JPS59178334A - 材料試験機 - Google Patents
材料試験機Info
- Publication number
- JPS59178334A JPS59178334A JP5428283A JP5428283A JPS59178334A JP S59178334 A JPS59178334 A JP S59178334A JP 5428283 A JP5428283 A JP 5428283A JP 5428283 A JP5428283 A JP 5428283A JP S59178334 A JPS59178334 A JP S59178334A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value signal
- load
- white noise
- characteristic
- testing machine
- 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.)
- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/32—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は材料試験機に関し、特に、試験片に動的負荷を
与えるのに適した材料試験機に関する。
与えるのに適した材料試験機に関する。
（ロ）従来技術
負荷の制御をサーボ機構によって行なう従来の材料試験
機においては、試験機本体、試験片、検出器その他の諸
条件により、系全体の伝達関数が一定とはならず、従っ
て試験を行う度にＰＩＤ動作等による個節を必要とし、
この調節作業は勘と熟練を要するとともに個人差ないし
は人為的誤差を生し、その為、測定オ゛ｈ度や制御精度
の低下をきたす場合があり、信頼性の点で問題があった
。また、機械部分や検出器は一般に共振周波数が低く、
フラン１−な周波数応答特性のもとに試験を行う為には
、検出器等の共振周波数の数分の１程度の周波数領域に
おいてしか試験をすることかできなかった。
機においては、試験機本体、試験片、検出器その他の諸
条件により、系全体の伝達関数が一定とはならず、従っ
て試験を行う度にＰＩＤ動作等による個節を必要とし、
この調節作業は勘と熟練を要するとともに個人差ないし
は人為的誤差を生し、その為、測定オ゛ｈ度や制御精度
の低下をきたす場合があり、信頼性の点で問題があった
。また、機械部分や検出器は一般に共振周波数が低く、
フラン１−な周波数応答特性のもとに試験を行う為には
、検出器等の共振周波数の数分の１程度の周波数領域に
おいてしか試験をすることかできなかった。
くハ）目的
本発明の目的は、系内に不確定の伝達要素があっても、
試験に先立って系全体の伝達特性を知り、それに基づい
て系の周波数特性を電気的に補償して常に個人差なく信
頼性の高い試験を行うことができ、しかも、広範囲の周
波数領域においてフラットな周波数特性を得ることので
きる材料試験機を提供することにある。
試験に先立って系全体の伝達特性を知り、それに基づい
て系の周波数特性を電気的に補償して常に個人差なく信
頼性の高い試験を行うことができ、しかも、広範囲の周
波数領域においてフラットな周波数特性を得ることので
きる材料試験機を提供することにある。
（ニ）構成
本発明の特徴は、ホワイトノイズを発生する発振器と、
外部からの指令に基づいて任意の伝達特性を作り得る可
変伝達要素と、ホワイトノイズとホワイトノイズを目標
値信号として当該材料試験機を駆動したときの実測定値
信号とから、系全体の逆伝達関係を算出する手段とを備
え、試験すべき負荷の目標値信号を与えるに先立ち、可
変伝達要素の伝達特性を上記系全体の逆伝達関数と等価
な特性に設定し、その可変伝達要素を系内に挿入した状
態で試験すべき負荷の目標値信号により系を駆動し得る
よう構成し、系の伝達特性を補償するようにしたことに
ある。
外部からの指令に基づいて任意の伝達特性を作り得る可
変伝達要素と、ホワイトノイズとホワイトノイズを目標
値信号として当該材料試験機を駆動したときの実測定値
信号とから、系全体の逆伝達関係を算出する手段とを備
え、試験すべき負荷の目標値信号を与えるに先立ち、可
変伝達要素の伝達特性を上記系全体の逆伝達関数と等価
な特性に設定し、その可変伝達要素を系内に挿入した状
態で試験すべき負荷の目標値信号により系を駆動し得る
よう構成し、系の伝達特性を補償するようにしたことに
ある。
（ホ）実施例
以下、図面に基づいて本発明実施例を説明する。
第１図は本発明実施例の構成を示すブロック図で、ザー
ボ機構−電気−油圧方式のザーボ機構を採用した場合の
例を示している。
ボ機構−電気−油圧方式のザーボ機構を採用した場合の
例を示している。
試験すべき負荷の目標値信号は負荷波発生用関数発生器
１から供給される。試験片Ｗに実際に作用している負荷
に関する物理量、例えば変位は、試験片Ｗに装着された
伸び計２と検出増中器３とによって検出され、その出力
すなわち測定値信号は、目標値信号にフィードハックさ
れ、制御動作信号を得るよう構成されている。この制御
動作信号は、可変伝達要素４を経由した後サーボアンプ
５に供給され、サーボアンプ５はその入力信号に応じて
サーボバルブ６を制御し、油圧源７からの作動油流量を
加減して加振器８を駆動制御する。
１から供給される。試験片Ｗに実際に作用している負荷
に関する物理量、例えば変位は、試験片Ｗに装着された
伸び計２と検出増中器３とによって検出され、その出力
すなわち測定値信号は、目標値信号にフィードハックさ
れ、制御動作信号を得るよう構成されている。この制御
動作信号は、可変伝達要素４を経由した後サーボアンプ
５に供給され、サーボアンプ５はその入力信号に応じて
サーボバルブ６を制御し、油圧源７からの作動油流量を
加減して加振器８を駆動制御する。
可変伝達要素４は、外部からの指令に基づいて自らの伝
達特性を任意に設定することができ、例えば等酒器によ
って構成することができる。
達特性を任意に設定することができ、例えば等酒器によ
って構成することができる。
この系への目標値信号として、上述の負荷波発生用関数
発生器１からの試験すべき負荷の目標値信号以外に、ホ
ワイトノイズ発振器９からのホワイトノイズを供給する
ことができ、いずれの信号を目標値信号として入力する
かは、演算−１，１ｊ御部１０からの指令信号に基づい
て作動される切替スイッチ１１によって選択される。演
算制御部１０は、外部からの指令に基づき、この系を試
験モード又は特性調査モードに設定することができる。
発生器１からの試験すべき負荷の目標値信号以外に、ホ
ワイトノイズ発振器９からのホワイトノイズを供給する
ことができ、いずれの信号を目標値信号として入力する
かは、演算−１，１ｊ御部１０からの指令信号に基づい
て作動される切替スイッチ１１によって選択される。演
算制御部１０は、外部からの指令に基づき、この系を試
験モード又は特性調査モードに設定することができる。
すなわち、特性調査モードにおいては、上述した切替ス
イッチ１１をホワイトノイズが目標値信号として入力す
るよう作動させるとともに、そのホワイトノイズとその
時の測定値信号とを入力して、この系全体の伝達関数の
逆関数を算出し、その算出結果を可変伝達要素４に供給
して、その伝達特性を系全体の逆伝達関数と等価な特性
に設定する。
イッチ１１をホワイトノイズが目標値信号として入力す
るよう作動させるとともに、そのホワイトノイズとその
時の測定値信号とを入力して、この系全体の伝達関数の
逆関数を算出し、その算出結果を可変伝達要素４に供給
して、その伝達特性を系全体の逆伝達関数と等価な特性
に設定する。
試験モードにおいては一可変伝達要素４の伝達特性を特
性調査モードで設定された特性に保った状態で、目標値
信号として試験すべき負荷波を入力して試験機を駆動せ
しめる。
性調査モードで設定された特性に保った状態で、目標値
信号として試験すべき負荷波を入力して試験機を駆動せ
しめる。
なお、ホワイトノイズと、ホワイトノイズにより駆動さ
れた系の測定値信号とを入力し、系の逆伝達関数を算出
する手法は、公知の技術によって達成することができ、
例えば高速フーリエ変換器およびラプラス変換回路等に
よって実施することかでき、演算制御部１０はこれらハ
ードウェアと、これをドライブする出力機能、および他
の制御信号等を発生し得る機能を有し、例えばコンピュ
ータによりて構成することができる。
れた系の測定値信号とを入力し、系の逆伝達関数を算出
する手法は、公知の技術によって達成することができ、
例えば高速フーリエ変換器およびラプラス変換回路等に
よって実施することかでき、演算制御部１０はこれらハ
ードウェアと、これをドライブする出力機能、および他
の制御信号等を発生し得る機能を有し、例えばコンピュ
ータによりて構成することができる。
次に、上述の本発明実施例の作用を、その使用方法とと
もに述べる。
もに述べる。
試験片Ｗを装着後、ます、特性調査モードに設定して、
ホワイトノイズによって試験機を励振する。この励振は
試験片Ｗに影響を及ぼさない程度の微少なものが望まし
い。このホワイトノイズによる励振によって、上述した
如く可変伝達要素４の伝達特性が系の逆伝達関数と等価
な特性に設定される。次に試験モードに設定して、負荷
波発生用関数発生器１からの出力を目標値信号として試
験機を駆動する。その結果、従来の第２図（ａ）に示す
如き周波数特性を有していた系が、第２図（ｂｌに示す
如き特性に設定された可変伝達要素４の挿入により、第
２図ｔｃ）に示す如く、広範囲にわたってフラ・７１へ
な周波数特性を有する系に改善される。
ホワイトノイズによって試験機を励振する。この励振は
試験片Ｗに影響を及ぼさない程度の微少なものが望まし
い。このホワイトノイズによる励振によって、上述した
如く可変伝達要素４の伝達特性が系の逆伝達関数と等価
な特性に設定される。次に試験モードに設定して、負荷
波発生用関数発生器１からの出力を目標値信号として試
験機を駆動する。その結果、従来の第２図（ａ）に示す
如き周波数特性を有していた系が、第２図（ｂｌに示す
如き特性に設定された可変伝達要素４の挿入により、第
２図ｔｃ）に示す如く、広範囲にわたってフラ・７１へ
な周波数特性を有する系に改善される。
（へ）効果
以上説明したように、本発明によれば、従来の共振点の
低い検出器や機械部分等を使用しても、広範囲にわたっ
てフラットな周波数特性を有する系に補償され、信頼性
の高い安定した試験を行うことができる。更に、従来の
ようにＰＩＤ動作の調節等、勘や経験を必要とする操作
が無くなるので、個人差や人為的誤差を生ずる虞れがな
く、オンラインの全自動材料試験機として使用すること
も可能となった。また、広範囲にわたるフラットな周波
数特性を容易に得ることができるので、実働応力やプロ
グラム波等による複雑な試験分野での限界を拡張する事
も可能となる。
低い検出器や機械部分等を使用しても、広範囲にわたっ
てフラットな周波数特性を有する系に補償され、信頼性
の高い安定した試験を行うことができる。更に、従来の
ようにＰＩＤ動作の調節等、勘や経験を必要とする操作
が無くなるので、個人差や人為的誤差を生ずる虞れがな
く、オンラインの全自動材料試験機として使用すること
も可能となった。また、広範囲にわたるフラットな周波
数特性を容易に得ることができるので、実働応力やプロ
グラム波等による複雑な試験分野での限界を拡張する事
も可能となる。
第１図は本発明実施例の構成を示すブロック図、第２図
は作用説明図であって、ｆａ１図は従来の系の周波数特
性、（ｂ１図は本発明実施例の特性調査モードにおいて
可変伝達要素に設定された周波数特性、（Ｃｉ図は本発
明実施例の試験モードにおける系の周波数特性を示すグ
ラフである。 １・−負荷波発生用関数発生装置 ２−伸び計 ３−検出増巾器 ４−可変伝達要素 ５−サーボアンプ ６−サーポハルブ ８−加振器 ９−ホワイトノイズ発振器 １０−演算制御部 １１−切替スイツチ 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人 弁理士西１）新
は作用説明図であって、ｆａ１図は従来の系の周波数特
性、（ｂ１図は本発明実施例の特性調査モードにおいて
可変伝達要素に設定された周波数特性、（Ｃｉ図は本発
明実施例の試験モードにおける系の周波数特性を示すグ
ラフである。 １・−負荷波発生用関数発生装置 ２−伸び計 ３−検出増巾器 ４−可変伝達要素 ５−サーボアンプ ６−サーポハルブ ８−加振器 ９−ホワイトノイズ発振器 １０−演算制御部 １１−切替スイツチ 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人 弁理士西１）新
Claims (1)
- 試験片に与えるべき負荷の目標値信号に、実際に試験片
に作用している負荷に関する物理量の測定値信号をフィ
ートハックして、制御動作信号を得るよう構成された制
御系を有する材料試験機において、ホワイトノイズを発
生する発振器と、外部からの指令に基づいて任意の伝達
特性を作り得る可変伝達要素と、上記ホワイトノイズと
上記ホワイトノイズを目標値信号としたときの測定値信
号とから、当該系の逆伝達関数を算出して出力する手段
とを備え、試験すべき負荷の目標値信号を与えるに先立
ぢ、上記可変伝達要素の伝達特性を上記逆伝達関数と等
価な特性に設定し、その可変伝達要素を当該系に挿入し
た状態で試験すべき負荷の目標値信号により当該系を駆
動し得るよう構成したことを特徴とする材料試験機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5428283A JPS59178334A (ja) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | 材料試験機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5428283A JPS59178334A (ja) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | 材料試験機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59178334A true JPS59178334A (ja) | 1984-10-09 |
| JPH0145012B2 JPH0145012B2 (ja) | 1989-10-02 |
Family
ID=12966204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5428283A Granted JPS59178334A (ja) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | 材料試験機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59178334A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5181282A (en) * | 1975-01-14 | 1976-07-16 | Nippon Electric Co | Jikikiokusochino toransujuusaichigimeshisutemu |
| JPS5364536A (en) * | 1976-11-22 | 1978-06-09 | Nippon Steel Corp | Transmission characteristic measuring apparatus |
-
1983
- 1983-03-29 JP JP5428283A patent/JPS59178334A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5181282A (en) * | 1975-01-14 | 1976-07-16 | Nippon Electric Co | Jikikiokusochino toransujuusaichigimeshisutemu |
| JPS5364536A (en) * | 1976-11-22 | 1978-06-09 | Nippon Steel Corp | Transmission characteristic measuring apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0145012B2 (ja) | 1989-10-02 |
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