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JPH0726898B2 - Rubber-like sample tensile tester - Google Patents
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JPH0726898B2 - Rubber-like sample tensile tester - Google Patents

Rubber-like sample tensile tester

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Publication number
JPH0726898B2
JPH0726898B2 JP62153480A JP15348087A JPH0726898B2 JP H0726898 B2 JPH0726898 B2 JP H0726898B2 JP 62153480 A JP62153480 A JP 62153480A JP 15348087 A JP15348087 A JP 15348087A JP H0726898 B2 JPH0726898 B2 JP H0726898B2
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JP
Japan
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scanning device
test piece
camera
tensile
deformation area
Prior art date
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健八 三橋
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Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、テレビジョンカメラ、ラインセンサーカメ
ラ、レーザースキャナーカメラなどの走査装置を利用し
てゴム状試料の引張特性を測定する引張試験装置に関す
るものである。
Description: TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a tensile test device for measuring the tensile properties of a rubber-like sample using a scanning device such as a television camera, a line sensor camera, a laser scanner camera. Is.

〔従来技術〕[Prior art]

ゴム、樹脂、繊維などのゴム状試料の弾性率、伸長応
力、破断伸びなどの引張特性を測定する引張試験装置に
おいて、試料片の引張変化を肉眼で測定するときの繁雑
さやエラーの発生をなくすため、試料片に光学特性の異
なる測定マークを施し、それをテレビジョンカメラ(以
下、単にTVカメラという)などの走査装置を利用して自
動的に測定するようにしたものは、既に本発明者等によ
り特公昭56-19882号公報、特公昭56-18086号公報などに
よって提案した。
Eliminates the complexity and error when measuring the tensile change of a sample piece with the naked eye in a tensile tester that measures the tensile properties such as elastic modulus, elongation stress, and elongation at break of rubber-like samples such as rubber, resin, and fiber Therefore, it is already known from the present inventor that a measurement mark having different optical characteristics is provided on a sample piece and the measurement mark is automatically measured by using a scanning device such as a television camera (hereinafter, simply referred to as a TV camera). The proposal was made in Japanese Patent Publication No. 56-19882, Japanese Patent Publication No. 56-18086, etc.

一方、ゴムなどのように破断するまでに5〜10倍にも大
変形する試料では、その大変形したときの伸びの特性だ
けでなく、低伸長領域での微小変形の特性も調べること
が必要な場合がある。しかし、上述した従来提案の引張
試験装置では、いずれも1台のTVカメラにより単数また
は複数の試料片の伸びを測定するものである。したがっ
て、そのTVカメラを試料片に近づければ微小な伸びでも
読取ることはできるが、大きな伸びについてはTVカメラ
の視野から外れてしまうため測定することができなくな
ってしまう。また、反対にTVカメラを試料片から遠ざけ
れば大変形の伸びは検出できるが、こんどは微小伸長の
読取りの精度は低下してしまうという問題点を有してい
た。このような問題は、走査装置としてラインセンサー
カメラ、レーザースキャナーカメラを使用する場合も同
様であった。
On the other hand, for samples that undergo large deformation 5 to 10 times before breaking, such as rubber, it is necessary to investigate not only the elongation characteristics when large deformation occurs, but also the small deformation characteristics in the low elongation region. There is a case. However, in each of the above-mentioned conventional tensile testing devices, one TV camera measures the elongation of a single sample piece or a plurality of sample pieces. Therefore, if the TV camera is brought close to the sample piece, even a small amount of extension can be read, but a large amount of extension cannot be measured because it is out of the field of view of the TV camera. On the other hand, if the TV camera is moved away from the sample piece, the elongation of the large deformation can be detected, but this has a problem that the accuracy of reading the minute elongation is lowered. Such a problem also occurs when a line sensor camera or a laser scanner camera is used as the scanning device.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明の目的は、引張変形量が大きいゴム状試料の微小
な伸びを高精度で測定でき、かつ大きな伸びについても
同時に1回の試験で測定できるようにするゴム状試料の
引張試験装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a tensile test device for a rubber-like sample that can measure a minute elongation of a rubber-like sample having a large amount of tensile deformation with high accuracy and can simultaneously measure a large elongation in one test. To do.

