JPH0616006B2 - 材料試験機の荷重−伸び記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、材料試験機における被試験体の荷重−伸び曲
線の記録装置に関する。

＜従来の技術＞ 材料試験、時に引張試験においては、一般に、被試験体
の荷重−伸び曲線からその材料の特性を解析するが、そ
の解析に当たっては特に伸びが所定値に達するまでの部
分が重要となる。そこで、被試験体に感度の異る伸び計
を２個装着し、伸びが所定値に達するまでは高感度の伸
び計からのデータを、所定値を越えると低感度の伸び計
からのデータを採用して、荷重検出器からのデータとに
よって、プロッタで荷重−伸び曲線を記録させることが
従来から行われている。

プロッタによる荷重−伸び曲線の記録は、従来、第５図
にフローチャートで示す如き手順によって実行されてい
る。すなわち、先ず、プロッタの伸びおよび荷重に対応
する軸（以下、伸び軸および荷重軸と称する）のカウン
タ値ＰｃおよびＰｃ′を０に設定する。そして、伸びお
よび荷重のデータＥｉおよびＬｉのサンプリングごと
に、各軸の位置を移動させてプロットするが、その方法
は、例えば伸びに関して、サンプリングデータＥｉと用
いている伸び計の測定範囲フルケール値ｆｓ，および
プロッタの伸び軸位置カウンタのフルスケール位置にお
ける値ＦＳから、 Ｄｃ＝（Ｅｉ／ｆｓ）×Ｆｓ …(1) なる値（以下、データカウント値と称する）を算出す
る。そして、このＤｃと現時点における伸び軸カウンタ
の値Ｐｃとを比較し、その差ΔＰｃだけ伸び軸の位置を
移動させる。荷重軸に関しても同様である。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 以上のような従来の記録方式で、試験過程において上述
の如く伸び計を高感度のものから低感度のものに切換え
た場合、その記録結果は第６図に示す如く、曲線が途切
れ、かつ、切換え前後の曲線が重複してしまう場合があ
って、読み取りにくいという問題が生ずる。

この現象は、高感度伸び計の測定範囲フルスケール値を
ｈ，低感度伸び計のそれをｌとしたとき、ｈ＞
ｌであるから、双方の伸び計について(1)式で得られる
Ｄｃ値は相違し、その結果、第６図に示す如く、伸びが
Ｅｖに達したときに切換えたとすると、伸び軸のプロッ
ト位置がＡ点からＢ点へと移動する為である。

本発明の目的は、試験の途中で伸び計を感度の異るもの
に切換えても、連続した荷重−伸び曲線が得られる記録
装置を提供することにある。

＜問題点を解決する為の手段＞ 本発明の構成を、第１図に示す基本概念図に基づいて説
明する。

被試験体Ｗに感度の異る複数の伸び計１，２を装着す
る。この伸び計のうち、試験の進行に伴って順次選択さ
れる一個の伸び計の出力と、荷重検出器３の出力とか
ら、プロッタ４の伸び軸および荷重軸の位置を、それぞ
れあらかじめ設定された出力値−プロッタ軸位置関係に
基づいて、伸び軸位置決定手段ａおよび荷重軸位置決定
手段ｂにより決定し、被試験体Ｗの荷重−伸び曲線を記
録する。設定変更手段ｃは、選択により採用する伸び計
を切換える時点において、その時点から用いる伸び計の
その時点における出力値によるプロッタ４の伸び軸位置
が、その時点における伸び軸の位置、すなわち、その時
点まで用いられていた伸び計のその時点における出力値
に基づく伸び軸位置、と一致するよう、伸び軸位置決定
手段ａの設定を変更する。

＜作用＞ 採用する伸び計を切換える時点において、プロッタ４の
伸び軸位置と出力値との関係を自動的に再設定すること
により、伸び計の感度が変わっても連続的な荷重−伸び
曲線を得ることできる。

＜実施例＞ 本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説明する。

第２図は本発明実施例の構成図である。

被試験体Ｗは材料試験機のつかみ具９ａ，９ｂによって
把持された状態で引張荷重が与えられる。被試験体Ｗに
は、高感度伸び計１および低感度伸び計２が装着されて
おり、これらの出力はそれぞれの伸び計のアンプ１１お
よび２１と，切換スイッチ８，Ａ−Ｄ変換器６を介して
制御部５へ採り込まれる。また、荷重検出部３の出力は
荷重アンプ３１，Ａ−Ｄ変換器７を介して制御部５に採
り込まれる。

制御部５はマイクロコピュータで構成され、ＣＰＵ５
１，ＲＯＭ５２，ＲＡＭ５３および入出力ポート５４等
を備え、Ａ−Ｄ変換器６，７からの伸び，荷重データを
採り込むとともに、後述する如く、荷重−伸び曲線を記
録する為のプロッタ４への駆動指令を与えることができ
る。

