JPH0797437B2

JPH0797437B2 - 材料試験機

Info

Publication number: JPH0797437B2
Application number: JP1310964A
Authority: JP
Inventors: 高明真弓
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1989-11-30
Filing date: 1989-11-30
Publication date: 1995-10-18
Anticipated expiration: 2010-10-18
Also published as: JPH03170840A

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野本発明は、材料の各種特性を試験する材料試験機に関す
る。

B.従来の技術この種の試験機として従来より、例えば第２図に示すよ
うに、実際に各種データの採取を行なう材料試験機（本
体）10と、採取されたデータの解析を行なうデータ処理
装置20とを伝送路Ｌを介して結合した構成のものが用い
られている。計測装置10おびデータ処理装置20はともに
いわゆるマイクロプロセッサ等の中央処理装置（CPU）1
1,21を備えたコンピュータシステムを有し、伝送インタ
ーフェース回路14,24を介してデータの授受が行なわれ
る。試験に並行して計測装置10側でロードセル15や伸び
計16から得られる荷重や歪等のデータはリアルタイムで
データ処理装置20に送られ解析が行なわれる。

C.発明が解決しようとする課題このような従来の材料試験機においては、計測装置10か
らデータ処理装置20へ計測データをリアルタイムに送出
する場合の伝送データのフォーマットが固定されてい
た。第４図（ａ）はその一例を示し、情報データ部II
は、ロードセル15から得られる荷重データと、第１およ
び第２の伸び計16A,16Bから得られる第１および第２の
歪データと、パルスエンコーダ17およびその出力パルス
をカウントするストロークカウンタ18より得られるクロ
スヘッドのストロークデータと、その他のデータ（例え
ば、クロスヘッドの上昇、下降の別など計測装置10の状
態を示すデータ等）から構成されている。計測装置10か
らデータ処理装置20へ試験と平行して伝送される計測デ
ータのフォーマットは、常に第４図（ａ）に固定されて
いる。

一方、上記データの伝送間隔Ｔは、伝送手順確率時間t₁
および伝送データの長さ（バイト数）に応じて決まる伝
送所要時間t₂によりＴ＞t₁＋t₂として制限されたある値
に固定される。

このため、試験の種類によっては特定のデータについて
より短い時間間隔で、換言すれば単位時間当り一層高い
密度でデータを取得し解析したい場合があるにもかかわ
らず、計測装置10からは、その試験の種類によっては必
ずしも必要としないデータも含めて上記フォーマット上
の各データのすべてが常に同じように一定の時間間隔で
送出される。

本発明の技術的課題は、試験中に計測装置側で採取した
計測データをデータ処理装置にリアルタイムで伝送する
にあたり、試験の種類に応じて必要なデータを適切な密
度で伝送できるようにすることにある。

D.課題を解決するための手段クレーム対応図である第１図によって説明すると、本発
明は、計測装置100とデータ処理装置200とを備え、計測
装置100側で所定のサンプリング周期で各種データの採
取を行なうと同時に、採取データを一定データ長のフォ
ーマットにより所定の時間間隔ごとにデータ処理装置20
0に対して伝送する材料試験機に適用される。そして、
所定のサンプリング周期で採取された各種データを記憶
する記憶手段101と、試験モードを指定するモード設定
手段300と、記憶手段101に記憶されている各種データの
中から、指定された試験モードに応じた種類のデータ
を、前記データ長に収納可能な個数だけ抽出するデータ
抽出手段102と、抽出されたデータをデータ橇装置200に
送出する伝送手段103とを具備することにより上述の技
術的課題を解決する。

なお、同図においては便宜上、モード設定手段300をデ
ータ処理装置200に接続させているが、実際の配置はこ
れに限定されるものではない。

E.作用所定のサンプリング周期で採取された各種のデータを順
次記憶し、これらの記憶データの中から指定された試験
モードに応じた種類のデータを一定データ長に収納可能
な個数だけ抽出し、一定データ長のフォーマットにより
所定の時間間隔ごとにデータ処理装置へ送出する。デー
タ長、したがって１個の伝送データ（パケット）に盛ら
れるデータの総容量は一定でも、それを構成する各計測
データの割合は固定されたものではなく、特定種類のデ
ータのみを選択的に伝送することも可能である。その場
合、例えば４種のデータを送る場合に比較して２種のデ
ータを送る場合には、１種類当りのデータ容量は２倍と
なるから、２分の１の短い間隔ごとに採取されたデータ
を盛ることができる。

F.実施例第２図から第４図を用いて本発明の一実施例を説明す
る。

第２図は、本実施例の材料試験機の概略構成を示すブロ
ック図である。同図において、計測装置10およびデータ
処理装置20はともにCPU11,21ならびに読出し専用の固定
メモリ（ROM）12,22および書換え可能な可変メモリ（RA
M）13,23を備えたコンピュータシステムにより構成され
る。これらはまた伝送インターフェース回路14,24を備
えており、伝送路Ｌを介してデータの授受が行なわれ
る。