〔発明の構成〕[Structure of Invention]

上記目的を達成する本発明は、地色と光学特性が異なる
測定マークを施したゴム状の試験片を、長手方向に引張
荷重を加えて変形させながら前記測定マークの変形を走
査装置で走査し、光学特性の違いによって出力する電気
信号から前記試験片の引張特性を測定する装置におい
て、前記走査装置を非接触式のテレビジョンカメラ、ラ
インセンサーカメラ、またはレーザースキャナーカメラ
のいずれかから構成すると共に、該走査装置として前記
試験片の大変形領域を全視野とする走査装置と、前記試
験片の小変形領域を全視野にすると共に前記大変形領域
の走査装置が有する、テレビジョンカメラにおいては有
効走査線数よりもその数を多くした、ラインセンサーカ
メラにおいては有効画素数よりもその数を多くした、ま
たはレーザースキャナーカメラにおいてはその振動速度
よりも速くして測定精度を高めた走査装置との少なくと
も2台を併設し、前記少なくとも2台の走査装置を切換
え可能に構成したことを特徴とするものである。
The present invention to achieve the above object, a rubber-like test piece provided with a measurement mark having different ground color and optical characteristics, while deforming by applying a tensile load in the longitudinal direction, the deformation of the measurement mark is scanned by a scanning device. In the device for measuring the tensile property of the test piece from the electric signal output depending on the difference in optical property, the scanning device is composed of either a non-contact type television camera, a line sensor camera, or a laser scanner camera. , A scanning device having a large deformation area of the test piece as the entire visual field as the scanning device, and a scanning device of the large deformation area having a small deformation area of the test piece as the entire visual field, which is effective in a television camera More than the number of scanning lines, more than the number of effective pixels in a line sensor camera, or laser scanning. Features at least two of the scanning device with improved measurement accuracy and faster than the vibration speed at Kamera, is characterized in that said Possibility constructed switched at least two of the scanning device.

また、本発明では、高精度の読み取りを可能にするた
め、試験片を引張るときの引張速度を変速可能に構成す
ることが好ましく、低伸長領域では低速度で引張るが、
予め設定した伸長率を越えた高伸長領域では、これより
も大きい通常速度で引張るようにするとよい。このとき
の低速度領域の速度は試験片の種類にもよるが、0.5〜5
0mm/分の範囲であり、普通速度領域の速度は50〜500mm/
分の範囲にすることが好ましい。また、このような引張
速度を切換えるときの境界域としては、伸長率が1.0〜5
0.0%の範囲になったときを設定することが好ましい。
Further, in the present invention, in order to enable high-accuracy reading, it is preferable to configure the pulling speed when pulling the test piece to be variable, and pulling at a low speed in the low extension region,
In a high elongation region that exceeds a preset elongation rate, it is preferable to pull at a normal speed higher than this. The speed in the low speed region at this time is 0.5 to 5 depending on the type of test piece.
The speed is in the range of 0 mm / min, and the speed in the normal speed range is 50 to 500 mm /
It is preferably in the range of minutes. In addition, as a boundary area when switching such a pulling speed, the elongation rate is 1.0 to 5
It is preferable to set when the range is 0.0%.

このような引張速度は、少なくとも2台の走行装置の作
動と連動させるようにし、低速度のとき小変形領域を全
視野とする走査装置を作動させ、また普通速度のとき大
変形領域を全視野とする走査装置を作動させ、かつこれ
が自動的に切換わるようにすることが好ましい。
Such a pulling speed should be linked to the operation of at least two traveling devices, the scanning device which operates the small deformation region as the entire field of view at low speed, and the large deformation region as the entire field of view at the normal speed. It is preferred to activate the scanning device and to switch it automatically.

本発明における走査装置としては、試験片の小変形領域
を全視野とするものと、試験片の大変形領域を全視野と
するものとの2台があれば十分であるが、必要により3
台以上を使用することも差し支えない。この走査装置に
は工業用や放送用等に使用されている既知のTVカメラ
(撮像管)、ラインセンサーカメラ(ソリッドステイト
線走査素子を用いた光電変換カメラ)或いはレーザース
キャナーカメラ(レーザースキャナーと受光器を組み合
わせて光源側が線走査するカメラ)のいずれかからなる
非接触式のものを使用することができる。
As the scanning device in the present invention, it is sufficient if there are two scanning devices, one having a small deformation area of the test piece as the entire visual field and one having a large deformation area of the test piece as the entire visual field.
It is safe to use more than one table. This scanning device is a known TV camera (image pickup tube), line sensor camera (photoelectric conversion camera using a solid state line scanning element) or laser scanner camera (laser scanner and light receiving) that is used for industrial or broadcasting. It is possible to use a non-contact type device which is composed of any one of (a camera in which the light source side scans the line) by combining the devices.

