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JP7371864B2 - Blister testing machine and blister testing method - Google Patents
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Description

本発明は、ブリスター試験機及びブリスター試験方法に関する。 The present invention relates to a blister testing machine and a blister testing method.

従前より、ダイカスト等の鋳物には、その鋳造過程で空気や離型剤の分解ガス等を巻き込んで、鋳巣が形成されることが知られている。鋳巣は、鋳物の内部に発生する空洞のことであり、鋳巣が形成された鋳物は、欠陥品となる。 BACKGROUND ART It has been known that cavities are formed in die castings and other castings by entraining air, decomposed gas from a mold release agent, etc. during the casting process. A cavity is a cavity that occurs inside a casting, and a casting in which a cavity is formed becomes a defective product.

鋳巣は、鋳物を加熱することによって、検査することができる。鋳巣を有する鋳物を加熱すると、鋳物の表面に泡ぶく(ブリスター)が現出するため、このブリスターの有無で鋳巣の存在の有無が分かる。これを実行する装置として、ブリスター試験機が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Blast holes can be inspected by heating the casting. When a casting with cavities is heated, bubbles (blister) appear on the surface of the casting, so the presence or absence of blisters can be used to determine whether or not cavities are present. A blister tester is known as a device that performs this (for example, see Patent Document 1).

この種のブリスター試験機では、加熱用ポットに溶融塩を収容し、ここにダイカスト等の鋳物を浸漬して、鋳物を加熱する。鋳物をブリスターが発生し得る温度にまで加熱し、ブリスターの発生状況を確認する。 In this type of blister testing machine, molten salt is placed in a heating pot, a casting such as a die cast is immersed in the pot, and the casting is heated. Heat the casting to a temperature that can cause blisters, and check for blisters.

実登3009463号公報Jito No. 3009463 Publication

ところで、上記特許文献1に記載のブリスター試験機では、鋳物を溶融塩に浸漬することで、鋳物の温度を上昇させていたが、溶融塩の取り扱いや管理には手間が掛かるため、ヒータを用いて鋳物を加熱することが考えられている。 By the way, in the blister tester described in Patent Document 1, the temperature of the casting is increased by immersing the casting in molten salt, but since handling and managing the molten salt is time-consuming, a heater is used to increase the temperature of the casting. It is being considered that the castings can be heated using

ヒータを用いて、鋳物を短時間で、ブリスターが発生し得る温度まで加熱するには、ヒータを高出力で駆動する必要がある。しかし、高出力でヒータを駆動すると、鋳物の温度上昇が急こう配になり、目標とする温度に対してオーバーシュートしやすく、ブリスターの発生に影響を与える可能性がある。 In order to use a heater to heat a casting to a temperature that can cause blisters in a short time, the heater needs to be driven at high output. However, if the heater is driven at a high output, the temperature of the casting will rise at a steep slope, and the temperature will tend to overshoot with respect to the target temperature, which may affect the occurrence of blisters.

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、測定時間を短縮するために試験体を設定温度まで素早く加熱すると共に、それに伴って生じるオーバーシュートを抑えることができるブリスター試験機及びブリスター試験方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a blister testing machine and a blister testing method that can quickly heat a test specimen to a set temperature in order to shorten measurement time and suppress the overshoot that occurs as a result. The purpose is to

本発明に係る一態様のブリスター試験機は、試験体を保持する試験体保持具と、試験体を、試験体の融点よりも小さく設定された設定温度に加熱するヒータと、試験体の温度を検知する温度センサと、試験体に対して気体を送る冷却装置と、冷却装置を制御する制御装置と、を備える。制御装置は、温度センサから得られた検知結果が、ヒータによる加熱に応じて上昇した結果、予め設定された閾値以上になると、試験体に対して気体を送るように冷却装置を制御する。 A blister tester according to one aspect of the present invention includes a test specimen holder that holds a test specimen, a heater that heats the test specimen to a set temperature that is set lower than the melting point of the test specimen, and a It includes a temperature sensor for sensing, a cooling device for sending gas to the test object, and a control device for controlling the cooling device. The control device controls the cooling device to send gas to the test specimen when the detection result obtained from the temperature sensor increases in response to heating by the heater and becomes equal to or higher than a preset threshold.

本発明に係る一態様のブリスター試験方法は、試験体の融点以下に設定された設定温度に前記試験体を加熱して、前記試験体に発現するブリスターを評価するブリスター試験方法である。前記試験体を加熱した結果、前記試験体の温度が上昇したことで、前記試験体が所定の温度値以上になると、前記試験体に対して、冷却用の気体を送る。 A blister testing method according to one embodiment of the present invention is a blister testing method in which the test specimen is heated to a set temperature that is set below the melting point of the test specimen, and blisters appearing on the test specimen are evaluated. When the temperature of the test body rises as a result of heating the test body and the temperature of the test body exceeds a predetermined temperature value, cooling gas is sent to the test body.

本発明に係る上記態様のブリスター試験機及びブリスター試験方法は、測定時間を短縮するために試験体を設定温度まで素早く加熱すると共に、それに伴って生じるオーバーシュートを抑えることができる、という利点がある。 The blister testing machine and blister testing method of the above aspects according to the present invention have the advantage that the test specimen can be quickly heated to the set temperature in order to shorten the measurement time, and the overshoot that occurs accompanying this can be suppressed. .

図1は、本発明の一実施形態に係るブリスター試験機の概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a blister testing machine according to an embodiment of the present invention. 図2は、同上のブリスター試験機の制御装置のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of the control device of the blister testing machine same as above. 図3は、同上のブリスター試験機の動作を説明するフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating the operation of the blister testing machine mentioned above. 図4は、実施例及び比較例の昇温時間とワーク温度との関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between heating time and workpiece temperature in Examples and Comparative Examples. 図5(A)(B)は、変形例に係るブリスター試験機の動作を説明するフローチャートである。FIGS. 5A and 5B are flowcharts illustrating the operation of the blister testing machine according to the modified example.

(1)実施形態
(1.1)全体
以下、本実施形態に係るブリスター試験機1について、詳細に説明する。
(1) Embodiment (1.1) Overall The blister testing machine 1 according to the present embodiment will be described in detail below.

ブリスター試験機1は、ブリスター試験方法を実施するための装置であり、試験体X1を軟化点以上に加熱する。軟化点以上に加熱された試験体X1には、試験体X1に含まれるガスの量に応じて、泡ぶく等の膨れが発現する。ブリスター試験方法では、この膨れの発生状態を、目視や画像認識技術によって評価することで、試験体X1を検査することができる。 The blister tester 1 is a device for carrying out the blister test method, and heats the test specimen X1 to a temperature higher than its softening point. The test piece X1 heated above its softening point develops blistering, such as bubbling, depending on the amount of gas contained in the test piece X1. In the blister test method, the test specimen X1 can be inspected by evaluating the state of occurrence of this bulge visually or by image recognition technology.

ここでいう「試験体X1」は、ブリスター試験方法についての検査対象となる物体を意味する。「試験体X1」としては、例えば、実際の製品の見本(サンプル)であってもよいし、製品を構成する材料の一部であってもよい。試験体X1としては、例えば、アルミニウム合金製、アルミニウムマグネシウム合金製、亜鉛製、銅製、あるいは、これらのうちの少なくとも二つを組み合わせた合金製等が挙げられる。以下では、試験体X1として、ADC12により構成されたアルミダイカスト製品を用いた場合につき説明する。 "Test object X1" here means an object to be inspected in the blister test method. The "test body X1" may be, for example, a sample of an actual product, or a part of the material constituting the product. The specimen X1 may be made of, for example, aluminum alloy, aluminum magnesium alloy, zinc, copper, or an alloy that is a combination of at least two of these. In the following, a case will be described in which an aluminum die-cast product made up of the ADC 12 is used as the test specimen X1.

