JPS61124836A - 応力画像を得る装置 - Google Patents
応力画像を得る装置Info
- Publication number
- JPS61124836A JPS61124836A JP24678084A JP24678084A JPS61124836A JP S61124836 A JPS61124836 A JP S61124836A JP 24678084 A JP24678084 A JP 24678084A JP 24678084 A JP24678084 A JP 24678084A JP S61124836 A JPS61124836 A JP S61124836A
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- Japan
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- load
- frequency
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- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/24—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
- G01L1/248—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet using infrared
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は熱弾性効果を用いた応力分布画像を得る装置に
関する。
関する。
［従来の技術］
熱弾性効果を用いて非接触で試料の応力分布を測定する
ことが行われている。この測定は、試料の応力集中部位
の表面温度が、圧縮荷重を受けたとき上昇し、逆に引張
り荷重を受けたとき下降することに着目したものである
。すなわち、この測定では、試料に周期的に荷重を印加
し、その間、試料の温度に対応した試料表面からの赤外
線を検出しており、試料の各部分毎に荷重を加えたとき
の温度から荷重なし又は逆方向荷重を加えたときの温度
を差し引いた信号を得、この差信号に基づいて試料の温
度分布像、すなわち応力分布画像を得るようにしている
。
ことが行われている。この測定は、試料の応力集中部位
の表面温度が、圧縮荷重を受けたとき上昇し、逆に引張
り荷重を受けたとき下降することに着目したものである
。すなわち、この測定では、試料に周期的に荷重を印加
し、その間、試料の温度に対応した試料表面からの赤外
線を検出しており、試料の各部分毎に荷重を加えたとき
の温度から荷重なし又は逆方向荷重を加えたときの温度
を差し引いた信号を得、この差信号に基づいて試料の温
度分布像、すなわち応力分布画像を得るようにしている
。
［発明が解決しようとする問題点］
ところで、応力分布画像を得るためには、試料に周期的
に荷重を印加しなければならないが、この周期的な荷重
の変化の周波数が変動していると、荷重時の温度もその
変動に応じて変化するため、正確な応力分布画像を得る
ことはできない。
に荷重を印加しなければならないが、この周期的な荷重
の変化の周波数が変動していると、荷重時の温度もその
変動に応じて変化するため、正確な応力分布画像を得る
ことはできない。
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、荷重の
周波数が変動しても、正確な応力分布画像を得ることの
できる装置を提供することを目的としている。
周波数が変動しても、正確な応力分布画像を得ることの
できる装置を提供することを目的としている。
［問題点を解決するための手段］
本発明に基づく応力画像分布を得る装置は、被測定試料
に周期的な荷重を与える荷重印加手段と、該荷重が印加
されている試料の各部分からの赤外線を検出する手段と
、該試料に加えられる荷重変化に同期した周期的変化信
号から該変化の周波数に対応した信号を得る手段と、該
周期的変化の周波数が所定範囲内の周波数になったこと
を検知する手段と、該検知手段からの信号に基づき該検
出手段からの映像信号をサンプリングする手段と、該サ
ンプリングされた信号に基づいて応力画像を得るための
データ処理手段とを備えたことを特徴としている。
に周期的な荷重を与える荷重印加手段と、該荷重が印加
されている試料の各部分からの赤外線を検出する手段と
、該試料に加えられる荷重変化に同期した周期的変化信
号から該変化の周波数に対応した信号を得る手段と、該
周期的変化の周波数が所定範囲内の周波数になったこと
を検知する手段と、該検知手段からの信号に基づき該検
出手段からの映像信号をサンプリングする手段と、該サ
ンプリングされた信号に基づいて応力画像を得るための
データ処理手段とを備えたことを特徴としている。
［実施例］
以下本発明の一実施例を添附図面に基づいて詳述する。
第１図において、１は被測定試料であり、該試料１には
荷重印加１１２から荷重が印加されており、周期的に圧
縮、引張りを受けている。３は赤外線スキャナであり、
該赤外線スキャナ３は該試料１の表面からの赤外線を順
々に検出器に導き、映像信号を得るようにしている。該
映像信号は増幅器４によって増幅された後、Ａ−Ｄ変換
器５に供給されディジタル信号に変換される。該荷重印
加機２からは試料１に印加する荷重の変化に対応した信
号が発生されており、その信号は増幅器６によりて増幅
された後コンパレータ７に供給される。
荷重印加１１２から荷重が印加されており、周期的に圧
縮、引張りを受けている。３は赤外線スキャナであり、
該赤外線スキャナ３は該試料１の表面からの赤外線を順
々に検出器に導き、映像信号を得るようにしている。該
映像信号は増幅器４によって増幅された後、Ａ−Ｄ変換
器５に供給されディジタル信号に変換される。該荷重印
加機２からは試料１に印加する荷重の変化に対応した信
号が発生されており、その信号は増幅器６によりて増幅
された後コンパレータ７に供給される。
該コンパレータ７からの信号は第１と第２の単安定マル
チバイブレータ８．９に供給され、該２つの単安定マル
チバイブレータからのパルス信号は、カウンタ１ｏに供
給される。該カウンタ１０は該単安定マルチバイブレー
タ８．９からのパルスに応じてクロック信号発生回路１
１からのクロック信号のカウントを行い、その値をラッ
チ回路１２にラッチする。該ラッチ回路の値は第１と第
２のコンパレータ１３．１４に供給される。該第１と第
２のコンパレータの出力信号はアンド回路１５に供給さ
れ、該アンド回路１５の出力信号はアンド回路１６．１
７に供給される。該アンド回路１６には第１の単安定マ
ルチバイブレータ８からの信号も供給され、又、アンド
回路１７には第２の単安定マルチバイブレータ９からの
信号も供給されている。該アンド回路１６．１７からの
信号は、前記Ａ−Ｄ変換器５に供給されており、該Ａ−
Ｄ変換器５は該アンド回路からの信号に応じて映像信号
のサンプリングを行っている。該Ａ−Ｄ変換器５からの
信号はコンピュータの如きデータ処理手段１８を介して
メモリ１９に供給され記憶される。該データ処理手段１
８はメモリに記憶されたデータに基づいて所定の処理を
行い、その結果を表示装置２０に供給する。
チバイブレータ８．９に供給され、該２つの単安定マル
チバイブレータからのパルス信号は、カウンタ１ｏに供
給される。該カウンタ１０は該単安定マルチバイブレー
タ８．９からのパルスに応じてクロック信号発生回路１
１からのクロック信号のカウントを行い、その値をラッ
チ回路１２にラッチする。該ラッチ回路の値は第１と第
２のコンパレータ１３．１４に供給される。該第１と第
２のコンパレータの出力信号はアンド回路１５に供給さ
れ、該アンド回路１５の出力信号はアンド回路１６．１
７に供給される。該アンド回路１６には第１の単安定マ
ルチバイブレータ８からの信号も供給され、又、アンド
回路１７には第２の単安定マルチバイブレータ９からの
信号も供給されている。該アンド回路１６．１７からの
信号は、前記Ａ−Ｄ変換器５に供給されており、該Ａ−
Ｄ変換器５は該アンド回路からの信号に応じて映像信号
のサンプリングを行っている。該Ａ−Ｄ変換器５からの
信号はコンピュータの如きデータ処理手段１８を介して
メモリ１９に供給され記憶される。該データ処理手段１
８はメモリに記憶されたデータに基づいて所定の処理を
行い、その結果を表示装置２０に供給する。
上述した如き構成において、被測定試料１には、荷重印
加機２によって圧縮と引張りの荷重が周期的に印加され
ているが、この周期的変化に対応した第２図（ａ）に示
す信号が該荷重印加機２から得られる。該第２図（ａ）
に示す信号は、増幅された後コンパレータ７に供給され
、第２図（ｂ）に示す信号が得られる。該コンパレータ
７の出力信号は第１と第２の単安定マルチバイブレータ
８゜９に供給されるが、該第１の単安定マルチバイブレ
ータ８は供給される信号の立上りで第２図（Ｃ）に示す
パルス信号を発生し、該第２の単安定マルチバイブレー
タ９は供給される信号の立下がりで第２図（ｄ）に示す
パルス信号を発生する。該２つの単安定マルチバイブレ
ータ８．９の出力パルスはカウンタ１０に供給されるが
、該カウンタ１０は、第１の単安定マルチバイブレータ
８からのパルスによってそれまでのカウント値がクリア
されると同時にクロック信号のカウントを開始し、第２
の単安定マルチバイブレータ９からのパルス信号によっ
てそのカウントを停止する。該カウンタ１０のカウント
値は、ラッチ回路１２によってラッチされるが、該ラッ
チされたカウント値は、圧縮から引張りまでの荷重の１
周期の半分の時間に発生したクロック信号の数であり、
該荷重の変化の周波数に対応している。該ラッチ回路１
２にラッチされた値は第１と第２のコンパレータ１３゜
１４に供給される。
加機２によって圧縮と引張りの荷重が周期的に印加され
ているが、この周期的変化に対応した第２図（ａ）に示
す信号が該荷重印加機２から得られる。該第２図（ａ）
に示す信号は、増幅された後コンパレータ７に供給され
、第２図（ｂ）に示す信号が得られる。該コンパレータ
７の出力信号は第１と第２の単安定マルチバイブレータ
８゜９に供給されるが、該第１の単安定マルチバイブレ
ータ８は供給される信号の立上りで第２図（Ｃ）に示す
パルス信号を発生し、該第２の単安定マルチバイブレー
タ９は供給される信号の立下がりで第２図（ｄ）に示す
パルス信号を発生する。該２つの単安定マルチバイブレ
ータ８．９の出力パルスはカウンタ１０に供給されるが
、該カウンタ１０は、第１の単安定マルチバイブレータ
８からのパルスによってそれまでのカウント値がクリア
されると同時にクロック信号のカウントを開始し、第２
の単安定マルチバイブレータ９からのパルス信号によっ
てそのカウントを停止する。該カウンタ１０のカウント
値は、ラッチ回路１２によってラッチされるが、該ラッ
チされたカウント値は、圧縮から引張りまでの荷重の１
周期の半分の時間に発生したクロック信号の数であり、
該荷重の変化の周波数に対応している。該ラッチ回路１
２にラッチされた値は第１と第２のコンパレータ１３゜
１４に供給される。
該第１のコンパレータ１３は上限の周波数に対応した値
と該ランチ回路１２にラッチされた値とを比較しており
、該ラッチされた値が該上限の周波数に対応した値以下
の時、第２図（ｅ）に示すハイレベル信号を発生する。
と該ランチ回路１２にラッチされた値とを比較しており
、該ラッチされた値が該上限の周波数に対応した値以下
の時、第２図（ｅ）に示すハイレベル信号を発生する。
該第２のコンパレータ１４は下限の周波数に対応した値
と該ラッチ回路１２にラッチされた値とを比較しており
、該ラッチされた値が該下限の周波数に対応した値以上
の時、第２図（ｆ）に示すハイレベル信号を発生する。
と該ラッチ回路１２にラッチされた値とを比較しており
、該ラッチされた値が該下限の周波数に対応した値以上
の時、第２図（ｆ）に示すハイレベル信号を発生する。
該第２図（ｅ）と第２図（ｆ）に示す信号はアンド回路
１５に供給され、該アンド回路１５からは第２図（Ｑ）
に示す信号が得られる。該アンド回路１５からの信号は
アンド回路１６．１７に供給される。該アンド回路１６
には第１の単安定マルチバイブレータ８からのパルス信
号も供給されており、該アンド回路１５からハイレベル
信号が供給された時、すなわち、荷重の変化の周波数が
所定の範囲内の時、圧縮開始のパルス信号がＡ−Ｄ変換
器５に供給され、その時スキャナ３ｈ１らの映像信号は
、圧縮時信号としてサンプリングされディジタル信号に
変換されてデータ処理装置に供給される。一方、該アン
ド回路１７には第２の単安定マルチバイブレータ９から
のパルス信号も供給されており、該アンド回路１５から
ハイレベル信号が供給された時、すなわち、荷重の変化
の周波数が所定の範囲内の時、引張り開始のパルス信号
がＡ−Ｄ変換器５に供給され、その時スキャナ３からの
映像信号は、引張り時信号としてサンプリングされディ
ジタル信号に変換されてデータ処理装置１８に供給され
る。該圧縮時信号と引張り時信号は試料表面の位置に応
じてメモリ１つに記憶され、試料表面のスキャナ３によ
る多数回の走査に基づいた多数のデータはメモリ１９内
で積算される。この所定回の積算が終了した後、該デー
タ処理装置１８は試料各部毎に圧縮時信号と引張り時信
号との信号強度の差を求め、この差の信号を映像表示袋
！２０に供給することから、該表示装置には試料の応力
分布が表示されることになる。
１５に供給され、該アンド回路１５からは第２図（Ｑ）
に示す信号が得られる。該アンド回路１５からの信号は
アンド回路１６．１７に供給される。該アンド回路１６
には第１の単安定マルチバイブレータ８からのパルス信
号も供給されており、該アンド回路１５からハイレベル
信号が供給された時、すなわち、荷重の変化の周波数が
所定の範囲内の時、圧縮開始のパルス信号がＡ−Ｄ変換
器５に供給され、その時スキャナ３ｈ１らの映像信号は
、圧縮時信号としてサンプリングされディジタル信号に
変換されてデータ処理装置に供給される。一方、該アン
ド回路１７には第２の単安定マルチバイブレータ９から
のパルス信号も供給されており、該アンド回路１５から
ハイレベル信号が供給された時、すなわち、荷重の変化
の周波数が所定の範囲内の時、引張り開始のパルス信号
がＡ−Ｄ変換器５に供給され、その時スキャナ３からの
映像信号は、引張り時信号としてサンプリングされディ
ジタル信号に変換されてデータ処理装置１８に供給され
る。該圧縮時信号と引張り時信号は試料表面の位置に応
じてメモリ１つに記憶され、試料表面のスキャナ３によ
る多数回の走査に基づいた多数のデータはメモリ１９内
で積算される。この所定回の積算が終了した後、該デー
タ処理装置１８は試料各部毎に圧縮時信号と引張り時信
号との信号強度の差を求め、この差の信号を映像表示袋
！２０に供給することから、該表示装置には試料の応力
分布が表示されることになる。
このように、上述した実施例では、試料に印加される荷
重変化の１周期毎に周波数に対応した半周期の時間を検
知し、この検知信号が所定範囲の時、次の１周期の量温
度信号のサンプリングを行うように構成しており、予め
定められた周波数で試料に荷重が印加された状態におけ
る温度信号のみを選択的に得ることができ、表示装置に
は試料の正確な応力分布画像が表示される。尚、本発明
はこの実施例に限定されることなく幾多の変形が可能で
ある。例えば、試料の温度信号を連続的にＡ−Ｄ変換し
て時刻と共にメモリに記憶し、一方、試料に印加される
荷重変化の周波数を検知し、所定の周波数範囲となって
いるときの時刻を検知して記憶しておき、一連の測定が
終了した後、記憶されている全温度信号から該荷重変化
が所定の周波数範囲となった時刻の温度信号のみを取り
出し、所望のデータ処理を行うように構成しても良い。
重変化の１周期毎に周波数に対応した半周期の時間を検
知し、この検知信号が所定範囲の時、次の１周期の量温
度信号のサンプリングを行うように構成しており、予め
定められた周波数で試料に荷重が印加された状態におけ
る温度信号のみを選択的に得ることができ、表示装置に
は試料の正確な応力分布画像が表示される。尚、本発明
はこの実施例に限定されることなく幾多の変形が可能で
ある。例えば、試料の温度信号を連続的にＡ−Ｄ変換し
て時刻と共にメモリに記憶し、一方、試料に印加される
荷重変化の周波数を検知し、所定の周波数範囲となって
いるときの時刻を検知して記憶しておき、一連の測定が
終了した後、記憶されている全温度信号から該荷重変化
が所定の周波数範囲となった時刻の温度信号のみを取り
出し、所望のデータ処理を行うように構成しても良い。
又、試料に印加する荷重は、圧縮と引張りを周期的に行
うものに限定されず、圧縮と無荷重、あるいは無荷重と
引張りを周期的に試料に印加するようにしても良い。
うものに限定されず、圧縮と無荷重、あるいは無荷重と
引張りを周期的に試料に印加するようにしても良い。
［効果］
以上詳述した如く、本発明においては、試料へ印加され
る荷重の周波数を監視し、所定の周波数のときの温度信
号のみによって応力分布画像を得るように構成している
ため、正確な画像を（ｑることができる。
る荷重の周波数を監視し、所定の周波数のときの温度信
号のみによって応力分布画像を得るように構成している
ため、正確な画像を（ｑることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は第１図に
示した実施例の動作を説明するために用いた信号波形図
である。 １・・・試料 ２・・・荷重印加機３・・・ス
キャナ ４・・・増幅器５・・・Ａ−Ｄ変換器 ６・・・増幅器 ７・・・コンパレータ８．９・
・・単安定マルチバイブレータ１０・・・カウンタ １１・・・クロック信号発生器 １２・・・ラッチ回路 １３．１４・・・コンパレータ １５．１６．１７・・・アンド回路 １８・・・データ処理装置
示した実施例の動作を説明するために用いた信号波形図
である。 １・・・試料 ２・・・荷重印加機３・・・ス
キャナ ４・・・増幅器５・・・Ａ−Ｄ変換器 ６・・・増幅器 ７・・・コンパレータ８．９・
・・単安定マルチバイブレータ１０・・・カウンタ １１・・・クロック信号発生器 １２・・・ラッチ回路 １３．１４・・・コンパレータ １５．１６．１７・・・アンド回路 １８・・・データ処理装置
Claims (3)
- （１）被測定試料に周期的な荷重を与える荷重印加手段
と、該荷重が印加されている試料の各部分からの赤外線
を検出する手段と、該試料に加えられる荷重変化に同期
した周期的変化信号から該変化の周波数に対応した信号
を得る手段と、該周期的変化の周波数が所定範囲内の周
波数になったことを検知する手段と、該検知手段からの
信号に基づき該赤外線検出手段からの映像信号をサンプ
リングする手段と、該サンプリングされた信号に基づい
て応力画像を得るためのデータ処理手段とを備えた応力
画像を得る装置。 - （２）該試料に加えられる荷重の周期的変化の１周期毎
に周波数に対応した信号が得られ、周波数が所定の範囲
内の場合には、次の周期的変化の１周期に映像信号のサ
ンプリングが行われる特許請求の範囲第１項記載の応力
画像を得る装置。 - （３）該検出手段からの映像信号は、時刻に応じてメモ
リに記憶され、一方、周期的変化の周波数が所定の範囲
内となった時刻も併せて記憶されており、データ処理手
段は記憶された両信号に基づいて必要データのサンプリ
ングを行うように構成した特許請求の範囲第１項記載の
応力画像を得る装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24678084A JPS61124836A (ja) | 1984-11-21 | 1984-11-21 | 応力画像を得る装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24678084A JPS61124836A (ja) | 1984-11-21 | 1984-11-21 | 応力画像を得る装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61124836A true JPS61124836A (ja) | 1986-06-12 |
| JPH0453247B2 JPH0453247B2 (ja) | 1992-08-26 |
Family
ID=17153548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24678084A Granted JPS61124836A (ja) | 1984-11-21 | 1984-11-21 | 応力画像を得る装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61124836A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007163390A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Jfe Steel Kk | 構造物の欠陥検出方法および装置 |
-
1984
- 1984-11-21 JP JP24678084A patent/JPS61124836A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007163390A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Jfe Steel Kk | 構造物の欠陥検出方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0453247B2 (ja) | 1992-08-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |