Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4052989B2 - Elastic modulus measuring device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4052989B2 - Elastic modulus measuring device - Google Patents

Elastic modulus measuring device Download PDF

Info

Publication number
JP4052989B2
JP4052989B2 JP2003277230A JP2003277230A JP4052989B2 JP 4052989 B2 JP4052989 B2 JP 4052989B2 JP 2003277230 A JP2003277230 A JP 2003277230A JP 2003277230 A JP2003277230 A JP 2003277230A JP 4052989 B2 JP4052989 B2 JP 4052989B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
test piece
elastic modulus
displacement
amount
lower arm
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003277230A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005043199A (en
Inventor
静人 吉村
次郎 原田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
A&D Holon Holdings Co Ltd
Original Assignee
A&D Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by A&D Co Ltd filed Critical A&D Co Ltd
Priority to JP2003277230A priority Critical patent/JP4052989B2/en
Publication of JP2005043199A publication Critical patent/JP2005043199A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4052989B2 publication Critical patent/JP4052989B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

この発明は、弾性率測定装置に関し、特に、試験片を一度装着することで、微小な変位領域から大きい変位領域までの広範囲の測定が可能になる弾性率測定装置に関するものである。   The present invention relates to an elastic modulus measuring apparatus, and more particularly to an elastic modulus measuring apparatus that enables a wide range of measurement from a minute displacement region to a large displacement region by mounting a test piece once.

金属材料などの弾性率を測定する際には、引張圧縮試験機で定型の試験片の両端を挟持し、引張弾性率を測定する場合には、試験片に引張荷重を加え、圧縮弾性率の場合には、圧縮荷重を加え、曲げ弾性率の場合には、曲げ荷重を加え、その際の試験片の形状変化を、試験片にマークされた標線間の変位量として求め、印加した荷重値と変位量から引張,圧縮,曲げ弾性率を求めていた。   When measuring the elastic modulus of a metal material, etc., hold both ends of a standard test piece with a tensile and compression tester, and when measuring the tensile elastic modulus, apply a tensile load to the test piece, In the case of compressive load, in the case of flexural modulus, the bending load is applied, and the shape change of the test piece at that time is obtained as the amount of displacement between the marked lines marked on the test piece. The tensile, compressive, and flexural moduli were obtained from the values and displacement.

図6には、このような弾性率の測定装置の要部が示されている。同図において、1および2は、試験片Sの両端を挟持する上および下ジョーであり、試験片Sの標線位置には、歪ゲージ3を有する伸び計4が、一対の係止クリップ5で取付けられている。   FIG. 6 shows a main part of such an elastic modulus measuring apparatus. In the figure, reference numerals 1 and 2 denote upper and lower jaws that sandwich both ends of the test piece S. At the marked line position of the test piece S, an extensometer 4 having a strain gauge 3 is connected to a pair of locking clips 5. Installed in.

この測定装置では、上および下ジョー1,2を電動式のボールネジなどで駆動して、試験片Sに荷重を加え、その際の試験片Sの伸びを歪ゲージ3で検出して引張弾性率などを求めるが、この際に、歪ケージ3から送出する電気信号を増幅することにより、比較的高い分解性能が得られる。   In this measuring apparatus, the upper and lower jaws 1 and 2 are driven by an electric ball screw or the like, a load is applied to the test piece S, and the elongation of the test piece S at that time is detected by the strain gauge 3 to detect the tensile elastic modulus. In this case, relatively high decomposition performance can be obtained by amplifying the electric signal transmitted from the strain cage 3.

また、例えば、特許文献1ないしは2には、歪ゲージ3を備えた伸び計4に替えて、試験片Sに設けた標線を、CCDカメラで撮像して、試験片Sに荷重を加えたときの変位量を非接触方式で測定する弾性率測定装置も提案されている。   Further, for example, in Patent Documents 1 and 2, in place of the extensometer 4 provided with the strain gauge 3, a mark line provided on the test piece S is imaged with a CCD camera, and a load is applied to the test piece S. An elastic modulus measuring device that measures the amount of displacement at a time by a non-contact method has also been proposed.

しかしながら、このような従来の弾性率測定装置には、以下に説明する技術的な課題があった。
特開昭63−61106号公報 特許第3350272号公報
However, such a conventional elastic modulus measuring device has technical problems described below.
JP 63-61106 A Japanese Patent No. 3350272

すなわち、図6に示した測定装置や特許文献1,2に開示されている測定装置は、比較的微小な変位量を測定するものであって、通常、試験片Sの伸び量が2mm程度までしか測定することができなかった。   That is, the measuring device shown in FIG. 6 and the measuring devices disclosed in Patent Documents 1 and 2 measure a relatively small displacement amount, and the elongation amount of the test piece S is usually up to about 2 mm. However, it could only be measured.

ところが、例えば、硬質プラスチック材料においては、伸び量が微小な領域から、伸び量が大きな領域までの、広範囲の弾性率測定が要請されているが、前述した従来の測定装置では、これに対応することができなかった。   However, for example, in a hard plastic material, elastic modulus measurement is required in a wide range from a region where the amount of elongation is very small to a region where the amount of elongation is large. I couldn't.