また、「軟化点」とは、試験体X1が加熱によって変形を起こし始めるときの温度(軟化温度)を意味する。ここでいう「軟化点」は、加熱により金属が軟化し、金属内部のガスが膨張することによって金属が膨張し始めるときの温度を意味する。例えば、ADC12により構成されたアルミダイカスト製品の軟化点は、535℃である。なお、本明細書でいう「融点」は、試験体X1が完全な液状に溶融する温度を意味し、融点>軟化点であるとする。 Moreover, the "softening point" means the temperature (softening temperature) at which the test specimen X1 begins to deform due to heating. The "softening point" herein refers to the temperature at which the metal softens due to heating and the gas inside the metal expands, causing the metal to begin to expand. For example, the softening point of an aluminum die-cast product made of ADC12 is 535°C. In addition, the "melting point" as used in this specification means the temperature at which the test specimen X1 melts into a complete liquid state, and it is assumed that the melting point>the softening point.

ブリスター試験機1は、図1に示すように、炉2と、試験体保持具3と、複数のヒータ4と、冷却装置5と、温度センサ6(図2)と、制御装置7と、を備える。 As shown in FIG. 1, the blister testing machine 1 includes a furnace 2, a specimen holder 3, a plurality of heaters 4, a cooling device 5, a temperature sensor 6 (FIG. 2), and a control device 7. Be prepared.

(1.2)炉
炉2は、試験体保持具3、ヒータ4及び温度センサ6を内部に収容する箱状の器具である。炉2は、断熱材21,22と、開閉蓋23と、を備える。以下では、断熱材21,22として、炉2の内側の断熱材を内側断熱材21とし、外側の断熱材を外側断熱材22とする。
(1.2) Furnace The furnace 2 is a box-shaped device that houses a test specimen holder 3, a heater 4, and a temperature sensor 6 inside. The furnace 2 includes heat insulating materials 21 and 22 and an opening/closing lid 23. Hereinafter, as the heat insulating materials 21 and 22, the heat insulating material inside the furnace 2 will be called the inner heat insulating material 21, and the heat insulating material on the outside will be called the outer heat insulating material 22.

内側断熱材21は、内部に試験体X1を収容する収容空間を形成する断熱材である。内側断熱材21の材質は、特に制限はないが、例えば、セラミックス、金属製、白色磁器製、白金製、石英製、アルミナ製等が挙げられる。セラミックスとしては、例えば、シリカ、マグネシア、カルシア等が挙げられる。内側断熱材21は、底壁211と、周壁212と、天壁213と、を備え、有底箱状に形成される。天壁213には、内外を貫通する開口部214が形成されている。開閉蓋23には試験体保持具3が取り付けられており、開閉蓋23を上方向に移動させることで、開口部214を通して、試験体保持具3を天壁213よりも上方に位置させることができる。一方、開閉蓋23を下方向に移動させることで、開口部214を塞ぐことができると共に、試験体保持具3を所定位置に配置させることができる。したがって、ユーザは、天壁213よりも上方に試験体保持具3を位置させた状態で、試験体保持具3に試験体X1を載せた後、開閉蓋23を下降させることで、試験体X1を内部に収めることができる。 The inner heat insulating material 21 is a heat insulating material that forms an accommodation space in which the test specimen X1 is accommodated. The material of the inner heat insulating material 21 is not particularly limited, and examples thereof include ceramics, metal, white porcelain, platinum, quartz, and alumina. Examples of ceramics include silica, magnesia, calcia, and the like. The inner heat insulating material 21 includes a bottom wall 211, a peripheral wall 212, and a top wall 213, and is formed in the shape of a box with a bottom. The ceiling wall 213 has an opening 214 that penetrates inside and outside. A test specimen holder 3 is attached to the opening/closing lid 23, and by moving the opening/closing lid 23 upward, the specimen holder 3 can be positioned above the ceiling wall 213 through the opening 214. can. On the other hand, by moving the opening/closing lid 23 downward, the opening 214 can be closed and the test specimen holder 3 can be placed at a predetermined position. Therefore, the user places the test specimen X1 on the test specimen holder 3 with the specimen holder 3 positioned above the ceiling wall 213, and then lowers the opening/closing lid 23. can be stored inside.

外側断熱材22は、内側断熱材21の外面を覆い、具体的には、少なくとも、内側断熱材21の底壁211及び周壁212を覆う。外側断熱材22が内側断熱材21の外面を覆うことで、内側断熱材21の内部の温度を保つことができる上に、仮に内側断熱材21が高温になったとしても、内側断熱材21にユーザが接触するのを防ぐことができる。 The outer heat insulating material 22 covers the outer surface of the inner heat insulating material 21 , and specifically covers at least the bottom wall 211 and the peripheral wall 212 of the inner heat insulating material 21 . By covering the outer surface of the inner insulating material 21 with the outer insulating material 22, the temperature inside the inner insulating material 21 can be maintained. Users can be prevented from coming into contact with it.

開閉蓋23は、内側断熱材21の天壁213の開口部214を、開閉可能に閉じる。開閉蓋23は、開口部214を閉じる第一位置と、開口部214を開放する第二位置との間で、上下方向に移動する。開閉蓋23の移動は、例えば、エアシリンダ、油圧シリンダ、電動シリンダ、リニアアクチュエータ、クレーン、巻上げ装置等により行われる。開閉蓋23の材質は、特に制限はないが、例えば、セラミックス、金属製、白色磁器製、白金製、石英製、アルミナ製等が挙げられる。 The opening/closing lid 23 opens and closes the opening 214 of the top wall 213 of the inner heat insulating material 21 . The opening/closing lid 23 moves in the vertical direction between a first position where the opening 214 is closed and a second position where the opening 214 is opened. The opening/closing lid 23 is moved by, for example, an air cylinder, a hydraulic cylinder, an electric cylinder, a linear actuator, a crane, a hoisting device, or the like. The material of the opening/closing lid 23 is not particularly limited, and examples thereof include ceramics, metal, white porcelain, platinum, quartz, and alumina.

炉2には、冷却装置5から送られた気体を内部に入れる給気孔24と、内部の気体を排気する排気孔25と、が形成されている。給気孔24は、内側断熱材21の底壁211と、底壁211を覆う外側断熱材22と、を貫通している。排気孔25は、内側断熱材21の周壁212と、周壁212を覆う外側断熱材22と、を貫通している。ただし、本発明では、給気孔24及び排気孔25が形成される位置に特に制限はない。 The furnace 2 is formed with an air supply hole 24 for introducing the gas sent from the cooling device 5 into the furnace 2, and an exhaust hole 25 for exhausting the internal gas. The air supply hole 24 penetrates the bottom wall 211 of the inner heat insulating material 21 and the outer heat insulating material 22 covering the bottom wall 211. The exhaust hole 25 penetrates the peripheral wall 212 of the inner heat insulating material 21 and the outer heat insulating material 22 covering the surrounding wall 212. However, in the present invention, there is no particular restriction on the positions where the air supply hole 24 and the exhaust hole 25 are formed.

給気孔24には、後述の冷却装置5が接続される。冷却装置5は、給気孔24から炉2内に気体を供給し、冷却装置5から供給された気体は、給気孔24における炉2の内側の開口から試験体X1に向かって吹き出す。これにより、高温状態の試験体X1の温度を低下させることができる。これについては、後述の「(2)動作例」で詳述する。 A cooling device 5, which will be described later, is connected to the air supply hole 24. The cooling device 5 supplies gas into the furnace 2 through the air supply hole 24, and the gas supplied from the cooling device 5 is blown out from the opening inside the furnace 2 in the air supply hole 24 toward the test specimen X1. Thereby, the temperature of the test specimen X1 in a high temperature state can be lowered. This will be explained in detail in "(2) Operation example" below.

(1.3)試験体保持具
試験体保持具3は、炉2内において、試験体X1を保持する。ここでいう「保持する」とは、炉2内において試験体X1の位置を保つことを意味する。治具等によって試験体X1を炉2内に固定することで位置を保つことのほか、例えば、凹状又は凹曲面状の面に試験体X1が収まることで炉2内において試験体X1の位置を保つことや、平面上に試験体X1が載ることで炉2内において試験体X1の位置を保つことも、ここでいう「保持する」の範疇である。本実施形態に係る試験体保持具3は、平面状の載置台31と、載置台31を支える支持部32と、を備える。
(1.3) Test specimen holder The specimen holder 3 holds the specimen X1 in the furnace 2. "Holding" here means maintaining the position of the test specimen X1 within the furnace 2. In addition to maintaining the position of the test piece X1 in the furnace 2 by fixing it with a jig or the like, for example, the position of the test piece X1 in the furnace 2 can be maintained by fitting the test piece The term "hold" here also includes holding the test piece X1 on a flat surface and maintaining the position of the test piece X1 in the furnace 2. The test specimen holder 3 according to this embodiment includes a planar mounting table 31 and a support section 32 that supports the mounting table 31.