本発明において、大変形領域の走査装置と小変形領域の
走査装置とでは測定精度の異なったものが使用される。
例えばTVカメラの場合には有効走査線数512本と1024本
のカメラを、ラインセンサーカメラの場合には有効画素
数512個と4096個のカメラを、またレーザースキャナー
カメラの場合には、振動速度1/100秒/走査と1/15,000
秒/走査のカメラをそれぞれ有効に利用することができ
る。小変形領域を全視野にするテレビジョンカメラは、
大変形領域を全視野とするものよりも有効走査線数を多
くしたものが使用され、小変形領域を全視野にするライ
ンセンサーカメラは、大変形領域を全視野とするライン
センサーカメラが有する有効画素数よりもその数を多く
し、また、レーザースキャナーカメラにおいては、振動
速度を速くして測定精度を高めたものが小変形領域を全
視野にする走査装置に用いられる。
In the present invention, the scanning device for the large deformation region and the scanning device for the small deformation region have different measurement accuracy.
For example, a TV camera has 512 and 1024 effective scanning lines, a line sensor camera has 512 and 4096 effective pixels, and a laser scanner camera has a vibration speed. 1/100 second / scan and 1 / 15,000
The second / scan cameras can be effectively used. A television camera that covers the small deformation area
A line sensor camera that uses a larger number of effective scanning lines than a large deformation area as the entire field of view is used. The number of pixels is larger than the number of pixels, and in the laser scanner camera, the one in which the vibration speed is increased and the measurement accuracy is increased is used for the scanning device that makes the small deformation region the entire field of view.

試料片にはJISで規定されるような引張試験片が使用さ
れる。第2図Aにはその一例が例示してあり、そのゴム
状の試験片Sの表面には測定マークとして、長手方向
(引張方向)に離れた2個所に標線Q,Qが付されてい
る。この試験片Sは、その地色と標線Qの色とが光学特
性を異にするようにしてあり、特に標線Qの明度を地色
のそれよりも高くするようにすることが好ましい。例え
ば、試験片Sの地色に黒色または暗い色を選び、標線Q
に白色または明るい色を選ぶようにするのがよい。また
試験片に施す標線としては、第3図Aに示すように上記
2個所の標線Q,Q間に相当する距離部分を全体に塗り込
んだ標識領域Q′にした試験片S′を使用することもで
きる。
A tensile test piece as specified in JIS is used as the sample piece. An example of this is shown in FIG. 2A. Marks Q, Q are attached to the surface of the rubber-like test piece S as measurement marks at two positions apart in the longitudinal direction (pulling direction). There is. The test piece S is made such that the ground color and the color of the marked line Q have different optical characteristics, and it is particularly preferable that the lightness of the marked line Q is higher than that of the ground color. For example, choose a black or dark color as the ground color of the test piece S,
It is good to choose white or bright color. As the marked line to be applied to the test piece, as shown in FIG. 3A, a test piece S'having a marked area Q'in which the distance between the two marked lines Q and Q is entirely painted is applied. It can also be used.

第2図A,Bは、上記試験片Sを長手方向に引張りながら
走査装置により引張特性を測定する方法を説明する原理
図である。
FIGS. 2A and 2B are principle diagrams illustrating a method of measuring the tensile properties by a scanning device while pulling the test piece S in the longitudinal direction.

図に示すように、試験片Sに引張荷重を加えて伸長させ
ながら、その試験片Sを例えばTVカメラにより、第2図
Aに示すように走査線HS方向を試験片Sの引張方向と直
交させるようにして撮像すると、との出力信号は、第2
図Bに示すように標線Q,Qに対応する部分P0,P0が他の部
分に比べて高レベルの信号になって現れる。したがっ
て、この出力信号のうち、一定レベルE1以上の信号のみ
を処理回路で取出し、上記標線Q,Qの間隔Lに対応した
時間間隔の信号だけを得れば、その信号から標線間距離
Lを求めることができる。
As shown in the figure, while applying a tensile load to the test piece S to extend the test piece S, for example, by a TV camera, the scanning line HS direction is orthogonal to the tensile direction of the test piece S as shown in FIG. 2A. When the image is picked up in this way, the output signal of
As shown in FIG. B, the portions P 0 and P 0 corresponding to the marked lines Q and Q appear as higher level signals than the other portions. Therefore, among the output signals, only the signals with a constant level E 1 or higher are taken out by the processing circuit, and if only the signals at the time intervals corresponding to the interval L between the marked lines Q and Q are obtained, the signal between the marked lines can be obtained. The distance L can be obtained.

第3図は、走査線HSが試験片S′の引張方向になるよう
に(第3図A)、線走査式のTVカメラにより撮像する場
合の原理説明図である。この場合には、第3図Bのよう
に標識領域Q′に対応するP1の部分が他の部分に比べて
高レベルの出力信号になって現れる。したがって、第2
図のときと同様に一定レベルE1以上の信号だけを処理回
路で取出せば距離Lを求めることができる。このような
出力信号はレーザースキャナーカメラの場合にも得るこ
とができる。
FIG. 3 is a principle explanatory diagram in the case where an image is taken by a line scanning TV camera so that the scanning line HS is in the pulling direction of the test piece S ′ (FIG. 3A). In this case, as shown in FIG. 3B, the portion of P 1 corresponding to the labeled area Q ′ appears as a high level output signal as compared with other portions. Therefore, the second
As in the case of the figure, the distance L can be obtained by extracting only the signal having a constant level E 1 or higher by the processing circuit. Such an output signal can also be obtained in the case of a laser scanner camera.

これに対し、ラインセンサーカメラの場合には、出力信
号は第3図Cのようになり、標識領域Q′の走査時間T
に対応した画素数のパルス状出力信号になる。
On the other hand, in the case of the line sensor camera, the output signal is as shown in FIG. 3C, and the scanning time T of the marker area Q'is
The pulsed output signal has the number of pixels corresponding to.

勿論、本発明において、走査線を引張方向と同一にする
場合に、第2図Aのような標線Q,Qを有する試験片Sを
使用することも可能である。
Of course, in the present invention, it is also possible to use the test piece S having the marked lines Q, Q as shown in FIG. 2A when the scanning line is made the same as the pulling direction.

以下、本発明を第1図に示す実施例の引張試験装置によ
って説明する。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the tensile test apparatus of the embodiment shown in FIG.

第1図において、1a,1bはそれぞれ試験片Sの両端を把
持する上部チャックと下部チャックである。上部チャッ
ク1aは一定位置に設置され、かつ上端側に引張荷重を検
出するためのロードセル2が連結されている。そして、
そのロードセル2が検出した引張荷重は増幅器12を介し
て中央演算部9に入力されるようになっている。一方、
下部チャック1bはギヤボックス3を介し、モータ4の駆
動により上下移動を行い、上記試験片Sに引張荷重を与
えるようになっている。このモータ4はモータ制御部13
を介し、上記中央演算部9からの指令によって駆動され
るようになっている。
In FIG. 1, reference numerals 1a and 1b denote an upper chuck and a lower chuck for gripping both ends of the test piece S, respectively. The upper chuck 1a is installed at a fixed position, and a load cell 2 for detecting a tensile load is connected to the upper end side. And
The tensile load detected by the load cell 2 is input to the central processing unit 9 via the amplifier 12. on the other hand,
The lower chuck 1b is vertically moved by driving a motor 4 via a gear box 3 to apply a tensile load to the test piece S. This motor 4 has a motor controller 13
It is driven by a command from the central processing unit 9 via the.

上下のチャック1a,1bを含む引張機構は、冷却コイル5
を有する恒温槽6の中に収納されている。また、その恒
温槽6の側面には二重ガラスの透視部7が設けられ、外
側から目視することができるようになっている。上記透
視部7の空間部8には乾燥した熱風が通され、ガラス面
に露結によるくもりが発生しないようにしている。この
恒温槽6は、低温下での試料の特性を測定するために付
設されたものであり、常温条件での特性を測定するもの
については必ずしも必要ではない。
The pulling mechanism including the upper and lower chucks 1a and 1b has a cooling coil 5
It is stored in a constant temperature bath 6 having. Further, a double glass see-through portion 7 is provided on the side surface of the constant temperature bath 6 so that it can be seen from the outside. Dry hot air is passed through the space portion 8 of the see-through portion 7 so as to prevent clouding due to condensation on the glass surface. The constant temperature bath 6 is attached to measure the characteristics of the sample at low temperature, and is not necessarily required to measure the characteristics under normal temperature conditions.

上記透視部7の外側には、内側の引張機構を臨むように
走査装置として2台のTVカメラ10,11ガ設置されてい
る。それぞれのカメラは、例えば第2図A,Bのように検
出した電気信号を映像回路14で処理し、それを中央演算
部9へ入力するようになっている。また、この映像回路
14で処理された出力信号は、モニターTV15によってモニ
タリングできるようになっている。
Two TV cameras 10 and 11 are installed as scanning devices on the outer side of the see-through portion 7 so as to face the inner pulling mechanism. Each camera processes an electric signal detected as shown in FIGS. 2A and 2B by the video circuit 14 and inputs it to the central processing unit 9. Also, this video circuit
The output signal processed by 14 can be monitored by the monitor TV 15.

2台のカメラのうち一方のTVカメラ11は、試験片Sが破
断するまでの全引張変形領域(大変形領域)を全視野と
して臨むように設置され、主として試験片Sの高伸長領
域を検出するようにしてある。この実施例では、このTV
カメラ11は有効走査線数が512本の普通のものが使用さ
れている。
One of the two cameras, the TV camera 11 is installed so as to face the entire tensile deformation area (large deformation area) until the test piece S breaks, and mainly detects the high elongation area of the test piece S. I am doing it. In this example, this TV
As the camera 11, a normal camera having 512 effective scanning lines is used.

これに対し他方のTVカメラ10は、その全視野が引張初期
の小変形領域に限定され、主として試験片Sの低伸長領
域を検出するようになっている。しかも、その有効走査
線数は上記TVカメラ11より多くしてあり、この実施例で
は1024本のものが使用されている。このように有効走査
線数を多くし、かつ全視野が小変形領域に限定されてい
ることにより、微小な変位までを高精度に読み取ること
ができるようになっている。この場合、必要によりTVカ
メラ10にズームレンズを取り付けるようにすれば、さら
に高精度の読み取りができるようになる。
On the other hand, the other TV camera 10 is limited in its entire field of view to the small deformation area in the initial stage of tension, and mainly detects the low elongation area of the test piece S. Moreover, the number of effective scanning lines is larger than that of the TV camera 11, and in this embodiment, 1024 lines are used. Since the number of effective scanning lines is increased and the entire field of view is limited to the small deformation area as described above, even a minute displacement can be read with high accuracy. In this case, if a zoom lens is attached to the TV camera 10 if necessary, it is possible to perform more accurate reading.

例えば、試験片SとしてJIS3号による通常引張試験片を
使い、この試験片を引張って初期の標線Q,Q間の距離20m
mを25mmまで25%伸長したものとする。そうすると、こ
のTVカメラ10によって読み取れる変位は、25mm/1024本
=0.024mm/本までの極めて高精度なものになる。
For example, a normal tensile test piece according to JIS No. 3 is used as the test piece S, and this test piece is pulled and the distance between the initial marked lines Q and Q is 20 m.
It is assumed that m is extended by 25% to 25 mm. Then, the displacement that can be read by the TV camera 10 is extremely accurate up to 25 mm / 1024 lines = 0.024 mm / line.

上記2台のTVカメラ10,11は、中央演算部9の指令によ
り、引張試験開始時の低伸長領域では前者のTVカメラ10
が走査を行うが、次いで試験片Sが予め設定された伸長
率を越えて高伸長領域まで伸びると、カメラの作動が切
換わって後者のTVカメラ11が走査を行うようになる。ま
た、上記中央演算部9は、モータ制御部13を介して下部
チャック1bの引張速度も変化させるように制御してい
る。そして、上記低伸長領域では低速度にするが、予め
設定された伸長率を越える高伸長領域になると、これよ
りも速い通常速度に切換えるようにしている。
The two TV cameras 10 and 11 mentioned above are, in accordance with a command from the central processing unit 9, the former TV camera 10 in the low extension region at the start of the tensile test.
Scans, and then, when the test piece S exceeds the preset stretch ratio and extends to the high stretch region, the operation of the camera is switched and the latter TV camera 11 scans. The central processing unit 9 also controls the motor control unit 13 to change the pulling speed of the lower chuck 1b. Then, the speed is set low in the low expansion region, but when the high expansion region exceeds a preset expansion ratio, the normal speed is switched to a higher normal speed.

このような操作によって測定された試験片の引張特性の
結果は、中央演算部9からプリンター16に出力される。
17は測定に必要なデータを入力するキーボードである。
The result of the tensile property of the test piece measured by such an operation is output from the central processing unit 9 to the printer 16.
Reference numeral 17 is a keyboard for inputting data required for measurement.

上述したように、上記ゴム状試料の引張試験装置は、少
なくとも2台の走査装置を併設し、その1台を低伸長領
域専用の高精度伸び計とし、また他の1台を通常の伸び
計とし、試験片が予め設定した伸長率まで伸びたとき
に、自動的に走査装置を高精度伸び計から通常の伸び計
に切換えるようにしている。したがって、試験片の引張
開始から切断までの伸長率を正確に読み取ることがで
き、特に低伸長領域においての伸長率(0.2〜20%)を
±0.2%の精度まで読み取ることが可能である。また、
通常領域の伸長率(20〜600%)を±1%の精度で測定
することができる。
As described above, the tensile test device for the rubber-like sample is equipped with at least two scanning devices, one of which is a high-precision extensometer exclusively for the low elongation region, and the other one is a normal extensometer. The scanning device is automatically switched from the high-precision extensometer to the normal extensometer when the test piece extends to a preset elongation rate. Therefore, it is possible to accurately read the elongation rate from the start of tensioning to cutting of the test piece, and particularly the elongation rate (0.2 to 20%) in the low elongation region to an accuracy of ± 0.2%. Also,
The elongation rate (20 to 600%) in the normal area can be measured with an accuracy of ± 1%.

