JPH07101169B2 - 光学式伸び計 - Google Patents
光学式伸び計Info
- Publication number
- JPH07101169B2 JPH07101169B2 JP2335543A JP33554390A JPH07101169B2 JP H07101169 B2 JPH07101169 B2 JP H07101169B2 JP 2335543 A JP2335543 A JP 2335543A JP 33554390 A JP33554390 A JP 33554390A JP H07101169 B2 JPH07101169 B2 JP H07101169B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- position detector
- pair
- semiconductor position
- extensometer
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、試験片の伸び量などを計測するための光学式
伸び計に関する。
伸び計に関する。
B.従来の技術 第２図は、照明用光源21と、光電変換素子であるCCD22
と、結像光学系23とを備え、CCD22により試験片TPの標
線マークMKを検出する従来の光学式伸び計20を示す。こ
こで、CCD22における標線マークの結像位置を示す信号
は、制御回路31に入力され、制御回路31は、光学式カメ
ラ20をパルスモータ33により追跡制御する。すなわち、
上記結像位置がCCD22上で常時同一位置となるようモー
タ駆動回路32を介してパルスモータ33により光学式カメ
ラ20を駆動制御する。また制御回路31は、パルスモータ
33のパルス数に基づいて伸び量を演算し、表示駆動回路
34を介して表示部35に表示する。このようにカメラ20を
伸びに追動させるのは、試験片TPの変位量がCCD20の測
定範囲よりも大きいゴムなどの材料を試験する場合であ
る。金属材料のように弾性係数が高く変位量が小さい場
合、すなわちCCD20の測定範囲よりも変位量が小さい場
合には、カメラ20を変位に追動させる必要はない。
と、結像光学系23とを備え、CCD22により試験片TPの標
線マークMKを検出する従来の光学式伸び計20を示す。こ
こで、CCD22における標線マークの結像位置を示す信号
は、制御回路31に入力され、制御回路31は、光学式カメ
ラ20をパルスモータ33により追跡制御する。すなわち、
上記結像位置がCCD22上で常時同一位置となるようモー
タ駆動回路32を介してパルスモータ33により光学式カメ
ラ20を駆動制御する。また制御回路31は、パルスモータ
33のパルス数に基づいて伸び量を演算し、表示駆動回路
34を介して表示部35に表示する。このようにカメラ20を
伸びに追動させるのは、試験片TPの変位量がCCD20の測
定範囲よりも大きいゴムなどの材料を試験する場合であ
る。金属材料のように弾性係数が高く変位量が小さい場
合、すなわちCCD20の測定範囲よりも変位量が小さい場
合には、カメラ20を変位に追動させる必要はない。
C.発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来のCCDを使用する光学式伸び計で
は、CCDの分解能が低いので、金属材料のように弾性係
数が高く変位量の小さい材料の変位測定精度が低く、実
質上測定できないという問題がある。また、従来の伸び
計にあっては、一対の標線マークごとにそれぞれ１台づ
つ必要であり、コンパクト化並びに低コスト化が充分で
ない。
は、CCDの分解能が低いので、金属材料のように弾性係
数が高く変位量の小さい材料の変位測定精度が低く、実
質上測定できないという問題がある。また、従来の伸び
計にあっては、一対の標線マークごとにそれぞれ１台づ
つ必要であり、コンパクト化並びに低コスト化が充分で
ない。
本発明の目的は、弾性係数の高い変形量の小さい材料で
も制度よくその変位を測定でき、また、小型化が容易な
光学式伸び計を提供することにある。
も制度よくその変位を測定でき、また、小型化が容易な
光学式伸び計を提供することにある。
D.課題を解決するための手段 本発明に係わる発明は、測定対象上の一対の基準点から
それぞれ反射する光束をカメラで受光して試料の変位量
を計測する光学式伸び計に適用される。そして、上述の
目的は、測定対象上の基準点を照明する光源と、一対の
光束を所定焦平面上にそれぞれ結像させる一対の結像光
学系と、所定焦平面上に配置され一対の光束を受光して
その受光位置に応じた信号を出力する単一の半導体位置
検出器と、半導体位置検出器上の一対の入射光束の位置
関係に対する半導体位置検出器の出力電圧を表す予め記
憶された基準データに基づいて、半導体位置検出器の出
力電圧から変位量を演算する演算手段とを具備すること
により達成される。
それぞれ反射する光束をカメラで受光して試料の変位量
を計測する光学式伸び計に適用される。そして、上述の
目的は、測定対象上の基準点を照明する光源と、一対の
光束を所定焦平面上にそれぞれ結像させる一対の結像光
学系と、所定焦平面上に配置され一対の光束を受光して
その受光位置に応じた信号を出力する単一の半導体位置
検出器と、半導体位置検出器上の一対の入射光束の位置
関係に対する半導体位置検出器の出力電圧を表す予め記
憶された基準データに基づいて、半導体位置検出器の出
力電圧から変位量を演算する演算手段とを具備すること
により達成される。
E.作用 一対の基準点の各光束は単一の半導体位置検出器上にそ
れぞれ結像し、測定対象の変形に応じてその結像位置が
変動する。このような結像位置の変動に伴い、半導体位
置検出器の出力信号も変動する。半導体位置検出器上の
一対の入射光束の位置関係に対する半導体位置検出器の
出力電圧を表す基準データが予め記憶されており、半導
体位置検出器の出力信号と基準データとから演算手段に
より変位量が演算される。