この場合、測定領域が異なる2つの弾性率測定装置を用いて、微小な伸び領域と大きな伸び領域の弾性率測定を別々に行うことが考えられる。ところが、このような試験方法で、同種の試験片を測定装置に個別に取付けると、材料の一貫性が損なわれるので、同じ試験片Sを用いることになるが、このような手段では、試験片Sの着脱が面倒で、しかも、着脱位置が異なると、測定の信頼性が損なわれるという問題もあった。   In this case, it is conceivable to measure the elastic modulus separately for the minute elongation region and the large elongation region using two elastic modulus measuring devices having different measurement regions. However, if the same kind of test piece is individually attached to the measuring device by such a test method, the consistency of the material is lost, and therefore the same test piece S is used. There is also a problem that the reliability of the measurement is impaired if the attachment / detachment of S is troublesome and the attachment / detachment position is different.

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、試験片を一度装着することで、微小な変位領域から大きい変位領域までの広範囲の測定が可能になる弾性率測定装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such conventional problems, and its object is to measure a wide range from a minute displacement region to a large displacement region by mounting a test piece once. An object of the present invention is to provide an elastic modulus measuring apparatus that enables the above.

上記目的を達成するために、本発明は、試験片の両端を挟持する上,下ジョー部と、前記試験片の長手方向の中央部分を、上下方向に所定の間隔を隔てて挟持する上および下アーム部と、前記上および下アーム部を上下移動自在に支持するポストと、前記上,下ジョー部を介して、前記試験片に荷重を印加した際に、前記試験片に対する前記上および下アーム部の挟持位置の変位量を測定する変位測定部とを有する弾性率測定装置において、前記変位測定部は、前記変位量を、平行光束の透過量に変換して検出する光学測定器と、前記変位量を、前記ポストに沿って前記上および下アーム部が上下移動する移動量に変換して検出する機械式測定器とを設けた。   In order to achieve the above object, the present invention holds the both ends of the test piece, and holds the lower jaw part and the central part in the longitudinal direction of the test piece at a predetermined interval in the vertical direction and When a load is applied to the test piece via a lower arm part, a post that supports the upper and lower arm parts so as to be movable up and down, and the upper and lower jaw parts, the upper and lower parts with respect to the test piece are applied. An elastic modulus measuring device having a displacement measuring unit that measures a displacement amount of a holding position of the arm unit, the displacement measuring unit converts the displacement amount into a transmission amount of a parallel light beam, and detects an optical measurement device; And a mechanical measuring device that detects the displacement amount by converting the displacement amount into a movement amount in which the upper and lower arm portions move up and down along the post.

このように構成した弾性率測定装置によれば、試験片に荷重を印加した際に、試験片に対する上および下アーム部の挟持位置の変位量を測定する変位測定部は、変位量を、平行光束の透過量に変換して検出する光学測定器と、変位量を、ポストに沿って上および下アーム部が上下移動する移動量に変換して検出する機械式測定器とを設けているので、伸び量などの変位量が微小な領域では、光学測定器による試験片の変位量を検出することができるとともに、伸び量などの変位量がが大きくなる領域では、機械式測定器による試験片の変位量を測定することができる。このような測定は、試験片を一度上,下ジョー部と上,下アーム部とに挟持させると、これを取り外すことなく連続して測定することができる。   According to the elastic modulus measuring apparatus configured as described above, when a load is applied to the test piece, the displacement measuring unit that measures the displacement amount of the clamping position of the upper and lower arm portions with respect to the test piece is configured so that the displacement amount is parallel. An optical measuring device that converts and detects the amount of transmitted light and a mechanical measuring device that converts and detects the amount of displacement into the amount of movement of the upper and lower arms along the post. In areas where the amount of displacement such as elongation is very small, the amount of displacement of the test piece can be detected by an optical measuring instrument, and in areas where the amount of displacement such as elongation is large, The amount of displacement can be measured. Such measurement can be continuously performed without removing the test piece once it is held between the upper and lower jaw portions and the upper and lower arm portions.

前記光学測定器は、対向配置される前記平行光束の投射部と受光部とを備え、前記投射部と受光部との間に、前記上部および下部アームにそれぞれ取付けられた遮光板を配置することができる。   The optical measuring instrument includes a projecting portion and a light receiving portion of the parallel light beams arranged to face each other, and a light shielding plate attached to each of the upper and lower arms is disposed between the projection portion and the light receiving portion. Can do.

前記投射部と受光部および遮光板は、その前面にエアを噴出するエア配管を設けることができる。   The projection unit, the light receiving unit, and the light shielding plate may be provided with an air pipe for ejecting air on the front surface thereof.

前記機械式測定器は、前記上部および下部アームが上下移動する移動量を検出するロータリエンコーダを設けることができる。   The mechanical measuring instrument may be provided with a rotary encoder that detects the amount of movement of the upper and lower arms.

前記上および下アーム部は、前記試験片を常時挟持する方向にバネ付勢された一対の掴み具を備え、前記掴み具を相互に近接ないしは離間させて、その開閉を行う楕円ロッドを設けることができる。   The upper and lower arm portions are provided with a pair of grippers that are spring-biased in a direction in which the test piece is always clamped, and provided with an elliptical rod that opens and closes the grippers close to or apart from each other. Can do.

前記試験片は、硬質プラスチックとすることができる。   The test piece may be a hard plastic.