また、上記実施例のように引張速度を予め設定した伸長
率で切換えるようにすると、低速度の低伸長領域では低
伸長モジュラスを測定し、次いで通常速度の高伸長領域
では高伸長モジュラスを測定するようにすることができ
る。そのため、1回の試験で複数の引張特性を同時に測
定することができるようになる。
When the tensile speed is switched at a preset elongation rate as in the above example, the low elongation modulus is measured in the low speed low elongation region, and then the high elongation modulus is measured in the normal speed high elongation region. You can Therefore, it becomes possible to simultaneously measure a plurality of tensile properties in one test.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

上述したように本発明のゴム状試料の引張試験装置は、
地色と光学特性が異なる測定マークを施したゴム状の試
験片を、長手方向に引張荷重を加えて変形させながら前
記測定マークの変形を走査装置で走査し、光学特性の違
いによって出力する電気信号から前記試験片の引張特性
を測定する装置において、前記走査装置を非接触式のテ
レビジョンカメラ、ラインセンサーカメラ、またはレー
ザースキャナーカメラのいずれかから構成すると共に、
該走査装置として前記試験片の大変形領域を全視野とす
る走査装置と、前記試験片の小変形領域を全視野にする
と共に前記大変形領域の走査装置が有する、テレビジョ
ンカメラにおいては有効走査線数よりもその数を多くし
た、ラインセンサーカメラにおいては有効画素数よりも
その数を多くした、またはレーザースキャナーカメラに
おいてはその振動速度よりも速くして測定精度を高めた
走査装置との少なくとも2台を併設し、前記少なくとも
2台の走査装置を切換え可能に構成したので、以下のよ
うな優れた効果を奏するものである。
As described above, the tensile test device of the rubber-like sample of the present invention,
An electrical tester that scans the deformation of the measurement mark with a scanning device while deforming a rubber-like test piece with a measurement mark having different ground color and optical characteristics by applying a tensile load in the longitudinal direction, and outputs it according to the difference in optical characteristics. In a device for measuring the tensile properties of the test piece from a signal, the scanning device is composed of either a non-contact type television camera, a line sensor camera, or a laser scanner camera,
As the scanning device, a scanning device having a large deformation area of the test piece as a full field of view, and a scanning device of the large deformation area having a small deformation area of the test piece as a full field of view have an effective scan in a television camera. At least with a scanning device that has more than the number of lines, more than the number of effective pixels in a line sensor camera, or faster than its vibration speed in a laser scanner camera to improve measurement accuracy. Since the two scanners are provided side by side and the at least two scanners can be switched, the following excellent effects can be obtained.

即ち、走査装置として、試験片の大変形領域を全視野と
する走査装置と、試験片の小変形領域を全視野とする走
査装置の少なくとも2台を併設して切換え操作する構成
にしたので、小変形領域の走査装置で微小な伸長変形
を、また大変形領域の走査装置で大きな伸長変形をそれ
ぞれ確実に追尾することができるため、微小な伸びから
大きな伸びに至るまで、1回の試験で同時に測定するこ
とができ、その結果、それぞれの伸びにおける複数の引
張特性を効率良くつ容易に測定することが可能となり、
特に粘弾性的挙動の全く異なるゴムの性質の分析におい
て極めて有益である。
That is, as the scanning device, at least two scanning devices having a large deformation area of the test piece as the entire field of view and a scanning device having the small deformation area of the test piece as the entire field of view are arranged side by side to perform switching operation. The scanning device in the small deformation area can reliably track the minute expansion deformation, and the scanning device in the large deformation area can reliably track the large expansion deformation. It is possible to measure at the same time, as a result, it becomes possible to efficiently and easily measure a plurality of tensile properties at each elongation,
In particular, it is extremely useful in the analysis of rubber properties having completely different viscoelastic behavior.

また、小変形領域を全視野とする走査装置を、テレビジ
ョンカメラにおいては有効走査線数を、ラインセンサー
カメラにおいては有効画素数を、大変形領域に用いられ
るものよりもその数を多くし、またはレーザースキャナ
ーカメラにおいては振動速度を大変形領域に用いられる
ものよりも速くして測定精度を高めた構成とするので、
微小なゴム状試料の伸長変形であっても、精度良く測定
することが可能で、得られる引張特性をより確かなもの
にすることができる。
Further, a scanning device having a small deformation area as the entire field of view, the number of effective scanning lines in a television camera, the number of effective pixels in a line sensor camera, the number is larger than that used in the large deformation area, Or, in the laser scanner camera, because the vibration speed is made faster than that used in the large deformation area, the measurement accuracy is improved,
It is possible to accurately measure even elongation deformation of a minute rubber-like sample, and to obtain more reliable tensile properties.

また、走査装置を非接触式のテレビジョンカメラ、ライ
ンセンサーカメラ、レーザースキャナーカメラのいずれ
かから構成するため、テレビジョンカメラの有効走査線
数やラインセンサーカメラの有効画素数を多くすること
により、またはレーザースキャナーカメラの振動速度を
速くすることにより試験片の微小な伸長変形を高精度で
測定でき、また高速度で伸長する試験片の伸長変化を容
易に追尾することが可能となり、更に走査装置の位置を
固定して使用できるので、走査装置を移動させる方式に
比べて装置を簡単で安価にすることができる。
Further, since the scanning device is composed of a non-contact type television camera, a line sensor camera, or a laser scanner camera, by increasing the number of effective scanning lines of the television camera or the number of effective pixels of the line sensor camera, Alternatively, by increasing the vibration speed of the laser scanner camera, it is possible to measure minute extensional deformation of the test piece with high accuracy, and it is possible to easily track the change in extension of the test piece that extends at high speed. Since the position can be fixed and used, the device can be made simpler and less expensive than the system in which the scanning device is moved.

また、非接触で測定を行うため、試験片を恒温槽に入れ
て、高温度から低温度までの種々の環境下での測定が可
能であり、これは例えば自動車タイヤの開発において熱
帯から極地までの環境をシミュレーションする上で、極
めて有効であり、また、測定毎に試験片の取付け取外し
作業を走査装置に邪魔させれずに容易に行うことができ
る。
Also, since the measurement is performed in a non-contact manner, it is possible to put the test piece in a constant temperature bath and measure it under various environments from high temperature to low temperature. It is extremely effective in simulating the environment described above, and the work of attaching and detaching the test piece for each measurement can be easily performed without disturbing the scanning device.

また、上記構成に加えて、試験片の引張速度を変速可能
に構成し、この引張速度に連動させて前記少なくとも2
台の走査装置を切換え可能に構成することにより、特に
それぞれの領域でのゴムの粘弾性挙動を示すゴムの測定
分析を伸長速度の違いにより高能率で行うことが可能と
なり、また、上記各構成要件を具備することにより、粘
弾性的に複雑かつ微妙な性質をもつゴムの物理試験を高
能率かつバラツキを少なく測定することができる。
In addition to the above configuration, the tensile speed of the test piece is variable, and the at least 2
By configuring the scanning devices of the table to be switchable, it becomes possible to perform the measurement and analysis of the rubber showing the viscoelastic behavior of the rubber in each region with high efficiency due to the difference in the extension speed. By satisfying the requirements, it is possible to measure a physical test of a rubber having viscoelastically complicated and delicate properties with high efficiency and little variation.

また更に、試験片の引張速度を小変形領域で低速度に、
大変形領域で小変形領域よりも速い速度に変速可能に構
成することにより、ゴムの測定分析を一層高能率で行う
ことができる。
Furthermore, the tensile speed of the test piece is reduced to a low speed in the small deformation area,
By making it possible to shift the speed in the large deformation region to a speed faster than that in the small deformation region, the measurement and analysis of rubber can be performed with higher efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の実施例によるゴム状試料の引張試験装
置の概略図、第2図A,Bおよび第3図A,B,Cは、それぞれ
走査装置を使用したゴム状試料の引張試験装置の原理説
明図である。 1a……上部チャック、1b……下部チャック、9……中央
演算部、10……(小変形領域を全視野とする)TVカメ
ラ,11……(大変形領域を全視野とする)TVカメラ、14
……映像回路、S,S′……試験片、Q……標線(測定マ
ーク)、Q′……標識領域(測定マーク)。
FIG. 1 is a schematic view of a tensile test apparatus for rubber-like samples according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2A, 3B and 3A, B, C are tensile tests for rubber-like samples using a scanning device, respectively. It is a principle explanatory view of a device. 1a …… Upper chuck, 1b …… Lower chuck, 9 …… Central processing unit, 10 …… (small deformation area is the whole field of view) TV camera, 11 …… (Large deformation area is the whole field of view) TV camera ,14
…… Image circuit, S, S ′ …… Test piece, Q …… Mark line (measurement mark), Q ′ …… Marking area (measurement mark).

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】地色と光学特性が異なる測定マークを施し
たゴム状の試験片を、長手方向に引張荷重を加えて変形
させながら前記測定マークの変形を走査装置で走査し、
光学特性の違いによって出力する電気信号から前記試験
片の引張特性を測定する装置において、前記走査装置を
非接触式のテレビジョンカメラ、ラインセンサーカメ
ラ、またはレーザースキャナーカメラのいずれかから構
成すると共に、該走査装置として前記試験片の大変形領
域を全視野とする走査装置と、前記試験片の小変形領域
を全視野にすると共に前記大変形領域の走査装置が有す
る、テレビジョンカメラにおいては有効走査線数よりも
その数を多くした、ラインセンサーカメラにおいては有
効画素数よりもその数を多くした、またはレーザースキ
ャナーカメラにおいてはその振動速度よりも速くして測
定精度を高めた走査装置との少なくとも2台を併設し、
前記少なくとも2台の走査装置を切換え可能に構成した
ことを特徴とするゴム状試料の引張試験装置。
1. A rubber-shaped test piece provided with a measurement mark having different ground color and optical characteristics is deformed by applying a tensile load in the longitudinal direction, and the deformation of the measurement mark is scanned by a scanning device,
In the device for measuring the tensile properties of the test piece from the electrical signal output by the difference in optical properties, the scanning device is composed of either a non-contact type television camera, a line sensor camera, or a laser scanner camera, As the scanning device, a scanning device having a large deformation area of the test piece as a full field of view, and a scanning device of the large deformation area having a small deformation area of the test piece as a full field of view have an effective scan in a television camera. At least with a scanning device that has more than the number of lines, more than the number of effective pixels in a line sensor camera, or faster than its vibration speed in a laser scanner camera to improve measurement accuracy. With two units
A tensile test device for a rubber-like sample, wherein the at least two scanning devices are switchable.
【請求項2】地色と光学特性が異なる測定マークを施し
たゴム状の試験片を、長手方向に引張荷重を加えて変形
させながら前記測定マークの変形を走査装置で走査し、
光学特性の違いによって出力する電気信号から前記試験
片の引張特性を測定する装置において、前記走査装置を
非接触式のテレビジョンカメラ、ラインセンサーカメ
ラ、またはレーザースキャナーカメラのいずれかから構
成すると共に、該走査装置として前記試験片の大変形領
域を全視野とする走査装置と、前記試験片の小変形領域
を全視野にすると共に前記大変形領域の走査装置が有す
る、テレビジョンカメラにおいては有効走査線数よりも
その数を多くした、ラインセンサーカメラにおいては有
効画素数よりもその数を多くした、またはレーザースキ
ャナーカメラにおいてはその振動速度よりも速くして測
定精度を高めた走査装置との少なくとも2台を併設し、
前記試験片の引張速度を変速可能に構成し、この引張速
度に連動させて前記少なくとも2台の走査装置を切換え
可能に構成したことを特徴とするゴム状試料の引張試験
装置。
2. A rubber-shaped test piece provided with a measurement mark having different ground color and optical characteristics is deformed by applying a tensile load in the longitudinal direction, and the deformation of the measurement mark is scanned by a scanning device,
In the device for measuring the tensile properties of the test piece from the electrical signal output by the difference in optical properties, the scanning device is composed of either a non-contact type television camera, a line sensor camera, or a laser scanner camera, As the scanning device, a scanning device having a large deformation area of the test piece as a full field of view, and a scanning device of the large deformation area having a small deformation area of the test piece as a full field of view have an effective scan in a television camera. At least with a scanning device that has more than the number of lines, more than the number of effective pixels in a line sensor camera, or faster than its vibration speed in a laser scanner camera to improve measurement accuracy. With two units
A tensile test device for a rubber-like sample, wherein the tensile speed of the test piece is variable, and the at least two scanning devices can be switched in conjunction with the tensile speed.
【請求項3】地色と光学特性が異なる測定マークを施し
たゴム状の試験片を、長手方向に引張荷重を加えて変形
させながら前記測定マークの変形を走査装置で走査し、
光学特性の違いによって出力する電気信号から前記試験
片の引張特性を測定する装置において、前記走査装置を
非接触式のテレビジョンカメラ、ラインセンサーカメ
ラ、またはレーザースキャナーカメラのいずれかから構
成すると共に、該走査装置として前記試験片の大変形領
域を全視野とする走査装置と、前記試験片の小変形領域
を全視野にすると共に前記大変形領域の走査装置が有す
る、テレビジョンカメラにおいては有効走査線数よりも
その数を多くした、ラインセンサーカメラにおいては有
効画素数よりもその数を多くした、またはレーザースキ
ャナーカメラにおいてはその振動速度よりも速くして測
定精度を高めた走査装置との少なくとも2台を併設し、
前記試験片の引張速度を前記小変形領域で低速度に、前
記大変形領域で該小変形領域よりも速い速度に変速可能
に構成し、この引張速度に連動させて前記少なくとも2
台の走査装置を切換え可能に構成したことを特徴とする
ゴム状試料の引張試験装置。
3. A rubber-shaped test piece provided with measurement marks having different ground color and optical characteristics is deformed by applying a tensile load in the longitudinal direction, and the deformation of the measurement marks is scanned by a scanning device,
In the device for measuring the tensile properties of the test piece from the electrical signal output by the difference in optical properties, the scanning device is composed of either a non-contact type television camera, a line sensor camera, or a laser scanner camera, As the scanning device, a scanning device having a large deformation area of the test piece as a whole field of view, and a scanning device of the large deformation area having a small deformation area of the test piece as a whole field of view are effectively scanned in a television camera. At least with a scanning device that has more than the number of lines, more than the number of effective pixels in a line sensor camera, or faster than its vibration speed in a laser scanner camera to improve measurement accuracy. With two units
The tensile speed of the test piece can be changed to a low speed in the small deformation area and a speed higher than the small deformation area in the large deformation area.
A rubber-like sample tensile test device characterized in that the scanning device of the table can be switched.
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