JP2002131202A - 材料試験機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】試験機本体がない場合でも効果的なデモンスト
レーションを行う。 【解決手段】通常の測定時には、試験機本体１０で試験
されたデータは計測制御装置２０を介してデータ処理装
置３０の記憶部に保存される。切換器２６の操作により
再現モードに設定されると、記憶部３２に保存されてい
たデータをデータ処理装置３０の表示部３３に表示する
とともに、再現データＢが計測制御装置２０にも送信さ
れ、計測制御装置２０の表示器２４にはあたかもリアル
タイムで測定しているかのようなデータが刻々と表示さ
れる。このとき試験機本体１０は駆動されない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、材料に対して引張
りや圧縮の荷重をかけて伸び試験や圧縮試験を行った
り、材料に対して繰り返し荷重を与えて疲労試験を行っ
たりするための材料試験機に関し、特に、試験機本体
と、試験機本体を制御する計測制御装置と、得られた測
定結果から各種のデータ処理をするデータ処理装置を備
えた材料試験機に関する。

【０００２】

【従来の技術】材料試験機の試験機本体にはベースの上
に立てられた２本の支柱とその最上部で左右に渡された
クロスヨークからなるフレームの中に、支柱に内蔵され
たネジザオやフレームに取り付けられた油圧シリンダに
よって上下動可能なクロスヘッドが設けられている。そ
してベース上に上方を向いた形で固定された下チャック
とクロスヘッドにぶら下がる形で固定された上チャック
に試験片の両端を把持させる。例えば試験片の引張試験
をする場合には、この上下一対のチャックで試験片を把
持させたままクロスヘッドを上方に移動させることによ
って試験片を引張り、そのときの引張り荷重は上チャッ
クに取り付けられたロードセルによって測定され、試験
片の伸びは試験片に取り付けられた変位計によって測定
される。

【０００３】通常材料試験機は、上述した試験機本体に
付属する形で、試験条件を設定したり測定されたデータ
を表示する計測制御装置と、さらには、計測制御装置か
ら送信される各種のデータを受け取り、データを見やす
く表示したり、生データに各種の演算処理を施しその結
果を表示するデータ処理装置を備えている。計測制御装
置は試験機本体の荷重や変位のデータを取り込む回路や
各種のアクチュエータを駆動する回路を含み、さらには
試験条件を入力する操作パネルや、測定結果を表示する
各種のメータ、データを数値またはグラフで表示するた
めの表示パネルなど有している。また、データ処理装置
はパーソナルコンピュータを主体として構成され、計測
制御装置から送られてくる生データや試験条件を記憶装
置に記憶するとともに、生データに各種処理を施し、そ
の結果を見やすく表示する機能を果たしている。また、
データ処理装置から試験条件を入力して試験を実行させ
る場合もある。この場合、計測制御装置の操作パネルな
どは機能を停止させた状態となっている。

【０００４】従来装置の場合、測定されたデータの流れ
は一方通行であり、試験片にかかる荷重や試験片の変位
データは試験機本体から計測制御装置に取り込まれ、さ
らにデータ処理装置に送信される。そしてこのデータは
データ処理装置が備える記憶装置に蓄えられるが、どの
ような場面においても測定データがデータ処理装置から
計測制御装置に逆送されることはない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一度測定されデータ処
理装置に蓄えられた試験データを、データ処理装置の上
で再び表示したり、計算条件を変えて再計算したりする
ことは日常的に行われることである。また、展示会場で
のデモンストレーションのように、試験機本体は駆動し
ないまでもデータ処理装置に蓄えられたデータを今測定
しているかのように再表示したいこともある。このよう
な場合に、従来の試験機では、データ処理装置の上では
試験を再現することはできても計測制御装置はそれに連
動して動くことはしないので全体の操作性を含めたデモ
としては十分に満足のいくものではなく、臨場感の少な
いデモしかできなかった。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、データ処理装置に蓄えられたデータを再現す
る際に臨場感のあふれるデモンストレーションが可能な
材料試験装置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するために、試験片に負荷を与え試験片に生ずる
歪み量を測定する試験機本体と、試験条件を設定すると
ともにこの試験機本体を制御し測定結果を表示する計測
制御装置と、この計測制御装置から送られる試験条件や
測定結果を記憶しデータ処理するデータ処理装置を有す
る材料試験機において、前記データ処理装置は前記記憶
された試験条件および測定結果を前記計測制御装置に送
信する再現データ送信部を備えるとともに、前記計測制
御装置は前記データ処理装置から送られる再現データを
受信し表示する再現データ受信部を備えることを特徴と
する。