本発明にかかる弾性率測定装置によれば、試験片を一度装着することで、微小な変位領域から大きい変位領域までの広範囲の測定が可能になる。   According to the elastic modulus measuring apparatus according to the present invention, it is possible to measure a wide range from a minute displacement region to a large displacement region by mounting the test piece once.

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1から図5は、本発明にかかる弾性率測定装置の一実施例を示している。これらの図に示した弾性率測定装置は上,下ジョー部10,12と、上,下アーム部14,16と、ポスト18と、変位測定部20とを備えている。   1 to 5 show an embodiment of an elastic modulus measuring apparatus according to the present invention. The elastic modulus measuring apparatus shown in these drawings includes upper and lower jaw portions 10 and 12, upper and lower arm portions 14 and 16, a post 18, and a displacement measuring portion 20.

上,下ジョー部10,12は、例えば、硬質プラスチックからなる試験片Sの両端を挟持して、引張,圧縮荷重などを印加するものであって、上下方向に対向するように配置されていて、図示省略のボールネジなどにより駆動される。下ジョー部12は、基台22に立設支持され、上ジョー部10は、図示省略のブラケットを介して、基台22に立設されてる支柱23に、垂設支持されている。   The upper and lower jaw portions 10 and 12 are, for example, sandwiching both ends of a test piece S made of hard plastic and applying a tensile or compressive load, and are arranged so as to face each other in the vertical direction. It is driven by a ball screw or the like (not shown). The lower jaw portion 12 is supported upright on the base 22, and the upper jaw portion 10 is supported upright on a column 23 standing on the base 22 through a bracket (not shown).

試験片Sは、例えば、ISO 3167に規定されているように、中央に位置する平行部分の幅が10mm、厚さ4mm、標線間距離50mm、挟持間隔115mmの多目的試験片を用いることができる。   As the test piece S, for example, as specified in ISO 3167, a multi-purpose test piece having a width of 10 mm, a thickness of 4 mm, a distance between marked lines of 50 mm, and a holding interval of 115 mm can be used. .

上,下アーム部14,16は、試験片Sの長手方向の中央部分を、上下方向に所定の間隔を隔てて挟持するものであって、基台22に立設されたポスト18に上下移動自在に支持されている。   The upper and lower arm portions 14 and 16 hold the central portion of the test piece S in the longitudinal direction at a predetermined interval in the vertical direction, and move up and down to the post 18 erected on the base 22. It is supported freely.

上,下アーム部14,16の詳細を図3および図4に示しており、本実施例の場合、上および下アーム部14,16は、ポスト18の長手軸方向に沿って所定の間隔を置いて配置され、実質的に同一構成になっている。   Details of the upper and lower arm portions 14 and 16 are shown in FIGS. 3 and 4. In this embodiment, the upper and lower arm portions 14 and 16 have a predetermined interval along the longitudinal axis direction of the post 18. Are arranged and have substantially the same configuration.

これらの図に示した上,下アーム部14,16は、筒部14a,16aと、一対のアーム14b,16b,14c,16cと、掴み具14d,16dと、コイルバネ14e,16eとを備えている。   The upper and lower arm portions 14 and 16 shown in these drawings include cylindrical portions 14a and 16a, a pair of arms 14b, 16b, 14c and 16c, gripping tools 14d and 16d, and coil springs 14e and 16e. Yes.

筒部14a,16aは、ポスト18に上下移動可能に挿通される両端が開口した円筒体であって、一端に一対のアーム14b,16b,14c,16cが固設されている。一対のアーム14b,16b,14c,16cは、細幅の板状体であって、一対が対面するように配置されている。   The cylindrical portions 14a and 16a are cylindrical bodies having both ends that are inserted through the post 18 so as to be movable up and down, and a pair of arms 14b, 16b, 14c, and 16c are fixed to one end. The pair of arms 14b, 16b, 14c, and 16c are narrow plate-like bodies, and are disposed so that the pair faces each other.

掴み具14d,16dは、一端側の外周面が曲面状に形成された一対の挟持板140d,160dを有し、各挟持板140d,160dは、アーム14b,16b,14c,16cの先端に、対向するように取付けられていて、挟持板140d,160dの曲面状部分の間に試験片Sが挟持されるようになっている。   The gripping tools 14d and 16d have a pair of sandwiching plates 140d and 160d whose outer peripheral surface on one end side is formed in a curved shape, and the sandwiching plates 140d and 160d are provided at the tips of the arms 14b, 16b, 14c and 16c, respectively. The test piece S is clamped between the curved portions of the clamping plates 140d and 160d.

コイルバネ14e,16eは、対向配置された一対のアーム14b,16b,14c,16c間に渡設するように配置され、掴み具14d,16dの挟持板140d,160dが常時試験片Sを挟持する方向に付勢している。   The coil springs 14e and 16e are arranged so as to extend between a pair of arms 14b, 16b, 14c, and 16c arranged to face each other, and the holding plates 140d and 160d of the gripping tools 14d and 16d always hold the test piece S. Is energized.

