JPH0339575B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、粘弾性材料試験におけるデータ処
理装置に関し、特に、ゴム等の粘弾性材料のはく
り、引裂等の試験のときに異常なはくりや引裂状
態が発生しても、はくり力又は引裂力等の適切な
解析ができるような粘弾性材料試験におけるデー
タ処理装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

ゴム等やこの材料と繊維コード又は金属コード
複合材等で代表される粘弾性材料の引裂試験やは
くり試験等は、一般に、引張試験機等を用いて行
われる。そして、このような材料の引裂力やはく
り力は、はくり力又は引裂力としての荷重を試験
片にかけて、その荷重をロードセル等を用いて電
気信号に変換して検出し、これを荷重一時間特性
として得て、連続的に記録して、そのデータを解
析することにより得るものである。

すなわち、これらの試験については、JISです
でに決められた規格があり、引裂力又ははくり力
の変化の記録から解析して試験結果を得るように
定められている。その記録結果の一例を示すと、
第１図乃至第２図に示すような鋸歯状の複雑な波
形となり、例えば、第１図の上限ピーク値（符号
×参照）を読取り、ISO6133では、これら各波形
から得た中央値を引裂力とし、ISOR36、
JISK6301では、上限ピーク値の平均値をはくり
力として解析することが規定されている。

このような規格に従い引裂試験やはくり試験を
行う場合に、従来は、ピーク値（検出波形の山又
は谷の値）を人手により読み取つているので、誤
差が多く、適正な試験結果を解析できないという
欠点がある。

このように適正な解析ができない場合、再試験
をすることにもなるが、材料によつては、同様な
試料が得られない場合も多く、問題である。

このような点を解決するために、マイクロプロ
セツサ等を備えた処理装置を用いて自動的にピー
クを読み取る装置が提案されているが、粘弾性材
料についての瞬間的な引裂力又ははくり力の変化
の内容は、材料によつて多種多様であり、非常に
複雑なものが多く、ノイズの各波形のピークとが
見分け難いのが現状である。しかも、ピークの間
隔がなくなるという状態のものもある。

そこで、従来の場合、試験の途中で試料として
の試験片が試験片のつかみ部等で切断してしまつ
た場合のような着脱異常とか、複合材料がその界
面ではくりせずに、材料そのものが破壊する等の
異常な現象が発生した場合等には、このような自
動処理の装置にあつては新たに試験をやり直すこ
とが必要となる。

しかも、このような試験は、手間がかかる上
に、あらためて他の試験も含めて、新しい試料で
試験をやり直すことが多く、作業効率が悪いとい
う問題があり、さらには、その試料片自体手に入
らないようなこともあつて、試験ができなくなる
という欠点も有している。

〔発明の目的〕

この発明は、このような従来技術の欠点乃至問
題にかんがみてなされたものであつて、このよう
な欠点又は問題を解消するとともに、ゴム等の粘
弾性材料のはくり、引裂等の試験のとき異常なは
くりや引裂状態が発生しても、はくり力又は引裂
力等の適切な解析ができる粘弾性材料試験におけ
るデータ処理装置を提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

このような目的を達成するためのこの発明の特
徴は、試験片に着脱異常とか材料破壊とかの異常
が発生したか否かをオペレータが監視して、この
ような異常があつたときには、異常データを取り
除くキヤンセル処理をするというものであつて、
その構成は、はくり力又は引裂力等として負荷さ
れる粘弾性材料の荷重を検出する検出器と処理装
置とを備えていて、処理装置は、検出器により検
出された荷重の少なくとも上限ピーク値を順次検
出する上限ピーク値検出手段と、検出した上限ピ
ーク値を順次記憶する第１の記憶手段と、はくり
力又は引裂力等の異常データ判定の基準となる基
準値を記憶する第２の記憶手段と、所定の制御信
号に応じてこの基準値を参照して記憶された上限
ピーク値のうちから異常な上限ピーク値のデータ
を排除する異常データ排除手段と、第１の記憶手
段に記憶されている上限ピーク値からはくり力又
は引裂力等を演算する演算手段とを有するという
ものである。

このようにすることにより、所定の制御信号を
オペレータ又は所定の条件信号として処理装置等
で発生することにより、異常な上限ピーク値を取
り除き、正しい上限ピーク値の検出データではく
り力当は引裂力等の値を演算処理にて求めるこの
ができる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例について図面を用い
て詳細に説明する。

第３図は、この発明を適用した引裂試験又はは
くり試験等の粘弾性材料試験システムの機能を中
心としたブロツク図である。

図中、１０は、粘弾性材料試験システムであつ
て、ゴム等の粘弾性材料の試験片１がセツトされ
た試験機２と、Ａ／Ｄ変換器３、処理装置４、デ
イスプレイ５、そして、キーボード６とを備えて
いる。