れぞれ結像し、測定対象の変形に応じてその結像位置が
変動する。このような結像位置の変動に伴い、半導体位
置検出器の出力信号も変動する。半導体位置検出器上の
一対の入射光束の位置関係に対する半導体位置検出器の
出力電圧を表す基準データが予め記憶されており、半導
体位置検出器の出力信号と基準データとから演算手段に
より変位量が演算される。
F.実施例 本発明に係る光学式伸び計の構成を示す第１図に基づい
て本発明の一実施例を説明する。
て本発明の一実施例を説明する。
110は光学式伸び計であり、試験片TP上に設けられた一
対の標線マークMKU、MKLに対して対向して設置される。
伸び計110は、標線マークMKU、MKLにそれぞれ光を照射
する光源111U、111L（ハロゲンランプや、半導体レーザ
ーなど）と、高輝度な標線マークMKU、MKLの反射光束を
所定焦平面上に結像させる結像光学系112U、112Lと、上
側の標線マークMKUからの反射光束を後述の半導体位置
検出器113に導く全反射ミラー115と、下側の標線マーク
MKLからの反射光束を半導体位置検出器113に導くハーフ
ミラー116と、所定焦平面上に配置され反射光束を受光
してその受光位置に応じた電圧信号を両端子に出力する
半導体位置検出器（PSD）113と、光源111U、111L、結像
光学系112U、112L、ミラー115、116および半導体位置検
出器113を収容し、試験時は試験片TPに対して不動のケ
ース114とから構成される。
対の標線マークMKU、MKLに対して対向して設置される。
伸び計110は、標線マークMKU、MKLにそれぞれ光を照射
する光源111U、111L（ハロゲンランプや、半導体レーザ
ーなど）と、高輝度な標線マークMKU、MKLの反射光束を
所定焦平面上に結像させる結像光学系112U、112Lと、上
側の標線マークMKUからの反射光束を後述の半導体位置
検出器113に導く全反射ミラー115と、下側の標線マーク
MKLからの反射光束を半導体位置検出器113に導くハーフ
ミラー116と、所定焦平面上に配置され反射光束を受光
してその受光位置に応じた電圧信号を両端子に出力する
半導体位置検出器（PSD）113と、光源111U、111L、結像
光学系112U、112L、ミラー115、116および半導体位置検
出器113を収容し、試験時は試験片TPに対して不動のケ
ース114とから構成される。
全反射ミラー115の反射光束がハーフミラー116を透過し
て半導体位置検出器113上に入射されるが、無負荷状態
のときに、上下の標線マークMKU、MKLの各反射光束が半
導体位置検出器113上の同一の地点に入射するように光
学系が設定されている。別々の地点に入射させてもよ
い。
て半導体位置検出器113上に入射されるが、無負荷状態
のときに、上下の標線マークMKU、MKLの各反射光束が半
導体位置検出器113上の同一の地点に入射するように光
学系が設定されている。別々の地点に入射させてもよ
い。
このように構成された光学式伸び計による変位検出は次
のように行なわれる。
のように行なわれる。
光源111U、111Lからの光はビーム光としてそれぞれ試験
片TP上に照射される。結像光学系112U、112Lの光軸は各
標線マークMKU、MKLに軸が合わされており、高輝度の標
線マークMKU、MKLは、結像光学系112U、112Lおよびミラ
ー115、116を介して半導体位置検出器113上に結像され
る。半導体位置検出器113の両端端子からは、周知のよ
うに受光位置に応じた電圧信号が取り出される。
片TP上に照射される。結像光学系112U、112Lの光軸は各
標線マークMKU、MKLに軸が合わされており、高輝度の標
線マークMKU、MKLは、結像光学系112U、112Lおよびミラ
ー115、116を介して半導体位置検出器113上に結像され
る。半導体位置検出器113の両端端子からは、周知のよ
うに受光位置に応じた電圧信号が取り出される。
試験に先立って、半導体位置検出器113の両端子電圧を
読み込んで記憶する。試験片TPに引っ張り荷重を与える
と試験片TPが伸び、各標線マークMKU、MKLが移動し、半
導体位置検出器113上の受光位置が変化する。上下の標
線の伸び量は異なるから、半導体位置検出器113上で２
つの受光位置が伸び量にしたがって離れる。その時の半
導体位置検出器113の一対の端子電圧の変動を測定する
ことにより、試験片TPの伸び量を検出できる。
読み込んで記憶する。試験片TPに引っ張り荷重を与える
と試験片TPが伸び、各標線マークMKU、MKLが移動し、半
導体位置検出器113上の受光位置が変化する。上下の標
線の伸び量は異なるから、半導体位置検出器113上で２
つの受光位置が伸び量にしたがって離れる。その時の半
導体位置検出器113の一対の端子電圧の変動を測定する
ことにより、試験片TPの伸び量を検出できる。
すなわち、一対の端子電圧の変動から次のようにして伸
び量を求めることができる。まず、基準となる試験片に
対して引っ張り荷重を与え、別途設けた伸び計で試験片
の伸びを正確に検出する。そして、この検出値を半導体
位置検出器113の両端子電圧と対応づけ、これにより基
準バックデータを作成する。このバックデータと試験時
の一対の両端子電圧の変動を突き合せて試験片の伸び量
とを求めることができる。
び量を求めることができる。まず、基準となる試験片に
対して引っ張り荷重を与え、別途設けた伸び計で試験片
の伸びを正確に検出する。そして、この検出値を半導体
位置検出器113の両端子電圧と対応づけ、これにより基
準バックデータを作成する。このバックデータと試験時
の一対の両端子電圧の変動を突き合せて試験片の伸び量
とを求めることができる。
試験片TPの弾性係数が高く変形量が小さいので、標線か
らの反射光束は半導体位置検出器113の測定範囲内で移
動し、したがって、伸び計110を変位量に応じて追動す
る必要がなく、伸び計の簡素化が図られる。また、半導
体位置検出器113の分解能は、電荷結合型光電変換素子
（CCD）の分解能よりも高いから、微小変位量の測定を
高精度で行なうことができる。
らの反射光束は半導体位置検出器113の測定範囲内で移
動し、したがって、伸び計110を変位量に応じて追動す
る必要がなく、伸び計の簡素化が図られる。また、半導
体位置検出器113の分解能は、電荷結合型光電変換素子
（CCD）の分解能よりも高いから、微小変位量の測定を
高精度で行なうことができる。
この実施例では、半導体位置検出器113が１つでよく、
コンパクトな伸び計を提供できる。
コンパクトな伸び計を提供できる。
また以上では、伸び計側に照明光源を一体的に設けた
が、伸び計のケースとは別に設けてもよい。さらにま
た、圧縮試験機の圧盤など、材料試験機の治具に同様の
光源を設けてもよい。
が、伸び計のケースとは別に設けてもよい。さらにま
た、圧縮試験機の圧盤など、材料試験機の治具に同様の
光源を設けてもよい。
G.発明の効果 以上説明したように本発明によれば、弾性係数が高く変
位量が微小の試験片に対して高精度でその変位量を測定
できる。また、一対の光束を単一の半導体検出器上に導
くようにしたので、コンパクトで廉価な光学式伸び計を
提供できる。
位量が微小の試験片に対して高精度でその変位量を測定
できる。また、一対の光束を単一の半導体検出器上に導
くようにしたので、コンパクトで廉価な光学式伸び計を
提供できる。
第１図は本発明に係る光学式伸び計の実施例の構成を示
す構成図、第２図は従来例を示す図である。 110:光学式伸び計 111U,111L:光源 112U,112L:結像光学系 113:半導体位置検出器 114:ケース 115:全反射ミラー 116:ハーフミラー TP:試験片 MKU、MKL:標線マーク
す構成図、第２図は従来例を示す図である。 110:光学式伸び計 111U,111L:光源 112U,112L:結像光学系 113:半導体位置検出器 114:ケース 115:全反射ミラー 116:ハーフミラー TP:試験片 MKU、MKL:標線マーク
Claims (1)
- 【請求項１】測定対象上の一対の基準点からそれぞれ反
射する光束をカメラで受光して試料の変位量を計測する
光学式伸び計であって、測定対象上の基準点を照明する
光源と、前記一対の光束を所定焦平面上にそれぞれ結像
させる一対の結像光学系と、前記所定焦平面上に配置さ
れ前記一対の光束を受光してその受光位置に応じた信号
を出力する単一の半導体位置検出器と、前記半導体位置
検出器上の一対の入射光束の位置関係に対する半導体位
置検出器の出力電圧を表す予め記憶された基準データに
基づいて、前記半導体位置検出器の出力電圧から変位量
を演算する演算手段とを具備することを特徴とする光学
式伸び計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2335543A JPH07101169B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 光学式伸び計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2335543A JPH07101169B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 光学式伸び計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04204106A JPH04204106A (ja) | 1992-07-24 |
| JPH07101169B2 true JPH07101169B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=18289756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2335543A Expired - Lifetime JPH07101169B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 光学式伸び計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101169B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004085529A (ja) * | 2002-06-25 | 2004-03-18 | Matsushita Electric Works Ltd | レーザー測距装置及び方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61120908A (ja) * | 1984-11-19 | 1986-06-09 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | マ−ク位置検出装置 |
| JPH0617770B2 (ja) * | 1985-03-29 | 1994-03-09 | 日本電信電話株式会社 | マ−ク検出機 |
| JPS6281515A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-15 | Mitsubishi Electric Corp | 傾き測定装置 |
| JPS63308536A (ja) * | 1987-02-20 | 1988-12-15 | Shimadzu Corp | 伸び計 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2335543A patent/JPH07101169B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04204106A (ja) | 1992-07-24 |
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