なお、図4に符号14f(16f)で示した部材は、一対のアーム14b,16b,14c,16c間に渡設するように配置されたコイルバネ14e,16eの調整ネジであり、各挟持板140d,160dが掴み具14d,16dを閉じたときに相互に接触しないようにするために用いられる。   Note that the member denoted by reference numeral 14f (16f) in FIG. 4 is an adjustment screw for the coil springs 14e and 16e arranged so as to be provided between the pair of arms 14b, 16b, 14c and 16c, and each clamping plate 140d. , 160d are used to prevent contact with each other when the grippers 14d, 16d are closed.

本実施例の場合、対向配置された一対のアーム14b,16b,14c,16c間には、掴み具14d,16dの挟持板140d,160dを相互に近接ないしは離間させ、その開閉を行う楕円ロッド24が設置されている。   In the case of the present embodiment, the sandwiching plates 140d and 160d of the gripping tools 14d and 16d are brought close to or away from each other between the pair of arms 14b, 16b, 14c and 16c arranged to face each other, and the elliptical rod 24 is opened and closed. Is installed.

この楕円ロッド24は、長径と短径とを備えた楕円ないしは長円断面のロッドであって、基台22に回転自在に支持されていて、ポスト18と平行に立設されている。   The elliptical rod 24 is an elliptical or elliptical rod having a major axis and a minor axis, is rotatably supported by the base 22 and is erected in parallel with the post 18.

楕円ロッド24が対向配置された一対のアーム14b,16b,14c,16cを挿通する個所には、当接片14g,16gが対向するように各アーム14b,16b,14c,16cの内面に固設されていて、楕円ロッド24を回転させて、その長径側が当接片14g,16gに当接すると、コイルバネ14e,16eの付勢力に抗して、掴み具14d,16dの挟持板140d,160dを相互に離間させて、間隔が広がり、挟持板140d,160d間に試験片Sの挿入が可能になる。   Fixed to the inner surface of each arm 14b, 16b, 14c, 16c so that the abutting pieces 14g, 16g are opposed to each other at a portion through which the pair of arms 14b, 16b, 14c, 16c on which the elliptical rods 24 are arranged to face each other. Then, when the elliptical rod 24 is rotated and the longer diameter side comes into contact with the contact pieces 14g and 16g, the clamping plates 140d and 160d of the gripping tools 14d and 16d are moved against the urging force of the coil springs 14e and 16e. It is spaced apart from each other and the interval is widened, so that the test piece S can be inserted between the sandwiching plates 140d and 160d.

この状態から楕円ロッド24をさらに回転させて、その短径側が当接片14g,16gに当接するようになると、コイルバネ14e,16eの付勢力により、掴み具14d,16dの挟持板140d,160dを相互に近接させて、間隔が狭まり、挟持板140d,160d間に試験片Sを挟持することになる。この状態は、コイルバネ14e,16eの付勢力により維持される。   When the elliptical rod 24 is further rotated from this state and the short diameter side comes into contact with the contact pieces 14g and 16g, the clamping plates 140d and 160d of the gripping tools 14d and 16d are moved by the urging force of the coil springs 14e and 16e. The space | interval narrows mutually and the test piece S is clamped between the clamping plates 140d and 160d. This state is maintained by the urging force of the coil springs 14e and 16e.

なお、図1および図3に符号26で示した部材は、上および下アーム部14,16間に介装された間隔保持用スペーサであり、このスペーサ26は、ネジロッド26aと、これに当接するローラ26bとを備え、ネジロッド26aのねじ込み量により、上および下アーム部14,16間の間隔が調節できるようになっている。   The member denoted by reference numeral 26 in FIGS. 1 and 3 is a space retaining spacer interposed between the upper and lower arm portions 14 and 16, and this spacer 26 abuts against the screw rod 26a. The roller 26b is provided, and the distance between the upper and lower arm portions 14 and 16 can be adjusted by the screwing amount of the screw rod 26a.

また、符号28は、一端が下アーム部16の下方に当接するストッパであって、このストッパ28は、ポスト18に上下移動自在に支持されていて、下限設定カラー30によりその上下位置の調節ができるようになっている。   Reference numeral 28 denotes a stopper whose one end abuts below the lower arm portion 16, and this stopper 28 is supported by the post 18 so as to be movable up and down, and its upper and lower positions can be adjusted by the lower limit setting collar 30. It can be done.

一方、変位測定部20は、上,下ジョー部10,12を介して、試験片Sに荷重を印加した際に、試験片Sに対する上および下アーム部14,16の挟持位置の変位量を測定することを基本構成としている。   On the other hand, when a load is applied to the test piece S via the upper and lower jaw parts 10 and 12, the displacement measuring unit 20 determines the displacement amount of the clamping position of the upper and lower arm parts 14 and 16 with respect to the test piece S. The basic configuration is to measure.

本実施例の場合、変位測定部20は、上および下アーム部14,16の挟持位置の変位量を、平行光束Lの透過量に変換して検出する光学測定器20aと、変位量を、ポスト18に沿って上および下アーム部14,16が上下移動する移動量に変換して検出する機械式測定器20bとから構成されている。   In the case of the present embodiment, the displacement measuring unit 20 converts the displacement amount of the holding positions of the upper and lower arm portions 14 and 16 into the transmission amount of the parallel light beam L, and detects the displacement amount. It comprises a mechanical measuring instrument 20b that detects the upper and lower arm portions 14, 16 along the post 18 by converting them into vertical movements.