本実施例の材料試験機は引張・圧縮特性の試験などを行
なうもので、計測装置10は、試料に働く荷重を測定する
ロードセル15と、試料に生じる変形を測定する第１およ
び第２の伸び計16A,16Bと、クロスヘッドのストローク
を検出するパルスエンコーダ17およびストロークカウン
タ18と、これら各計測器のアナログ出力をデジタル信号
に変換するAD変換器19とを備えている。一方、データ処
理装置20は、キーボード25と、CRT26と、Ｘ−Ｙプロッ
タ27とを備えており、オペレータは、このデータ処理装
置20側から計測装置10に対して各種の指令を出し、ま
た、データ処理装置20でデータの解析結果を見ることが
できる。

ここで、データ処理装置20には、入出力回路28を介して
モード設定スイッチ29（29A,29B,29C）が設けられてお
り、そのいずれを投入するかにより、標準，高速および
剥離試験の３つのモードが択一的に設定できる。いずれ
のモードが設定されているかの情報は伝送路Ｌを介して
計測装置10に与えられる。このモードは、計測装置10か
らデータ処理装置20にリアルタイムで送出するデータの
フォーマットを指定するもので、計測装置10では、設定
されたモードに応じたフォーマットによって一定のデー
タ長のパケットを作成し、伝送インターフェース回路14
を介して送り出す。

以下、第３図のフローチャートを用いてその手順を詳述
する。これは、各CPU11,21が、それぞれ固定メモリ12,2
2に予めストアされたプログラム上の命令を必要に応じ
可変メモリ13,23上のデータにアクセスしながら順次実
行することにより実現される。

第３図（ａ）は、計測装置10における試験中の処理手順
を示す。同図において、所定の周期（例えば2.5ms）ご
とに繰返されるサンプリングのタイミングが到来する
と、各計測データの採取が行われる（ステップS101）。
ここでは、ロードセル15による荷重、伸び計16A,16Bに
よる第１および第２の歪ならびにパルスエンコーダ17に
よるクロスヘッドストローク値などの各データが読込ま
れ、可変メモリ13に設けた計測データエリアに順次格納
される。

次に、現在設定されているモードを判別する（ステップ
S102）。後述するように、データ処理装置20側でモード
設定スイッチ29によりモードの設定が行われると、その
情報は計測装置10に送出される。これを受信した計測装
置10では、この情報を可変メモリ13に設けたモードエリ
アに格納しておく。したがって、その内容を読出すこと
によりモードの判別が行われる。

判別の結果、Ａすなわち通常モードが設定されていれ
ば、可変メモリ13に設けたカウンタＮの値を調べ（ステ
ップS103）、「20」に達していなければこれを「１」イ
ンクリメントする（ステップS104）。次いで同様に可変
メモリ13に設けたカウンタＩの値を「１」インクリメン
トし（ステップS105）、Ｉが「20」に達していなければ
（ステップS106）以上の処理を繰返す。

さて、Ｎの値が「20」に達したとき、計測データエリア
には、20回の採取で得られた荷重、歪、ストローク値そ
の他のデータがそれぞれ20個ずつ蓄積されている。そこ
で、そのうち第20番目のデータを伝送データとして伝送
インターフェース回路14の出力レジスタにセットする
（ステップS107）。

ここで、伝送データは、第４図（ａ）に示すようなフォ
ーマットのパケットとして作成される。パケットは、ヘ
ッダ部Ｉおよび情報データ部IIからなる。ヘッダ部Ｉに
は、モードの種別を示す情報が含まれ、これを受信した
データ処理装置20において、そのデータがいかなるモー
ドに従うものかを確認できるようになっている。一方、
情報データ部IIは、荷重、第１および第２の歪、ストロ
ーク値その他のデータを含んでいる。

その後、カウンタＮをクリアし（ステップS108）、カウ
ンタＩの値を「１」インクリメントする（ステップS10
5）。その結果、Ｉの値も「20」となるから（ステップS
106）、これをクリアした後（ステップS109）、ステッ
プS107においてセットしたデータを伝送する（ステップ
S110）。

これに対し、Ｂすなわち高速モードが設定されていれば
（ステップS102）、カウンタＮの値が「10」になるまで
は（ステップS111,S104）、Ａモードと同様の処理を繰
返すが、Ｎの値が「10」に達したとき、計測データエリ
アに蓄積された10組のデータの第10番目の荷重および第
１の歪のデータを出力レジスタにセットする（ステップ
S107）。したがって、Ｉの値が「20」になる間にステッ
プS107を２度通過するから、第４図（ｂ）に示すように
荷重および第１の歪のデータを２組み含むパケットが作
成され、ステップS110において伝送される。

