JPH1164204A - 熱変形計測装置 - Google Patents
熱変形計測装置Info
- Publication number
- JPH1164204A JPH1164204A JP22379397A JP22379397A JPH1164204A JP H1164204 A JPH1164204 A JP H1164204A JP 22379397 A JP22379397 A JP 22379397A JP 22379397 A JP22379397 A JP 22379397A JP H1164204 A JPH1164204 A JP H1164204A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermal deformation
- support
- test temperature
- temperature atmosphere
- linear expansion
- 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.)
- Pending
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】低温および高温での熱変形計測において、従来
技術では、支持台が室温雰囲気から試験温度雰囲気内に
まで貫通しているため、計測対象物の温度が試験温度と
異なり、熱変形量を正確に計測することが困難であっ
た。そのため、計測対象物と支持台を試験温度雰囲気内
に保持し、かつ、支持台の熱変形をできる限り小さくす
ること必要である。 【解決手段】計測対象物１を試験温度雰囲気内で変位拘
束して固定する支持台２を備えた熱変形計測装置におい
て、この支持台２は線膨脹係数が計測対象物１の線膨脹
係数の１／５より小さい材料で構成され、全体が試験温
度雰囲気内に備えられ、試験温度雰囲気外と隔絶されて
いることを特徴とする熱変形計測装置。
技術では、支持台が室温雰囲気から試験温度雰囲気内に
まで貫通しているため、計測対象物の温度が試験温度と
異なり、熱変形量を正確に計測することが困難であっ
た。そのため、計測対象物と支持台を試験温度雰囲気内
に保持し、かつ、支持台の熱変形をできる限り小さくす
ること必要である。 【解決手段】計測対象物１を試験温度雰囲気内で変位拘
束して固定する支持台２を備えた熱変形計測装置におい
て、この支持台２は線膨脹係数が計測対象物１の線膨脹
係数の１／５より小さい材料で構成され、全体が試験温
度雰囲気内に備えられ、試験温度雰囲気外と隔絶されて
いることを特徴とする熱変形計測装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は低温および高温雰囲
気における熱変形を計測する装置に関するものである。
気における熱変形を計測する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱変形計測装置の従来例を図４に示す。
試験温度雰囲気の外で室温雰囲気にあり熱変形しない定
盤12に固定された支持台８に計測対象物７を試験温度雰
囲気内で変位拘束して固定し、計測対象物７の熱変形歪
みを歪みゲ−ジ10により計測し、熱変形量を求めるもの
である。支持台８と計測対象物７を試験温度に保持する
ために、断熱材11により周囲を囲んでいる。ここで、支
持台８は室温雰囲気から試験温度雰囲気内にまで貫通し
ているため、支持台８の周囲を断熱材13により断熱処理
している。
試験温度雰囲気の外で室温雰囲気にあり熱変形しない定
盤12に固定された支持台８に計測対象物７を試験温度雰
囲気内で変位拘束して固定し、計測対象物７の熱変形歪
みを歪みゲ−ジ10により計測し、熱変形量を求めるもの
である。支持台８と計測対象物７を試験温度に保持する
ために、断熱材11により周囲を囲んでいる。ここで、支
持台８は室温雰囲気から試験温度雰囲気内にまで貫通し
ているため、支持台８の周囲を断熱材13により断熱処理
している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】熱変形計測において計
測対象物の熱変形量を正確に計測するために、温度分布
の均一さが極めて重要である。従来の技術では、支持台
が室温雰囲気から試験温度雰囲気内にまで貫通している
ため、熱伝導により、試験温度雰囲気内の支持台の温度
が試験温度と異なり、支持台に固定した計測対象物の温
度も固定点付近では、試験温度とは異なり、熱変形量を
正確に計測することが困難となっている。また、支持台
周囲を断熱処理することが必要となっている。
測対象物の熱変形量を正確に計測するために、温度分布
の均一さが極めて重要である。従来の技術では、支持台
が室温雰囲気から試験温度雰囲気内にまで貫通している