光学測定器20aは、投射部200aと、受光部201aと、一対の遮光板202a,203aを備えている。投射部200aと受光部201aとは、図2に示すように、基台22に立設された二又状の支持部を備えた支持台32の先端に取付けられていて、対向するように配置されている。   The optical measuring instrument 20a includes a projection unit 200a, a light receiving unit 201a, and a pair of light shielding plates 202a and 203a. As shown in FIG. 2, the projection unit 200 a and the light receiving unit 201 a are attached to the tip of a support base 32 provided with a bifurcated support part erected on the base 22, and are arranged so as to face each other. Has been.

投射部200aは、図5にその詳細を示すように、レーザー光などのコヒーレント光源をポリゴンミラー、または、光学レンズにより拡散などさせて、所定の測定範囲をカバーすることができる面状の平行光束Lを、受光部201aに向けて投射するものである。   As shown in detail in FIG. 5, the projection unit 200a has a planar parallel light beam that can cover a predetermined measurement range by diffusing a coherent light source such as a laser beam with a polygon mirror or an optical lens. L is projected toward the light receiving unit 201a.

受光部201aは、例えば、ホトトランジスタやCdSなどで構成され、投射部200aから投射された平行光束Lを受けて、その受光量に応じた電気信号を外部に送出する。   The light receiving unit 201a is configured by, for example, a phototransistor or CdS, receives the parallel light beam L projected from the projection unit 200a, and sends an electric signal corresponding to the amount of received light to the outside.

一対の遮光板202a,203aは、対向配置された投射部200aと受光部201aとの間に設置される。これらの遮光板202a,203aは、一方の遮光板202aが上アーム部14に取付けられ、他方の遮光板203aが、下アーム部16に取付けられる。   The pair of light shielding plates 202a and 203a is installed between the projecting unit 200a and the light receiving unit 201a arranged to face each other. One of the light shielding plates 202 a and 203 a is attached to the upper arm portion 14, and the other light shielding plate 203 a is attached to the lower arm portion 16.

各遮光板202a,203aの取付けは、図4に示すように、各アーム部14,16の一方のアーム14c,16cの側面側に、取付けブラケット34を固設して、このブラケット34にそれぞれ支持され、その支持位置は、各遮光板202a,203aが同一垂直面内において、上下移動するように配置される。   As shown in FIG. 4, each of the light shielding plates 202 a and 203 a is attached to a mounting bracket 34 fixed to the side surface of one arm 14 c and 16 c of each arm portion 14 and 16 and supported by the bracket 34. The light shielding plates 202a and 203a are arranged so as to move up and down within the same vertical plane.

本実施例の場合、各遮光板202a,203aは、光路側に配置されたる端部がナイフエッジ状に形成されている。そして、また、本実施例の場合には、図5にその詳細を示すように、投射部200aと受光部201aおよび各遮光板203a,204aには、その前面にエアを噴出するエア配管36がそれぞれ配置されている。   In the case of the present embodiment, each of the light shielding plates 202a and 203a is formed in a knife edge shape at the end disposed on the optical path side. In the case of the present embodiment, as shown in detail in FIG. 5, the projection 200a, the light receiver 201a, and the light shielding plates 203a and 204a each have an air pipe 36 for ejecting air to the front surface thereof. Each is arranged.

このようなエア配管36を設けておくと、投射部200aと受光部201aおよび各遮光板203a,204aの表面に付着する浮遊物による測定誤差を排除することができる。この場合、特に、硬質プラスチックの計測においては、通常、試験片Sは、型抜きで製作されることが多く、複数の試験片Sを試験する際には、試験片S同士の付着を防止するために、粉末を試験片S間に介在させることが行われていて、そのまま計測をすると、微小な粉末が光学式測定器20aの場合には、測定誤差に繋がる。   Providing such an air pipe 36 can eliminate measurement errors due to floating substances adhering to the surfaces of the projection unit 200a, the light receiving unit 201a, and the light shielding plates 203a and 204a. In this case, particularly in the measurement of hard plastics, the test piece S is usually manufactured by die cutting, and when a plurality of test pieces S are tested, the adhesion between the test pieces S is prevented. Therefore, if the powder is interposed between the test pieces S and measurement is performed as it is, if the fine powder is the optical measuring instrument 20a, it leads to a measurement error.

このような場合に、エア配管36を介して、投射部200aと受光部201aおよび各遮光板203a,204aにエアを吹き付けると、粉末などの異物が除去され、特に、微小な変位量を測定する光学測定器20aの場合には、高精度を維持する上で好適なものとなる。   In such a case, when air is blown onto the projection unit 200a, the light receiving unit 201a, and the light shielding plates 203a and 204a via the air pipe 36, foreign matters such as powder are removed, and in particular, a minute displacement amount is measured. In the case of the optical measuring instrument 20a, it is suitable for maintaining high accuracy.

