JPH0739937B2 - 光学式伸び計 - Google Patents
光学式伸び計Info
- Publication number
- JPH0739937B2 JPH0739937B2 JP61074843A JP7484386A JPH0739937B2 JP H0739937 B2 JPH0739937 B2 JP H0739937B2 JP 61074843 A JP61074843 A JP 61074843A JP 7484386 A JP7484386 A JP 7484386A JP H0739937 B2 JPH0739937 B2 JP H0739937B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- line sensor
- sample
- optical
- displacement
- contrast
- 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
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は材料試験機の試料等の変位量を計測する光学式
変位計に関する。
変位計に関する。
B.従来の技術 材料試験の分野では、試料に加える負荷と、それによる
試料の変位量、例えば伸びに基づいてその試料の強度，
特性を定量的に把握するが、例えば従来の伸び計では、
第４図に示すように、試料TPの外周面に所定の接触圧力
で当接された接触子1a,1bを保持部２で保持し、保持部
２に検出器を構成するストレンゲージ３を貼りつけて保
持部２の歪量を計測することにより試料TPの伸びを計測
ししている。あるいは、第５図に示すように、支点５を
中心に試料TPの変位に従って揺動する接触子4a,4bの変
位量を、検出器を構成する差動トランス６で計測するこ
とにより試料TPの伸びを計測している。
試料の変位量、例えば伸びに基づいてその試料の強度，
特性を定量的に把握するが、例えば従来の伸び計では、
第４図に示すように、試料TPの外周面に所定の接触圧力
で当接された接触子1a,1bを保持部２で保持し、保持部
２に検出器を構成するストレンゲージ３を貼りつけて保
持部２の歪量を計測することにより試料TPの伸びを計測
ししている。あるいは、第５図に示すように、支点５を
中心に試料TPの変位に従って揺動する接触子4a,4bの変
位量を、検出器を構成する差動トランス６で計測するこ
とにより試料TPの伸びを計測している。
C.発明が解決しようとする問題点 上述した従来の伸び計は、伸び計を構成する接触子を試
料TPに直接取付けるようになっており、そのため次のよ
うな問題があった。
料TPに直接取付けるようになっており、そのため次のよ
うな問題があった。
伸び計自身の重量が重く機械的共振点が低いため、試
料への繰り返し負荷の周波数特性が悪く、高周波数の繰
り返し負荷を加える試験では試料の変形に検出器が追従
できない。
料への繰り返し負荷の周波数特性が悪く、高周波数の繰
り返し負荷を加える試験では試料の変形に検出器が追従
できない。
試料が破断する過程での伸びを計測する場合、試料破
断時に伸び計が試料と共に飛散し破損するおそれがあ
り、破断伸び計としては使いにくい。
断時に伸び計が試料と共に飛散し破損するおそれがあ
り、破断伸び計としては使いにくい。
真空下での試験や加熱下での試験等では、伸び計を構
成する検出器を試料の直近に設けるため、検出器が試験
環境条件の影響を受け、計測精度が低下したり極端な場
合計測できない。
成する検出器を試料の直近に設けるため、検出器が試験
環境条件の影響を受け、計測精度が低下したり極端な場
合計測できない。
本発明の目的は、このような従来の問題点を解消し、試
料に取付けた重量の軽い基準アタッチメントの変位を、
基準アタッチメントとは非接触の光学式検出器により計
測することにより試料の伸びを計測するように光学式変
位計を提供することにある。
料に取付けた重量の軽い基準アタッチメントの変位を、
基準アタッチメントとは非接触の光学式検出器により計
測することにより試料の伸びを計測するように光学式変
位計を提供することにある。
D.問題点を解決するための手段 このような目的を達成するため、本発明は、受光される
光像に応じて２値の検出信号を出力するラインセンサ
と、試料の標点位置にそれぞぞれ取付けられ、その標点
位置を境とした明度のコントラストが設けられた一対の
アタッチメントと、前記明度のコントラストの像を前記
ラインセンサ上に結像させるべく光軸方向の位置調節が
可能な光学レンズ系と、前記光学レンズ系とラインセン
サとの間に光軸に対して45度の角度で設けられたハーフ
