JPH0453247B2 - - Google Patents
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- JPH0453247B2 JPH0453247B2 JP24678084A JP24678084A JPH0453247B2 JP H0453247 B2 JPH0453247 B2 JP H0453247B2 JP 24678084 A JP24678084 A JP 24678084A JP 24678084 A JP24678084 A JP 24678084A JP H0453247 B2 JPH0453247 B2 JP H0453247B2
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- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/32—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/24—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
- G01L1/248—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet using infrared
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は熱弾性効果を用いた応力分布画像を得
る装置に関する。
る装置に関する。
[従来の技術]
熱弾性効果を用いて非接触で試料の応力分布を
測定することが行われている。この測定は、試料
の応力集中部位の表面温度が、圧縮荷重を受けた
とき上昇し、逆に引張り荷重を受けたとき下降す
ることに着目したものである。すなわち、この測
定では、試料に周期的に荷重を印加し、その間、
試料の温度に対応した試料表面からの赤外線を検
出しており、試料の各部分毎に荷重を加えたとき
の温度から荷重なし又は逆方向荷重を加えたとき
の温度を差し引いた信号を得、この差信号に基づ
いて試料の温度分布像、すなわち応力分布画像を
得るようにしている。
測定することが行われている。この測定は、試料
の応力集中部位の表面温度が、圧縮荷重を受けた
とき上昇し、逆に引張り荷重を受けたとき下降す
ることに着目したものである。すなわち、この測
定では、試料に周期的に荷重を印加し、その間、
試料の温度に対応した試料表面からの赤外線を検
出しており、試料の各部分毎に荷重を加えたとき
の温度から荷重なし又は逆方向荷重を加えたとき
の温度を差し引いた信号を得、この差信号に基づ
いて試料の温度分布像、すなわち応力分布画像を
得るようにしている。
[発明が解決しようとする問題点]
ところで、応力分布画像を得るためには、試料
に周期的に荷重を印加しなければならないが、こ
の周期的な荷重の変化の周波数が変動している
と、荷重時の温度もその変動に応じて変化するた
め、正確な応力分布画像を得ることはできない。
に周期的に荷重を印加しなければならないが、こ
の周期的な荷重の変化の周波数が変動している
と、荷重時の温度もその変動に応じて変化するた
め、正確な応力分布画像を得ることはできない。
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもの
で、荷重の周波数が変動しても、正確な応力分布
画像を得ることのできる装置を提供することを目
的としている。
で、荷重の周波数が変動しても、正確な応力分布
画像を得ることのできる装置を提供することを目
的としている。
[問題点を解決するための手段]
本発明に基づく応力画像分布を得る装置は、被
測定試料に周期的な荷重を与える荷重印加手段
と、該荷重が印加されている試料の各部分からの
赤外線を検出する手段と、該試料に加えられる荷
重変化に同期した周期的変化信号から該変化の周
波数に対応した信号を得る手段と、該周期的変化
の周波数が所定範囲内の周波数になつたことを検
知する手段と、該検知手段からの信号に基づき該
検出手段からの映像信号をサンプリングする手段
と、該サンプリングされた信号に基づいて応力映
像を得るためのデータ処理手段とを備えたことを
特徴としている。
測定試料に周期的な荷重を与える荷重印加手段
と、該荷重が印加されている試料の各部分からの
赤外線を検出する手段と、該試料に加えられる荷
重変化に同期した周期的変化信号から該変化の周
波数に対応した信号を得る手段と、該周期的変化
の周波数が所定範囲内の周波数になつたことを検
知する手段と、該検知手段からの信号に基づき該
検出手段からの映像信号をサンプリングする手段
と、該サンプリングされた信号に基づいて応力映
像を得るためのデータ処理手段とを備えたことを
特徴としている。
[実施例]
以下本発明の一実施例を添附図面に基づいて詳
述する。
述する。
第1図において、1は被測定試料であり、該試
料1には荷重印加機2から荷重が印加されてお
り、周期的に圧縮、引張りを受けている。3は赤
外線スキヤナであり、該赤外線スキヤナ3は該試
料1の表面からの赤外線を順々に検出器に導き、
映像信号を得るようにしている。該映像信号は増
幅器4によつて増幅された後、A−D変換器5に
供給されデイジタル信号に変換される。該荷重印
加機2からは試料1に印加する荷重の変化に対応
した信号が発生されており、その信号は増幅器6
によつて増幅された後コンパレータ7に供給され
る。該コンパレータ7からの信号は第1と第2の
単安定マルチバイブレータ8,9に供給され、該
2つの単安定マルチバイブレータからのパルス信
号は、カウンタ10に供給される。該カウンタ1
0は該単安定マルチバイブレータ8,9からのパ
ルスに応じてクロツク信号発生回路11からのク
ロツク信号のカウントを行い、その値をラツチ回
路12にラツチする。該ラツチ回路の値は第1と
第2のコンパレータ13,14に供給される。該
第1と第2のコンパレータの出力信号はアンド回
路15に供給され、該アンド回路15の出力信号
はアンド回路16,17に供給される。該アンド
回路16には第1の単安定マルチバイブレータ8
からの信号も供給され、又、アンド回路17には
第2の単安定マルチバイブレータ9からの信号も
供給されている。該アンド回路16,17からの
信号は、前記A−D変換器5に供給されており、
該A−D変換器5は該アンド回路からの信号に応
じて映像信号のサンプリングを行つている。該A
−D変換器5からの信号はコンピユータの如きデ
ータ処理手段18を介してメモリ19に供給され
記憶される。該データ処理手段18はメモリに記
憶されたデータに基づいて所定の処理を行い、そ
の結果を表示装置20に供給する。
料1には荷重印加機2から荷重が印加されてお
り、周期的に圧縮、引張りを受けている。3は赤
外線スキヤナであり、該赤外線スキヤナ3は該試
料1の表面からの赤外線を順々に検出器に導き、
映像信号を得るようにしている。該映像信号は増
幅器4によつて増幅された後、A−D変換器5に
供給されデイジタル信号に変換される。該荷重印
加機2からは試料1に印加する荷重の変化に対応
した信号が発生されており、その信号は増幅器6
によつて増幅された後コンパレータ7に供給され
る。該コンパレータ7からの信号は第1と第2の
単安定マルチバイブレータ8,9に供給され、該
2つの単安定マルチバイブレータからのパルス信
号は、カウンタ10に供給される。該カウンタ1
0は該単安定マルチバイブレータ8,9からのパ
ルスに応じてクロツク信号発生回路11からのク
ロツク信号のカウントを行い、その値をラツチ回
路12にラツチする。該ラツチ回路の値は第1と
第2のコンパレータ13,14に供給される。該
第1と第2のコンパレータの出力信号はアンド回
路15に供給され、該アンド回路15の出力信号
はアンド回路16,17に供給される。該アンド
回路16には第1の単安定マルチバイブレータ8
からの信号も供給され、又、アンド回路17には
第2の単安定マルチバイブレータ9からの信号も
供給されている。該アンド回路16,17からの
信号は、前記A−D変換器5に供給されており、
該A−D変換器5は該アンド回路からの信号に応
じて映像信号のサンプリングを行つている。該A
−D変換器5からの信号はコンピユータの如きデ
ータ処理手段18を介してメモリ19に供給され
記憶される。該データ処理手段18はメモリに記
憶されたデータに基づいて所定の処理を行い、そ
の結果を表示装置20に供給する。
上述した如き構成において、被測定試料1に
は、荷重印加機2によつて圧縮と引張りの荷重が
周期的に印加されているが、この周期的変化に対
応した第2図aに示す信号が該荷重印加機2から
得られる。該第2図aに示す信号は、増幅された
後コンパレータ7に供給され、第2図bに示す信
号が得られる。該コンパレータ7の出力信号は第
1と第2の単安定マルチバイブレータ8,9に供
給されるが、該第1の単安定マルチバイブレータ
8は供給される信号の立上りで第2図cに示すパ
ルス信号を発生し、該第2の単安定マルチバイブ
レータ9は供給される信号の立下がりで第2図d
に示すパルス信号を発生する。該2つの単安定マ
ルチバイブレータ8,9の出力パルスはカウンタ
10に供給されるが、該カウンタ10は、第1の
単安定マルチバイブレータ8からのパルスによつ
てそれまでのカウント値がクリアされると同時に
クロツク信号のカウントを開始し、第2の単安定
マルチバイブレータ9からのパルス信号によつて
そのカウントを停止する。該カウンタ10のカウ
ント値は、ラツチ回路12によつてラツチされる
が、該ラツチされたカウント値は、圧縮から引張
りまでの荷重の1周期の半分の時間に発生したク
ロツク信号の数であり、該荷重の変化の周波数に
対応している。該ラツチ回路12にラツチされた
値は第1と第2のコンパレータ13,14に供給
される。
は、荷重印加機2によつて圧縮と引張りの荷重が
周期的に印加されているが、この周期的変化に対
応した第2図aに示す信号が該荷重印加機2から
得られる。該第2図aに示す信号は、増幅された
後コンパレータ7に供給され、第2図bに示す信
号が得られる。該コンパレータ7の出力信号は第
1と第2の単安定マルチバイブレータ8,9に供
給されるが、該第1の単安定マルチバイブレータ
8は供給される信号の立上りで第2図cに示すパ
ルス信号を発生し、該第2の単安定マルチバイブ
レータ9は供給される信号の立下がりで第2図d
に示すパルス信号を発生する。該2つの単安定マ
ルチバイブレータ8,9の出力パルスはカウンタ
10に供給されるが、該カウンタ10は、第1の
単安定マルチバイブレータ8からのパルスによつ
てそれまでのカウント値がクリアされると同時に
クロツク信号のカウントを開始し、第2の単安定
マルチバイブレータ9からのパルス信号によつて
そのカウントを停止する。該カウンタ10のカウ
ント値は、ラツチ回路12によつてラツチされる
が、該ラツチされたカウント値は、圧縮から引張
りまでの荷重の1周期の半分の時間に発生したク
ロツク信号の数であり、該荷重の変化の周波数に
対応している。該ラツチ回路12にラツチされた
値は第1と第2のコンパレータ13,14に供給
される。
該第1のコンパレータ13は上限の周波数に対
応した値と該ラツチ回路12にラツチされた値と
を比較しており、該ラツチされた値が該上限の周
波数に対応した値以下の時、第2図eに示すハイ
レベル信号を発生する。該第2のコンパレータ1
4は下限の周波数に対応した値と該ラツチ回路1
2にラツチされた値とを比較しており、該ラツチ
された値が該下限の周波数に対応した値以上の
時、第2図fに示すハイレベル信号を発生する。
該第2図eと第2図fに示す信号はアンド回路1
5に供給され、該アンド回路15からは第2図g
に示す信号が得られる。該アンド回路15からの
信号はアンド回路16,17に供給される。該ア
ンド回路16には第1の単安定マルチバイブレー
タ8からのパルス信号も供給されており、該アン
ド回路15からハイレベル信号が供給された時、
すなわち、荷重の変化の周波数が所定の範囲内の
時、圧縮開始のパルス信号がA−D変換器5に供
給され、その時スキヤナ3からの映像信号は、圧
縮時信号としてサンプリングされデイジタル信号
に変換されてデータ処理装置に供給される。一
方、該アンド回路17には第2の単安定マルチバ
イブレータ9からのパルス信号も供給されてお
り、該アンド回路15からハイレベル信号が供給
された時、すなわち、荷重の変化の周波数が所定
の範囲内の時、引張り開始のパルス信号がA−D
変換器5に供給され、その時スキヤナ3からの映
像信号は、引張り時信号としてサンプリングされ
デイジタル信号に変換されてデータ処理装置18
に供給される。該圧縮時信号と引張り時信号は試
料表面の位置に応じてメモリ19に記憶され、試
料表面のスキヤナ3による多数回の走査に基づい
た多数のデータはメモリ19内で積算される。こ
の所定回の積算が終了した後、該データ処理装置
18は試料各部毎に圧縮信号と引張り時信号との
信号強度の差を求め、この差の信号を映像表示装
置20に供給することから、該表示装置には試料
の応力分布が表示されることになる。
応した値と該ラツチ回路12にラツチされた値と
を比較しており、該ラツチされた値が該上限の周
波数に対応した値以下の時、第2図eに示すハイ
レベル信号を発生する。該第2のコンパレータ1
4は下限の周波数に対応した値と該ラツチ回路1
2にラツチされた値とを比較しており、該ラツチ
された値が該下限の周波数に対応した値以上の
時、第2図fに示すハイレベル信号を発生する。
該第2図eと第2図fに示す信号はアンド回路1
5に供給され、該アンド回路15からは第2図g
に示す信号が得られる。該アンド回路15からの
信号はアンド回路16,17に供給される。該ア
ンド回路16には第1の単安定マルチバイブレー
タ8からのパルス信号も供給されており、該アン
ド回路15からハイレベル信号が供給された時、
すなわち、荷重の変化の周波数が所定の範囲内の
時、圧縮開始のパルス信号がA−D変換器5に供
給され、その時スキヤナ3からの映像信号は、圧
縮時信号としてサンプリングされデイジタル信号
に変換されてデータ処理装置に供給される。一
方、該アンド回路17には第2の単安定マルチバ
イブレータ9からのパルス信号も供給されてお
り、該アンド回路15からハイレベル信号が供給
された時、すなわち、荷重の変化の周波数が所定
の範囲内の時、引張り開始のパルス信号がA−D
変換器5に供給され、その時スキヤナ3からの映
像信号は、引張り時信号としてサンプリングされ
デイジタル信号に変換されてデータ処理装置18
に供給される。該圧縮時信号と引張り時信号は試
料表面の位置に応じてメモリ19に記憶され、試
料表面のスキヤナ3による多数回の走査に基づい
た多数のデータはメモリ19内で積算される。こ
の所定回の積算が終了した後、該データ処理装置
18は試料各部毎に圧縮信号と引張り時信号との
信号強度の差を求め、この差の信号を映像表示装
置20に供給することから、該表示装置には試料
の応力分布が表示されることになる。
このように、上述した実施例では、試料に印加
される荷重変化の1周期毎に周波数に対応した半
周期の時間を検知し、この検知信号が所定範囲の
時、次の1周期の間温度信号のサンプリングを行
うように構成しており、予め定められた周波数で
試料に荷重が印加された状態における温度信号の
みを選択的に得ることができ、表示装置には試料
の正確な応力分布画像が表示される。尚、本発明
はこの実施例に限定されることなく幾多の変形が
可能である。例えば、試料の温度信号を連続的に
A−D変換して時刻と共にメモリに記憶し、一
方、試料に印加される荷重変化の周波数を検知
し、所定の周波数範囲となつているときの時刻を
検知して記憶しておき、一連の測定が終了した
後、記憶されている全温度信号から該荷重変化が
所定の周波数範囲となつた時刻の温度信号のみを
取り出し、所望のデータ処理を行うように構成し
ても良い。又、試料に印加する荷重は、圧縮と引
張りを周期的に行うものに限定されず、圧縮と無
荷重、あるいは無荷重と引張りを周期的に試料に
印加するようにしても良い。
される荷重変化の1周期毎に周波数に対応した半
周期の時間を検知し、この検知信号が所定範囲の
時、次の1周期の間温度信号のサンプリングを行
うように構成しており、予め定められた周波数で
試料に荷重が印加された状態における温度信号の
みを選択的に得ることができ、表示装置には試料
の正確な応力分布画像が表示される。尚、本発明
はこの実施例に限定されることなく幾多の変形が
可能である。例えば、試料の温度信号を連続的に
A−D変換して時刻と共にメモリに記憶し、一
方、試料に印加される荷重変化の周波数を検知
し、所定の周波数範囲となつているときの時刻を
検知して記憶しておき、一連の測定が終了した
後、記憶されている全温度信号から該荷重変化が
所定の周波数範囲となつた時刻の温度信号のみを
取り出し、所望のデータ処理を行うように構成し
ても良い。又、試料に印加する荷重は、圧縮と引
張りを周期的に行うものに限定されず、圧縮と無
荷重、あるいは無荷重と引張りを周期的に試料に
印加するようにしても良い。
[効果]
以上詳述した如く、本発明においては、試料へ
印加される荷重の周波数を監視し、所定の周波数
のときの温度信号のみによつて応力分布画像を得
るように構成しているため、正確な画像を得るこ
とができる。
印加される荷重の周波数を監視し、所定の周波数
のときの温度信号のみによつて応力分布画像を得
るように構成しているため、正確な画像を得るこ
とができる。
第1図は本発明の一実施例を示す図、第2図は
第1図に示した実施例の動作を説明するために用
いた信号波形図である。 1……試料、2……荷重印加機、3……スキヤ
ナ、4……増幅器、5……A−D変換器、6……
増幅器、7……コンパレータ、8,9……単安定
マルチバイブレータ、10……カウンタ、11…
…クロツク信号発生器、12……ラツチ回路、1
3,14……コンパレータ、15,16,17…
…アンド回路、18……データ処理装置、19…
…メモリ、20……表示装置。
第1図に示した実施例の動作を説明するために用
いた信号波形図である。 1……試料、2……荷重印加機、3……スキヤ
ナ、4……増幅器、5……A−D変換器、6……
増幅器、7……コンパレータ、8,9……単安定
マルチバイブレータ、10……カウンタ、11…
…クロツク信号発生器、12……ラツチ回路、1
3,14……コンパレータ、15,16,17…
…アンド回路、18……データ処理装置、19…
…メモリ、20……表示装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 被測定試料に周期的な荷重を与える荷重印加
手段と、該荷重が印加されている試料の各部分か
らの赤外線を検出する手段と、該試料に加えられ
る荷重変化に同期した周期的変化信号から該変化
の周波数に対応した信号を得る手段と、該周期的
変化の周波数が所定範囲内の周波数になつたこと
を検知する手段と、該検知手段からの信号に基づ
き該赤外線検出手段からの映像信号をサンプリン
グする手段と、該サンプリングされた信号に基づ
いて応力画像を得るためのデータ処理手段とを備
えた応力画像を得る装置。 2 該試料に加えられる荷重の周期的変化の1周
期毎に周波数に対応した信号が得られ、周波数が
所定の範囲内の場合には、次の周期的変化の1周
期に映像信号のサンプリングが行われる特許請求
の範囲第1項記載の応力画像を得る装置。 3 該検出手段からの映像信号は、時刻に応じて
メモリに記憶され、一方、周期的変化の周波数が
所定の範囲内となつた時刻も併せて記憶されてお
り、データ処理手段は記憶された両信号に基づい
て必要データのサンプリングを行うように構成し
た特許請求の範囲第1項記載の応力画像を得る装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24678084A JPS61124836A (ja) | 1984-11-21 | 1984-11-21 | 応力画像を得る装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24678084A JPS61124836A (ja) | 1984-11-21 | 1984-11-21 | 応力画像を得る装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61124836A JPS61124836A (ja) | 1986-06-12 |
| JPH0453247B2 true JPH0453247B2 (ja) | 1992-08-26 |
Family
ID=17153548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24678084A Granted JPS61124836A (ja) | 1984-11-21 | 1984-11-21 | 応力画像を得る装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61124836A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4803652B2 (ja) * | 2005-12-16 | 2011-10-26 | Jfeスチール株式会社 | 構造物の欠陥検出方法および装置 |
-
1984
- 1984-11-21 JP JP24678084A patent/JPS61124836A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61124836A (ja) | 1986-06-12 |
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