CN113176140A - 材料试验机以及材料试验机的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种材料试验机以及材料试验机的控制方法，容易确认基于应变速度控制的材料试验的进展状况。拉伸试验机(1)对试验对象(TP)施加试验力(F)而执行使试验对象(TP)变形的拉伸试验，且包括：检测部(531)，检测试验对象(TP)的伸长量(ED)；计算部(532)，基于检测部(531)的检测结果，算出试验对象(TP)的伸长速度(VE)；以及显示控制部(533)，显示表示伸长速度(VE)的变化的图表。

Description

材料试验机以及材料试验机的控制方法

技术领域

本发明涉及一种材料试验机以及材料试验机的控制方法。

背景技术

材料试验机中，已知与应变速度控制有关的各种技术。

例如，专利文献1所记载的拉伸试验机的控制部包括动作控制切换部，此动作控制切换部用于基于试验力的变化量，将负载机构的动作控制由行程速度控制切换为应变速度控制。所述控制部与压力传感器、行程检测器、位移计、显示计、操作部及触摸屏(touchpanel)连接。而且，所述控制部也与油压单元的电动伺服阀及油压泵连接。根据专利文献1所记载的拉伸试验机，可执行基于应变速度控制的拉伸试验。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2015-87153号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

但是，专利文献1所记载的拉伸试验机中，关于基于应变速度控制的拉伸试验的进展状况的确认，有改善的余地。例如，在拉伸试验机赋予试验力直到试片断裂为止的情况下，为了确保试片断裂时的作业人员的安全，而作业人员难以确认拉伸试验的进展状况。

本发明是鉴于此种情况而成，其目的在于提供一种材料试验机以及材料试验机的控制方法，可容易地确认基于应变速度控制的材料试验的进展状况。

[解决问题的技术手段]

本发明的第一形态涉及一种材料试验机，对试验对象施加试验力而执行使所述试验对象变形的材料试验，且包括：检测部，检测所述试验对象的应变量；计算部，基于所述检测部的检测结果，算出所述试验对象的应变速度；以及显示控制部，显示表示所述应变速度的变化的图表。

本发明的第二形态涉及一种材料试验机的控制方法，所述材料试验机对试验对象施加试验力而执行使所述试验对象变形的材料试验，且所述材料试验机的控制方法包括：检测步骤，检测所述试验对象的应变量；计算步骤，基于所述检测步骤的检测结果，算出所述试验对象的应变速度；以及显示控制步骤，显示表示所述应变速度的变化的图表。

[发明的效果]

根据本发明的第一形态，利用显示控制部来显示表示应变速度的变化的图表，因而可容易地确认基于应变速度控制的材料试验的进展状况。

根据本发明的第二形态，在显示控制步骤中显示表示应变速度的变化的图表，因而可容易地确认基于应变速度控制的材料试验的进展状况。

附图说明

图1为表示本实施方式的拉伸试验机的结构的一例的图。

图2为表示显示判定控制部的结构的一例的图。

图3为表示显示于显示装置的伸长速度显示画面的一例的画面图。

图4为表示显示判定控制部的处理的一例的流程图。

[符号的说明]

1：拉伸试验机(材料试验机)

2：试验机本体

10：十字头

12：负载机构

14：荷重元

15：位移传感器

18：伺服马达

20：旋转编码器

21：上夹具

22：下夹具

26：平台

28、29：螺杆

4：控制单元

30：总括控制装置

32：显示装置

34：试验程序执行装置

40：信号输入输出单元

42：传感器放大器

43：计数器电路

44：伺服放大器

50：控制电路单元

50A：处理器

50B：存储器元件

50C：存储装置

50D：通信装置

51：通信部

52：反馈控制部

53：显示判定控制部

531：检测部

532：计算部

533：显示控制部

534：第一判定部

535：第二判定部

536：停止指示部

dX：指令值

ED、EDB、EDS、EDT：伸长量(应变量)

ED1：第一伸长量

ED2：第二伸长量

ED3：第三伸长量

ED4：第四伸长量

ΔED1、ΔED2：规定伸长量

T、TB、TC：时间

TP：试验对象

VE：伸长速度(应变速度)