ミラーと、前記ハーフミラーから前記ラインセンサと等
距離に設けられ、前記ハーフミラーからの反射光が結像
されるスクリーンと、前記ラインセンサからの検出信号
に基づいて前記試料の標点間の変位を演算する演算回路
と、を具備する。
光像に応じて２値の検出信号を出力するラインセンサ
と、試料の標点位置にそれぞぞれ取付けられ、その標点
位置を境とした明度のコントラストが設けられた一対の
アタッチメントと、前記明度のコントラストの像を前記
ラインセンサ上に結像させるべく光軸方向の位置調節が
可能な光学レンズ系と、前記光学レンズ系とラインセン
サとの間に光軸に対して45度の角度で設けられたハーフ
ミラーと、前記ハーフミラーから前記ラインセンサと等
距離に設けられ、前記ハーフミラーからの反射光が結像
されるスクリーンと、前記ラインセンサからの検出信号
に基づいて前記試料の標点間の変位を演算する演算回路
と、を具備する。
E.作用 試料に取付けられた基準アタッチメントにおける明度の
コントラストの光像は光学レンズ系によりスクリーン上
に合焦さるとともにラインセンサ上に合焦され、ライン
センサ上に結像された光像に応じた電気信号がラインセ
ンサから出力される。ラインセンサ上における明度のコ
ントラストの光像は、試料の変位に相応してラインセン
サ上で変位し、それによりラインセンサ上からの電気信
号が変化し、その変化に基づいて演算回路で試料の変位
が演算される。
コントラストの光像は光学レンズ系によりスクリーン上
に合焦さるとともにラインセンサ上に合焦され、ライン
センサ上に結像された光像に応じた電気信号がラインセ
ンサから出力される。ラインセンサ上における明度のコ
ントラストの光像は、試料の変位に相応してラインセン
サ上で変位し、それによりラインセンサ上からの電気信
号が変化し、その変化に基づいて演算回路で試料の変位
が演算される。
F.実施例 第１図〜第３図（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例を示
し、第１図において、11は試料TPに取付けられた基準ア
タッチメントであり、第３図（ａ）〜（ｃ）に詳細を示
すように、基準アタッチメント11は、コ字状の本体110
と、本体110の側壁110aの内面に固着された固定圧子112
と、その固定圧子112と対向して側壁110bに螺合されそ
の先端に圧子113aが設けられた可動子113と、側壁110a
の外面から突設され断面が二等辺三角形である三角柱状
の基準マーク部114とから成る。ここで、基準マーク部1
14の面114aは白色に塗装され、その面114aと稜線114cを
隔てて連設された面114bは黒色に塗装されている。従っ
て、稜線114cを境に明度のコントラストが形成されるこ
とになる。ここで、稜線114cの延長線上に、圧子112,11
3の頂部が位置する。
し、第１図において、11は試料TPに取付けられた基準ア
タッチメントであり、第３図（ａ）〜（ｃ）に詳細を示
すように、基準アタッチメント11は、コ字状の本体110
と、本体110の側壁110aの内面に固着された固定圧子112
と、その固定圧子112と対向して側壁110bに螺合されそ
の先端に圧子113aが設けられた可動子113と、側壁110a
の外面から突設され断面が二等辺三角形である三角柱状
の基準マーク部114とから成る。ここで、基準マーク部1
14の面114aは白色に塗装され、その面114aと稜線114cを
隔てて連設された面114bは黒色に塗装されている。従っ
て、稜線114cを境に明度のコントラストが形成されるこ
とになる。ここで、稜線114cの延長線上に、圧子112,11
3の頂部が位置する。
再び第１図において、12は光学レンズ系としての結像レ
ンズであり、外周面にリードねじ13aが刻設された保持
筒13に保持され、保持筒13のリードねじ13aは鏡筒14の
リードねじ14aと歯合し、これにより結像レンズ12の光
軸方向の位置調節、すなわち焦点調節が可能とされてい
る。15は光軸と直交する受光面を有するラインセンサ、
例えばCCDラインセンサであり、試料の変位方向、第１
図では上下方向に複数のビットが並設され、ラインセン
サ15上に結像された光像に相応した電気信号が各ビット
からとり出される。
ンズであり、外周面にリードねじ13aが刻設された保持
筒13に保持され、保持筒13のリードねじ13aは鏡筒14の
リードねじ14aと歯合し、これにより結像レンズ12の光
軸方向の位置調節、すなわち焦点調節が可能とされてい
る。15は光軸と直交する受光面を有するラインセンサ、
例えばCCDラインセンサであり、試料の変位方向、第１
図では上下方向に複数のビットが並設され、ラインセン
サ15上に結像された光像に相応した電気信号が各ビット
