어야 하여 압입시험기를 챔버에 설치하기 어렵고 또한 고온환경에서 변위센서의 정확성과 정밀성이 저하될 수 있는 문제가 있었다.Therefore, the tester is provided with a chamber that provides a high temperature environment to the specimen and is kept in a vacuum for heat insulation.In particular, when the indentation tester performs the indentation test, the conventional The indentation tester has a problem in that it is difficult to install the indentation tester in the chamber because not only the indentation but also the displacement sensor provided on the indentation shaft must be provided inside the chamber, and the accuracy and precision of the displacement sensor in a high temperature environment may be degraded.
본 실시예들은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 시험 대상물에 설치되어 압입시험을 수행할 때 시험 대상물 표면이 곡률을 가지더라도 변위센서가 미끄러지지 않고 압입깊이를 측정할 수 있으며, 또한 시편에 고온 환경을 제공하고 내부가 진공으로 유지되는 챔버에 용이하게 설치할 수 있고 변위센서의 정확성과 정밀성이 향상되는 계장화압입시험기를 제공하는 것을 목적으로 한다.These embodiments were conceived from the above-described background, and when performing an indentation test installed on a test object, even if the surface of the test object has a curvature, the displacement sensor does not slip and can measure the indentation depth. It is an object of the present invention to provide an instrumented indentation tester that can be easily installed in a chamber that is maintained in a vacuum and has improved accuracy and precision of a displacement sensor.
또한, 본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Further, the object of the present invention is not limited thereto, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 실시예들에 의하면, 지지프레임에 지지되며 구동부에 의해 상하로 슬라이딩되는 본체, 본체의 하단부에 구비되는 하중센서, 상단부가 하중센서에 결합되고 하단부에 압입자가 결합되는 압입자축, 본체와 지지프레임 중 어느 하나에 결합되는 스케일바와 다른 하나에 결합되는 센서를 포함하는 변위센서부를 포함하는 계장화압입시험기가 제공될 수 있다.According to the present embodiments, the main body supported by the support frame and sliding up and down by the driving unit, the load sensor provided at the lower end of the main body, the indenter shaft in which the upper end is coupled to the load sensor and the indenter is coupled to the lower end, the main body and the support frame An instrumented indentation tester including a displacement sensor unit including a scale bar coupled to one of the ones and a sensor coupled to the other may be provided.
본 실시예들에 의하면, 시험 대상물에 설치되어 압입시험을 수행할 때 시험 대상물 표면이 곡률을 가지더라도 변위센서가 미끄러지지 않고 압입깊이를 측정할 수 있으며, 또한 시편에 고온 환경을 제공하는 챔버에 용이하게 설치할 수 있고 변위센서의 정확성과 정밀성이 향상되는 계장화압입시험기를 제공할 수 있다.According to the embodiments, the displacement sensor can measure the indentation depth without slipping even if the surface of the test object has a curvature when it is installed on the test object to perform the indentation test, and it is easy to use a chamber that provides a high temperature environment to the specimen. It is possible to provide an instrumented indentation tester that can be installed properly and improves the accuracy and precision of the displacement sensor.
도 1은 본 실시예들에 의한 계장화압입시험기가 설치되는 일례를 보여주는 사시도이다.1 is a perspective view showing an example in which an instrumented press-fitting tester according to the present embodiments is installed.
도 2는 본 실시예들에 의한 계장화압입시험기의 사시도이다.2 is a perspective view of an instrumented indentation tester according to the present embodiments.
도 3 내지 도 4는 도 2의 단면도이다.3 to 4 are cross-sectional views of FIG. 2.
도 5 내지 도 7은 도 2의 분해사시도이다.5 to 7 are exploded perspective views of FIG. 2.
이하, 본 실시예들의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예들의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present embodiments will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements are assigned the same numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the embodiments, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the embodiments, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 본 실시예들의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the constituent elements of the present embodiments, terms such as first, second, A, B, (a), (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to that other component, but another component between each component It should be understood that elements may be “connected”, “coupled” or “connected”.
도 1은 본 실시예들에 의한 계장화압입시험기가 설치되는 일례를 보여주는 사시도, 도 2는 본 실시예들에 의한 계장화압입시험기의 사시도, 도 3 내지 도 4는 도 2의 단면도, 도 5 내지 도 7은 도 2의 분해사시도이다.1 is a perspective view showing an example in which an instrumented indentation tester according to the present embodiments is installed, FIG. 2 is a perspective view of an instrumented indentation tester according to the present embodiments, and FIGS. 3 to 4 are sectional views of FIG. 2, and FIG. 5 To 7 is an exploded perspective view of FIG. 2.