載置台31は、試験体X1を載せる部分である。載置台31は、本実施形態では、平板状であるが、本発明では、例えば、シンドリカル状、球面状、ドーナツ状、波面状、容器状等であってもよい。載置台31は、厚み方向に貫通する複数の透孔を有している。これによって、載置台31に載る試験体X1に向かう赤外線及び気体を通すことができる。載置台31は、例えば、網体、パンチングメタル、エキスパンドメタル等によって構成されるが、赤外線をできる限り効率よく通す観点から、網体で構成されることが好ましい。 The mounting table 31 is a portion on which the test specimen X1 is placed. In this embodiment, the mounting table 31 has a flat plate shape, but in the present invention, it may have a sindrical shape, a spherical shape, a donut shape, a wave surface shape, a container shape, etc., for example. The mounting table 31 has a plurality of through holes penetrating in the thickness direction. This allows infrared rays and gas to pass toward the test specimen X1 placed on the mounting table 31. The mounting table 31 is made of, for example, a net, punched metal, expanded metal, etc., but is preferably made of a net from the viewpoint of transmitting infrared rays as efficiently as possible.

載置台31は、底壁211の給気孔24に対向する位置に配置されており、給気孔24から出る気体に当たりやすい位置に配置されている。また、載置台31は、支持部32によって開閉蓋23に支持されており、開閉蓋23が開口部214を閉じた状態では、開口部214の下方に配置される。載置台31の上面(載置面という場合がある)及び下面は、水平面に沿っている。 The mounting table 31 is arranged at a position facing the air supply hole 24 of the bottom wall 211, and is arranged at a position where it is easily exposed to the gas coming out from the air supply hole 24. Further, the mounting table 31 is supported by the opening/closing lid 23 by a support portion 32, and is arranged below the opening 214 when the opening/closing lid 23 closes the opening 214. The upper surface (sometimes referred to as a mounting surface) and lower surface of the mounting table 31 are along a horizontal plane.

支持部32は、載置台31を支える部分である。支持部32は、開閉蓋23から載置台31を吊り下げることで載置台31を支える。ただし、支持部32としては、開閉蓋23から載置台31を吊り下げる構造に限らず、天壁213から載置台31を吊り下げてもよいし、底壁211から柱材を立ち上げ、柱材の上端に載置台31を設けてもよいし、対向する周壁212間に横架材を掛け渡して、横架材上に載置台31を設けてもよいし、周壁212から片持ち梁状に横材を突出させ、横材に載置台31を設けてもよい。 The support portion 32 is a portion that supports the mounting table 31. The support portion 32 supports the mounting table 31 by suspending the mounting table 31 from the open/close lid 23. However, the support part 32 is not limited to the structure in which the mounting table 31 is suspended from the opening/closing lid 23, and the mounting table 31 may be suspended from the top wall 213. The mounting table 31 may be provided at the upper end, or the mounting table 31 may be provided on the horizontal member by spanning a horizontal member between the opposing peripheral walls 212, or the mounting member 31 may be provided on the horizontal member from the peripheral wall 212 in a cantilever shape. The horizontal member may be made to protrude and the mounting table 31 may be provided on the horizontal member.

(1.4)ヒータ
ヒータ4は、試験体X1を設定温度に加熱する。ヒータ4は、温度センサ6の検知結果に基づき、制御装置7によってフィードバック制御される。フィードバック制御としては、特に制限はないが、PID(Proportional-Integral-Differential)制御、PD制御(微分制御)、P制御(比例制御)等が挙げられるが、ヒータ4の出力を細かく制御することができるという観点から、PID制御が好ましい。
(1.4) Heater The heater 4 heats the test specimen X1 to a set temperature. The heater 4 is feedback-controlled by the control device 7 based on the detection result of the temperature sensor 6. Feedback control is not particularly limited and includes PID (Proportional-Integral-Differential) control, PD control (differential control), P control (proportional control), etc., but it is possible to finely control the output of the heater 4. PID control is preferable from the viewpoint that it is possible.

ここでいう「設定温度」とは、試験体X1を加熱する際の目標となる試験体X1の温度を意味する。設定温度は、融点よりも小さく設定される。本実施形態では、設定温度は、融点よりも小さく、かつ軟化点以上に設定される。本実施形態では、設定温度は、例えば、535℃である。 The "set temperature" here means the target temperature of the test body X1 when heating the test body X1. The set temperature is set lower than the melting point. In this embodiment, the set temperature is set lower than the melting point and higher than the softening point. In this embodiment, the set temperature is, for example, 535°C.

各ヒータ4は、試験体X1に対して赤外線を照射する棒状の赤外線ヒータである。複数のヒータ4(ここでは八つ)は、載置台31を上方からみて(以下、平面視)囲んでいる。複数の赤外線ヒータは、内側断熱材21の周壁212内に沿って配置されている。 Each heater 4 is a rod-shaped infrared heater that irradiates infrared rays to the test specimen X1. A plurality of heaters 4 (eight in this case) surround the mounting table 31 when viewed from above (hereinafter referred to as plan view). The plurality of infrared heaters are arranged along the inside of the peripheral wall 212 of the inner heat insulating material 21.

ただし、本発明では、複数の赤外線ヒータは、八つに限らず、七つ以下であってもよいし、九つ以上であってもよい。また、赤外線ヒータは、載置台31を平面視で囲むように配置されていなくてもよく、載置台31に対して上下方向のいずれか一方又は両方に配置されてもよい。この場合、一つの赤外線ヒータによって、試験体X1を加熱してもよい。各赤外線ヒータには、電源が接続されており、電力が供給される。 However, in the present invention, the number of infrared heaters is not limited to eight, and may be seven or less, or nine or more. Furthermore, the infrared heaters do not have to be arranged so as to surround the mounting table 31 in a plan view, and may be arranged either or both in the upper and lower directions with respect to the mounting table 31. In this case, the test specimen X1 may be heated by one infrared heater. A power source is connected to each infrared heater, and power is supplied to each infrared heater.

赤外線ヒータとしては、例えば、シーズヒータ、セラミックヒータ、石英ヒータ、カーボンランプヒータ、ハロゲンランプヒータ(タングステンヒータ)等が挙げられるが、熱効率の観点から、カーボンランプヒータが好ましい。 Examples of the infrared heater include a sheathed heater, a ceramic heater, a quartz heater, a carbon lamp heater, a halogen lamp heater (tungsten heater), and a carbon lamp heater is preferable from the viewpoint of thermal efficiency.

ハロゲンランプヒータは、ハロゲンガスを封入した石英管内に、発熱体として、線状のタングステンが通されたヒータである。ハロゲンランプヒータは、赤外線を、石英管の全周にわたって均等に放射する。このため、ハロゲンランプヒータによれば、試験体X1に対し、ハロゲンランプヒータから直接的に照射された赤外線と、ハロゲンランプヒータから放射された赤外線によって熱を持った炉2内から間接的に照射された赤外線と、の両方から赤外線を照射することができる。 A halogen lamp heater is a heater in which a tungsten wire is passed as a heating element in a quartz tube filled with halogen gas. A halogen lamp heater emits infrared rays evenly over the entire circumference of a quartz tube. Therefore, according to the halogen lamp heater, the test specimen Infrared rays can be emitted from both the

カーボンランプヒータは、発熱体に導電性素材である炭素繊維が用いられたヒータである。カーボンランプヒータは、ハロゲンランプヒータに比べ、より多くの放射エネルギーが中赤外線領域に属している。カーボンランプヒータの発熱体は略平面状に形成されており、赤外線を、発熱体に直交する方向を中心に放射する。カーボンランプヒータの発熱体は、発熱体に直交する方向に対して、30°を超える範囲には、赤外線をほとんど放射しない。このため、カーボンランプヒータは、360°にわたって放射するハロゲンランプヒータに比べて指向性が高く、試験体X1に対して直接的に赤外線を照射することができる。 A carbon lamp heater is a heater in which carbon fiber, which is a conductive material, is used as a heating element. Carbon lamp heaters emit more radiant energy in the mid-infrared region than halogen lamp heaters. The heating element of the carbon lamp heater is formed into a substantially planar shape, and emits infrared rays mainly in a direction perpendicular to the heating element. The heating element of a carbon lamp heater hardly emits infrared rays in a range exceeding 30 degrees with respect to a direction perpendicular to the heating element. Therefore, the carbon lamp heater has higher directivity than the halogen lamp heater, which emits radiation over 360 degrees, and can directly irradiate infrared rays onto the test specimen X1.