からとり出される。
また、16は結像レンズ12とラインセンサ15との間に光軸
に対して45度の角度で設けられたハーフミラーであり、
透過光がラインセンサ15上に結像され、反射光は、ハー
フミラー16からラインセンサ15と等距離に設けられたス
クリーン17上に結像される。
に対して45度の角度で設けられたハーフミラーであり、
透過光がラインセンサ15上に結像され、反射光は、ハー
フミラー16からラインセンサ15と等距離に設けられたス
クリーン17上に結像される。
更に第１図において、CCDラインセンサ15には増幅器18,
フィルタ回路19および伸び計測回路20が後続し、更に、
伸び計測回路20には、伸び量をデジタル表示する表示器
21が接続されている。伸び量をアナログ量に変換して出
力することも容易である。また、22は可変抵抗器であ
り、この可変抵抗器22は伸び計測回路20に接続され、焦
点距離に応じて光学的感度を制御する。
フィルタ回路19および伸び計測回路20が後続し、更に、
伸び計測回路20には、伸び量をデジタル表示する表示器
21が接続されている。伸び量をアナログ量に変換して出
力することも容易である。また、22は可変抵抗器であ
り、この可変抵抗器22は伸び計測回路20に接続され、焦
点距離に応じて光学的感度を制御する。
このように構成された光学式伸び計では、まず、試料TP
に負荷を加えない状態で、鏡筒14を回転させて結像レン
ズ12を光軸上で移動させることによりり基準アタッチメ
ント11における明度のコントラストをスクリーン17上で
合焦させる。今、ハーフミラー16からスクリーン17まで
の距離とハーフミラー16からCCDラインセンサ15までの
距離は等しいので、スクリーン17上で被写体像を合焦さ
せると明度のコントラストをもつ光像が第２図に示す如
くCCDラインセンサ15上でも合焦し、CCDラインセンサ15
から、第２図に示す如く結像された光像に相応した２値
の電気信号が得られる。この電気信号は増幅部18および
フィルタ回路19を介して伸び計測回路20へ供給され、伸
び計測回路20では、試料に負荷を加える前の一対のコン
トラスト像の位置を記憶する。
に負荷を加えない状態で、鏡筒14を回転させて結像レン
ズ12を光軸上で移動させることによりり基準アタッチメ
ント11における明度のコントラストをスクリーン17上で
合焦させる。今、ハーフミラー16からスクリーン17まで
の距離とハーフミラー16からCCDラインセンサ15までの
距離は等しいので、スクリーン17上で被写体像を合焦さ
せると明度のコントラストをもつ光像が第２図に示す如
くCCDラインセンサ15上でも合焦し、CCDラインセンサ15
から、第２図に示す如く結像された光像に相応した２値
の電気信号が得られる。この電気信号は増幅部18および
フィルタ回路19を介して伸び計測回路20へ供給され、伸
び計測回路20では、試料に負荷を加える前の一対のコン
トラスト像の位置を記憶する。
試料TPに図示矢印Ｆ方向に引張り荷重が加えられると試
料TPが伸びそれに伴ない一対の基準アタッチメント11,1
1も互いに離れる方向に変位する。これにより、CCDライ
ンセンサ15上に結像されている基準アタッチメント11,1
1における明度のコントラスト像もその間隔が離れるよ
うに変位し、CCDラインセンサ15からの電気信号も明度
のコントラスト像の変位に追従して変化する。その電気
信号の変化は伸び計測回路20で処理され、試料TPの伸び
量が演算され表示器21にデイジタル表示される。
料TPが伸びそれに伴ない一対の基準アタッチメント11,1
1も互いに離れる方向に変位する。これにより、CCDライ
ンセンサ15上に結像されている基準アタッチメント11,1
1における明度のコントラスト像もその間隔が離れるよ
うに変位し、CCDラインセンサ15からの電気信号も明度
のコントラスト像の変位に追従して変化する。その電気
信号の変化は伸び計測回路20で処理され、試料TPの伸び
量が演算され表示器21にデイジタル表示される。
なお、CCDラインセンサ15上で明度のコントラストが明
瞭でない場合には、基準アタッチメント11の基準マーク
部114へ光を照射すればよい。また、以上の説明ではCCD
ラインセンサ上での合焦調節を操作者が手動で行うよう
にしたが、自動焦点調節装置を組み込み、CCDラインセ
ンサ上でコントラストが最大となるように自動的に合焦
させることもできる。更に、結像レンズをズームレンズ
とし、その合焦距離に応じて光学感度を自動的に補正す
るようにしてもよい。更にまた、各基準アタッチメント
にそれぞれCCDラインセンサを設け、試料の変位に対し
て固定された部材に設けた明度のコントラストをCCDラ
インセンサ上に結像させるようにしてもよい。このよう
にすれば、試料の伸びによる一対のCCDラインセンサが
変位するとそれに応じて各CCDラインセンサからの出力
が変化し、それら出力変化に基づいて試料の伸びを計測
できる。更にまた、CCDラインセンサ以外のラインセン
サを用いてもよい。更にまた、計測される変位量は圧縮
でもよい。
瞭でない場合には、基準アタッチメント11の基準マーク
部114へ光を照射すればよい。また、以上の説明ではCCD
ラインセンサ上での合焦調節を操作者が手動で行うよう
にしたが、自動焦点調節装置を組み込み、CCDラインセ
ンサ上でコントラストが最大となるように自動的に合焦
させることもできる。更に、結像レンズをズームレンズ
とし、その合焦距離に応じて光学感度を自動的に補正す
るようにしてもよい。更にまた、各基準アタッチメント
にそれぞれCCDラインセンサを設け、試料の変位に対し
て固定された部材に設けた明度のコントラストをCCDラ
インセンサ上に結像させるようにしてもよい。このよう
にすれば、試料の伸びによる一対のCCDラインセンサが
変位するとそれに応じて各CCDラインセンサからの出力
が変化し、それら出力変化に基づいて試料の伸びを計測
できる。更にまた、CCDラインセンサ以外のラインセン
サを用いてもよい。更にまた、計測される変位量は圧縮
でもよい。
G.発明の効果 本発明によれば次のような効果が得られる。
試料に取付けられる基準アタッチメントが軽量であ
り、周波数の高い試験負荷に対する応答性が向上する。
り、周波数の高い試験負荷に対する応答性が向上する。
検出器としてのラインセンサを試料から離間すること
ができ、試験雰囲気による試験への悪影響が少ない。
ができ、試験雰囲気による試験への悪影響が少ない。
一対の基準アタッチメントが分離した形態で試料に取
付けられており、試料が破断するまでの変位を計測して
も変位計が破損するおそれがない。
付けられており、試料が破断するまでの変位を計測して
も変位計が破損するおそれがない。
試料の変位を示す検出信号がラインセンサからの２値
信号であり、外部ノイズに対する影響が少なく安定した
変位の検出が可能である。
信号であり、外部ノイズに対する影響が少なく安定した
変位の検出が可能である。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図はライ
ンセンサ上に結像された明度のコントラスト像を示す
図、第３図（ａ）は試料に取付けられた基準アタッチメ
ントの一例を示す正面図、第３図（ｂ）はその右側面
図、第３図（ｃ）は同じくその平面図、第４図および第
５図は従来の伸び計の２列を示す図である。 11:基準アタッチメント 12:結像レンズ 15:CCDラインセンサ 16:ハーフミラー、17:スクリーン 20:伸び計測回路 114:基準マーク部 114a,114b:明度のコントラスト
ンセンサ上に結像された明度のコントラスト像を示す
図、第３図（ａ）は試料に取付けられた基準アタッチメ
ントの一例を示す正面図、第３図（ｂ）はその右側面
図、第３図（ｃ）は同じくその平面図、第４図および第
５図は従来の伸び計の２列を示す図である。 11:基準アタッチメント 12:結像レンズ 15:CCDラインセンサ 16:ハーフミラー、17:スクリーン 20:伸び計測回路 114:基準マーク部 114a,114b:明度のコントラスト
Claims (1)
- 【請求項１】受光される光像に応じて２値の検出信号を
出力するラインセンサと、試料の標点位置にそれぞれ取
付けられ、その標点位置を境とした明度のコントラスト
が設けられた一対の基準アクッチメントと、前記明度の
コントラストの像を前記ラインセンサ上に結像させるべ
く光軸方向の位置調節が可能な光学レンズ系と、前記光
学レンズ系とラインセンサとの間に光軸に対して45度の
角度で設けられたハーフミラーと、前記ハーフミラーか
ら前記ラインセンサと等距離に設けられ、前記ハーフミ
ラーからの反射光が結像されるスクリーンと、前記ライ
ンセンサからの検出信号に基づいて前記試料の標点間の
変位を演算する演算回路と、を具備したことを特徴とす
る光学式伸び計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61074843A JPH0739937B2 (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 光学式伸び計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61074843A JPH0739937B2 (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 光学式伸び計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62231106A JPS62231106A (ja) | 1987-10-09 |