본 실시예들에 의한 계장화압입시험기(100)는, 지지프레임(220)에 지지되며 구동부(210)에 의해 상하로 슬라이딩되는 본체(230), 본체(230)의 하단부에 구비되는 하중센서(250), 상단부가 하중센서(250)에 결합되고 하단부에 압입자(261)가 결합되는 압입자축(260), 본체(230)와 지지프레임(220) 중 어느 하나에 결합되는 스케일바(242)와 다른 하나에 결합되는 센서(241)를 포함하는 변위센서부를 포함한다.Instrumented indentation tester 100 according to the present embodiments, the body 230 supported by the support frame 220 and slid up and down by the driving unit 210, a load sensor provided at the lower end of the body 230 ( 250), the indenter shaft 260 in which the upper end is coupled to the load sensor 250 and the indenter 261 is coupled to the lower end, the scale bar 242 coupled to any one of the main body 230 and the support frame 220 And a displacement sensor unit including a sensor 241 coupled to the other and.
도 1을 참고하여 살펴보면, 본 실시예들에 의한 계장화압입시험기(100)는 산업현장에서 터빈로터(110)와 같은 시험 대상물에 고정되어 있는 휴대용 고정장치(120)에 결합되어 압입시험을 수행할 수 있는데, 휴대용 고정장치(120)는 샤프트(111)에 지지되는 부위와 압입시험기가 결합되는 부위가 경사각을 이루게 형성되어 있어 샤프트(111)와 수직으로 형성되는 블레이드(113)의 연결부위(115)와 같이 시험 대상물의 표면이 곡률을 가지더라도 종래의 압입시험기와 달리 변위센서(241)가 시험 대상물에 직접 지지되지 않아 곡률에 의해 미끄러지지 않으며, 압입깊이를 제대로 측정할 수 있다.Referring to FIG. 1, the instrumented indentation tester 100 according to the present embodiments is coupled to a portable fixing device 120 fixed to a test object such as a turbine rotor 110 at an industrial site to perform an indentation test. In the portable fixing device 120, the portion supported by the shaft 111 and the portion where the indentation tester are coupled form an inclined angle, so that the connecting portion of the blade 113 formed perpendicular to the shaft 111 ( 115), even though the surface of the test object has a curvature, unlike a conventional indentation tester, the displacement sensor 241 is not directly supported by the test object, so that it does not slip due to the curvature, and the indentation depth can be properly measured.
또한, 도면에는 도시되지 않았으나 시편에 고온 환경을 제공하며 단열을 위해 내부를 진공으로 유지하는 챔버에 결합되어 압입시험을 수행하는 경우에도, 변위센서(241)가 압입자축에 결합되어 있지 않으므로 챔버에 결합하기 용이하며 고온 환경에 의해 변위센서가 영향을 받지 않게 된다.In addition, although not shown in the drawing, even when the indentation test is performed by being coupled to a chamber that provides a high-temperature environment to the specimen and maintains the interior in a vacuum for insulation, the displacement sensor 241 is not coupled to the indentation shaft, so It is easy to combine and the displacement sensor is not affected by the high temperature environment.
이하, 도 2 내지 도 3을 참고하여 살펴보며, 도면에서는 본 실시예들의 구성요소를 명확하게 표시하기 위해 각 구성요소를 결합하기 위한 볼트 등은 생략하여 도시하였다.Hereinafter, referring to FIGS. 2 to 3, in the drawings, bolts and the like for coupling each component are omitted in order to clearly indicate the components of the present embodiments.
본체(230)는 지지프레임(220)에 지지되며 구동부(210)에 의해 상하로 슬라이딩되는데, 본체(230)의 하단부에는 하중센서(250)가 구비되어 구동부(210)가 하중을 인가할 때 시험 대상물에 인가되는 하중을 측정한다.The main body 230 is supported by the support frame 220 and slides up and down by the driving unit 210, and a load sensor 250 is provided at the lower end of the main body 230 to test when the driving unit 210 applies a load. Measure the load applied to the object.