ここで、試験機２には、ロードセル１１が設け
られていて、試験片１に負荷される荷重値を電気
信号として検出するものであつて、その検出信号
をＡ／Ｄ変換器３へと送出する。Ａ／Ｄ変換器３
は、検出された荷重値をデイジタル信号に変換し
て処理装置４へと入力する。

処理装置４は、上限／下限ピーク値検出部２０
と、ピーク値記憶手段２６、はくり力等の演算手
段２７、はくり力又は引裂力等の異常データ判定
の基準となる基準値を記憶する基準値記憶手段２
８、そして、この基準値を参照して記憶された上
限ピーク値のうちから異常データを排除する異常
データ排除手段２９とを備えている。

ここで、上限／下限ピーク値検出部２０は、山
側／谷側ピーク検出手段２１と第１の保持手段２
２（ピーク値保持手段）、時間計測手段２３、現
在値保持手段２４、そして、大／小判定手段２５
を有していて、試験片１に対する検出された荷重
値をデイジタル信号の形で受けて上限及び下限の
ピーク値を検出するものである。なお、現在値保
持手段２４と時間計測手段２３とは、第２の保持
手段の具体例の１つを構成している。

一方、試験機２は、試験片１に荷重を加えるな
どの制御をする制御盤１２と、その荷重−時間特
性を記録する記録計１３とを備えている。

さて、処理装置４は、入力された荷重値のデイ
ジタル信号を上限／下限ピーク値検出部２０の山
側／谷側ピーク検出手段２１と第１の保持手段２
２と現在値保持手段２４とに供給する。

山側／谷側ピーク検出手段２１は、例えば、キ
ーボード６から入力された初期状態での起動信号
又は後述する大／小判定手段２５の起動信号に応
じて、Ａ／Ｄ変換器３から供給された荷重値の信
号を一定の周期でサンプリングして、１つ前のサ
ンプリングデータと比較して、その増減状態によ
り、サンプリングデータが山側のピークが谷側の
ピークかを判定する。そして、ことによりピーク
か否かを検出して、山側、谷側に応じたそれぞれ
のピーク検出信号を第１の保持手段２２に送出
し、時間計測手段２３を起動する。

上限／下限ピーク値検出部２０の第１の保持手
段２２は、ピーク検出信号に応じて、ピーク検出
信号が山側のときには、山側のピーク値として、
荷重値の検出信号を取込み、これを記憶する。ま
た、ピーク検出信号が谷側のときには、谷側のピ
ーク値として、荷重値の検出信号を取込む。

一方、上限／下限ピーク値検出部２０の時間計
測手段２３は、山側／谷側ピーク検出手段２１か
ら起動信号を受けて、あらかじめ設定された所定
の時間、これをカウントして、所定の時間が経過
したときに、現在値保持手段２４と大／小判定手
段２５に制御信号を送出する。

この制御信号を受けた現在値保持手段２４は、
入力された荷重値の検出信号を取込んで、これを
保持する。

さて、上限／下限ピーク値検出部２０の大／小
判定手段２５は、時間計測手段２３からの制御信
号に応じて、現在値保持手段２４及び第１の保持
手段２２からそれぞれのデータを読出し、これら
の大／小を比較する。ここで、第１の保持手段２
２に現在保持されているデータが山側のピーク値
のときには、大／小判定手段２５は、第１の保持
手段２２のピーク値が現在値より大きいか否かを
判定して、大きいときに、ピーク値保持手段２２
に記憶されている値を、上限のピーク値（最大ピ
ーク値）としてピーク値記憶手段２６の所定の領
域に転送して、これを記憶する制御をする。

一方、第１の保持手段２２に現在保持されてい
るデータが谷側のピーク値のときには、大／小判
定手段２５は、第１の保持手段２２のピーク値が
現在値より小さいか否かを判定して、小さいとき
に、ピーク値保持手段２２に記憶されている値
を、下限のピーク値（最小ピーク値）としてピー
ク値記憶手段２６の所定の領域に転送して、これ
を記憶する制御をする。

そして、この処理が終了すると、山側／谷側ピ
ーク検出手段２１を起動して、次のピークを検出
する制御をする。その結果、上限ピーク及び下限
ピークが検出されるごとに、これらのピーク値が
ピーク値記憶手段２６の所定の領域に順次記憶さ
れることになる。

このようにして、山側のときには、現在値に対
して大きいと判定されたピーク値のみ求める上限
ピーク値として保持し、大きいと判定されない場
合には、山側／谷側ピーク検出手段２１を再び起
動して次のピーク値が第１の保持手段２２に保持
されて、同様な判定を受けることになる。また、
谷側のときには、現在値に対して小さいと判定さ
れたピーク値のみ求める下限ピーク値として保持
し、小さいと判定されない場合には、山側／谷側
ピーク検出手段２１を再び起動して次のピーク値
が第１の保持手段２２に保持されて、同様な判定
を受けることになる。