ため、熱伝導により、試験温度雰囲気内の支持台の温度
が試験温度と異なり、支持台に固定した計測対象物の温
度も固定点付近では、試験温度とは異なり、熱変形量を
正確に計測することが困難となっている。また、支持台
周囲を断熱処理することが必要となっている。
【０００４】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、計測対象物を固定する際に、試験温度雰
囲気内で固定し、周囲の室温雰囲気の影響を受けない計
測装置を提供することにより、熱変形計測を正確に行う
ことを目的とするものである。
たものであり、計測対象物を固定する際に、試験温度雰
囲気内で固定し、周囲の室温雰囲気の影響を受けない計
測装置を提供することにより、熱変形計測を正確に行う
ことを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は計測対象物を試
験温度雰囲気内で変位拘束して固定する支持台を備えた
熱変形計測装置において、この支持台は線膨脹係数が計
測対象物の線膨脹係数の１／５より小さい材料で構成さ
れ、全体が試験温度雰囲気内に備えられ、試験温度雰囲
気外と隔絶されていることを特徴とする熱変形計測装置
である。
験温度雰囲気内で変位拘束して固定する支持台を備えた
熱変形計測装置において、この支持台は線膨脹係数が計
測対象物の線膨脹係数の１／５より小さい材料で構成さ
れ、全体が試験温度雰囲気内に備えられ、試験温度雰囲
気外と隔絶されていることを特徴とする熱変形計測装置
である。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明では、計測対象物を固定す
る際に、線膨脹係数が計測対象物の線膨脹係数の１／５
より小さい材料で構成され、全体が試験温度雰囲気内に
ある支持台により、試験温度雰囲気内で固定することに
より、室温雰囲気から隔離しているので、計測対象物は
試験温度雰囲気でのみ熱変形するため、熱変形量を正確
に計測できる。
る際に、線膨脹係数が計測対象物の線膨脹係数の１／５
より小さい材料で構成され、全体が試験温度雰囲気内に
ある支持台により、試験温度雰囲気内で固定することに
より、室温雰囲気から隔離しているので、計測対象物は
試験温度雰囲気でのみ熱変形するため、熱変形量を正確
に計測できる。
【０００７】計測対象物が鋼製の場合には、その線膨脹
係数が１．５×１０-5であるが、線膨脹係数が鋼の１／
５より小さい材料として、インバ−（Fe-36.5Ni 、線膨
脹係数１．２×１０-6）、ス−パ−インバ−（Fe-32Ni,
5Co 、線膨脹係数０．１×１０-6）、４２Ni合金（線膨
脹係数２．４×１０-6）、Fe-B合金（線膨脹係数−０．
１×１０-6）などを、計測対象物の支持台として用いる
ことができる。
係数が１．５×１０-5であるが、線膨脹係数が鋼の１／
５より小さい材料として、インバ−（Fe-36.5Ni 、線膨
脹係数１．２×１０-6）、ス−パ−インバ−（Fe-32Ni,
5Co 、線膨脹係数０．１×１０-6）、４２Ni合金（線膨
脹係数２．４×１０-6）、Fe-B合金（線膨脹係数−０．
１×１０-6）などを、計測対象物の支持台として用いる
ことができる。
【０００８】計測対象物を構成する材料の線膨脹係数を
α１、支持台に用いられている材料の線膨脹係数をα２
とし、熱変形を計測した実測歪みをε０とすると、ε０
にはα２の影響が及んでいるので、完全に変位を拘束し
た場合の熱変形から生じる歪みε１は１次元であれば
（１）式で与えられる。 ε１＝ε０×α１／（α１−α２） （１） 計測対象物を構成する材料が鉄鋼である場合には、線膨
脹係数が１．５×１０-5であり、支持台としてインバ−
を用いた場合に、線膨脹係数は１．２×１０-6であり、
計測対象物の線膨脹係数の１／１２．５である。この
時、熱変形歪みはε１＝ε０×１．０９と表され、イン
バ−の組成成分により線膨脹係数に１０％のばらつきが
ある場合には、熱変形歪みε１に生じる誤差は１％とな
り、比較的小さな誤差である。
α１、支持台に用いられている材料の線膨脹係数をα２
とし、熱変形を計測した実測歪みをε０とすると、ε０
にはα２の影響が及んでいるので、完全に変位を拘束し
た場合の熱変形から生じる歪みε１は１次元であれば
（１）式で与えられる。 ε１＝ε０×α１／（α１−α２） （１） 計測対象物を構成する材料が鉄鋼である場合には、線膨
脹係数が１．５×１０-5であり、支持台としてインバ−
を用いた場合に、線膨脹係数は１．２×１０-6であり、
計測対象物の線膨脹係数の１／１２．５である。この
時、熱変形歪みはε１＝ε０×１．０９と表され、イン
バ−の組成成分により線膨脹係数に１０％のばらつきが
ある場合には、熱変形歪みε１に生じる誤差は１％とな
