JPH0222685Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、試料に予め静変位与えて、初期張力
を加えた状態で測定を行なう粘弾性測定装置に関
し、特にその静変位を加振器で与えるようにした
静変位の付加可能な加振器を備えた粘弾性測定装
置に係わる。

一般に、粘弾性の測定は、試料に振動変位を与
え、それによる振動応力の大きさとその位相とを
求め、ペクトルとして表わされるものであるが、
加えられる振動変位が正弦波でないと位相検出が
難しく、測定に誤差を生じることになる。

このため、圧縮側に弱い、例えばプラスチツク
等の粘弾性測定を行なう場合には、座屈やクリー
プを起こして検出波形が正弦波でなくなるのを防
ぐため、予め静変位与えて、初期張力を加え、線
形領域内（弾性限界内）で測定することが行なわ
れている。

しかし、静変位与えると、この静変位、即ち一
種のバイアスが振動変位に重なることになり、振
動変位の原点（中心座標）が移動して、波形やそ
の位相の検出が困難になる。

そこで従来では、これを避けるため、振動変位
の検出に静変位が重ならないように、加振器と初
期張力付加器とを試料のそれぞれの側に場所的に
分離して配置するようになつており、これを次に
図面により詳述する。

即ち、従来例を示す第１図では、基台１の左端
には振動変位検出器２と加振器３が置かれ、その
右端には応力検出器４と初期張力付加器５とが置
かれていて、これらには夫々振動と応力を伝達す
るチヤツク棒６，７の一端が連結され、また夫々
の他端（内方端）には、測定用の試料８を水平に
保持するためのチヤツク９，１０が固定されてお
り、静変位による初期張力が基台１に固定された
支持台５ａと移動台５ｂ及びネジ５ｃで与えられ
るようになつている。ここで、５ｄはダイヤルゲ
ージ等を利用した初期張力検出器で、静変位が読
み取れるようになつている。

この場合、手動で初期張力付加器５のネジ５ｃ
を回転させることにより、移動台５ｂを右方へ移
動させて、試料８に静変位を与えても、この変位
は、固定した加振器３に連結された左方のチヤツ
ク棒６には伝わらず、チヤツク棒６の中央部に固
定配置した振動変位検出器２は座標原点を中心と
した振動の検出だけを行なうことができる。

所が、この加えられるべき初期張力（静変位）
は、試料の弾性率が温度依存性を有するため、伸
び等を考慮して、温度によつて変える必要がある
から、この値を最適な初期張力に保つためには、
絶えず静変位の調整が必要となる。

これを、初期張力付加器５の側について考えて
みれば、試料８に対して一般に僅かな静変位を与
えるのであるから、その機構は微細を極め、かつ
頑丈でなければならない。と言うのは、初期張力
付加器５には曲がりやネジ部のガタ等が少しも許
されず、結果として、どうしても重量的に重くな
り、温度が変動して静変位（初期張力）をそれに
合わせる場合も、手動操作が遅れ、正確な測定が
行なわれない欠点があつた。

それ故、本考案は、これらの欠点を除去するた
め、もともと比較的頑丈で精確に作られている、
もう一方の加振器に着眼し、この加振器に静変位
を付加する手段を持たせると共に、振動変位検出
器を可動にして、振動変位検出器には静変位が重
ならないようにしたものである。

以下、図面を参照して本考案の一実施例を説明
する。図中、１１は基台、１２は基台１１の左端
部に配置された光電方式の振動変位検出器で、ラ
ンプ１２ａは移動台１２ｂと連結され、移動台１
２ｂの変位量は指針１２ｃと基台１１の目盛１１
ａとで読み取れるようになつている。

１３は、振動の原点位置即ち静変位点を可変で
きる、例えば油圧発信器を備えた加振器で、ピス
トン１３ａとシリンダー１３ｂとを備え、またシ
リンダー１３ｂには油圧制御のための通路１３
ba，１３bbが設けられていて、油圧制御により
振動の開始点を変えて静変位を与えることができ
るようになつている。