以上の結果として、試験片１の上限ピーク値と
下限ピーク値とが順次ピーク値記憶手段２６の所
定の領域に記憶されて行く。そして、これらの上
限ピーク若しくは下限ピークの一方又は双方が設
定された所定の数となつたとき、或いはキーボー
ド６から所定のキーが入力されて、試験終了とさ
れたときに、この処理が終わる。

ここで、はくり力等の演算手段２７は、ピーク
値記憶手段２６の上限ピーク又は下限ピークのい
ずれか、若しくは双方をカウントしている。そし
て、このカウント値が所定値になつたときに、そ
の処理を終了とする終了信号を発生する。

ここに、この終了信号を発生し、又はキーボー
ド６からの処理終了の信号を受けたはくり力等の
演算手段２７は、キーボード６からキヤンセル処
理を示すキー入力信号がないか否かを判定する。
そして、そのキヤンセル処理のキー入力信号がな
いときには、はくり等の演算処理に入る。

すなわち、はくり力等の演算手段２７は、ピー
ク値記憶手段２６に記憶された上限ピーク値と下
限ピーク値とを読出して、例えば、上限ピーク値
及び下限ピーク値のそれぞれの数をカウントし
て、上限、下限の平均値、そして、これらの平均
値を算出する。また、引裂力の場合には、上限ピ
ーク値の中央値を算出する。

そして、これらの結果は、はくり力等演算手段
２７からデイスプレイ５に送出されて表示され、
必要に応じてプリンタに出力される。

また、ISO法、JIS法等に従つて、山側ピーク
のみを検出して、その上限ピーク値を記憶し、そ
の中央値を算出するようにできることはもちろん
であり、このような場合には、山側／谷側ピーク
検出手段２１は、山側ピークのみ検出できればよ
い。また、大／小判定手段２５も大だけの判定を
すればよく、上限／下限ピーク値検出部２０は、
上限ピーク値検出部となる。

ところで、はくり力又は引裂力等の異常データ
判定の基準となる基準値を記憶する基準値記憶手
段２８には、あらかじめ試験片１に応じた異常基
準値Ｑがキーボード６から入力されて記憶されて
いる。

ここで、はくり試験又は引裂試験において、試
験途中で試験片１に着脱異常とか、材料破壊等の
異常な現象が発生した場合等には、キーボード６
より所定の異常データのキヤンセル処理を意味す
る機能キーが入力される。

さて、キヤンセル処理を示すキー入力信号がキ
ーボード６から入力されているときには、はくり
力等の演算手段２７は異常データ排除手段２９を
起動する。異常データ排除手段２９が起動される
と、基準値記億手段２８の異常基準値Ｑが参照さ
れてピーク値記憶手段２６に記億された上限ピー
ク値（又は上限ピーク値及び下限ピーク値）のな
かから異常が発生した値を検出して、それ以降の
データを無効にして、有効なデータのみを残す異
常データのキヤンセル処理がなされる。なお、異
常基準値Ｑは、経験によつて求めたものである。

以下、異常データのキヤンセル処理として異常
データ排除手段２９が異常データを排除する処理
について説明する。

まず、異常データか否かを判定する対象となる
ある上限のピーク値は、それ以前に検出されたす
べて又はいくつかの上限ピーク値の平均値との差
が採られる。そして、この差値Smが前記異常基
準値Ｑを越えているか否かを判定して、異常状態
の上限ピーク値を検出する。ここに、異常のピー
ク値データと判定されると、それ以降の上限ピー
ク値及び下限ピーク値を無効なものとして、ピー
ク値記憶手段２６の記憶値を消去する処理をす
る。ここで、下限ピーク値についても同様な処理
をして、これらのうち厳しい方の条件を採用し
て、以降の上限及び下限のピーク値を無効とする
ようにしてもよい。

なお、平均値の算出のできない最初の２つの上
限ピーク値については、正しいものとしてとり扱
い、データの判定は、第３番目以降のものから行
うものである。

このようにして得た異常データを除いた上限ピ
ーク値及び下限ピーク値は、次に、はくり力等の
演算手段２７によりピーク値記憶手段２６から読
出されて、前記したごとく、はくり力の場合に
は、例えば、上限ピーク値及び下限ピーク値のそ
れぞれの数をカウントして、上限、下限の平均
値、そして、これらの平均値が算出される。ま
た、引裂力の場合には、上限ピーク値の中央値が
算出される。

次に、処理装置としてマイクロコンピユータに
より処理した場合のこの発明の一実施例について
具体的に説明する。

第４図は、粘弾性材料試験システムをマイクロ
コンピユータを用いて実現した一実施例のブロツ
ク図、第５図は、ロードセル１１の荷重一時間特
性の検出波形図、第６図は、マイクロコンピユー
タのピーク解析の処理の流れ図、そして、第７図
は、異常データのキヤンセル処理の流れ図であ
る。なお、第４図において、第３図と同一の符号
は、同一のものを示す。