高感度伸び計１と低感度伸び計２からのデータのいずれ
を荷重−伸び曲線の伸びデータとして採用するかは、制
御部５からの指令に基づく切換スイッチ８の作動によ
り、その切換時点はあらかじめ、例えば伸びのデータが
Ｅｖに達した時点等として設定されている。

第３図ＲＯＭ５２に書き込まれたプログラムを示すフロ
ーチャートで、この図を参照しつつ本発明実施例の作用
を説明する。なお、試験開始当初において、高感度伸び
計１からのデータが採用されているものとする。

先ず、プロッタ４の伸び軸のカウンタ値Ｐｃおよび荷重
軸のカウンタ値Ｐｃ′を０に設定する。そして、伸びお
よび荷重のデジタル変換データＥｉおよびＬｉを採取す
るごとに、各種の位置を移動させてプロットするが、荷
重軸に関しては従来と全く同様な手法による。伸び軸に
関して、データＥｉを採取すると、そのデータＥｉが伸
び計の切換点Ｅｖに達するまでは、高感度伸び計１の測
定範囲フルスケール値をｈ，プロッタ４の伸び軸カウ
ンタのフルスケール位置における値とＦＳとすると、 Ｄｃ＝（Ｅｉ／ｈ）×ＦＳ …(2) なるデータカウント値を算出し、そのＤｃと現時点にお
ける伸び軸のカウンタ値Ｐｃとの差ΔＰｃだけ伸び軸の
位置を移動する。ここまでは従来と同様である。

ＥｉがＥｖに達すると、切換スイッチ８を駆動すると同
時に、その時点における伸び軸カウンタ値Ｐｃを、低感
度伸び計２の測定範囲フルスケール値ｌを用いて、次
の(3)式で示す如く変更する。

Ｐｃ＝（Ｅｖ／ｌ）×ＦＳ …(3) そして、データカウント値Ｄｃの算出は、切換え以後、 Ｄｃ＝（Ｅｉ／ｌ）×ＦＳ …(4) に変更する。従って、Ｅｉ＝Ｅｖの時点においては、
(3)，(4)から、 Ｐｃ＝Ｄｃ …(5) であるから、この切換時点において伸び軸が移動するこ
とがない。

その結果、得られた荷重−伸び曲線は、第４図に示す如
く、連続したものとなる。なお、このようにして得られ
た荷重−伸び曲線においては、伸び計の切変え前後にお
いて伸び軸のスケールが異るので、この切換点を示すマ
ークをプロッタによって自動的に付するよう構成するこ
とが好ましい。

以上の実施例においては、伸び計を高感度および低感度
の２種類を装着した例を示したが、３個以上の感度の異
る伸び計を装着して、順次切換えていく場合において
も、同様な処理によって連続的な荷重−伸び曲線が得ら
れることは云うまでもない。

＜効果＞ 以上説明したように、本発明によれば、感度の異る複数
の伸び計のうちの一つの出力と、荷重検出器の出力とか
ら、プロッタにより荷重−伸び曲線を記録するに当り、
採用する伸び計を切換えると同時に、プロッタの伸び軸
位置を自動的に再設定して、切換時点における伸び軸の
位置を移動させないよう構成したから、従来のように曲
線が重なり合うことがなく、極めて読み取り易くなっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す基本概念図、第２図は本発
明実施例の構成図、第３図はそのＲＯＭ５２に書き込ま
れたプログラムを示すフローチャート、第４図は本発明
実施例により記録された荷重−伸び曲線の例を示すグラ
フ、第５図は従来装置における荷重−伸び曲線の記録手
順を示すフローチャート、第６図は従来装置によって記
録された荷重−伸び曲線の例を示すグラフである。 １……高感度伸び計、２……低感度伸び計 ３……荷重検出器、４……プロッタ ５……制御部、６，７……Ａ−Ｄ変換器 ８……切換えスイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被試験体に感度の異る複数の伸び計を装着
   し、荷重検出器の出力と、上記複数の伸び計のうち試験
   の進行に伴って順次選択される一個の伸び計の出力とか
   ら、プロッタの荷重対応軸および伸び対応軸の位置を、
   それぞれについてあらかじめ設定された出力値−プロッ
   タ軸位置関係に基づいて決定することにより、被試験体
   の荷重−伸び曲線を記録する装置において、上記伸び計
   の選択の切換時点において、その時点から用いる伸び計
   のその時点における出力値による上記プロッタの伸び対
   応軸の位置が、その時点における伸び対応軸の位置と一
   致するよう、伸び対応軸についての上記出力値−プロッ
   タ軸位置関係を設定変更する手段を備えたことを特徴と
   する、材料試験機の荷重−伸び記録装置。