赤外線ヒータは、試験体X1に対して赤外線が照射されるような向き及び位置に配置される。発熱体から放射された赤外線のうち、試験体X1に直接的に照射されない赤外線は、炉2の内面に放射され、炉2を加熱する。そして、加熱された炉2は、輻射熱によって、試験体X1を加熱する。 The infrared heater is arranged in such a direction and position that the test specimen X1 is irradiated with infrared rays. Among the infrared rays emitted from the heating element, the infrared rays that are not directly irradiated to the test specimen X1 are radiated to the inner surface of the furnace 2 and heat the furnace 2. Then, the heated furnace 2 heats the test specimen X1 by radiant heat.

各赤外線ヒータは、発熱温度(発熱体の温度)が、1050℃以上1650℃以下であることが好ましく、より好ましくは1250℃以上1650℃以下であり、更に好ましくは1650℃である。ヒータ4として、赤外線ヒータを用いることで、試験体X1が常温から設定温度まで昇温するのに掛かる時間を短縮することができる。 The heat generation temperature (temperature of the heating element) of each infrared heater is preferably 1050°C or more and 1650°C or less, more preferably 1250°C or more and 1650°C or less, and even more preferably 1650°C. By using an infrared heater as the heater 4, it is possible to shorten the time required for the test specimen X1 to heat up from room temperature to the set temperature.

ただし、本発明では、各ヒータ4の発熱温度は、1050℃以上1650℃以下の範囲外であってもよい。また、赤外線ヒータは、中赤外線を中心に(強度比で最も割合が多く)放射することが好ましいが、近赤外線あるいは遠赤外線(波長25μm以上1ミリメートル未満)を中心に放射してもよい。 However, in the present invention, the heat generation temperature of each heater 4 may be outside the range of 1050°C or more and 1650°C or less. Further, it is preferable that the infrared heater mainly emits mid-infrared rays (the highest proportion in terms of intensity ratio), but it may also radiate mainly near-infrared rays or far infrared rays (wavelength of 25 μm or more and less than 1 mm).

(1.5)冷却装置
冷却装置5は、試験体X1に対して気体を送る装置である。冷却装置5が試験体X1に対して気体を送ると、試験体X1の周囲に気流が発生し、試験体X1の周囲の気体が移動する。すると、試験体X1と、試験体X1に接する気体とが熱交換することで、試験体X1の温度が下がる。したがって、ここでいう「気体を送る」ことには、試験体X1の周囲に気体が流れるように気体を送る場合や、試験体X1に対して気体を吹き当てる場合を含む。
(1.5) Cooling device The cooling device 5 is a device that sends gas to the test specimen X1. When the cooling device 5 sends gas to the test object X1, an air current is generated around the test object X1, and the gas around the test object X1 moves. Then, the temperature of the test body X1 decreases due to heat exchange between the test body X1 and the gas in contact with the test body X1. Therefore, "sending gas" here includes sending the gas so that it flows around the test object X1, and blowing the gas against the test object X1.

本実施形態では、底壁211の給気孔24から気体が送られるが、試験体X1には、載置台31の透孔を通して、気体が吹き当てられる。試験体X1に気体が吹き当てられる際、試験体X1の周囲の気体も同時に移動する。このため、試験体X1の表面温度を均一に近付けることができ、試験体X1の表面の温度ムラを抑えることができる。 In this embodiment, gas is sent from the air supply hole 24 of the bottom wall 211, and the gas is blown onto the test specimen X1 through the through hole of the mounting table 31. When the gas is blown onto the test object X1, the gas around the test object X1 also moves at the same time. Therefore, the surface temperature of the test piece X1 can be made close to uniform, and temperature unevenness on the surface of the test piece X1 can be suppressed.

冷却装置5は、図1に示すように、気体の供給源51と、流路52と、制御弁53と、を備える。 As shown in FIG. 1, the cooling device 5 includes a gas supply source 51, a flow path 52, and a control valve 53.

供給源51は、気体を供給する基になる部分である。供給源51は、本実施形態では、コンプレッサであるが、例えば、ブロア、陽圧の気体が収納されたボンベ等であってもよい。供給源51は、気体として、圧縮エア(空気)を供給する。ただし、供給源51から供給される気体は、空気に限らず、例えば、水素ガス、六フッ化硫黄ガス等の他の不活性ガスであってもよい。 The supply source 51 is a base portion that supplies gas. Although the supply source 51 is a compressor in this embodiment, it may also be, for example, a blower, a cylinder containing positive pressure gas, or the like. The supply source 51 supplies compressed air (air) as a gas. However, the gas supplied from the supply source 51 is not limited to air, and may be other inert gas such as hydrogen gas or sulfur hexafluoride gas.

流路52は、供給源51と炉2内とをつなぐ経路である。供給源51から供給された気体は、流路52を通って、炉2内に供給される。 The flow path 52 is a path connecting the supply source 51 and the inside of the furnace 2 . Gas supplied from the supply source 51 is supplied into the furnace 2 through the flow path 52 .

制御弁53は、流路52に設けられており、流路52を通る気体の流量を制御する。制御弁53は、例えば、電磁弁、電動弁、エア駆動弁等が挙げられるが、本実施形態では、電磁弁が用いられる。制御弁53は、弁体を、流路52において気体の通過を許容する位置(これを「ON」という)と、流路52において気体を通過させない位置(これを「OFF」という)とに切り替える。制御弁53は、制御装置7によって駆動制御される。 The control valve 53 is provided in the flow path 52 and controls the flow rate of gas passing through the flow path 52 . Examples of the control valve 53 include a solenoid valve, an electric valve, an air-driven valve, and the like, and in this embodiment, a solenoid valve is used. The control valve 53 switches the valve body between a position that allows gas to pass through the flow path 52 (this is referred to as "ON") and a position that does not allow gas to pass through the flow path 52 (this is referred to as "OFF"). . The control valve 53 is driven and controlled by the control device 7.

(1.6)温度センサ
温度センサ6は、試験体X1の温度を検知する。温度センサ6は、試験体X1における、異なる複数箇所の温度を検知することができる。温度センサ6によって得られる検知結果は、複数箇所の温度のうちの特定の箇所の温度を採用してもよいし、複数箇所の温度のうち、最も高い温度又は低い温度を採用してもよいし、複数箇所の温度を平均した温度を採用してもよい。
(1.6) Temperature Sensor The temperature sensor 6 detects the temperature of the test specimen X1. The temperature sensor 6 can detect temperatures at a plurality of different locations on the test specimen X1. The detection result obtained by the temperature sensor 6 may be the temperature at a specific location among the multiple locations, or may be the highest or lowest temperature among the multiple locations. , a temperature obtained by averaging the temperatures at multiple locations may be used.

温度センサ6は、本実施形態では、接触式のセンサである。ただし、温度センサ6としては、接触式センサに限らず、非接触センサであってもよい。温度センサ6は、炉2内に配置されており、温度を検知することで生成した電気信号を、制御装置7に出力する。 The temperature sensor 6 is a contact type sensor in this embodiment. However, the temperature sensor 6 is not limited to a contact type sensor, and may be a non-contact sensor. The temperature sensor 6 is disposed within the furnace 2 and outputs an electric signal generated by detecting the temperature to the control device 7.