【０００８】本発明の材料試験機においては、データ処
理装置に蓄えられたデータを計測制御装置に送信するた
めの送信部をデータ処理装置に備え、このデータを受け
取る受信部を計測制御装置に備えているので、データを
再現する操作をすることによって、データ処理装置に記
憶保存されているデータを再現データとして計測制御装
置に送り、計測制御装置においても対応したデータを表
示することができる。

【０００９】このとき、計測制御装置における表示とデ
ータ処理装置における表示はリアルタイムで試験をして
いるのと同じようなタイミングの表示をすることができ
るので、臨場感のあるデモンストレーションを行うこと
ができる。またこの再現機能は、計測制御装置の機能チ
ェックの目的で利用することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面を参
照しながら説明する。図１は本発明の材料試験装置を示
す図である。

【００１１】本発明の材料試験機は、試験片に所定のパ
ターンの負荷を加えその時の試験片の変形量を測定する
試験機本体１０と、試験機本体１０を直接的に制御する
計測制御装置２０と、計測制御装置２０から送られるデ
ータを蓄えるとともに各種の演算処理を行うデータ処理
装置３０からなっている。

【００１２】試験機本体１０には、試験片にかかる力を
測定する荷重センサ１１と、試験片の変形量を測定する
変位センサ１２を備えている。荷重センサ１１としては
クロスヘッドとチャックの間に介装されたロードセルな
どが利用され、変位センサ１２としては歪みゲージを内
蔵し試験片に装着して用いる伸び計などが利用される。
また、試験機本体１０には試験片に荷重を与えるための
アクチュエータ１３を備えている。このアクチュエータ
１３としては油圧シリンダやモータで回転されるネジザ
オなどが利用される。

【００１３】計測制御装置２０は、試験機本体１０の動
作条件を設定する操作器２５や得られた測定信号を数値
やグラフとして表示する表示器２４、および、各種のド
ライバおよびインターフェース回路を備え、試験機本体
１０の試験条件の設定・駆動対象の制御・データ取り込
みなどを行う。すなわち、計測制御装置２０は、荷重セ
ンサ１１や変位センサ１２の出力信号をアンプ２１を介
して制御部２２に取り込んで表示するとともに、設定さ
れた条件に基づいてアクチュエータ１３に対して駆動ア
ンプ２２を介して信号を送り試験機本体１０の動作を制
御する。さらに、この計測制御装置２０には切換器２６
が備えられており、この切換器２６は通常の測定モード
とデータ処理装置に蓄えられた結果を再現して表示する
再現モードとの間で切換を行う働きをする。

【００１４】データ処理装置３０はパーソナルコンピュ
ータを主体として構成されており、各種の演算処理を行
う演算部３１と、試験条件や得られた測定結果を保存す
る記憶部３２と、試験結果に対して各種の演算処理やグ
ラフ化を行った結果を表示する表示部３３と、試験条件
の設定やデータ処理条件の設定を行う入力部３４から構
成されている。記憶部３２はハードディスクなどからな
り、一連の試験に関わる全てのデータ、すなわち、試験
片に関する情報、試験条件に関する情報、測定結果に関
する情報、データ処理条件に関する情報、データ処理結
果に関する情報、などを記憶し保存している。表示部３
３はＣＲＴディスプレイなどからなり、試験条件や測定
結果、データ処理結果などを文字あるいはグラフ、図形
などで表示する。入力部３４はキーボードやマウスなど
からなり、試験条件やデータ処理条件を設定するための
入力手段である。