| JPH0739937B2 true JPH0739937B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=13559010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61074843A Expired - Lifetime JPH0739937B2 (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 光学式伸び計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0739937B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6555241B2 (ja) * | 2016-12-15 | 2019-08-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼材の硫化物応力腐食割れ試験方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5617428Y2 (ja) * | 1974-11-21 | 1981-04-23 | ||
| JPS5740442A (en) * | 1980-08-21 | 1982-03-06 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Production of glycolic ester and ether |
-
1986
- 1986-03-31 JP JP61074843A patent/JPH0739937B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62231106A (ja) | 1987-10-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2718697B2 (ja) | 材料試験機における試験片の変形を測定する方法とその装置 | |
| US4147052A (en) | Hardness tester | |
| US4841779A (en) | Tension tester | |
| GB1601890A (en) | Apparatus and method for indicating stress in an object | |
| JP2508011B2 (ja) | 光学式変位計 | |
| JPS62231106A (ja) | 光学式伸び計 | |
| JP2742640B2 (ja) | 亀裂進展寸法の自動計測装置 | |
| JP2000162104A (ja) | 材料試験機 | |
| KR940022056A (ko) | 거리측정방법 및 장치 | |
| JPH02114146A (ja) | 構造部品や試験片における亀裂長さやひずみを測定する方法とその装置 | |
| JP4683270B2 (ja) | レンズメータ | |
| JP2870908B2 (ja) | 透視歪の測定方法及びその装置 | |
| JPS61104202A (ja) | 光変位計 | |
| CN107941623A (zh) | 一种利用线阵ccd成像法测量杨氏弹性模量的实验系统 | |
| KR20000012428U (ko) | 원통형 시편 측정용 영상계측장치 | |
| JP3025787B2 (ja) | レンズメータ | |
| JPH07151515A (ja) | 非接触型変位または歪計 | |
| JPH06258040A (ja) | レーザー変位計 | |
| JP2506730Y2 (ja) | プレス型間距離測定器 | |
| KR100527003B1 (ko) | 도함수 영상을 이용한 광학 결함 검사방법 및 그 검사장치 | |
| JPH0599620A (ja) | エツジ検出装置 | |
| RU2051357C1 (ru) | Способ определения допустимой статической нагрузки | |
| JPH0611324A (ja) | 曲げ径計測装置 | |
| JPH04169804A (ja) | 光式形状測定装置 | |
| JP2874433B2 (ja) | 亀裂進展寸法の自動計測装置 |