１４は応力検出器で、基台１１に固定された固
定支持台１５上に取付けられている。１６，１７
はそれぞれチヤツク棒で、夫々の一端（内方端）
には、測定用の試料１８を水平に保持するための
チヤツク１９，２０が固着されており、一方のチ
ヤツク棒１６の他端はピストン１３ａを貫通（固
定されている）して、振動変位検出器１２のラン
プ１２ａの真下迄伸びているが、他方のチヤツク
棒１７の他端は単に応力検出器１４に連結されて
いる。

２１はモーター２１ａと駆動ネジ２１ｂとから
なる駆動装置で、駆動ネジ２１ｂが移動台１２ｂ
と係合している。２２は増幅器で、静変位に比例
した応力を示す電圧だけがモーター２１ａに帰還
されるようになつている。

測定を開始するに当たつては、加振器１３の油
圧を制御して、ピストン１３ａを左方へ移動させ
ることにより、チヤツク１９，２０に保持された
試料８に対し、所定の静変位を与えると、僅かで
はあるが、チヤツク棒１６の左端１６ａも左方へ
移動する。このため、最初に左端１６ａに対して
座標上の原点にあつた振動変位検出器１２が相対
的に原点を離れ、いわゆる静変位が重なつた状態
となる。

一方、この静変位による応力は右方に配置され
た応力検出器１４で検出されるから、静変位に比
例した検出信号だけを増幅器２２を介して、駆動
装置２１のモーター２１ａに帰還すれば、それに
応じて駆動ネジ２１ｂが回動し、移動台１２ｂ、
したがつて、ランプ１２ａも静変位分だけ左方へ
移動し、再びチヤツク棒１６の左端１６ａがラン
プ１２ａの直下に来て、振動変位検出器１２の原
点と合致する。

このため、静変位が与えられた状態で、加振器
１３を作動させても、振動変位検出器１２は静変
位の影響受けることなく、加振器１３の振動分だ
けを検出することが可能であり、この検出信号に
より正確かつ容易に粘弾性の測定が行われる。ま
た、振動変位検出器は光電方式とすれば、比較的
軽くできるから、その応答が早い。

以上のように、本考案では、加振器に静変位を
与える機能を持たせながら、静変位による影響
を、振動変位検出器を移動させることで除去でき
るから、粘弾性測定が正確に行なわれるばかりで
なく、重量物である専用の静変位付加器を使用す
る必要がないから、静変位付加の応答も早い利点
を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す要部説明図、第２図は本
考案の一実施例を示す要部概略説明図である。 １，１１……基台、２……振動変位検出器、１
２……移動可能な振動変位検出器、１２ａ……ラ
ンプ、１２ｂ……移動台、３……加振器、１３…
…静変位付加可能な加振器、４，１４……応力検
出器、５……静変位付加器、５ｂ……移動台、
６，７，１６，１７……チヤツク棒、８，１８…
…試料、９，１０，１９，２０……チヤツク、２
１……駆動装置、２１ａ……モーター、２１ａ…
…駆動ネジ、２２……増幅器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 試料の両端を一対のチヤツクで挾んで測定する
   粘弾性測定装置において、 一方のチヤツクと一体の第一のチヤツク棒には
   静変位付加手段を有する加振器を連結し、かつこ
   の加振器に隣接して第一のチヤツク棒の振動変位
   を検出する振動変位検出器を設け、この振動変位
   検出器を駆動装置により静変位方向に移動可能に
   すると共に、 他方のチヤツクと一体の第二のチヤツク棒には
   静変位による応力を検出する応力検出器を連結
   し、かつこの応力検出器の静変位に比例する出力
   信号を駆動装置に帰還し、 これにより、初期張力を加えるために加振器が
   与えた静変位分だけ前記振動変位検出器を移動さ
   せて前記振動変位検出器が振動変位のみを検出で
   きるようにしたことを特徴とする静変位の付加可
   能な加振器を備えた粘弾性測定装置。