(1.7)制御装置
制御装置7は、例えば、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータで構成されている。プロセッサは、メモリに記憶されているプログラムを実行することによって、各種処理を実行する。制御装置7は、図2に示すように、判断部71と、冷却装置5を制御する冷却装置制御部72と、ヒータ4の出力を制御するヒータ制御部73と、を備える。
(1.7) Control Device The control device 7 is composed of, for example, a computer having a processor and a memory. A processor performs various processes by executing programs stored in memory. As shown in FIG. 2, the control device 7 includes a determination section 71, a cooling device control section 72 that controls the cooling device 5, and a heater control section 73 that controls the output of the heater 4.

(1.7.1)判断部
判断部71は、温度センサ6からの電気信号が入力されると、試験体X1の温度が閾値以上であるか否かを判断する。閾値は、冷却装置制御部72による制御弁53のONへの切り替え、及び/又はヒータ制御部73によるヒータ4出力の低下の開始を実行するための数値である。すなわち、試験体X1の温度が閾値以上となると、冷却装置5によって試験体X1に対して空気が送られると共に、ヒータ4の出力が抑えられ、試験体X1の温度上昇が抑えられる。
(1.7.1) Determination Unit When the electric signal from the temperature sensor 6 is input, the determination unit 71 determines whether the temperature of the test specimen X1 is equal to or higher than a threshold value. The threshold value is a numerical value for causing the cooling device control unit 72 to turn on the control valve 53 and/or for the heater control unit 73 to start reducing the output of the heater 4. That is, when the temperature of the specimen X1 becomes equal to or higher than the threshold value, air is sent to the specimen X1 by the cooling device 5, and the output of the heater 4 is suppressed, thereby suppressing a rise in the temperature of the specimen X1.

判断部71によって得られた情報(以下、判断情報)は、冷却装置制御部72及びヒータ制御部73に出力される。 Information obtained by the judgment section 71 (hereinafter referred to as judgment information) is output to the cooling device control section 72 and the heater control section 73.

(1.7.2)冷却装置制御部
冷却装置制御部72は、冷却装置5を制御する。具体的に、冷却装置制御部72は、制御弁53のONとOFFとを切り替え、これによって、炉2内に気体を送る状態と、気体を送るのを停止する状態とに切り替える。冷却装置制御部72は、判断部71から入力された判断情報に基づいて、制御弁53の駆動制御を実行する。
(1.7.2) Cooling device control unit The cooling device control unit 72 controls the cooling device 5. Specifically, the cooling device control unit 72 switches the control valve 53 between ON and OFF, thereby switching between a state in which gas is sent into the furnace 2 and a state in which the gas is stopped. The cooling device control unit 72 executes drive control of the control valve 53 based on the judgment information input from the judgment unit 71.

判断情報として、試験体X1の温度が閾値以上であることの情報が入力されると、冷却装置制御部72は、制御弁53をONに切り替える。制御弁53がONに切り替えられると、炉2内の試験体X1に対して気体が送られ、この結果、試験体X1の温度が低下する。 When information indicating that the temperature of the test specimen X1 is equal to or higher than the threshold is input as the determination information, the cooling device control unit 72 switches the control valve 53 to ON. When the control valve 53 is turned ON, gas is sent to the test piece X1 in the furnace 2, and as a result, the temperature of the test piece X1 decreases.

ここで、設定温度に達するまでのヒータ4による加熱の温度勾配が急であるほど、設定温度に達したときにオーバーシュートが生じやすいが、本実施形態では、設定温度よりも所定温度(例えば、20℃以上30°以下)低く閾値が設定されている。このため、試験体X1の温度が、設定温度よりも所定温度低いときに、冷却装置5から気体が送られるから、設定温度に至る直前では温度勾配が緩くなって、試験体X1の温度にオーバーシュートが起こりにくい。したがって、本実施形態に係るブリスター試験機1によれば、例えば、常温から設定温度までの間、ヒータ4を最大出力で出力して、試験体X1を短時間で加熱しつつも、設定温度に達した際には、オーバーシュートを防ぐことができる。 Here, the steeper the temperature gradient of heating by the heater 4 until reaching the set temperature, the more likely overshoot will occur when the set temperature is reached, but in this embodiment, the predetermined temperature (for example, The threshold value is set low (20°C or higher and 30° or lower). For this reason, since gas is sent from the cooling device 5 when the temperature of the test specimen Shoots are less likely to occur. Therefore, according to the blister tester 1 according to the present embodiment, for example, the heater 4 is outputted at the maximum output from room temperature to the set temperature, and while the test specimen X1 is heated in a short time, the set temperature is reached. When this happens, overshoot can be prevented.

閾値は、例えば、試験体X1の大きさ、材質、冷却装置5によって供給される気体の流量、気体の温度、ヒータ4の出力値等を勘案し、オーバーシュートの抑制が適切に働く値が適宜設定される。本実施形態に係るブリスター試験機1では、閾値は、300gの試験体X1に対し、流量100L/minの常温の空気を炉2内に供給する条件で、509℃に設定されている。 The threshold value is determined appropriately by taking into consideration, for example, the size and material of the test specimen X1, the flow rate of gas supplied by the cooling device 5, the temperature of the gas, the output value of the heater 4, etc., so that overshoot can be suppressed appropriately. Set. In the blister tester 1 according to the present embodiment, the threshold value is set to 509° C. under the condition that room temperature air is supplied into the furnace 2 at a flow rate of 100 L/min for the test specimen X1 of 300 g.

閾値は、試験体X1の温度が設定温度に達した際のオーバーシュートを所定の範囲内で抑えることができれば、設定温度よりも高い値に設定されても構わない。例えば、試験体X1に吹き当てる気体の流量を多くしたり、気体の温度を常温よりも低くしたりすれば、閾値は、設定温度以上の温度に設定されても構わない。ここでいう「所定の範囲」とは、オーバーシュートによってブリスター試験に影響が生じにくい範囲を意味し、例えば、設定温度+10℃以下の範囲が挙げられる。なお、閾値は、試験体X1に対して、試験を繰り返し試行することで、適切な値を得ることができる。 The threshold value may be set to a value higher than the set temperature as long as overshoot when the temperature of the test specimen X1 reaches the set temperature can be suppressed within a predetermined range. For example, the threshold value may be set to a temperature higher than the set temperature by increasing the flow rate of the gas blown onto the test specimen X1 or by lowering the temperature of the gas below normal temperature. The term "predetermined range" as used herein means a range in which the blister test is unlikely to be affected by overshoot, and includes, for example, a range of set temperature +10°C or less. Note that an appropriate threshold value can be obtained by repeatedly testing the test specimen X1.

(1.7.3)ヒータ制御部
ヒータ制御部73は、ヒータ4の出力を制御する。ヒータ制御部73は、上述の通り、ヒータ4をフィードバック制御することで、試験体X1の温度を設定温度に維持させるが、本実施形態では、初期温度から設定温度に至る過程で、判断部71が、試験体X1の温度が閾値以上であると判断すると、ヒータ4の出力を下げる。
(1.7.3) Heater Control Unit The heater control unit 73 controls the output of the heater 4. As described above, the heater control unit 73 maintains the temperature of the test specimen X1 at the set temperature by performing feedback control on the heater 4, but in this embodiment, in the process from the initial temperature to the set temperature, the determination unit 71 However, if it is determined that the temperature of the test specimen X1 is equal to or higher than the threshold value, the output of the heater 4 is lowered.

このため、冷却装置5による制御弁53をONに切り替えるのに加えて、ヒータ4についても出力を下げる制御を実行することから、初期温度から設定温度まで試験体X1を加熱する過程では、ヒータ4の出力をできる限り強くして、短時間で加熱しつつも、オーバーシュートが発生するのを、効果的に抑制することができる。 Therefore, in addition to switching ON the control valve 53 of the cooling device 5, control is also executed to reduce the output of the heater 4. Therefore, in the process of heating the test specimen X1 from the initial temperature to the set temperature, the heater 4 It is possible to effectively suppress the occurrence of overshoot while heating in a short time by making the output as strong as possible.

試験体X1を、初期温度から設定温度まで加熱した後は、ヒータ制御部73は、冷却装置5との協働で、設定温度を目標温度とするためのフィードバック制御(ここでは、PID制御)を実行する。 After heating the test specimen X1 from the initial temperature to the set temperature, the heater control unit 73, in cooperation with the cooling device 5, performs feedback control (here, PID control) to set the set temperature to the target temperature. Execute.

本実施形態に係る冷却装置制御部72では、試験体X1に対して送る気体を、間けつ的ではなく、所定時間(ここでは、試験体X1が閾値以上の温度になったときから試験が終了するまでの間)連続的に送るように、冷却装置5を制御する。そして、ヒータ制御部73は、これに応じて、所定時間に対応する間は、温度センサ6の検知結果に基づき、ヒータ4についてフィードバック制御を実行する。 The cooling device control unit 72 according to the present embodiment supplies gas to the test specimen X1 not intermittently but for a predetermined period of time (here, the test ends when the test specimen X1 reaches a temperature equal to or higher than a threshold value). The cooling device 5 is controlled so that the water is continuously fed (until the temperature is reached). In response to this, the heater control unit 73 performs feedback control on the heater 4 based on the detection result of the temperature sensor 6 during a predetermined time period.

一般に、ヒータ4の出力をOFFにする時間が所定時間(例えば、10秒以上)続くと、フィードバック制御(PID制御)が不安定になりやすい。しかし、本実施形態に係るブリスター試験機1によれば、冷却装置5が駆動する間、ヒータ4の出力を低い出力で維持させるため、フィードバック制御が不安定になるのを防ぐことができる。 Generally, if the output of the heater 4 is turned off for a predetermined period of time (for example, 10 seconds or more), feedback control (PID control) tends to become unstable. However, according to the blister tester 1 according to the present embodiment, the output of the heater 4 is maintained at a low output while the cooling device 5 is driven, so that it is possible to prevent feedback control from becoming unstable.

(2)動作例
次に、本実施形態に係るブリスター試験機1の動作例を、図3のフローチャートを参照して説明する。
(2) Operation example Next, an operation example of the blister testing machine 1 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart in FIG. 3.

図3に示すように、ブリスター試験機1の運転を開始すると、制御装置7は、ヒータ4を起動し、赤外線を放射させる。これによって、試験体X1を加熱する(ステップ1,2)。 As shown in FIG. 3, when the blister tester 1 starts operating, the control device 7 starts the heater 4 and causes it to emit infrared rays. Thereby, the test specimen X1 is heated (steps 1 and 2).

試験体X1が加熱されると、温度センサ6によって試験体X1の温度を検知する。判断部71が、温度センサ6による検知結果から、試験体X1の温度値が閾値以上であるか否かを判断し(ステップ3)、試験体X1の温度値が閾値未満であると判断すると、ヒータ制御部73は、ヒータ4による赤外線の放射を継続する(ステップ3→ステップ2)。 When the specimen X1 is heated, the temperature sensor 6 detects the temperature of the specimen X1. The determining unit 71 determines whether the temperature value of the test specimen X1 is equal to or higher than the threshold value from the detection result by the temperature sensor 6 (step 3), and when determining that the temperature value of the test specimen X1 is less than the threshold value, The heater control unit 73 continues the radiation of infrared rays by the heater 4 (Step 3→Step 2).

一方、判断部71が、試験体X1の温度値が閾値以上であると判断すると、冷却装置制御部72は、制御弁53をONに切り替え、試験体X1に対して気体を送る(ステップ3→ステップ4)。さらに、ヒータ制御部73は、ヒータ4の出力を制御し、ヒータ4の出力を、閾値に至る前よりも下げる(ステップ5)。その後、ヒータ4についてフィードバック制御を実行し、試験体X1の温度を設定温度(ここでは535℃)に維持させる(ステップ6)。例えば、試験体X1の温度が設定温度に達した後、冷却装置5及びヒータ4の駆動を3分程度、継続させる。 On the other hand, when the determination unit 71 determines that the temperature value of the test specimen X1 is equal to or higher than the threshold value, the cooling device control unit 72 turns on the control valve 53 and sends gas to the test specimen X1 (step 3 → Step 4). Furthermore, the heater control unit 73 controls the output of the heater 4 to lower the output of the heater 4 than before reaching the threshold value (step 5). Thereafter, feedback control is performed on the heater 4 to maintain the temperature of the test specimen X1 at the set temperature (here, 535° C.) (step 6). For example, after the temperature of the test specimen X1 reaches the set temperature, the cooling device 5 and the heater 4 are continued to be driven for about 3 minutes.

これによって、試験体X1にブリスターが発生し得る。このように、閾値に達するまでは、ヒータ4を最大出力とするため、例えば、1.8分程度の加熱と、その後の1分間の温度維持との、合計3分程度の加熱で、試験体X1のブリスターが発生し得る。このため、本実施形態に係るブリスター試験機によれば、比較的短時間での試験が実現できる。 This may cause blisters to occur on the test specimen X1. In this way, until the threshold value is reached, the heater 4 is at its maximum output, so the test specimen is heated for a total of about 3 minutes, for example, heating for about 1.8 minutes and then maintaining the temperature for 1 minute. X1 blisters may occur. Therefore, according to the blister testing machine according to this embodiment, testing can be performed in a relatively short time.

(3)試験
上記実施形態と同様のブリスター試験機1を用い、ブリスター試験方法を実施した。このときの温度変化のグラフを図4に示す。
(3) Test A blister test method was carried out using the same blister tester 1 as in the above embodiment. A graph of temperature changes at this time is shown in FIG.

実施例の設定温度を535℃とし、閾値を509℃とした。冷却装置5によって吹き込む気体を、流量100L/minの常温空気とした。ヒータ4として赤外線ヒータを用い、試験体X1の温度が閾値以上になると、ヒータ4の出力を下げた。 The set temperature in the example was 535°C, and the threshold was 509°C. The gas blown in by the cooling device 5 was room temperature air at a flow rate of 100 L/min. An infrared heater was used as the heater 4, and when the temperature of the test specimen X1 exceeded a threshold value, the output of the heater 4 was lowered.

実施例と同じ条件で、冷却装置5によって気体を吹き込まないようにした例を、比較例とした。ここでは、試験体X1の温度が509℃以上になった場合、実施例と同様に、ヒータ4の出力を下げた。 An example in which gas was not blown into the cooling device 5 under the same conditions as in the example was used as a comparative example. Here, when the temperature of the test specimen X1 reached 509° C. or higher, the output of the heater 4 was lowered as in the example.

図4に示すように、比較例の最高温度は、561.9℃であり、設定温度535℃に対して、25℃以上のオーバーシュートが見受けられた。一方、実施例の最高温度は、538.6℃に抑えられ、設定温度535℃に対して、3.6℃程度のオーバーシュートに留まった。 As shown in FIG. 4, the maximum temperature of the comparative example was 561.9°C, and an overshoot of 25°C or more was observed with respect to the set temperature of 535°C. On the other hand, the maximum temperature in the example was suppressed to 538.6°C, which was an overshoot of about 3.6°C with respect to the set temperature of 535°C.

この試験結果から、冷却装置5によって、適切にオーバーシュートが抑えられることがわかった。 From this test result, it was found that the cooling device 5 can appropriately suppress overshoot.

(4)変形例
上記実施形態は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
(4) Modifications The above embodiment is just one of various embodiments of the present invention. The embodiments can be modified in various ways depending on the design, etc., as long as the object of the present invention can be achieved. Modifications of the embodiment will be listed below. The modified examples described below can be applied in combination as appropriate.

上記実施形態では、制御装置7は、冷却装置制御部72と、ヒータ制御部73と、を備え、互いに連動した制御を行っていたが、本発明では、冷却装置制御部72と、ヒータ制御部73とは、それぞれ独立した制御を行ってもよい。例えば、図5(A)(B)に、ヒータ4と冷却装置5とを独立して制御するフローチャートを示す。 In the above embodiment, the control device 7 includes the cooling device control section 72 and the heater control section 73, and performs mutually linked control, but in the present invention, the cooling device control section 72 and the heater control section 73 may be controlled independently. For example, FIGS. 5A and 5B show flowcharts for independently controlling the heater 4 and the cooling device 5.

図5(A)に示すように、ブリスター試験機1の運転を開始すると、ヒータ制御部73は、ヒータ4を起動し、赤外線を放射させる。これによって、試験体X1を加熱する(ステップ1A,2A)。試験体X1が加熱されると、温度センサ6によって試験体X1の温度を検知する。判断部71が、温度センサ6による検知結果から、試験体X1の温度値が閾値以上であるか否かを判断し(ステップ3A)、試験体X1の温度値が閾値以上であると判断すると、冷却装置制御部72は、制御弁53をONに切り替え、試験体X1に対して気体を送り(ステップ4A)、一定時間経過後、冷却装置5を停止させる。 As shown in FIG. 5(A), when the blister tester 1 starts operating, the heater control unit 73 starts the heater 4 and causes it to emit infrared rays. Thereby, the test specimen X1 is heated (steps 1A and 2A). When the specimen X1 is heated, the temperature sensor 6 detects the temperature of the specimen X1. The determining unit 71 determines whether the temperature value of the test specimen X1 is equal to or higher than the threshold value from the detection result by the temperature sensor 6 (step 3A), and if it is determined that the temperature value of the test specimen X1 is equal to or higher than the threshold value, The cooling device control unit 72 turns on the control valve 53, sends gas to the test specimen X1 (step 4A), and after a certain period of time has passed, stops the cooling device 5.

一方、ヒータ制御部73は、ヒータ4を次のように制御する。ヒータ制御部73は、ヒータ4を起動し(ステップ1B)、赤外線を放射させる(ステップ2B)。この後、ヒータ制御部73は、試験体X1が閾値以上か否かを問わずに、ヒータ4について、フィードバック制御を実行し(ステップ3B)、一定時間経過後、ヒータ4を停止させる。 On the other hand, the heater control section 73 controls the heater 4 as follows. The heater control unit 73 starts the heater 4 (step 1B) and causes it to emit infrared rays (step 2B). Thereafter, the heater control unit 73 executes feedback control on the heater 4 regardless of whether the test specimen X1 is equal to or greater than the threshold value (step 3B), and stops the heater 4 after a certain period of time has elapsed.

したがって、この変形例によれば、上記実施形態1とは異なり、結果的に、ヒータの出力低下の制御が、制御弁のON切替えよりも早く実行されることもある。 Therefore, according to this modification, unlike the first embodiment, as a result, the control to reduce the output of the heater may be executed earlier than the ON switching of the control valve.

上記実施形態では、制御装置7は、冷却装置5を、間けつ運転をすることなく、試験体X1に対して、連続的に気体を送り続けるように制御したが、本発明では、試験体X1に対し、間けつ的に気体を送るように、冷却装置5を制御してもよい。例えば、設定温度+5℃を閾値とし、試験体X1の温度が設定温度+5℃になると、制御弁53をONに切り替え、その後、試験体X1の温度が下がり、試験体X1の温度が設定温度になったときに、制御弁53をOFFに切り替える制御を繰り返し実行してもよい。 In the above embodiment, the control device 7 controlled the cooling device 5 to continuously send gas to the test specimen X1 without performing intermittent operation. Alternatively, the cooling device 5 may be controlled to send gas intermittently. For example, if the set temperature +5°C is the threshold value, and the temperature of the test specimen X1 reaches the set temperature +5°C, the control valve 53 is turned on, and then the temperature of the test specimen Control may be repeatedly executed to turn off the control valve 53 when the temperature reaches the temperature.

上記実施形態では、各ヒータ4は棒状に形成されているが、本発明では面状ヒータであってもよい。また、ヒータ4は、赤外線ヒータに制限されず、他のヒータであってもよい。 In the above embodiment, each heater 4 is formed into a rod shape, but in the present invention, it may be a planar heater. Further, the heater 4 is not limited to an infrared heater, and may be another heater.

上記実施形態では、複数のヒータ4は、炉2の内側面に沿って配置されたが、本発明では、炉2壁に埋め込まれて設置されてもよい。 In the above embodiment, the plurality of heaters 4 are arranged along the inner surface of the furnace 2, but in the present invention, the heaters 4 may be installed embedded in the wall of the furnace 2.

上記実施形態では、一の制御装置7が、冷却装置制御部72と、ヒータ制御部73と、を備えたが、これらは一つの筐体に内蔵されていなくてもよく、別々の筐体に分散して配置されてもよい。 In the above embodiment, one control device 7 includes a cooling device control section 72 and a heater control section 73, but these do not need to be built into one housing, but may be housed in separate housings. They may be distributed and arranged.

(5)態様
以上説明したように、第1の態様に係るブリスター試験機1は、試験体X1を保持する試験体保持具3と、試験体X1を、試験体X1の融点よりも小さく設定された設定温度に加熱するヒータ4と、試験体X1の温度を検知する温度センサ6と、試験体X1に対して気体を送る冷却装置5と、冷却装置5を制御する制御装置7と、を備える。制御装置7は、温度センサ6から得られた検知結果が、ヒータ4による加熱に応じて上昇した結果、予め設定された閾値以上になると、試験体X1に対して気体を送るように冷却装置5を制御する。
(5) Aspect As explained above, the blister tester 1 according to the first aspect includes a test specimen holder 3 that holds the test specimen X1 and a melting point of the specimen X1 that is set to be lower than the melting point of the specimen X1. A heater 4 that heats to a set temperature, a temperature sensor 6 that detects the temperature of the test object X1, a cooling device 5 that sends gas to the test object X1, and a control device 7 that controls the cooling device 5. . When the detection result obtained from the temperature sensor 6 rises in response to heating by the heater 4 and becomes equal to or higher than a preset threshold, the control device 7 controls the cooling device 5 to send gas to the test specimen X1. control.

この態様によれば、測定時間を短縮するためにヒータ4によって、試験体X1を設定温度まで素早く加熱することができると共に、それに伴って生じるオーバーシュートを抑えることができる。 According to this aspect, the test specimen X1 can be quickly heated to the set temperature by the heater 4 in order to shorten the measurement time, and the overshoot that occurs accompanying this can be suppressed.

第2の態様に係るブリスター試験機1では、第1の態様において、閾値は、設定温度よりも低く設定されている。 In the blister tester 1 according to the second aspect, the threshold value is set lower than the set temperature in the first aspect.

この態様によれば、より効果的に、試験体X1を設定温度まで加熱する際に生じるオーバーシュートを抑えることができる。 According to this aspect, overshoot that occurs when heating the test specimen X1 to the set temperature can be suppressed more effectively.

第3の態様に係るブリスター試験機1では、第1又は第2の態様において、ヒータ4は、試験体X1に対して赤外線を照射する赤外線ヒータである。 In the blister tester 1 according to the third aspect, in the first or second aspect, the heater 4 is an infrared heater that irradiates infrared rays to the test specimen X1.

この態様によれば、初期温度から設定温度まで加熱する際の加熱時間を短くすることができ、その際に生じやすいオーバーシュートを抑えることができる。 According to this aspect, the heating time when heating from the initial temperature to the set temperature can be shortened, and overshoot that tends to occur at that time can be suppressed.

第4の態様に係るブリスター試験機1では、第1~3のいずれか1つの態様において、ヒータ4の出力を制御するヒータ制御部73を更に備える。ヒータ制御部73は、温度センサ6から得られた検知結果が、ヒータ4による加熱に応じて上昇した結果、閾値以上になると、ヒータ4の出力を下げるようにヒータ4を制御する。 The blister testing machine 1 according to the fourth aspect, in any one of the first to third aspects, further includes a heater control section 73 that controls the output of the heater 4. The heater control unit 73 controls the heater 4 to lower the output of the heater 4 when the detection result obtained from the temperature sensor 6 increases in response to heating by the heater 4 and becomes equal to or higher than a threshold value.

この態様によれば、より効果的に、試験体X1を設定温度まで加熱する際に生じるオーバーシュートを抑えることができる。 According to this aspect, overshoot that occurs when heating the test specimen X1 to the set temperature can be suppressed more effectively.