VE1：第一伸长速度

VE2：第二伸长速度

VT：伸长速度目标值

XD：位移量

σ：应力

具体实施方式

以下，参照图式对本发明的实施方式进行说明。

[1.拉伸试验机的结构]

图1为表示本实施方式的拉伸试验机1的结构的一例的图。

本实施方式的拉伸试验机1对试验对象TP施加试验力F而执行使试验对象TP变形的拉伸试验。具体而言，拉伸试验机1对试验对象TP施加试验力F，进行测定试样的拉伸强度、降伏点、伸长率、断面收缩率等机械性质的材料试验。试验力F为拉伸力。

拉伸试验机1包括：试验机本体2，对试验对象TP施加试验力F而进行拉伸试验；以及控制单元4，控制试验机本体2进行的拉伸试验动作。试验对象TP表示由供执行拉伸试验的对象材料所形成的试片。

此外，拉伸试验机1对应于“材料试验机”的一例。而且，拉伸试验对应于“材料试验”的一例。

本实施方式中，“材料试验机”为拉伸试验机1，但本发明的实施方式不限定于此。“材料试验机”只要对试验对象施加试验力而执行使试验对象变形的材料试验即可。例如，“材料试验机”也可为压缩试验机。而且，例如“材料试验机”也可为弯曲试验机。

试验机本体2包括：平台(table)26；一对螺杆28、29，在所述平台26上以朝向铅垂方向的状态可旋转地竖立设置；十字头(cross head)10，可沿着所述螺杆28、29移动；负载机构12，使所述十字头10移动而对试验对象TP施加负载；以及荷重元(load cell)14。

荷重元14为测定对试验对象TP施加的拉伸荷重即试验力F，并输出试验力测定信号SG1的传感器。

负载机构12包括：蜗轮减速机16、蜗轮减速机17，连结于各螺杆28、29的下端部；伺服马达18，连结于各蜗轮减速机16、17；以及旋转编码器(rotary encoder)20。旋转编码器20为测定伺服马达18的旋转量，并将与旋转量相应的脉冲数的旋转测定信号SG2输出至控制单元4的传感器。

另外，负载机构12经由蜗轮减速机16、蜗轮减速机17向一对螺杆28、29传递伺服马达18的旋转，各螺杆28、29同步旋转，由此十字头10沿着螺杆28、螺杆29升降。

在十字头10附设有用于握持试验对象TP的上端部的上夹具21，在平台26附设有用于握持试验对象TP的下端部的下夹具22。试验机本体2在拉伸试验时，在试验对象TP的两端部由所述上夹具21及下夹具22握持的状态下，按照控制单元4的控制使十字头10上升，由此对试验对象TP施加试验力F。

在试验对象TP配置有位移传感器15。试验对象TP例如可使用中央变细地形成的哑铃型试片。位移传感器15为通过测定试验对象TP的一对标点之间的距离，从而测定伸长量ED并输出伸长测定信号SG3的传感器。一对标点配置于试验对象TP变细的区域的上部与下部。

控制单元4包括总括控制装置30、显示装置32及试验程序执行装置34。

总括控制装置30为中枢控制试验机本体2的装置，在与试验机本体2之间可收发信号地连接。从试验机本体2接收的信号为荷重元14输出的试验力测定信号SG1、旋转编码器20输出的旋转测定信号SG2、位移传感器15输出的伸长测定信号SG3、及控制或试验所需要的适当的信号等。

显示装置32为基于从总括控制装置30输入的信号而显示各种信息的装置，例如，总括控制装置30在拉伸试验的期间中，基于伸长测定信号SG3将作为试验对象TP的伸长率的测定值的伸长量ED显示于显示装置32。而且，例如总括控制装置30在拉伸试验的期间中，将基于旋转测定信号SG2的表示十字头10的位移的位移量XD显示于显示装置32。