압입자축(260)은 상단부가 하중센서(250)에 결합되고 하단부에 압입자(261)가 결합되어, 구동부(210)가 본체(230)에 하중을 인가할 때 압입자(261)가 시험 대상물의 표면에 압입된다.The indenter shaft 260 has an upper end coupled to the load sensor 250 and an indenter 261 coupled to the lower end, so that when the driving unit 210 applies a load to the body 230, the indenter 261 is a test object. It is pressed into the surface of the.
이러한 압입자(261)로는 비커스, 벌코비치 등의 압입자를 적절히 선택하여 사용할 수 있다.As such indenter 261, indenters such as Vickers and Vulko Beach can be appropriately selected and used.
또한, 하중에 의해 시험 대상물의 표면에 발생한 변위, 다시 말해 압입자(261)의 압입깊이를 측정하기 위해 변위센서부(240)가 구비된다.In addition, a displacement sensor unit 240 is provided to measure the displacement generated on the surface of the test object by the load, that is, the indentation depth of the indenter 261.
변위센서부(240)는 본체(230)와 지지프레임(220) 중 어느 하나에 결합되는 스케일바(242)와 다른 하나에 결합되는 센서(241)를 포함하여, 압입시 하측으로 슬라이딩되는 본체(230)의 변위를 측정하게 된다.The displacement sensor unit 240 includes a scale bar 242 coupled to one of the main body 230 and the support frame 220 and a sensor 241 coupled to the other, and a body that slides downward when pressed in ( 230) is measured.
즉, 후술할 하단프레임(223)이 휴대용 고정장치(120) 등에 결합되므로 지지프레임(220)은 고정되어 있고, 변위센서부(240)는 지지프레임(220)에 대한 본체(230)의 변위를 측정하여 압입자(261)가의 압입깊이를 측정하게 되는 것이다.That is, since the lower frame 223 to be described later is coupled to the portable fixing device 120, the support frame 220 is fixed, and the displacement sensor unit 240 measures the displacement of the main body 230 with respect to the support frame 220. By measuring, the indentation depth of the indenter 261 is measured.
따라서 종래의 압입시험기에서와 같이 변위센서가 압입자축에 결합되어 있고, 시험 대상물에 지지되며 압입시 축방향으로 슬라이딩되는 로드의 변위를 측정함으로써 압입깊이를 측정하는 것이 아니라, 본 실시예들에 의한 계장화압입시험기(100)에서는 변위센서부(240)가 지지프레임(220)에 대한 본체(230)의 변위를 측정하므로 시험 대상물에는 압입자(261)만이 지지되게 되고, 압입자(261)가 시험 대상물의 곡률진 표면에 지지되어 있더라도 변위센서부(240)가 곡률에 의해 미끄러질 우려없이 압입자(261)의 압입깊이를 제대로 측정할 수 있다.Therefore, as in the conventional indentation tester, the displacement sensor is coupled to the indenter shaft, and the indentation depth is not measured by measuring the displacement of the rod that is supported by the test object and slides in the axial direction when indenting. In the instrumented indentation tester 100, since the displacement sensor unit 240 measures the displacement of the main body 230 with respect to the support frame 220, only the indenter 261 is supported on the test object, and the indenter 261 is Even if supported on the curved surface of the test object, the displacement sensor unit 240 can properly measure the indentation depth of the indenter 261 without fear of slipping due to the curvature.
한편, 지지프레임(220)은 본체(230)를 사이에 두고 서로 마주보는 한 쌍의 중단프레임(222), 중단프레임(222)의 상단부에 결합되는 상단프레임(221) 및 중단프레임(222)의 하단부에 결합되는 하단프레임(223)을 포함하는데, 하단프레임(223)이 휴대용 고정장치(120), 챔버 등에 결합되어 계장화압입시험기(100)가 고정되며, 중단프레임(222)은 대략 사각기둥형으로 형성되어 본체(230)가 사이에 구비되고 본체(230)의 상하 슬라이딩 운동을 지지하며, 상단프레임(221)에는 구동부(210)가 구비되어 본체(230)에 하중을 인가한다. On the other hand, the support frame 220 is a pair of the middle frame 222 facing each other with the body 230 therebetween, the upper frame 221 and the middle frame 222 coupled to the upper end of the middle frame 222 It includes a lower frame 223 coupled to the lower end, the lower frame 223 is coupled to a portable fixing device 120, a chamber, etc. to fix the instrumentation indentation tester 100, the middle frame 222 is approximately a square pillar It is formed in a shape, and the main body 230 is provided between and supports the vertical sliding movement of the main body 230, and the upper frame 221 is provided with a driving unit 210 to apply a load to the main body 230.