【００１５】試験片を実際に試験する場合（測定モー
ド）は次のように行う。切換器２６を試験モードに設定
しておく。各種の試験条件は操作器２５から設定する。
または、試験条件があらかじめ制御部２３に記憶されて
いる場合は適当な条件を呼び出して設定する。そして試
験片を試験機本体１０に装着して試験を開始すると、ア
クチュエータ１３が設定された条件の通りに駆動され、
荷重センサ１１および変位センサ１２からの信号が計測
制御装置２０に取り込まれる。その測定結果は表示器２
４に刻々と表示されるとともに生データＡとしてデータ
処理装置３０にも送られる。データ処理装置３０では、
測定中は生データをそのまま表示などするとともに送ら
れてきたデータを記憶部３２に保存する。試験の動作が
終了すると、あとはデータ処理装置において各種の演算
処理を行い表示部に出力したりプリンタに出力するなど
して試験を終了する。データ処理条件やデータ処理結果
も記憶部３２に保存される。

【００１６】記憶部に保存されたデータを用いてデモン
ストレーションを行う場合（再現モード）は次のように
行う。切換器２６を再現モードに設定しておく。このと
き試験機本体１０は存在しなくてもよく、存在したとし
ても、試験機本体の動作が起こることはない。データ処
理装置３０の操作によって記憶部３２から再現したいデ
ータを選び出し、再現動作を行わせる操作を行う。する
とデータ処理装置３０の表示部３３にはあたかも測定時
に計測制御装置２０からデータが送られてきたかのよう
な表示がなされるとともに、データ処理装置３０から計
測制御装置２０の制御部２３に向って再現データＢが送
信され、制御部２３はこのデータを受信し、これに基づ
いて表示器２４にデータを表示していく。このデータは
測定モードにおける荷重センサ１１および変位センサ１
２からの信号と等価として扱われるので、表示器２４は
リアルタイムで測定している場合と同様な表示を行う。

【００１７】再現モードにおいて、データ処理装置３０
から制御部２３に対しては測定結果のみならず測定条件
に相当するデータも送信されるので、操作器２５におけ
る操作のためのランプ表示なども試験条件を測定モード
時と全く同じように再現できる。また、再現モードにお
いては試験片を実際に試験しているわけではないからデ
ータを送る速さは任意に設定することができる。すなわ
ち、データを送るタイミングを試験モード時よりも早く
すれば時間を短縮して見ているような早送り再現ができ
る。逆にデータを送るタイミングを遅くすれば、時間を
引き延ばして見るようなスロー再現ができる。

【００１８】上述の実施の形態では測定モードと再現モ
ードを切り換える切換器２６は計測制御装置２０に付属
する構成として説明したが、この切換器２６はデータ処
理装置３０の機能の一部としてもよい。すなわち、入力
部３４からのキー操作などにより測定モードと再現モー
ドを切り換えるようにしてもよい。

【００１９】なお、特許請求の範囲に記載された再現デ
ータ送信部はデータ処理装置の通信機能およびソフトウ
エアで実現され、再現データ受信部は計測制御装置２０
の通信機能およびソフトウエアで実現されている。

【００２０】

【発明の効果】本発明の材料試験機においては、データ
処理装置の記憶部に蓄えられたデータに基づいてデータ
処理装置の表示動作を再現し、さらに、そのデータを計
測制御装置にも送信して計測制御装置における表示も再
現されるので、試験機本体が存在しない場合または動作
させない場合でも臨場感のあるデモンストレーションを
行うことができる。また、データ処理装置から計測制御
装置に送られるデータは試験機本体のセンサからのデー
タの代わりとなるものなので、標準的なデータを再現す
るようにすれば計測制御装置の表示機能のチェックを行
うこともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の材料試験装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１０…試験機本体 １１…荷重センサ １２…変位センサ １３…アクチュエータ ２０…計測制御装置 ２１…アンプ ２２…駆動アンプ ２３…制御部 ２４…表示器 ２５…操作器 ２６…切換器 ３０…データ処理装置 ３１…演算部 ３２…記憶部 ３３…表示部 ３４…入力部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試験片に負荷を与え試験片に生ずる歪み
   量を測定する試験機本体と、試験条件を設定するととも
   にこの試験機本体を制御し測定結果を表示する計測制御
   装置と、この計測制御装置から送られる試験条件や測定
   結果を記憶しデータ処理するデータ処理装置を有する材
   料試験機において、前記データ処理装置は前記記憶され
   た試験条件および測定結果を前記計測制御装置に送信す
   る再現データ送信部を備えるとともに、前記計測制御装
   置は前記データ処理装置から送られる再現データを受信
   し表示する再現データ受信部を備えることを特徴とする
   材料試験機。