以上のように構成した光学測定器20aによれば、以下のようにして試験片Sの変位量が検出される。試験片Sの所定位置に、上および下アーム部14,16を挟持させて、上,下ジョー部10,12を介して、試験片Sに荷重を印加した際に、試験片Sの伸びなどにより、試験片Sに対する上および下アーム部14,16の挟持位置が変位すると、この変位は、取付けブラケット34を介して、各遮光板203a,204aに伝達され、変位量に応じて、遮光板203a,204aが上下移動する。   According to the optical measuring instrument 20a configured as described above, the displacement amount of the test piece S is detected as follows. When the load is applied to the test piece S through the upper and lower jaw parts 10 and 12 by holding the upper and lower arm parts 14 and 16 at predetermined positions of the test piece S, the elongation of the test piece S, etc. Thus, when the holding positions of the upper and lower arm portions 14 and 16 with respect to the test piece S are displaced, this displacement is transmitted to the respective light shielding plates 203a and 204a via the mounting bracket 34, and the light shielding plate is changed according to the displacement amount. 203a and 204a move up and down.

この場合、遮光板203a,204aは、投射部200aと受光部202aとの間に介装されているので、これが上下方向に移動すると、投射部200aから受光部201aに向けて投射されている平行光束Lの透過量に変動が生じ、この透過量の変動は、受光部201aが受ける光束の変位量として現れ、この変位量を受光部201aが検出する。つまり、本実施例の場合、光学測定器20aは、上および下アーム部14,16の挟持位置の変位量を、平行光束Lの透過量に変換して検出している。   In this case, since the light shielding plates 203a and 204a are interposed between the projection unit 200a and the light receiving unit 202a, when the light shielding plates 203a and 204a are moved in the vertical direction, they are projected from the projection unit 200a toward the light receiving unit 201a. A variation occurs in the transmission amount of the light beam L, and the variation in the transmission amount appears as a displacement amount of the light beam received by the light receiving unit 201a, and the light receiving unit 201a detects this displacement amount. That is, in the case of the present embodiment, the optical measuring instrument 20a detects the displacement amount of the clamping position of the upper and lower arm portions 14 and 16 by converting it into the transmission amount of the parallel light beam L.

一方、機械式測定器20bは、図3に示すように、上および下アーム部14,16が上下移動する移動量を検出するロータリエンコーダ200bを有している。ロータリエンコーダ200bは、金属ワイヤ201bを介して、上,下アーム部14,18に結合されていて、上および下アーム部14,16が上下方向に移動すると、その移動量がロータリーエンコーダ200bにより検出されるようになっている。   On the other hand, as shown in FIG. 3, the mechanical measuring instrument 20b has a rotary encoder 200b that detects the amount of movement of the upper and lower arm portions 14, 16 up and down. The rotary encoder 200b is coupled to the upper and lower arm portions 14 and 18 via the metal wire 201b. When the upper and lower arm portions 14 and 16 move in the vertical direction, the amount of movement is detected by the rotary encoder 200b. It has come to be.

ロータリーエンコーダ200bにより検出される上および下アーム部14,16の下方向移動量は、各アーム部14,16の掴み具14d,16dが試験片Sの中央部分を挟持しているので、試験片Sの変位量に相当すことになり、機械式測定器20bでは、試験片Sの変位量を、ポスト18に沿って上および下アーム部14,16が上下移動する移動量に変換して検出している。   The downward movement amounts of the upper and lower arm portions 14 and 16 detected by the rotary encoder 200b are determined by the gripping tools 14d and 16d of the arm portions 14 and 16 holding the central portion of the test piece S. In the mechanical measuring instrument 20b, the displacement amount of the test piece S is detected by converting the displacement amount of the test piece S into the movement amount in which the upper and lower arm portions 14 and 16 move up and down along the post 18. is doing.

さて、以上のように構成された弾性率測定装置によれば、まず、楕円ロッド24の長径が、当接片14g,16gに当接するように回転させて、掴み具14d,16dを開放させて、その間に試験片Sを挿入して、楕円ロッド24の短径が当接片14f,16fに当接するようにして、試験片Sを挟持させる。   Now, according to the elastic modulus measuring apparatus configured as described above, first, the elliptical rod 24 is rotated so that the long diameter of the elliptical rod 24 contacts the contact pieces 14g and 16g, and the gripping tools 14d and 16d are opened. The test piece S is inserted between them, and the test piece S is clamped so that the short diameter of the elliptical rod 24 contacts the contact pieces 14f and 16f.

次に、試験片Sの上下端を上および下ジョー部10,12に挟持させると、測定の準備が完了する。次いで、上および下ジョー部10,12を、例えば、相互に離間させる方向に移動させて、試験片Sに引張荷重を加えながら、その伸び量を光学測定器20aおよび機械式測定器20bにより測定する。伸び量が測定されると、印加した荷重値と伸び量から引張弾性率が求められる。   Next, when the upper and lower ends of the test piece S are held between the upper and lower jaw portions 10 and 12, preparation for measurement is completed. Next, the upper and lower jaw portions 10 and 12 are moved, for example, in directions away from each other, and a tensile load is applied to the test piece S, and the elongation amount is measured by the optical measuring instrument 20a and the mechanical measuring instrument 20b. To do. When the amount of elongation is measured, the tensile modulus is obtained from the applied load value and the amount of elongation.

この場合、光学測定器20aによる測定は、遮光板203a,204aが平行光束Lの遮光が可能な位置までであり、この位置は、例えば、試験片Sの変位量が25〜125μm程度の微小伸び領域とされる。そして、125μm以上の大きな伸び領域の測定は、機械式測定器20bにより継続して行われる。   In this case, the measurement by the optical measuring instrument 20a is up to a position where the light shielding plates 203a and 204a can shield the parallel light beam L, and this position is, for example, a minute extension in which the displacement amount of the test piece S is about 25 to 125 μm. It is considered as an area. And the measurement of a large elongation region of 125 μm or more is continuously performed by the mechanical measuring instrument 20b.