즉, 구동부(210)는 상단프레임(221)에 결합되고, 본체(230)의 상단부에는 구동부(210)와 연결되는 연결축(231)이 결합되어, 연결축(231)에 의해 구동부(210)의 동력이 본체(230)에 전달되게 된다.That is, the driving unit 210 is coupled to the upper frame 221, the connecting shaft 231 connected to the driving unit 210 is coupled to the upper end of the main body 230, the driving unit 210 by the connecting shaft 231 The power of is transmitted to the main body 230.
이러한 구동부(210)로는 모터를 사용할 수 있으며, 연결축(231)은 상단프레임(221)을 관통하게 구비되어 하단부가 본체(230)에 결합되고 상단부가 중공축(310)을 매개로 모터축과 연결될 수 있다..A motor may be used as the driving unit 210, and the connecting shaft 231 is provided to pass through the upper frame 221 so that the lower end is coupled to the main body 230, and the upper end is connected to the motor shaft via the hollow shaft 310. Can be connected...
중공축(310)은 상단부가 모터축과 결합되고 하단부가 연결축(231)과 볼스크류를 매개로 결합되게 되어, 모터축의 회전이 볼스크류에 의해 연결축의 상하운동으로 변환되고, 따라서 본체(230)가 상하로 슬라이딩될 수 있게 되어 구동부(210)가 본체(230)에 하중을 인가할 수 있는 것이다.The hollow shaft 310 has an upper end coupled to the motor shaft and a lower end coupled to the connection shaft 231 through a ball screw, so that the rotation of the motor shaft is converted into a vertical motion of the connection shaft by a ball screw, and thus the main body 230 ) Can be slid up and down so that the driving unit 210 can apply a load to the main body 230.
압입자축(260)은 하단프레임(223)을 관통하여 하측으로 돌출되게 구비되고, 압입자축(260)의 하단부에 압입자(261)가 결합된다.The indenter shaft 260 is provided to protrude downward through the lower frame 223, and the indenter 261 is coupled to the lower end of the indenter shaft 260.
따라서 진공챔버 등의 내부에서 압입시험을 수행하는 경우 압입자축(260)에 변위센서부(240)가 결합되어 있지 않으므로 설치가 용이해지고, 고온환경에 의해 변위센서부(240)가 영향을 받지 않을 수 있다.Therefore, when performing a press-fitting test inside a vacuum chamber, etc., since the displacement sensor unit 240 is not coupled to the indentation shaft 260, installation becomes easy, and the displacement sensor unit 240 is not affected by the high temperature environment. I can.
한편, 중단프레임(222)에 지지되는 본체(230)가 상하로 원활히 슬라이딩되기 위해, 중단프레임(222)과 본체(230)의 사이에는 슬라이딩 지지부재(433)가 구비될 수 있다.Meanwhile, a sliding support member 433 may be provided between the middle frame 222 and the main body 230 so that the main body 230 supported by the middle frame 222 slides up and down smoothly.
즉, 슬라이딩 지지부재(433)는 중단프레임(222)의 내측면과 본체(230) 사이에 구비되는데, 중단프레임(222)의 내측면에는 축방향으로 형성되는 제 1 홈(431)이 형성되고 본체(230)에는 제 1 홈(431)과 마주보는 제 2 홈이(435)이 형성되어, 슬라이딩 지지부재(433)는 제 1 홈(431)과 제 2 홈(435)에 구비될 수 있다.That is, the sliding support member 433 is provided between the inner side of the middle frame 222 and the main body 230, and the first groove 431 formed in the axial direction is formed on the inner side of the middle frame 222 The main body 230 is provided with a second groove 435 facing the first groove 431, and the sliding support member 433 may be provided in the first groove 431 and the second groove 435. .
슬라이딩 지지부재(433)로는 크로스 롤러 슬라이드가 사용될 수 있는데, 크로스 롤러 슬라이드는 길이방향으로 형성된 홈이 구비된 레일이 한 쌍으로 구비되고 레일 사이에 롤러 또는 볼이 구비되어 양 레일이 슬라이드되는 구조로써 본 실시예들에서와 같은 축방향의 슬라이딩 운동을 지지하기에 적합하다.A cross roller slide may be used as the sliding support member 433, and the cross roller slide is a structure in which a pair of rails with grooves formed in the longitudinal direction are provided and rollers or balls are provided between the rails to slide both rails. It is suitable for supporting the sliding motion in the axial direction as in the present embodiments.
따라서 크로스 롤러 슬라이드의 양 레일이 제 1 홈(431)과 제 2 홈(435)에 삽입되며 결합됨으로써, 본체(230)가 구동부(210)에 의해 하중을 인가받을 때 중단프레임(222)에 지지되며 원활히 슬라이딩 운동을 할 수 있다.Therefore, both rails of the cross roller slide are inserted into and coupled to the first groove 431 and the second groove 435, so that the main body 230 is supported by the middle frame 222 when a load is applied by the driving unit 210. And can smoothly slide.
한편, 전술한 바와 같이 변위센서부(240)의 스케일바(242)와 센서(241)는 지지프레임(220)과 본체(230)에 결합되는데, 이하 센서(241)가 중단프레임(222)에 결합되고 스케일바(242)가 본체(230)에 결합되는 실시예에 대해 설명하며, 다만 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 스케일바(242)가 중단프레임(222)에 결합되고 센서(241)가 본체(230)에 결합될 수도 있을 것이며, 중단프레임(222)이 아니라 상단프레임(221) 또는 하단프레임(223)에 결합될 수 도 있음은 당연하다.On the other hand, as described above, the scale bar 242 and the sensor 241 of the displacement sensor unit 240 are coupled to the support frame 220 and the main body 230. Hereinafter, the sensor 241 is attached to the middle frame 222. An embodiment in which the scale bar 242 is coupled to the body 230 will be described, but is not limited thereto, and the scale bar 242 is coupled to the middle frame 222 and the sensor 241 is coupled to the body ( 230) may be coupled, and it is natural that it may be coupled to the upper frame 221 or the lower frame 223 instead of the middle frame 222.
변위센서부(240)는 제 1 브라켓(243)과 제 2 브라켓(244)을 포함하여, 센서(241)는 제 1 브라켓(243)을 매개로 지지프레임(220)에 결합되고 스케일바(242)는 제 2 브라켓(244)을 매개로 본체(230)에 결합된다.The displacement sensor unit 240 includes a first bracket 243 and a second bracket 244, and the sensor 241 is coupled to the support frame 220 via the first bracket 243 and the scale bar 242 ) Is coupled to the main body 230 via the second bracket 244.
제 1 브라켓(243)에는 지지프레임(220)에 지지되는 둘 이상의 제 1 날개부(411,412)와, 센서(241)에 지지되는 둘 이상의 제 2 날개부(413,414)가 구비된다.The first bracket 243 is provided with two or more first wing portions 411 and 412 supported by the support frame 220 and two or more second wing portions 413 and 414 supported by the sensor 241.
즉, 제 1 날개부(411,412)와 제 2 날개부(413,414)는 두 개 이상의 면에서 지지프레임(220)과 센서(241)에 지지되게 되어, 본체(230) 슬라이딩 시 흔들림을 최소화할 수 있으며 따라서 오차발생이 억제된다.That is, the first wing portions 411 and 412 and the second wing portions 413 and 414 are supported by the support frame 220 and the sensor 241 on two or more surfaces, so that shaking when the main body 230 slides can be minimized. Therefore, the occurrence of errors is suppressed.
도면에는 제 1 날개부(411,412)와 제 2 날개부(413,414)가 각각 두 개씩 구비되어 있는 실시예가 도시되어 있으며, 따라서 제 1 브라켓(243)은 십자형으로 형성될 수 있다.In the drawing, an embodiment in which two first wing portions 411 and 412 and two second wing portions 413 and 414 are provided, respectively, is shown, and thus the first bracket 243 may be formed in a cross shape.