第４図に見る３０は、粘弾性材料試験システム
の主要ブロツクであつて、３１は、マイクロコン
ピユータであり、インタフエース３２と共通バス
３３と演算処理装置３４（マイクロプロセツサ；
MPU）とメモリ３５とを備えている。

ここで、ロードセル１１により検出される信号
は、第５図の符号３６に見るようなものであり、
これがＡ／Ｄ変換器３に入力されて、デイジタル
値に変換され、インタフエース３２に入力され
る。そして、インタフエース３２から共通バス３
３を経て、演算処理装置３４に転送され、所定の
処理を受ける。

一方、キーボード６からは、所定のタイミング
で、マイクロコンピユータ３１の第６図に示すピ
ーク解析プログラムの起動信号、解析終了信号等
が入力され、インタフエース３２を介して演算処
理装置３４に転送される。一方、所定のプログラ
ムに従つて処理した結果は、演算処理装置３４か
ら共通バス３３を介してインタフエース３２に送
出され、このインタフエース３２を介して、デイ
スプレイ５に転送されて、所定のデータが表示さ
れるものである。

さて、演算処理装置３４のピーク解析の処理に
ついて、第４図、第５図、第６図に従つて説明す
ると、まず、第６図のピーク解析プログラムがプ
ログラム３５ａとして、はくり力等演算プログラ
ムがプログラム３５ｂとしてそれぞれメモリ３５
の所定領域に記憶されているとする。そして、キ
ーボード６の所定の機能キーが入力されると、こ
のプログラム３５ａが起動されて、次のようなス
テツプに従つてピーク解析処理が実行されること
になる。

すなわち、第６図に見るそのステツプは、初
期設定ステツプであつて、変数P₁，P₂，ｉ，Ｍ，
Ｎ，Ｖを“０”クリアする。ここに、変数P₁は、
ロードセル１１により検出された現在の荷重サン
プリングデータをセツトするもので、変数P₂は、
１つ前のサンプリングデータがセツトされるもの
である。また、変数ｉは、メモリ３５上における
上限ピーク値及び下限ピーク値の記億アドレス位
置を示すものであり、変数Ｍは、増加状態を示す
フラグを記億し、変数Ｎは、減少状態を示すフラ
グを記憶するものである。一方、変数Ｖは、谷側
の検出状態を示すフラグを記憶する。

これらの各変数は、メモリ３５上において１つ
のデータ記憶領域として設定されるものであつ
て、これら変数の代わりにレジスタを用いてもよ
いことはもちろんである。

次のステツプでは、変数P₁の値を変数P₂に
転送し、ステツプで、所定のサンプリングタイ
ミングに従つて、検出データを取込み、これをス
テツプで変数P₁にセツトする。なお、このサ
ンプリングタイミングは、第５図に見る波形３６
に対して、符号３７で示すタイミングに従つてな
される。

そして、次のステツプで、現在の荷重サンプ
リングデータを示す変数P₁と一つ前の荷重サン
プリングデータを示す変数P₂とを比較し、P₁＞
P₂の判定をする。

この判定の結果、YESとなると、増加状態と
見られ、ステツプで増加フラグとして、“１”
を変数Ｍにセツトする。そして、ステツプで減
少フラグを示す変数Ｎが先にセツトされているか
を、Ｎ＝１かにより判定する。

第５図の領域で示す増加状態にあるときに
は、ここで、その初期に減少状態がないので、ス
テツプの判定でNOとなり、ステツプへと戻
る、いわゆる、循環ループの処理となる。そし
て、前記と同様に、ステツプで、変数P₁の値
を変数P₂に転送し、ステツプで、所定のサン
プリングタイミングに従つて、ロードセル１１の
荷重値を検出データとして取込み、これをステツ
プで変数P₁にセツトする。そして、再び、ス
テツプで、P₁＞P₂の判定をする。ここで、サ
ンプリングが最初のピーク３８を越えたところに
来ていると仮定すると、現在のサンプリングデー
タP₁が１つ前のサンプリングデータP₂に対して
減少する。その結果として、ステツプａへと移
り、P₁＝P₂の判定に入り、万一、YES（P₁＝P₂の
とき）となると、ステツプへと戻り、同様な処
理を経て、ここで、再び判定されて、NOとな
る。

この判定で減少状態と見られ、ステツプａで
減少フラグとして、“１”を変数Ｎにセツトする。
そして、ステツプａで増加状態を示すフラグが
セツトされているかが判定される。ここに、ピー
ク３８では、増加から減少に変化するので、
YESとなり、１つ前のサンプリングデータP₂を
ピークとして検出し、ステツプａで、メモリ３
５上のMAXでラベルされた領域のアドレスｉで
示される個所MAXiに変数P₂の値（山側のピー
ク値）を転送して記憶する。