第5の態様に係るブリスター試験機1では、第4の態様において、制御装置7は、試験体X1に対して気体を送る状態を、所定時間維持するように冷却装置5を制御する。ヒータ制御部73は、所定時間に対応する間、温度センサ6の検知結果に基づいて、ヒータ4の出力を制御する。 In the blister tester 1 according to the fifth aspect, in the fourth aspect, the control device 7 controls the cooling device 5 to maintain a state of sending gas to the test specimen X1 for a predetermined period of time. The heater control unit 73 controls the output of the heater 4 based on the detection result of the temperature sensor 6 during a predetermined period of time.

この態様によれば、ヒータ4の制御について、安定したフィードバック制御を実現することができる。 According to this aspect, stable feedback control for controlling the heater 4 can be achieved.

第6の態様に係るブリスター試験機1では、第1~5のいずれか1つの態様において、気体が空気である。 In the blister tester 1 according to the sixth aspect, in any one of the first to fifth aspects, the gas is air.

この態様によれば、気体を別途用意することなく、ブリスター試験機1が設置された環境から気体を得ることができる。 According to this aspect, gas can be obtained from the environment in which the blister tester 1 is installed, without separately preparing the gas.

第7の態様に係るブリスター試験機1では、第1~6のいずれか1つの態様において、冷却装置5は、試験体X1に対して、気体を吹き当てるように構成されている。 In the blister tester 1 according to the seventh aspect, in any one of the first to sixth aspects, the cooling device 5 is configured to blow gas against the test specimen X1.

この態様によれば、効果的に試験体X1の温度を下げることができ、より効果的に、試験体X1を設定温度まで加熱する際に生じるオーバーシュートを抑えることができる。 According to this aspect, the temperature of the test specimen X1 can be effectively lowered, and overshoot that occurs when the test specimen X1 is heated to the set temperature can be suppressed more effectively.

第8の態様に係る試験機では、試験体保持具3を収容する炉2を更に備える。冷却装置5は、気体の供給源51と、供給源51と炉2内とをつなぐ流路52と、流路52に設けられ、制御装置7により駆動制御される制御弁53と、を有する。 The testing machine according to the eighth aspect further includes a furnace 2 that accommodates a test specimen holder 3. The cooling device 5 includes a gas supply source 51 , a flow path 52 connecting the supply source 51 and the inside of the furnace 2 , and a control valve 53 provided in the flow path 52 and driven and controlled by the control device 7 .

この態様によれば、簡略化した構成の冷却装置5を設置することができる。 According to this aspect, the cooling device 5 with a simplified configuration can be installed.

第9の態様に係るブリスター試験方法は、試験体X1の融点以下に設定された設定温度に試験体X1を加熱して、試験体X1に発現するブリスターを評価するブリスター試験方法である。試験体X1を加熱した結果、試験体X1の温度が上昇したことで、試験体X1が所定の温度値以上になると、試験体X1に対して、冷却用の気体を送る。 The blister test method according to the ninth aspect is a blister test method in which the test sample X1 is heated to a set temperature that is set below the melting point of the test sample X1, and blisters appearing on the test sample X1 are evaluated. When the temperature of the test body X1 increases as a result of heating the test body X1 and the temperature of the test body X1 reaches a predetermined temperature value or higher, cooling gas is sent to the test body X1.

この態様によれば、試験体X1を設定温度まで加熱する際に生じるオーバーシュートを抑えることができる。 According to this aspect, overshoot that occurs when heating the test specimen X1 to the set temperature can be suppressed.

第2~第8の態様に係る構成については、ブリスター試験機1に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。 The configurations according to the second to eighth aspects are not essential to the blister testing machine 1 and can be omitted as appropriate.

1 ブリスター試験機
2 炉
3 試験体保持具
4 ヒータ
5 冷却装置
51 供給源
52 流路
53 制御弁
6 温度センサ
7 制御装置
X1 試験体
1 Blister tester 2 Furnace 3 Test specimen holder 4 Heater 5 Cooling device 51 Supply source 52 Flow path 53 Control valve 6 Temperature sensor 7 Control device X1 Test specimen

Claims (9)

試験体を保持する試験体保持具と、
前記試験体を、前記試験体の融点よりも低く設定された設定温度に加熱するヒータと、
前記試験体の温度を検知する温度センサと、
前記試験体に対して気体を送る冷却装置と、
前記冷却装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記温度センサから得られた検知結果が、前記ヒータによる加熱に応じて上昇した結果、予め設定された閾値以上になると、前記試験体に対して前記気体を送るように前記冷却装置を制御する、
ブリスター試験機。
a test specimen holder that holds the test specimen;
a heater that heats the test specimen to a set temperature lower than the melting point of the test specimen;
a temperature sensor that detects the temperature of the test specimen;
a cooling device that sends gas to the test specimen;
a control device that controls the cooling device;
Equipped with
The control device controls the cooling to send the gas to the test specimen when the detection result obtained from the temperature sensor increases in response to heating by the heater and becomes equal to or higher than a preset threshold. control the device,
Blister testing machine.
前記閾値は、前記設定温度よりも低く設定されている、
請求項1記載のブリスター試験機。
The threshold value is set lower than the set temperature,
The blister testing machine according to claim 1.
前記ヒータは、前記試験体に対して赤外線を照射する赤外線ヒータである、
請求項1又は請求項2記載のブリスター試験機。
The heater is an infrared heater that irradiates the test specimen with infrared rays,
The blister testing machine according to claim 1 or claim 2.
前記ヒータの出力を制御するヒータ制御部を更に備え、
前記ヒータ制御部は、前記温度センサから得られた検知結果が、前記ヒータによる加熱に応じて上昇した結果、前記閾値以上になると、前記ヒータの出力を下げるように前記ヒータを制御する、
請求項1~3のいずれか一項に記載のブリスター試験機。
further comprising a heater control unit that controls the output of the heater,
The heater control unit controls the heater to reduce the output of the heater when the detection result obtained from the temperature sensor increases in response to heating by the heater and becomes equal to or higher than the threshold value.
The blister tester according to any one of claims 1 to 3.
前記制御装置は、前記試験体に対して前記気体を送る状態を、所定時間維持するように前記冷却装置を制御し、
前記ヒータ制御部は、前記所定時間に対応する間、前記温度センサの検知結果に基づいて、前記ヒータの出力を制御する、
請求項4に記載のブリスター試験機。
The control device controls the cooling device to maintain a state in which the gas is sent to the test specimen for a predetermined period of time,
The heater control unit controls the output of the heater based on the detection result of the temperature sensor during the predetermined time period.
The blister testing machine according to claim 4.
前記気体が空気である、
請求項1~5のいずれか一項に記載のブリスター試験機。
the gas is air;
The blister tester according to any one of claims 1 to 5.
前記冷却装置は、前記試験体に対して、前記気体を吹き当てるように構成されている、請求項1~6のいずれか一項に記載のブリスター試験機。 The blister testing machine according to any one of claims 1 to 6, wherein the cooling device is configured to blow the gas against the test specimen. 前記試験体保持具を収容する炉を更に備え、
前記冷却装置は、
前記気体の供給源と、
前記供給源と前記炉内とをつなぐ流路と、
前記流路に設けられ、前記制御装置により駆動制御される制御弁と、
を有する、
請求項1~7のいずれか一項に記載のブリスター試験機。
further comprising a furnace accommodating the test specimen holder,
The cooling device includes:
a source of the gas;
a flow path connecting the supply source and the inside of the furnace;
a control valve provided in the flow path and driven and controlled by the control device;
has,
The blister tester according to any one of claims 1 to 7.
試験体の融点以下に設定された設定温度に前記試験体を加熱して、前記試験体に発現するブリスターを評価するブリスター試験方法であって、
前記試験体を加熱した結果、前記試験体の温度が上昇したことで、前記試験体が所定の温度値以上になると、前記試験体に対して、冷却用の気体を送る、ブリスター試験方法。
A blister test method that evaluates blisters appearing on the test specimen by heating the test specimen to a set temperature set below the melting point of the test specimen,
A blister test method in which cooling gas is sent to the test body when the temperature of the test body rises as a result of heating the test body and the temperature of the test body exceeds a predetermined temperature value.
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