通常、プラスチック材料の試験に関しては、降伏現象を示さない試験片の場合、%歪、引張歪、引張破壊歪、または、降伏現象を示す試験片については、%歪、引張歪、引張破壊歪、引張強さ歪などとともに、引張初期弾性率を試験片Sの標線間で測定することが規定されている。この場合、高精度,高分解能で測定する必要がある初期弾性率は、他の試験項目の一部として、同一試験片で、同一時間に同一試験で測定する必要があるが、このような要請に十分に応えることができる。   Usually, regarding the test of plastic material, in the case of a test piece that does not show a yield phenomenon,% strain, tensile strain, tensile fracture strain, or for a test piece that shows a yield phenomenon,% strain, tensile strain, tensile fracture strain, It is specified that the tensile initial elastic modulus is measured between the marked lines of the test piece S together with the tensile strength strain and the like. In this case, the initial elastic modulus that needs to be measured with high accuracy and high resolution needs to be measured with the same test piece at the same time as the same test piece as part of other test items. Can fully respond to.

さて、以上のように構成した弾性率測定装置によれば、試験片Sに荷重を印加した際に、試験片Sに対する上および下アーム部14,16の挟持位置の変位量を測定する変位測定部20は、変位量を、平行光束の透過量に変換して検出する光学測定器20aと、変位量を、ポスト18に沿って上および下アーム部14,16が上下移動する移動量に変換して検出する機械式測定器20bとを設けているので、伸び量などの変位量が微小な領域では、光学測定器20aによる試験片Sの変位量を検出することができるとともに、伸び量などの変位量が大きくなる領域では、機械式測定器20bによる試験片Sの変位量を測定することができる。このような測定は、試験片Sを一度上,下ジョー部10,12および上および下アーム部14,16に挟持させると、これを取り外すことなく測定することができ、測定の自動化も可能になる。   Now, according to the elastic modulus measuring apparatus configured as described above, when a load is applied to the test piece S, a displacement measurement that measures the amount of displacement of the clamping positions of the upper and lower arm portions 14 and 16 with respect to the test piece S. The unit 20 converts the amount of displacement into an optical measuring device 20a that detects the amount of parallel light by transmitting it, and converts the amount of displacement into the amount of movement that the upper and lower arm portions 14, 16 move up and down along the post 18. Since the mechanical measuring device 20b is provided for detection, the displacement amount of the test piece S by the optical measuring device 20a can be detected in an area where the displacement amount such as the elongation amount is very small, and the elongation amount or the like. In the region where the amount of displacement increases, the amount of displacement of the test piece S by the mechanical measuring instrument 20b can be measured. In such a measurement, once the test piece S is held between the upper and lower jaw portions 10 and 12 and the upper and lower arm portions 14 and 16, the measurement can be performed without removing the test piece S, and the measurement can be automated. Become.

本発明にかかる弾性率測定装置は、硬質プラスチックなどのような微小な変位領域から大きい変位領域までの広範囲の弾性率測定に有効に利用することができる。   The elastic modulus measuring apparatus according to the present invention can be effectively used for measuring elastic modulus in a wide range from a minute displacement region such as a hard plastic to a large displacement region.

本発明にかかる弾性率測定装置の一実施例を示す側面図である。It is a side view which shows one Example of the elastic modulus measuring apparatus concerning this invention. 図1の要部平面図である。It is a principal part top view of FIG. 図1の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of FIG. 図3の平面図である。FIG. 4 is a plan view of FIG. 3. 図1に示した光学測定器の説明図である。It is explanatory drawing of the optical measuring device shown in FIG. 従来の弾性率測定装置の要部説明図である。It is principal part explanatory drawing of the conventional elasticity modulus measuring apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

S 試験片
10 上ジョー部
12 下ジョー部
14 上アーム部
16 下アーム部
18 ポスト
20 変位測定部
20a 光学測定器
20b 機械式測定器
22 基台
24 楕円ロッド
S Test piece 10 Upper jaw part 12 Lower jaw part 14 Upper arm part 16 Lower arm part 18 Post 20 Displacement measuring part 20a Optical measuring instrument 20b Mechanical measuring instrument 22 Base 24 Ellipse rod

Claims (6)