또한, 제 1 날개부(411,412) 중 적어도 어느 하나 그리고 제 2 날개부(413,414) 중 적어도 어느 하나에는 결합공이 형성되고, 지지프레임(220)과 센서(241)에는 제 1 날개부(411,412), 제 2 날개부(413,414)의 결합공과 연통되는 결합공이 형성되어, 결합부재, 예를 들어 볼트에 의해 센서(241), 제 1 브라켓(243) 및 지지프레임(220)이 결합될 수 있다.In addition, a coupling hole is formed in at least one of the first wing portions 411 and 412 and at least one of the second wing portions 413 and 414, and the first wing portions 411 and 412 in the support frame 220 and the sensor 241, A coupling hole communicating with the coupling hole of the second wing portions 413 and 414 is formed, and the sensor 241, the first bracket 243, and the support frame 220 may be coupled by a coupling member, for example, a bolt.
제 2 브라켓(244)에는 본체(230)에 결합되는 제 1 결합부(421)와 스케일바(242)에 결합되는 제 2 결합부(422)가 구비될 수 있다.The second bracket 244 may include a first coupling portion 421 coupled to the body 230 and a second coupling portion 422 coupled to the scale bar 242.
전술한 바와 같이 스케일바(242)는 센서(241)에 지지되게 되므로 제 2 결합부(422)는 제 1 결합부(421)에서 측방향으로 돌출되게 형성될 수 있으며, 스케일바(242)는 센서(241)의 측면 중 제 2 날개부(413,414)에 지지되지 않는 측면에 지지되게 될 것이다.As described above, since the scale bar 242 is supported by the sensor 241, the second coupling portion 422 may be formed to protrude laterally from the first coupling portion 421, and the scale bar 242 is It will be supported on the side of the sensor 241 that is not supported by the second wing portions 413 and 414.
제 1 날개부(411,412), 제 2 날개부(413,414)와 마찬가지로, 제 1 결합부(421)와 제 2 결합부(422)에도 결합공이 형성되고 본체(230)와 스케일바(242)에도 그와 연통되는 결합공이 형성되어, 결합부재, 예를 들어 볼트에 의해 스케일바(242), 제 2 브라켓(244) 및 본체(230)가 결합될 수 있다.Like the first wing portions 411 and 412 and the second wing portions 413 and 414, a coupling hole is formed in the first coupling portion 421 and the second coupling portion 422, and the body 230 and the scale bar 242 A coupling hole communicating with is formed, and the scale bar 242, the second bracket 244, and the body 230 may be coupled by a coupling member, for example, a bolt.
또한, 본체(230)와 제 1 결합부(421) 중 어느 하나에는 제 1 결합홈(511)이 형성되고 다른 하나에는 제 1 결합홈(511)에 삽입되는 제 1 결합돌기(512)가 형성될 수 있다.In addition, a first coupling groove 511 is formed in one of the main body 230 and the first coupling portion 421 and a first coupling protrusion 512 inserted into the first coupling groove 511 is formed in the other. Can be.
이러한 제 1 결합홈(511)과 제 1 결합돌기(512)는 축방향과 수직한 방향으로 형성될 수 있는데, 따라서 본체(230)가 상하로 슬라이딩될 때 제 1 결합돌기(512)가 제 1 결합홈(511)에서 상하로 지지되며 제 2 브라켓(244)이 본체(230)에 상하방향으로 고정되어 흔들림을 최소화할 수 있으며 따라서 오차발생이 억제된다.The first coupling groove 511 and the first coupling protrusion 512 may be formed in a direction perpendicular to the axial direction. Accordingly, when the main body 230 slides up and down, the first coupling protrusion 512 It is supported vertically in the coupling groove 511 and the second bracket 244 is fixed to the main body 230 in the vertical direction to minimize shaking, and thus the occurrence of errors is suppressed.
또한, 스케일바(242)와 제 2 결합부(422) 중 어느 하나에는 제 2 결합홈(521)이 형성되고 다른 하나에는 제 2 결합홈(521)에 삽입되는 제 2 결합돌기(522)가 형성될 수 있다.In addition, a second coupling groove 521 is formed in one of the scale bar 242 and the second coupling portion 422, and a second coupling protrusion 522 inserted into the second coupling groove 521 is formed in the other. Can be formed.
이러한 제 2 결합홈(521)과 제 2 결합돌기(522)는 축방향으로 형성될 수 있는데, 따라서 본체(230)가 상하로 슬라이딩될 때 제 2 브라켓(244)에 결합된 스케일바(242)가 축방향으로 정렬되게 되어, 센서(241)가 스케일바(242)의 변위를 측정할 때 오차발생이 억제된다.The second coupling groove 521 and the second coupling protrusion 522 may be formed in the axial direction, and thus the scale bar 242 coupled to the second bracket 244 when the main body 230 slides vertically. Is aligned in the axial direction, so that the occurrence of an error when the sensor 241 measures the displacement of the scale bar 242 is suppressed.
이와 같은 형상을 가지는 계장화압입시험기에 의하면, 변위센서가 압입자축에 결합되어 시험 대상물에 직접 지지되는 것이 아니라 지지프레임과 본체에 스케일바와 센서가 결합되어 압입자의 압입깊이를 측정하게 되므로, 시험 대상물의 표면이 곡률을 가지더라도 변위센서가 미끄러질 우려없이 제대로 압입깊이를 측정할 수 있으며 또한 진공챔버 내에 구비되는 시험 대상물에 압입시험을 수행하는 경우 챔버에 압입시험기를 용이하게 설치할 수 있고 고온 환경에 의해 변위센서가 영향을 받지 않아 정확성과 정밀성이 향상될 수 있다.According to the instrumented indentation tester having such a shape, the displacement sensor is not directly supported by the test object by being coupled to the indenter shaft, but the scale bar and sensor are coupled to the support frame and the body to measure the indentation depth of the indenter. Even if the surface of the device has a curvature, it is possible to properly measure the indentation depth without fear of the displacement sensor slipping. In addition, in case of performing the indentation test on the test object provided in the vacuum chamber, the indentation tester can be easily installed in the chamber. Since the displacement sensor is not affected, the accuracy and precision can be improved.
이상에서, 본 실시예들의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 실시예들이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 실시예들의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.In the above, even if all the constituent elements constituting the embodiments of the present embodiments are described as being combined into one or operating in combination, the present embodiments are not necessarily limited to these embodiments. That is, as long as it is within the scope of the objectives of the present embodiments, one or more of the components may be selectively combined and operated.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 실시예들에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, the terms such as "include", "consist of" or "have" described above mean that the corresponding component may be embedded unless otherwise stated, excluding other components It should not be construed as being able to further include other components. All terms, including technical or scientific terms, unless otherwise defined, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present embodiments belong. Terms commonly used, such as terms defined in the dictionary, should be interpreted as being consistent with the meaning in the context of the related technology, and are not interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present embodiments.
이상의 설명은 본 실시예들의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예들의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들에 개시된 실시예들은 본 실시예들의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예들의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예들의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예들의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is only illustrative of the technical idea of the present embodiments, and those of ordinary skill in the technical field to which the present embodiments belong can make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present embodiments. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiments, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present embodiments is not limited by these embodiments. The scope of protection of the embodiments should be interpreted by the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the rights of the embodiments.
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본 특허출원은 2019년 02월 18일 한국에 출원한 특허출원번호 제 10-2019-0018679 호에 대해 미국 특허법 119(a)조 (35 U.S.C § 119(a))에 따라 우선권을 주장하며, 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다. 아울러, 본 특허출원은 미국 이외에 국가에 대해서도 위와 동일한 이유로 우선권을 주장하면 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다.This patent application claims priority in accordance with Article 119(a) of the U.S. Patent Law (35 USC § 119(a)) with respect to Patent Application No. 10-2019-0018679 filed in Korea on February 18, 2019. All contents are incorporated into this patent application by reference. In addition, if this patent application claims priority for countries other than the United States for the same reason as above, all the contents are incorporated into this patent application as references.

Claims (13)

  1. 지지프레임에 지지되며 구동부에 의해 상하로 슬라이딩되는 본체;A main body supported by the support frame and slid up and down by a driving unit;
    상기 본체의 하면에 결합되는 하중센서;A load sensor coupled to the lower surface of the body;
    상단부가 상기 하중센서에 결합되고 하단부에 압입자가 결합되는 압입자축;An indenter shaft in which the upper end is coupled to the load sensor and the indenter is coupled to the lower end;
    상기 본체와 지지프레임 중 어느 하나에 결합되는 스케일바와 다른 하나에 결합되는 센서를 포함하는 변위센서부;A displacement sensor unit including a scale bar coupled to one of the main body and the support frame and a sensor coupled to the other;
    를 포함하는 계장화압입시험기.Instrumented indentation tester comprising a.
  2. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 지지프레임은 상기 본체를 사이에 두고 서로 마주보는 한 쌍의 중단프레임과, 상기 중단프레임의 상단부에 결합되는 상단프레임, 상기 중단프레임의 하단부에 결합되는 하단프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 계장화압입시험기.The support frame comprises a pair of middle frames facing each other with the main body interposed therebetween, an upper frame coupled to an upper end of the middle frame, and a lower frame coupled to a lower end of the middle frame Indentation tester.
  3. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 구동부는 상기 상단프레임에 결합되고, 상기 구동부와 본체는 상기 상단프레임을 관통하는 연결축을 매개로 결합되는 것을 특징으로 하는 계장화압입시험기.The drive unit is coupled to the upper frame, the drive unit and the body is instrumented indentation tester, characterized in that coupled through a connection shaft passing through the upper frame.
  4. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 압입자축은 상기 하단프레임을 관통하여 하측으로 돌출되게 구비되는 것을 특징으로 하는 계장화압입시험기.The indenter shaft is instrumented indentation tester, characterized in that provided to protrude downward through the lower frame.
  5. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 중단프레임과 본체의 사이에는 슬라이딩 지지부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 계장화압입시험기.Instrumented indentation tester, characterized in that a sliding support member is provided between the middle frame and the main body.
  6. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 중단프레임의 내측면에는 축방향으로 형성되는 제 1 홈이 형성되고 상기 본체에는 상기 제 1 홈과 마주보는 제 2 홈이 형성되어, 상기 슬라이딩 지지부재는 상기 제 1 홈과 제 2 홈에 구비되는 것을 특징으로 하는 계장화압입시험기.A first groove formed in the axial direction is formed on the inner side of the middle frame, and a second groove is formed in the body to face the first groove, and the sliding support member is provided in the first groove and the second groove. Instrumented indentation tester, characterized in that.
  7. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 변위센서부는 제 1 브라켓과 제 2 브라켓을 포함하여, 상기 센서는 상기 제 1 브라켓을 매개로 상기 지지프레임에 결합되고 상기 스케일바는 상기 제 2 브라켓을 매개로 상기 본체에 결합되는 것을 특징으로 하는 계장화압입시험기.The displacement sensor unit includes a first bracket and a second bracket, wherein the sensor is coupled to the support frame via the first bracket, and the scale bar is coupled to the body via the second bracket. Instrumentation indentation tester.
  8. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7,
    상기 제 1 브라켓에는 상기 지지프레임에 지지되는 둘 이상의 제 1 날개부와, 상기 센서에 지지되는 둘 이상의 제 2 날개부가 구비되는 것을 특징으로 하는 계장화압입시험기.The instrumentation pressure fitting tester, characterized in that the first bracket is provided with at least two first wing portions supported by the support frame and at least two second wing portions supported by the sensor.
  9. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7,
    상기 제 2 브라켓에는 상기 본체에 결합되는 제 1 결합부와, 상기 스케일바에 결합되는 제 2 결합부가 구비되는 것을 특징으로 하는 계장화압입시험기.Instrumented indentation tester, characterized in that the second bracket is provided with a first coupling portion coupled to the body and a second coupling portion coupled to the scale bar.
  10. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 본체와 제 1 결합부 중 어느 하나에는 제 1 결합홈이 형성되고, 다른 하나에는 상기 제 1 결합홈에 삽입되는 제 1 결합돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 계장화압압시험기.An instrumented pressure tester, characterized in that a first coupling groove is formed in one of the main body and the first coupling portion, and a first coupling protrusion inserted into the first coupling groove is formed in the other.
  11. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 제 1 결합홈과 제 1 결합돌기는 축방향과 수직한 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 계장화압입시험기.The instrumented indentation tester, characterized in that the first coupling groove and the first coupling protrusion are formed in a direction perpendicular to an axial direction.
  12. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 스케일바와 제 2 결합부 중 어느 하나에는 제 2 결합홈이 형성되고, 다른 하나에는 상기 제 2 결합홈에 삽입되는 제 2 결합돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 계장화압입시험기.An instrumented indentation tester, wherein a second coupling groove is formed in one of the scale bar and the second coupling portion, and a second coupling protrusion inserted into the second coupling groove is formed in the other.
  13. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12,
    상기 제 2 결합홈과 제 2 결합돌기는 축방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 계장화압입시험기.Instrumented indentation tester, characterized in that the second coupling groove and the second coupling protrusion are formed in the axial direction.
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