り、比較的小さな誤差である。
【０００９】支持台に用いられる材料の線膨脹係数が計
測対象物の線膨脹係数の１／５である時、支持台材料の
組成成分により線膨脹係数に１０％のばらつきがある場
合には、熱変形歪みε１に生じる誤差は３％となり、許
容できる程度の小さな誤差である。
測対象物の線膨脹係数の１／５である時、支持台材料の
組成成分により線膨脹係数に１０％のばらつきがある場
合には、熱変形歪みε１に生じる誤差は３％となり、許
容できる程度の小さな誤差である。
【００１０】これに対して、支持台に用いられる材料の
線膨脹係数が計測対象物の線膨脹係数の１／２のように
線膨脹係数が１／５より大きい場合では、支持台の材料
の成分により線膨脹係数に１０％のばらつきがある場合
には、熱変形歪みε１には１０％の誤差が生じることと
なり、正確な熱変形歪みの計測が行えない。
線膨脹係数が計測対象物の線膨脹係数の１／２のように
線膨脹係数が１／５より大きい場合では、支持台の材料
の成分により線膨脹係数に１０％のばらつきがある場合
には、熱変形歪みε１には１０％の誤差が生じることと
なり、正確な熱変形歪みの計測が行えない。
【００１１】
【実施例】本発明の第一実施例の熱変形計測装置の側面
図を図１に示す。計測対象物１を計測対象物を構成する
材料の線膨脹係数の１／５より小さい線膨脹係数の材料
で構成された支持台２に固定ボルト３により変位拘束し
て固定する。計測対象物１と支持台２を断熱材５で囲
い、試験温度雰囲気に保持する。計測対象物１に歪みゲ
−ジ４を取り付け、熱変形歪みを計測する。
図を図１に示す。計測対象物１を計測対象物を構成する
材料の線膨脹係数の１／５より小さい線膨脹係数の材料
で構成された支持台２に固定ボルト３により変位拘束し
て固定する。計測対象物１と支持台２を断熱材５で囲
い、試験温度雰囲気に保持する。計測対象物１に歪みゲ
−ジ４を取り付け、熱変形歪みを計測する。
【００１２】計測対象物を構成する材料が鉄鋼である場
合には、線膨脹係数が１．５×１０-5であり、支持台と
してインバ−を用いた場合に、線膨脹係数は１．２×１
０-6であり、計測対象物の線膨脹係数の１／１２．５で
ある。この時、熱変形歪みはε１＝ε０×１．０９と表
され、インバ−の組成成分により線膨脹係数に１０％の
ばらつきがある場合には、熱変形歪みε１に生じる誤差
は１％となり、比較的小さな誤差であり、許容できる。
また、試験対象物１と支持台２の全体が試験温度雰囲気
内にあり室温雰囲気から隔絶されているため、室温の影
響を受けずに、熱変形量を計測できる。
合には、線膨脹係数が１．５×１０-5であり、支持台と
してインバ−を用いた場合に、線膨脹係数は１．２×１
０-6であり、計測対象物の線膨脹係数の１／１２．５で
ある。この時、熱変形歪みはε１＝ε０×１．０９と表
され、インバ−の組成成分により線膨脹係数に１０％の
ばらつきがある場合には、熱変形歪みε１に生じる誤差
は１％となり、比較的小さな誤差であり、許容できる。
また、試験対象物１と支持台２の全体が試験温度雰囲気
内にあり室温雰囲気から隔絶されているため、室温の影
響を受けずに、熱変形量を計測できる。
【００１３】本発明の第一実施例の熱変形計測装置の上
面図を図２に示す。計測対象物１の周囲四辺を支持台２
に固定ボルト３により変位拘束して固定したものであ
る。
面図を図２に示す。計測対象物１の周囲四辺を支持台２
に固定ボルト３により変位拘束して固定したものであ
る。
【００１４】本発明の第二実施例の熱変形計測装置の上
面図を図３に示す。計測対象物１の周囲四辺の内、一方
向の二辺を支持台２に固定ボルト３により変位拘束して
固定したものである。
面図を図３に示す。計測対象物１の周囲四辺の内、一方
向の二辺を支持台２に固定ボルト３により変位拘束して
固定したものである。
【００１５】従来の装置による比較例を図４に示す。計
測対象物７は定盤12に固定された支持台８に固定ボルト
９により、固定される。計測対象物７と支持台８を断熱
材11で囲い、試験温度に保持する。支持台８は室温雰囲
気から試験温度雰囲気まで貫通しているため、断熱材13
により断熱処理を施している。試験温度を−200 ℃と
し、室温が20℃の場合に、支持台８周囲の計測対象物７
の温度は、定盤12からの熱伝導により−180 ℃となって
おり、試験温度雰囲気の−200 ℃に対して高温になって
おり、熱変形量の計測に誤差が生じることとなる。
測対象物７は定盤12に固定された支持台８に固定ボルト
９により、固定される。計測対象物７と支持台８を断熱
材11で囲い、試験温度に保持する。支持台８は室温雰囲
気から試験温度雰囲気まで貫通しているため、断熱材13
により断熱処理を施している。試験温度を−200 ℃と
し、室温が20℃の場合に、支持台８周囲の計測対象物７