試験片の両端を挟持する上,下ジョー部と、
前記試験片の長手方向の中央部分を、上下方向に所定の間隔を隔てて挟持する上および下アーム部と、
前記上および下アーム部を上下移動自在に支持するポストと、
前記上,下ジョー部を介して、前記試験片に荷重を印加した際に、前記試験片に対する前記上および下アーム部の挟持位置の変位量を測定する変位測定部とを有する弾性率測定装置において、
前記変位測定部は、前記変位量を、平行光束の透過量に変換して検出する光学測定器と、
前記変位量を、前記ポストに沿って前記上および下アーム部が上下移動する移動量に変換して検出する機械式測定器とを備えたことを特徴とする弾性率測定装置。
Upper and lower jaws holding both ends of the test piece,
An upper and lower arm portion for sandwiching the central portion of the test piece in the longitudinal direction with a predetermined interval in the vertical direction;
A post that supports the upper and lower arm portions to be movable up and down;
An elastic modulus measuring apparatus comprising: a displacement measuring unit that measures a displacement amount of the clamping position of the upper and lower arm portions with respect to the test piece when a load is applied to the test piece via the upper and lower jaw portions. In
The displacement measurement unit converts the displacement amount into a transmission amount of a parallel light beam and detects the optical measurement device,
An elastic modulus measuring apparatus comprising: a mechanical measuring device that detects the amount of displacement by converting the amount of displacement into a moving amount in which the upper and lower arm portions move up and down along the post.
前記光学測定器は、対向配置される前記平行光束の投射部と受光部とを備え、前記投射部と受光部との間に、前記上および下アーム部にそれぞれ取付けられた遮光板を配置することを特徴とする請求項1記載の弾性率測定装置。 The optical measuring instrument includes a projecting part and a light receiving part of the parallel light beams arranged to face each other, and a light shielding plate attached to each of the upper and lower arm parts is arranged between the projecting part and the light receiving part. The elastic modulus measuring apparatus according to claim 1. 前記投射部と受光部および遮光板は、その前面にエアを噴出するエア配管を有することを特徴とする請求項2記載の弾性率測定装置。 3. The elastic modulus measuring apparatus according to claim 2, wherein the projection unit, the light receiving unit, and the light shielding plate have an air pipe that ejects air to a front surface thereof. 前記機械式測定器は、前記上および下アーム部が上下移動する移動量を検出するロータリエンコーダを有することを特徴とする請求項1記載の弾性率測定装置。 2. The elastic modulus measuring apparatus according to claim 1, wherein the mechanical measuring instrument includes a rotary encoder that detects a moving amount in which the upper and lower arm portions move up and down. 前記上および下アーム部は、前記試験片を常時挟持する方向にバネ付勢された一対の掴み具を備え、前記掴み具を相互に近接ないしは離間させて、その開閉を行う楕円ロッドを設けたことを特徴とする請求項4記載の弾性率測定装置。 The upper and lower arm portions are provided with a pair of grippers that are spring-biased in a direction to always hold the test piece, and provided with an elliptical rod that opens and closes the grippers close to or apart from each other. The elastic modulus measuring apparatus according to claim 4. 前記試験片は、硬質プラスチックからなることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の弾性率測定装置。 6. The elastic modulus measuring apparatus according to claim 1, wherein the test piece is made of hard plastic.
JP2003277230A 2003-07-22 2003-07-22 Elastic modulus measuring device Expired - Fee Related JP4052989B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003277230A JP4052989B2 (en) 2003-07-22 2003-07-22 Elastic modulus measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003277230A JP4052989B2 (en) 2003-07-22 2003-07-22 Elastic modulus measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005043199A JP2005043199A (en) 2005-02-17
JP4052989B2 true JP4052989B2 (en) 2008-02-27

Family

ID=34264011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003277230A Expired - Fee Related JP4052989B2 (en) 2003-07-22 2003-07-22 Elastic modulus measuring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4052989B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007078659A (en) * 2005-09-16 2007-03-29 Yamaguchi Univ Method and apparatus for determining analysis conditions of digital image correlation method
CN110779799B (en) * 2019-11-20 2022-08-19 青岛滨海学院 Thermal management composite material tensile test sample and preparation method thereof
CN112484944A (en) * 2020-12-08 2021-03-12 济宁市技师学院 A motion cooperation verification device for mechanical design

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005043199A (en) 2005-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103256891B (en) Contact type probe
JP6272317B2 (en) Bending press with angle detection device and method for determining bending angle
JP2603416B2 (en) Inspection device for inspecting the dimensions of objects
KR100672059B1 (en) 3-axis bending experiment jig
JP5324214B2 (en) Surface detection device with optical sensor
JP5736822B2 (en) Elongation measuring system and method
EP1970714A1 (en) Device including a contact detector
ITMI20090591A1 (en) UNIVERSAL-TYPE DUROMETER WITH READY-OF-FORM READING DEVICE.
US6718647B2 (en) Force sensing probe
JP4388896B2 (en) Coordinate measuring apparatus and method for measuring the position of an object
JP2720396B2 (en) Method and apparatus for measuring deformation of test piece or test object in testing machine
JP4052989B2 (en) Elastic modulus measuring device
CN110631448B (en) Measuring device and measuring method
EP3743677B1 (en) Method and apparatus for measuring diameters of cylindrical measuring pins
US7464484B2 (en) Probe head
JP6880221B2 (en) Device for force monitoring when tension clamp is fixed
JP3165156U (en) Extensometer
DE102005037160B4 (en) Method and device for tactile detection
JPH0835832A (en) Plank thickness measuring apparatus
JP7821944B2 (en) Optical fiber cutting device and optical fiber cutting method
CN115524218B (en) Loading fixture assembly and nail hole extrusion test apparatus
JP2000162104A (en) Material testing machine
JPH10221027A (en) Video non-contact extensometer
JPH03162630A (en) Load detector
US20090207243A1 (en) Device for examining workpieces

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060616

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071109

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20071127

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071204

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101214

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4052989

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101214

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131214

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees