JPS6088349A - 硬度計 - Google Patents
硬度計Info
- Publication number
- JPS6088349A JPS6088349A JP19687883A JP19687883A JPS6088349A JP S6088349 A JPS6088349 A JP S6088349A JP 19687883 A JP19687883 A JP 19687883A JP 19687883 A JP19687883 A JP 19687883A JP S6088349 A JPS6088349 A JP S6088349A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- indenter
- half mirror
- hardness
- interferometer
- sample
- 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
Links
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
- G01N3/40—Investigating hardness or rebound hardness
- G01N3/42—Investigating hardness or rebound hardness by performing impressions under a steady load by indentors, e.g. sphere, pyramid
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、圧子を所定荷重で試料表面に押圧し、生じた
圧痕の大きさ等によって試料の硬度を測定する硬度針に
関する。
圧痕の大きさ等によって試料の硬度を測定する硬度針に
関する。
（ロ）従来技術
この種の硬度計としては、マイクロビッカース。
ピンカース、ヌープ等の各種硬さ試験機があるが、これ
らの装置では圧子押圧により生した圧痕の面積や深さ等
に基づいて試料硬度がめられる。従来のこの種硬度計に
よれば、圧痕の面積等は測定者が実測してめていた為、
測定者に掛かる負担が大で、能率面でも問題があった。
らの装置では圧子押圧により生した圧痕の面積や深さ等
に基づいて試料硬度がめられる。従来のこの種硬度計に
よれば、圧痕の面積等は測定者が実測してめていた為、
測定者に掛かる負担が大で、能率面でも問題があった。
例えばマイクロビッカース硬さ試験機においては、圧痕
を光学顕微鏡によって観察してその面積をめており、特
に多数の測定を行う場合には測定者の疲労が著しく、か
つ、測定能率も低下する。また、圧痕を自動的に１測す
るには、従来、試料表面を撮像するＴＶシステムやその
解像装置等を必要とし、極めて高価なものとなる。
を光学顕微鏡によって観察してその面積をめており、特
に多数の測定を行う場合には測定者の疲労が著しく、か
つ、測定能率も低下する。また、圧痕を自動的に１測す
るには、従来、試料表面を撮像するＴＶシステムやその
解像装置等を必要とし、極めて高価なものとなる。
（ハ）目的
本発明は上記に鑑みてなされたもので、生じた圧痕を測
定者が顕微鏡等によって実測しなくても試料硬度をめる
ことができ、もって測定者の疲労を軽減し、測定能率を
向上するとともに、自動化しやすい硬度Ｂ１の提供を目
的としている。
定者が顕微鏡等によって実測しなくても試料硬度をめる
ことができ、もって測定者の疲労を軽減し、測定能率を
向上するとともに、自動化しやすい硬度Ｂ１の提供を目
的としている。
（ニ）構成
本発明の特徴とするところは、圧子の先端に近接して圧
子の運動方向と直交する面上に、圧子と一体的に移動さ
れるハーフミラ−を設りるとともに、そのハーフミラ−
に対して垂直方向から単色光を入射させる光源を設けて
、ハーフミラ−と被測定試料表面とによって光波干渉δ
１を形成し、その干渉出力を光源とハーフミラ−との間
に配設された集光系によって取り出し、その出力を光電
変換センサおよびカウンタからなる計測装置に導いて圧
子の試料表面への侵入深さを導出し、その値から試料硬
度をめ得るよう構成したことにある。
子の運動方向と直交する面上に、圧子と一体的に移動さ
れるハーフミラ−を設りるとともに、そのハーフミラ−
に対して垂直方向から単色光を入射させる光源を設けて
、ハーフミラ−と被測定試料表面とによって光波干渉δ
１を形成し、その干渉出力を光源とハーフミラ−との間
に配設された集光系によって取り出し、その出力を光電
変換センサおよびカウンタからなる計測装置に導いて圧
子の試料表面への侵入深さを導出し、その値から試料硬
度をめ得るよう構成したことにある。
（ホ）実施例
本発明の実施例を、以下に図面に基づいて説明する。
図面は本発明実施例の要部構成図である。
圧子１が先端に固着された圧子取（（Ｊ軸２は、試料表
面Ｓに対して垂直方向に上下動し得るよう構成され、加
圧錘３の重量に応した荷重で圧ｒ１を試料表面Ｓに押圧
することができる。
面Ｓに対して垂直方向に上下動し得るよう構成され、加
圧錘３の重量に応した荷重で圧ｒ１を試料表面Ｓに押圧
することができる。
圧子１の先端に近接して圧子数イク」軸２の作動方向と
直交する面上には、圧子数イ１軸２に連動する干渉計用
ハーフミラ−４が設りられている。その干渉計用ハーフ
ミラ−４の上方には半導体レーザ５が設けられており、
干渉計用ハーフミラ−４に対して垂直方向からレーザビ
ームを照射することができる。
直交する面上には、圧子数イ１軸２に連動する干渉計用
ハーフミラ−４が設りられている。その干渉計用ハーフ
ミラ−４の上方には半導体レーザ５が設けられており、
干渉計用ハーフミラ−４に対して垂直方向からレーザビ
ームを照射することができる。
このレーザビームの一部は干渉計用ハーソミラー４によ
って反射され、残りは干渉計用ハーフミラ−４を透過し
て鏡面に仕上げられた試＊１表面Ｓによって反射される
。その試料表面Ｓによる反射光の一部は再び干渉計用ハ
ーフミラ−４を下方から透過するが、その透過光は先の
干渉計用ハーフミラ−４の反射光と重なり合って干渉を
おこし、試料表面Ｓと干渉計用ハーフミラ−４とのなす
距８１１に応じた光の明暗列が形成される。ずなわぢ、
半導体レーザ５を光源とし、試料表面Ｓを固定鏡、干渉
Ｂ１用ハーフミラ−４を移動鏡とするコモン・パス形の
光波干渉計が形成される。その干渉出力は半導体レーザ
５と干渉計用ハーフミラ−４の間に配設された集光用ハ
ーフミラ−６によっ°ζ取り出され、フォトダイオード
７に人力されて電気信号に変換された後、カウンタ８に
導びかれて明暗列が計数されるよう構成されている。
って反射され、残りは干渉計用ハーフミラ−４を透過し
て鏡面に仕上げられた試＊１表面Ｓによって反射される
。その試料表面Ｓによる反射光の一部は再び干渉計用ハ
ーフミラ−４を下方から透過するが、その透過光は先の
干渉計用ハーフミラ−４の反射光と重なり合って干渉を
おこし、試料表面Ｓと干渉計用ハーフミラ−４とのなす
距８１１に応じた光の明暗列が形成される。ずなわぢ、
半導体レーザ５を光源とし、試料表面Ｓを固定鏡、干渉
Ｂ１用ハーフミラ−４を移動鏡とするコモン・パス形の
光波干渉計が形成される。その干渉出力は半導体レーザ
５と干渉計用ハーフミラ−４の間に配設された集光用ハ
ーフミラ−６によっ°ζ取り出され、フォトダイオード
７に人力されて電気信号に変換された後、カウンタ８に
導びかれて明暗列が計数されるよう構成されている。
以上の本発明実施例で試料硬度を測定するとき、先ず加
圧錘３を載セない状態で圧子１を試料表面Ｓに接触させ
、カウンタ８をリセットする。次に加圧錘３を載・Ｕて
圧子１を試料表面Ｓに侵入させる。このとき、その侵入
深さだけ干渉計用ハーフミラ−４が試料表面Ｓに近づき
、その移動量に応して光波干渉出力の明暗列が変化する
が、その値がカウンタ８によって計数される。その計数
値にレーザビームの波長を乗算すれば、圧子１の試料表
面Ｓへの侵入深さの絶対値が得られるごとになる。その
侵入深さは、試料硬度と所定の相関を有するから、あら
かじめめたその相関関係に基づいて試料硬度に換算する
ことができる。
圧錘３を載セない状態で圧子１を試料表面Ｓに接触させ
、カウンタ８をリセットする。次に加圧錘３を載・Ｕて
圧子１を試料表面Ｓに侵入させる。このとき、その侵入
深さだけ干渉計用ハーフミラ−４が試料表面Ｓに近づき
、その移動量に応して光波干渉出力の明暗列が変化する
が、その値がカウンタ８によって計数される。その計数
値にレーザビームの波長を乗算すれば、圧子１の試料表
面Ｓへの侵入深さの絶対値が得られるごとになる。その
侵入深さは、試料硬度と所定の相関を有するから、あら
かじめめたその相関関係に基づいて試料硬度に換算する
ことができる。
以上の実施例において、光波干渉計の固定鏡として試料
表面Ｓそのものを利用したが、試料表面Ｓの鏡面部分の
平面度がＩＭにくい場合には、試料表面Ｓに対して固定
される他の鏡面を別途用いることもできる。また、レー
ザビームを用いずに所定の単色光を用いても同様な結果
をＩＭることができる。
表面Ｓそのものを利用したが、試料表面Ｓの鏡面部分の
平面度がＩＭにくい場合には、試料表面Ｓに対して固定
される他の鏡面を別途用いることもできる。また、レー
ザビームを用いずに所定の単色光を用いても同様な結果
をＩＭることができる。
（へ）効果
以上説明したように、本発明によれば、測定者が顕微鏡
等によって圧痕寸法等を実測しなくても試料硬度をめる
ことができるので、測定者に掛かる負担が軽減されると
ともに、圧子加圧時に同時に侵入深さが測定されるので
、乙］す定のスピードアップ並びに能率向上に寄与する
ところ大である。
等によって圧痕寸法等を実測しなくても試料硬度をめる
ことができるので、測定者に掛かる負担が軽減されると
ともに、圧子加圧時に同時に侵入深さが測定されるので
、乙］す定のスピードアップ並びに能率向上に寄与する
ところ大である。
また、従来顕微鏡を用いて圧痕を測定していたマイクロ
ビッカース硬さ試験機等に本発明を適用すれば、顕微鏡
が不要となる為コストを低減させることができる。更に
、圧子侵入深さに関するデー夕が簡単な装置によって即
座に得られるので、従来のようなＴＶシステム等を用い
て自動化する場合に佳しで極めて容易かつ安価に自動化
することができる。
ビッカース硬さ試験機等に本発明を適用すれば、顕微鏡
が不要となる為コストを低減させることができる。更に
、圧子侵入深さに関するデー夕が簡単な装置によって即
座に得られるので、従来のようなＴＶシステム等を用い
て自動化する場合に佳しで極めて容易かつ安価に自動化
することができる。
図面は本発明実施例の要部構成図である。
１−圧子 ２−圧子取付軸
３−加圧錘 ４−干渉針用ハーフミラー５−半導体レー
ザ ６−集光用ハーフミラ−７−フォトダイオード ８−カウンタ 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人 弁理士西１）新
ザ ６−集光用ハーフミラ−７−フォトダイオード ８−カウンタ 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)
- 所定荷重のもとに試料表面に圧子を押圧し、形成された
圧痕の大きさに基づいて当該試料の硬度を測定する装置
において、上記圧子の先端に近接してその圧子の運動方
向に直交する面上に配設され、かつ、上記圧子と連動す
るハーフミラ−と、そのハーフミラ−に対して垂直方向
から単色光を入射さ−Ｕる光源と、その光源と上記ハー
フミラ−との間に配設され、上記ハーフミラ−と試料表
面とで形成される光波干渉計の出力を取り出す為の集光
系と、光電変換センサとカウンタとから成り、上記集光
系により取り出された光波干渉出力をＢ１測する計測装
置とを有し、上記圧子の試料表面への侵入量を上記光波
干渉計の出力からめることにより試料硬度を測定し得る
よう構成したことを特徴とする硬度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19687883A JPS6088349A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 硬度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19687883A JPS6088349A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 硬度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6088349A true JPS6088349A (ja) | 1985-05-18 |
Family
ID=16365148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19687883A Pending JPS6088349A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 硬度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6088349A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5591902A (en) * | 1990-12-12 | 1997-01-07 | Castagner; Bernard | Dynamic pyrotechnical penetrometer |
| JP2007047068A (ja) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Mitsutoyo Corp | 押込み試験機、圧子軸及び変位測定方法 |
| JP2010243387A (ja) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Mitsubishi Electric Corp | インデンテーション法による遅れ破壊試験方法および試験装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5824201U (ja) * | 1981-08-10 | 1983-02-16 | 渋谷 厚 | 香水入りスリツパ |
-
1983
- 1983-10-19 JP JP19687883A patent/JPS6088349A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5824201U (ja) * | 1981-08-10 | 1983-02-16 | 渋谷 厚 | 香水入りスリツパ |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5591902A (en) * | 1990-12-12 | 1997-01-07 | Castagner; Bernard | Dynamic pyrotechnical penetrometer |
| JP2007047068A (ja) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Mitsutoyo Corp | 押込み試験機、圧子軸及び変位測定方法 |
| JP2010243387A (ja) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Mitsubishi Electric Corp | インデンテーション法による遅れ破壊試験方法および試験装置 |
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