次に、Ｃすなわち剥離試験モードが設定されていれば
（ステップS102）、Ｎの値が「５」となるごとに（ステ
ップS112）第５番目の荷重データのみを出力レジスタに
セットする（ステップS107）。したがって、Ｉの値が
「20」になる間にステップS107を４回通過するから、第
４図（ｃ）に示すように４回分の荷重データを含むパケ
ットが作成され、ステップS110で送出される。

一方、データ処理装置20においては、第３図（ｂ）に示
すように、モード設定スイッチ29によるモード入力を取
込み（ステップS201）、その情報を計測装置10に送出す
る（ステップS202）。

その後、計測装置10からの計測データの伝送を待ち（ス
テップS203）、データの伝送があれば、送られたデータ
をRAM23に所定エリアに格納し（ステップS204）、解析
処理を行う（ステップS205）。同様にして試験が終了す
るまでの間（ステップS206）、計測装置10から逐次送ら
れてくるデータをリアルタイムに解析する。

このように、通常モード（Ａ）においては、試験に並行
して計測装置10からデータ処理装置20にリアルタイムで
送出されるデータは、荷重、第１および第２の歪、スト
ローク値のすべてのデータを含むが、それらは伝送間隔
Ｔと同様の粗い間隔で採取されたものとなる。

これに対し、高速モード（Ｂ）においては、荷重および
第１の歪に限っては、T/2の間隔で採取されたデータが
送られるため、より細かい解析が行える。

また剥離試験モード（Ｃ）においては、荷重データのみ
について、T/4の細かいピッチ採取されたデータが送ら
れる。

このようにして伝送データのデータ長および伝送間隔は
固定されても、試験の種類に応じ、必要なデータを適切
な密度でデータ処理装置20に伝送することができる。

以上の実施例において、可変メモリ13が記憶手段に、CP
U11がデータ抽出手段に、伝送インターフェース回路14
が伝送手段にそれぞれ対応している。

またモード設定スイッチ29がモード設定手段300に対応
している。

なお、上述した例では、各モードにおいてＮの値が「2
0」、「10」もしくは「５」となるごとに、それぞれ計
測データエリアの第20,10および５番目の、つまり最新
の採取データを伝送データとしてセットするものとした
が、本発明はこれに限定されず、例えば蓄積されている
20、10もしくは５個のデータの平均値を算出して送出し
てもよい。また、特定のデータについてデータを採取す
るごとに伝送データとしてセットし、伝送タイミングに
それらをすべて送出してもよい。

また、３種のモードのいずれかをモード設定スイッチ29
により選択するものとしたが、例えばキーボード25から
の入力操作により所定のモードを設定してもよく、その
種類も３つに限定されない。さらにモード設定手段300
は必ずしもデータ処理装置20に設ける必要はない。上記
実施例は、データ処理装置20側においてオペレータが集
中管理する場合を想定したものであるが、計測装置10側
に同様のスイッチ等を設けてもよい。

さらにまた、本発明は以上の材料試験機に限定されるも
のではなく、細管式レオメータなどの粘度計をはじめ、
特に計測装置側で２種以上のデータを採取してデータ処
理装置側に伝送する各種の材料試験機に適用して同様の
効果を得ることができる。

G.発明の効果本発明によれば、試験中に計測装置側で採取した計測デ
ータをデータ処理装置にリアルタイムで伝送する材料試
験システムにおいて、伝送データ長および伝送間隔が固
定されていても、試験の種類に応じてあるときは粗くて
もよいからすべてのデータを、またあるときは特定のデ
ータについてより細かい密度で、というように必要なデ
ータを適切な密度で伝送し解析に供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーム対応図である。第２図〜第４図は本発明の一実施例を示すもので、第２
図は材料試験機の構成を示すブロック図、第３図
（ａ），（ｂ）は動作を示すフローチャート、第４図
（ａ），（ｂ），（ｃ）は伝送データのフォーマットを
示す図である。 10:計測装置、11,21:CPU 12,13,22,23:メモリ 14,24:伝送インターフェース回路 20:データ処理装置、29:モード設定スイッチ L:伝送路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】計測装置とデータ処理装置とを備え、計測
装置側で所定のサンプリング周期で各種データの採取を
行なうと同時に、採取データを一定データ長のフォーマ
ットにより所定の時間間隔ごとにデータ処理装置に対し
て伝送する材料試験機において、所定のサンプリング周
期で採取された各種データを記憶する記憶手段と、試験
モードを指定するモード設定手段と、前記記憶手段に記
憶されている各種データの中から、指定された試験モー
ドに応じた種類のデータを、前記データ長に収納可能な
個数だけ抽出するデータ抽出手段と、抽出されたデータ
をデータ処理装置に送出する伝送手段とを具備すること
を特徴とする材料試験機。