ところで、ステツプａの判定で、NO条件と
なる場合は、第５図の領域で示すような場合
で、最初から減少状態にあるときである。このよ
うな減少状態は谷側のピーク検出の場合であつ
て、この谷側のピーク検出は、減少から増加に移
ることにより検出される。したがつて、ステツプ
ａでNOとなつたときには、ステツプａへと
移り、ここで、谷側フラグとして、“１”を変数
Ｖにセツトして、ステツプへと戻る。そして、
先と同様な循環処理がなされて、例えば、第５図
に見るピーク４０のような谷側のピークを越えた
ところにおいて、ステツプでYESとなり、ス
テツプで減少フラグＮの判定を行つたときに、
YESとなり、１つ前のサンプリングデータP₂を
下限ピークとして検出し、同様に、メモリ３５上
のMINでラベルされた領域のアドレスｉで示さ
れる個所MINiに変数P₂の値（谷側のピーク値）
を転送して記憶する。

このようにして、ステツプからステツプ及
びステツプからステツプａの処理により山側
及び谷側のピークの検出がなされる。したがつ
て、ここまでの処理は、第３図の山側／谷側ピー
ク検出手段２１の具体例の１つである。さらに、
ステツプ及びステツプａの処理は、それぞれ
第１の保持手段２２（ピーク値保持手段）の具体
例でもあると同時に、ピーク値記憶手段２６の具
体例ともなつている。

こうしてピークを検出した後に、ステツプへ
と移り、タイマがT₁にセツトされて、ステツプ
で時間計測をして、それが終了するまで待つ、
いわゆる、時間待ちループに入る。このステツプ
及びステツプは、前記第３図の時間計測手段
の具体例の１つである。

そして、ステツプで、所定のサンプリングタ
イミングに従つて、ロードセル１１の荷重値を検
出データとてし取込み、これをステツプで変数
P₁にセツトする。次のステツプで、変数Ｖが
Ｖ＝１か否かを判定して、NOのときには、ステ
ツプへと移り、先に検出しているピーク値であ
るMAXiがタイマで設定された一定時間T₁後の
現在サンプリングデータP₁より大きいか否かを
判定する。その結果、大きくないときには、ステ
ツプａへと移り、ピーク検出のときにセツトし
た減少フラグＮを無効とするために、これをリセ
ツト（Ｎ＝０）して、ステツプへと戻り、同様
な、処理をして、ステツプで、再び、ピーク値
であるMAXiがタイマで設定された一定時間T₁
後の現在サンプリングデータP₁より大きいか否
かを判定する。このような循環の過程で、上限ピ
ーク３９（第５図参照）がピークとして検出され
て、そのピーク値がMAXiにセツトされたときに
は、サンプリングデータP₁は、これより、小さ
くなる。その結果、ステツプの判定でYESと
なつて、ステツプで、ｉ＝ｉ＋１として、この
ピーク値をMAXiに上限ピーク値として保持した
まま、メモリ３５のアドレスを更新して、次の
MAX_i+1の個所に次の上限ピーク値を保持する準
備をして、ステツプへと移る。

ステツプでは、メモリ３５に記憶されている
MAXiの個数及び／又はMINiの個数をカウント
して所定の数になつたか否か、或いは、キーボー
ド６から終了のキーが入力されていないかを判定
して、処理終了の判定をし、NOのときには、ス
テツプへと移る。ステツプで、すでに減少状
態の判定を受けているので、このステツプで
は、増加状態のフラグのみリセツト（Ｍ＝０）し
て、ステツプへと戻り、次の谷側のピークの検
出処理に入る。

さて、谷側の検出処理に入り、谷側のピークが
ステツプで検出された場合には、そのピーク値
は、メモリ３５の領域MINiに記憶されることに
なる。

この場合には、ステツプの判定で、谷側フラ
グを示す、変数ＶがＶ＝１と判定されて、YES
となり、ステツプａへと移る。

ステツプａでは、先に検出しているMINiの
ピーク値がタイマで設定された一定時間T₁後の
現在サンプリングデータP₁より小さいか否かを
判定する。その結果、小さくないときには、ステ
ツプへと移り、ピーク検出のときにセツトした
増加フラグＭを無効とするために、これをリセツ
トして、ステツプへと戻り、同様な、処理をし
て、ステツプａで、再び、ピーク値MINiがタ
イマで設定された一定時間T₁後の現在サンプリ
ングデータP₁より小さいか否かを判定する。こ
のような循環の過程で、下限ピーク４１（第５図
参照）がピークとして検出されて、そのピーク値
がMINiにセツトされたときには、サンプリング
データP₁は、これより、大きくなる。その結果、
ステツプａの判定でYESとなつて、ステツプ
ａで、ｉ＝ｉ＋１とし、谷側フラグ“Ｖ”をリ
セツト（Ｖ＝０）して、このピーク値をMINiに
下限ピーク値として保持したまま、メモリ３５の
アドレスを更新して、次のMIN_i+1の個所に次の
下限ピーク値を保持する準備をして、ステツプ
ａへと移る。

ステツプａでは、ステツプと同様に処理終
了の判定をし、NOのときには、ステツプａへ
と移る。ステツプａで、すでに増加状態の判定
を受けているので、このステツプａでは、減少
状態のフラグのみリセツトして、ステツプへと
戻り、次の山側のピークの検出処理に入る。

ここで、ステツプの変数P₁に検出データを
セツトする処理は、第３図における現在値保持手
段の具体例の１つであり、ステツプ又はステツ
プａの判定処理は、大／小判定手段２５の具体
例の１つである。また、ステツプ又はステツプ
ａの処理とメモリ３５の領域MAX，MINは、
第３図のピーク値記憶手段２６の具体例の１つで
ある。

このようにして、各上限ピーク及び下限ピーク
を検出して、順次メモリ３５のMAX₁から
MAXnにその上限ピーク値を記憶し、順次MIN₁
からMINnにその下限ピーク値を記憶する。ただ
し、ｎは、検査終了までの上限、下限それぞれと
ピークの検出個数である。

以上のようにして、ロードセル１１から検出さ
れた荷重値のうち上限値及び下限値を順次検出し
て、これらに対応してそれぞれの上限ピーク値及
び下限ピーク値を保持することにより解析するこ
とができる。

次に、演算処理装置３４の異常データのキヤン
セル処理について、第４図、第７図に従つて説明
すると、まず、第７図のキヤンセル処理プログラ
ムがプログラム３５ｃとしてメモリ３５の所定領
域に記億されているとする。ここで、オペレータ
が試験状況を観察して、着脱異常とか、複合材料
がその界面ではくりせずに、材料そのものがはく
りする材料破壊等の異常な現象が発生したことを
知つたときに、オペレータは、キーボード６から
キヤンセル処理をするためにあらかじめ定められ
た所定の機能キーを入力する。

所定の機能キーが入力されると、前記ピーク解
析処理プログラム処理の終了後にこのプログラム
３５ｃが起動されて、次のようなステツプに従つ
て異常データのキヤンセル処理が実行されること
になる。

すなわち、第７図に見るそのステツプｂは、
初期設定ステツプであつて、変数ｋ，ｍにそれぞ
れｋ＝３、ｍ＝２をセツトして、変数ｉを“０”
クリアする。ここで、変数ｋは、上限のピーク値
の番号を示すものであつて、変数ｍは、平均値を
算出する上限ピーク値の最終の番号を示すもので
ある。ここに、ｋ＝３とすることにより、第３番
目の上限ピーク値から異常データの判定に入るこ
とを意味し、ｍ＝２により、上限ピーク値の第１
番目から第２番目までの平均を採ることからスタ
ートするものである。

これらの各変数は、前述した場合と同様にメモ
リ３５上において１つのデータ記憶領域として設
定されるものであつて、これら変数の代わりにレ
ジスタを用いてもよいことはもちろんである。

次のステツプｂでは、異常状態を判定する上
限ピーク値より以前の上限ピーク値の平均値を算
出するステツプであつて、ここで、ピーク値記憶
手段２６からピーク値P₁からピーク値P_nまでの
値を読出して、 S_n＝_n 〓^l=1 P_i／ｍ の演算を行うことにより、平均値S_nが算出され
る。

そして、次のステツプｂでは、基準値記憶手
段２８から異常基準値Ｑとピーク値記憶手段２６
からピーク値P_kが読出されて、 P_k−S_n≧Ｑ か否かの判定がなされる。

この判定の結果、NOとなれば、ステツプｂ
で変数ｍをｍ＝ｍ＋１とし、ステツプｂで変数
ｋをｋ＝ｋ＋１として、それぞれ更新する。そし
て、ステツプｂでピーク値が最終ピーク値の個
数ｎと比較してｎ以下ならばステツプｂへと戻
り、次のピーク値について同様な判定を行う。

このようなステツプｂからステツプｂの循
環ループで順次上限ピーク値について異常データ
を検査していき、ステツプｂの判定において、
YESと判定されたときには、ステツプｂへ移
ることになる。そして、ステツプｂにおいて
は、ピーク値記憶手段２６に記憶されたピーク値
P_k以降の上限ピーク値（又は上限値及び下限値）
について、これを消去して無効とする処理をし
て、この処理を終了する。

また、異常データがなく終了した場合には、ス
テツプｂの判定で、YESとなりこの処理が終
了する。このような場合には、その旨、デイスプ
レイ５に表示して、異常判定をする基準値Ｑを変
えてあらためて入力して、再キヤセル処理をする
ことができる。

ここで、判定対象となるピーク値に対して算出
する平均値は、それ以前のピーク値すべてを対象
とすることなく、その前のいくつかのあらかじめ
決めた個数でもよい。

なお、以上の処理ステツプは、第３図における
異常データ排除手段２９に具体例の１つである。

ところで、前記第６図に示すピーク解析処理プ
ログラムは、上限／下限ピーク値検出部２０の処
理の一例であつて、このような処理に限定される
ものではなく、上限又下限のピーク値のいずれか
一方のピーク値が検出されるようなものならどの
ようなものでもよい。

例えば、このピーク解析処理プログラムのステ
ツプでは、P₁＞P₂の判定をし、ステツプａ
でP₁＝P₂の判定をして、検出荷重値の増加減少
の判定をしているが、ノイズとの関係から、１つ
前のサンプリングデータP₂に対して、一定の％
以上増加又は減少したもののみ本来の増減とみ
て、各ピーク検出の対象としてもよい。

このような場合には、ステツプは、例えば、
（P₁−P₂）／P₂＞0.05の判定をし、NOときに、
ステツプａにおいて、−0.05≦（P₁−P₂）／P₂≦
0.05の判定をして、YESのときにステツプへ戻
るようにすることができる。このようにすること
により、５％以上の増減のときにピークの検出が
行われることになる。その結果ノイズを十分に除
去することができ、その解析処理が一層確実とな
る。

また、ピーク検出にあたつては、上限ピークの
間に下限ピークが存在すること、そして、下限の
ピークの間に上限ピークが存在することを条件に
加えて、各ピークを検出してもよい。

このような場合には、山側、谷側交互にピーク
を検出するものとして、山側のときには、ステツ
プのYES条件のときにステツプからステツ
プへ戻るようにし、ステツプａ、ステツプ
ａを省略して、ステツプａに移るようにすれば
よく、一方、谷側のときには、ステツプのNO
条件のときにステツプからステツプへ戻るよ
うにし、ステツヴ、ステツプを省略して、ス
テツプに移るようにすればよい。さらに、この
ような場合にも、ステツプａを設けて、ステツ
プ、ステツプａの判定を前記で示した所定値
以上の増減のときにピークの検出が行われるよう
な条件を加えることができるものである。

また、ピーク検出は、このように演算処理装置
側のプログラム処理によらなくとも、一般のピー
ク検出回路を用いてそれぞれの各ピーク点を検出
して、その後、Ａ／Ｄ変換をして、検出データを
演算処理装置側で処理するようにしてもよい。こ
のように場合には、ピーク検出のプログラム処理
は不要となり、検出したピークを基準にして、時
間計測を行うものである。なお、このような場合
の時間計測もワンシヨトマルチによりハードで実
現して、ピーク検出回路と一体的なものとしても
よい。

ところで、前記第６図のステツプにおいて設
定される一定時間T₁は、試験内容に応じて経験
的に設定するものであるが、この設定時間T₁を
可変して、適宜設定するようにしてもよく、第５
図に示すような波形にあつては、複数のピークの
間隔の平均値の2/3又は2/3＋α程度に設定すると
よい。これは、ピークが検出される時点は、現実
には、ピーク点から過ぎた次のサンプリング時点
であり、この時点で実際の時間計測がなされるか
ら、平均値の2/3又は2/3＋α程度に設定すれば、
ノイズにより谷又は山が現れても、平均値の2/3
又は2/3＋αの時間経過後のサンプリング時点で
は、それが上限又は下限値でない限り、ほぼ確実
に、１つ前のピーク値より増減する値を採り得る
からである。その結果、ピークの間にあるノイズ
をこの間、確実に抑圧する。

さて、前記第６図のステツプ又はステツプ
ａの判定処理で終了となつた場合、キヤンセル処
理の要求がなければ、直接に、キヤンセル処理の
要求があれば、この処理の後に、演算処理装置３
５は、メモリ３５からはくり力等を算出するプロ
グラム３５ｂを起動して、はくり力等を算出する
処理に入る。

ここで、メモリ３５に記憶された上限ピーク値
と下限ピーク値は、次に、演算処理装置３４によ
りそれぞれカウントされ、その数が記憶される。
なお、このとき最初のｊ個のピーク値と最後のｌ
個のピーク値とを除外して演算処理するようにす
ることができる（ただし、ｊ、ｌ、任意の整数）。

そして、公知のピーク点法、面積法、JIS法等
によりはくり力や引裂力が算出される。

以上、詳述してきたが、この実施例に示した処
理は、１例であつて、この発明は、これに限定さ
れるものではない。

また、実施例の上限／下限ピーク値検出部２０
では、サンプリング処理により、検出した荷重デ
ータをその都度検出データとして取り込むように
し、ピーク検出をしているが、ピーク値の有無に
関係なく、ロードセルからの荷重データを先にす
べてサンプリング処理して、サンプリング処理だ
け独立して行い、メモリに記憶した後に、ピーク
検出処理をして、上限ピーク値と下限ピーク値を
演算処理にて抽出してもよい。このような処理を
する場合には、ステツプ、ステツプの時間計
測処理は、所定個数のサンプリングデータを排除
することによりなされる。

さらに、時間計測後に各ピークとそのピーク値
のみを検出して、後から、これら検出したピーク
値を比較して上限のピーク値又は下限のピーク値
を抽出してもよい。

ところで、実施例では、上限ピーク値と下限ピ
ーク値とをともに検出しているが、これは、上限
のピーク値のみでよいことは、もちろんである。

また、キヤンセル処理において、異常データと
なる上限ピーク値の排除は、以前の上限ピーク値
の平均値と異常基準値とにより判定を行つている
が、これは一例であつて、異常データの排除は、
このような方法に限定されるものではない。

〔発明の効果〕

以上の説明から理解できるように、この発明に
あつては、はくり力又は引裂力等として負荷され
る粘弾性材料の荷重を検出する検出器と処理装置
とを備えていて、処理装置は、検出器により検出
された荷重の少なくとも上限ピーク値を順次検出
する上限ピーク値検出手段と、検出した上限ピー
ク値を順次記憶する第１の記憶手段と、はくり力
又は引裂力等の異常データ判定の基準となる基準
値を記憶する第２の記憶手段と、所定の制御信号
に応じてこの基準値を参照して記憶された上限ピ
ーク値のうちから異常な上限ピーク値のデータを
排除する異常データ排除手段と、第１の記憶手段
に記憶されている上限ピーク値からはくり力又は
引裂力等を演算する演算手段とを有しているの
で、所定の制御信号をオペレータ又は所定の条件
信号として処理装置等で発生することにより、異
常な上限ピーク値を取り除き、正しい上限ピーク
値の検出データではくり力又は引裂力等の値を演
算処理にて求めるこのができる。

その結果、試験の途中で試料としての試験片が
試験片のつかみ部等で切断してしまつた場合のよ
うな着脱異常とか、複合材料がその界面ではくり
せずに、材料そのものがはくりする材料破壊等の
異常が現象が発生した場合等でも、正しい検出デ
ータではくり力又は引裂力等の値を演算処理にて
求めるこのができる。

また、新たに試験をやり直す必要がなく、効率
よくはくり試験や引裂試験等を行うことができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、それぞれ粘弾性材料の試
験片に対する従来のはくり試験又は引裂試験にお
ける荷重−時間特性の波形の説明図、第３図は、
この発明と適用した引裂試験又ははくり試験等の
粘弾性材料試験システムの機能を中心としたブロ
ツク図、第４図は、この発明の粘弾性材料試験シ
ステムをマイクロコンピユータを用いて実現した
実施例のブロツク図、第５図は、ロードセルによ
る荷重−時間特性の検出波形図、第６図は、マイ
クロコンピユータのピーク値解析の処理の流れ
図、第７図は、異常状態が発生した場合のキヤン
セル処理の流れ図である。 １……試験片、２……試験機、３……Ａ／Ｄ変
換器、４……処理装置、５……デイスプレイ、６
……キーボード、１０……粘弾性材料試験システ
ム、１１……ロードセル、２０……上限／下限ピ
ーク値検出部、２１……山側／谷側ピーク検出手
段、２２……ピーク値保持手段、２３……時間計
測手段、２４……現在値保持手段、２５……大／
小判定手段、２６……ピーク値記憶手段、２７…
…はくり力等演算手段、２８……基準値記憶手
段、２９……異常データ排除手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粘弾性材料のはくり、引裂等の試験におい
   て、はくり力又は引裂力等として負荷される粘弾
   性材料の荷重を検出する検出器と処理装置とを備
   え、前記処理装置は、前記検出器により検出され
   た荷重の少なくとも上限ピーク値を順次検出する
   上限ピーク値検出手段と、検出した上限ピーク値
   を順次記憶する第１の記憶手段と、はくり力又は
   引裂力等の異常データ判定の基準となる基準値を
   記憶する第２の記憶手段と、所定の制御信号に応
   じてこの基準値を参照して前記記憶された上限ピ
   ーク値のうちから異常な上限ピーク値のデータを
   排除する異常データ排除手段と、前記第１の記憶
   手段に記憶されている上限ピーク値からはくり力
   又は引裂力等を演算する演算手段とを有すること
   を特徴とする粘弾性材料試験におけるデータ処理
   装置。 ２ 上限ピーク値検出手段は、検出器により検出
   された荷重のピークを検出するピーク検出手段
   と、検出したピークの荷重値を保持する第１の保
   持手段と、ピークを検出してから一定時間後に検
   出された荷重値を保持する第２の保持手段と、前
   記第１の保持手段に保持されているピーク値がこ
   の第２の保持手段に保持されている値より大きい
   か否かを判定する判定手段とを有し、この判定手
   段の判定の結果、大きくないと判定されたとき
   に、次に検出したピークについて同様な判定を
   し、大きいと判定されたときに、前記第１の保持
   手段に保持されたピーク値をはくり力又は引裂力
   等についての上限のピーク値と決定して、上限ピ
   ーク値を検出することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の粘弾性材料試験におけるデータ処
   理装置。 ３ 処理装置は、演算処理装置とメモリとを備え
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
   ２項記載の粘弾性材料試験におけるデータ処理装
   置。