の温度は、定盤12からの熱伝導により−180 ℃となって
おり、試験温度雰囲気の−200 ℃に対して高温になって
おり、熱変形量の計測に誤差が生じることとなる。
【００１６】
【発明の効果】本発明により、計測対象物と支持台が、
試験温度雰囲気内に設置され、室温雰囲気からの影響を
受けないため、試験温度雰囲気内で熱変形歪みの計測を
正確に行うことができる。
試験温度雰囲気内に設置され、室温雰囲気からの影響を
受けないため、試験温度雰囲気内で熱変形歪みの計測を
正確に行うことができる。
【図１】本発明の第一実施例の熱変形計測装置の側面を
示す図
示す図
【図２】本発明の第一実施例の熱変形計測装置の上面を
示す図
示す図
【図３】本発明の第二実施例の熱変形計測装置の上面を
示す図
示す図
【図４】従来の熱変形計測装置を示す図
１…計測対象物、２…支持台、３…固定ボルト、４…歪
みゲ−ジ、５…断熱材、６…定盤、７…計測対象物、８
…支持台、９…固定ボルト、10…歪みゲ−ジ、11…断熱
材、12…定盤、13…断熱材
みゲ−ジ、５…断熱材、６…定盤、７…計測対象物、８
…支持台、９…固定ボルト、10…歪みゲ−ジ、11…断熱
材、12…定盤、13…断熱材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 哲也 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 計測対象物を試験温度雰囲気内で変位拘
束して固定する支持台を備えた熱変形計測装置におい
て、この支持台は線膨脹係数が計測対象物の線膨脹係数
の１／５より小さい材料で構成され、全体が試験温度雰
囲気内に備えられ、試験温度雰囲気外と隔絶されている
ことを特徴とする熱変形計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22379397A JPH1164204A (ja) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | 熱変形計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22379397A JPH1164204A (ja) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | 熱変形計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1164204A true JPH1164204A (ja) | 1999-03-05 |
Family
ID=16803812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22379397A Pending JPH1164204A (ja) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | 熱変形計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1164204A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009264776A (ja) * | 2008-04-22 | 2009-11-12 | Toyota Motor Corp | 熱伝達係数算出方法 |
| CN104122079A (zh) * | 2013-04-25 | 2014-10-29 | 深圳市海洋王照明工程有限公司 | 一种按键帽测试方法 |
| US9233603B2 (en) | 2000-01-26 | 2016-01-12 | E-Traction Europe B.V. | Wheel provided with driving means |
-
1997
- 1997-08-20 JP JP22379397A patent/JPH1164204A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9233603B2 (en) | 2000-01-26 | 2016-01-12 | E-Traction Europe B.V. | Wheel provided with driving means |
| JP2009264776A (ja) * | 2008-04-22 | 2009-11-12 | Toyota Motor Corp | 熱伝達係数算出方法 |
| CN104122079A (zh) * | 2013-04-25 | 2014-10-29 | 深圳市海洋王照明工程有限公司 | 一种按键帽测试方法 |
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