进而，本实施方式的拉伸试验机1中，总括控制装置30在拉伸试验的期间中，将伸长速度VE显示于显示装置32。伸长速度VE表示伸长量ED的每单位时间的变化量。

拉伸试验程序执行装置34为具备下述功能的装置，即：受理拉伸试验的试验条件等各种设定参数的设定操作或执行指示操作等用户操作，并输出至总括控制装置30的功能；或对试验力F的数据进行分析的功能等。

本实施方式的拉伸试验程序执行装置34包括计算机，所述计算机包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)或微处理器(Micro-Processing Unit，MPU)等处理器、只读存储器(Read Only Memory，ROM)或随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等存储器元件、硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)或固态驱动器(Solid State Drive，SSD)等存储装置、以及用于连接总括控制装置30或各种周边机器等的接口电路。而且，通过处理器执行作为存储器元件或存储装置中存储的计算机程序的拉伸试验程序，从而实现所述各种功能。

接下来，对本实施方式的总括控制装置30进行更详细描述。总括控制装置30包括信号输入输出单元40及控制电路单元50。

信号输入输出单元40构成在与试验机本体2之间收发信号的输入输出接口电路，本实施方式中，具有第一传感器放大器42、第二传感器放大器45、计数器电路43及伺服放大器44。

第一传感器放大器42为将荷重元14输出的试验力测定信号SG1放大并输出至控制电路单元50的放大器。第二传感器放大器45为将位移传感器15输出的伸长测定信号SG3放大并输出至控制电路单元50的放大器。

计数器电路43对旋转编码器20输出的旋转测定信号SG2的脉冲数进行计数，将表示伺服马达18的旋转量、也就是通过伺服马达18的旋转而升降的十字头10的位移量XD的位移测定信号A3以数字信号的形式输出至控制电路单元50。伺服放大器44为按照控制电路单元50的控制而控制伺服马达18的装置。

控制电路单元50为对试验机本体2指示执行拉伸试验的单元，且包括通信部51、反馈控制部52及显示判定控制部53。

控制电路单元50包括计算机，此计算机包括CPU或MPU等处理器50A、ROM或RAM等存储器元件50B、HDD或SSD等存储装置50C、与信号输入输出单元40的接口电路、与拉伸试验程序执行装置34通信的通信装置50D、控制显示装置32的显示控制电路、以及各种电子电路。而且，通过控制电路单元50的处理器50A执行存储器元件50B或存储装置50C中存储的控制程序，从而实现图2所示的显示判定控制部53的各功能部。

而且，在信号输入输出单元40的接口电路设有模-数(Analog-Digital，A/D)转换器，模拟信号的试验力测定信号SG1及伸长测定信号SG3由A/D转换器转换为数字信号。

此外，控制电路单元50不限于计算机，也可包含集成电路(Integrated Circuit，IC)芯片或大规模集成电路(Large Scale Integration，LSI)等集成电路等一个或多个适当的电路。

通信部51在与试验程序执行装置34之间通信，从试验程序执行装置34接收试验条件的设定或各种设定参数的设定值、拉伸试验的执行指示或中断指示等。而且，通信部51将基于伸长测定信号SG3的伸长量ED、及基于试验力测定信号SG1的试验力FD以适当的时机发送至试验程序执行装置34。而且，通信部51将基于旋转测定信号SG2的位移量XD以适当的时机发送至试验程序执行装置34。

反馈控制部52对试验机本体2的伺服马达18进行反馈控制而执行拉伸试验。反馈控制部52为执行伺服马达18的反馈控制的电路。

本实施方式中，反馈控制部52执行速度控制。具体而言，反馈控制部52例如对位移传感器15输出的伸长量ED执行速度控制。具体而言，反馈控制部52以使伸长速度VE与伸长速度目标值VT一致的方式运算位移量XD的指令值dX，并将表示所述指令值dX的指令信号A4输出至伺服放大器44。换句话说，反馈控制部52执行伸长速度一定控制。此外，伸长速度目标值VT表示伸长速度VE的目标值。而且，伸长速度VE表示伸长量ED的每单位时间的变化量。

而且，若试验对象TP开始塑性变形，则反馈控制部52执行试验力一定控制。试验力一定控制中，反馈控制部52以试验力F成为一定值的方式运算位移量XD的指令值dX，将表示所述指令值dX的指令信号A4输出至伺服放大器44。

此外，本实施方式中，所谓“速度控制”，表示以使由传感器等所测定的检测值的每单位时间的变化量与其目标值一致的方式进行控制。伸长速度一定控制对应于速度控制的一例。

而且，所谓“位置控制”，表示以使由传感器等所测定的检测值与其目标值一致的方式进行控制。试验力一定控制对应于位置控制的一例。

[2.显示判定控制部的结构]

图2为表示显示判定控制部53的结构的一例的图。

如图2所示，显示判定控制部53包括检测部531、计算部532、显示控制部533、第一判定部534、第二判定部535及停止指示部536。具体而言，通过控制电路单元50的处理器50A执行存储器元件50B或存储装置50C中存储的控制程序，从而作为检测部531、计算部532、显示控制部533、第一判定部534、第二判定部535及停止指示部536发挥功能。

检测部531检测试验对象TP的伸长量ED。具体而言，检测部531经由第二传感器放大器45获取位移传感器15输出的伸长测定信号SG3，由此每隔规定时间ΔT检测试验对象TP的伸长量ED。规定时间ΔT例如为0.5秒。

伸长量ED对应于“应变量”的一例。

计算部532基于检测部531的检测结果而算出试验对象TP的伸长速度VE。伸长速度VE表示伸长量ED的每单位时间的变化量。

具体而言，计算部532如以下的式(1)所示，将由检测部531所检测的第一伸长量ED1、与继第一伸长量ED1之后由检测部531所检测的第二伸长量ED2之差除以规定时间ΔT，由此算出伸长速度VE。

VE＝(ED2－ED1)/ΔT (1)

此外，第一伸长量ED1对应于“第一应变量”的一例，第二伸长量ED2对应于“第二应变量”的一例，伸长速度VE对应于“应变速度”的一例。

显示控制部533显示表示伸长速度VE的变化的图表。例如，显示控制部533将表示伸长速度VE相对于伸长量ED的变化的图表G1显示于显示装置32。而且，显示控制部533每当计算部532算出伸长速度VE时，更新图表G1。换句话说，显示控制部533每隔规定时间ΔT更新图表G1。关于图表G1，参照图3进行详细说明。

本实施方式中，显示控制部533显示表示伸长速度VE相对于伸长量ED的变化的图表G1，但本发明的实施方式不限定于此。例如，显示控制部533也可显示表示伸长速度VE相对于时间的变化的图表。此时，例如图表的横轴表示时间，图表的纵轴表示伸长速度VE。

第一判定部534在试验对象TP发生弹性变形的范围内，判定伸长速度VE是否为规定范围内。具体而言，在伸长速度VE满足以下的式(2)的情况下，第一判定部534判定为伸长速度VE为规定范围内。

VE1 VE VE2 (2)

此外，第一伸长速度VE1表示规定范围的下限值，第二伸长速度VE2表示规定范围的上限值。第一伸长速度VE1例如由以下的式(3)规定，第二伸长速度VE2由以下的式(4)规定。

VE1＝VT×(1－α) (3)

VE2＝VT×(1+α) (4)

此外，伸长速度目标值VT表示伸长速度VE的目标值。而且，系数α对应于伸长速度VE的控制精度。系数α例如为10％，即0.1。而且，反馈控制部52以使伸长速度VE与伸长速度目标值VT一致的方式控制位移量XD。

本实施方式中，所谓“试验对象TP发生弹性变形的范围”，是指伸长量ED从第三伸长量ED3到第四伸长量ED4的范围。以下的说明中，有时将“试验对象TP发生弹性变形的范围”记载为范围RG。

第三伸长量ED3表示开始拉伸试验而伸长速度VE达到伸长速度目标值VT后，增加规定伸长量ΔED1后的伸长量ED。第三伸长量ED3例如由以下的式(5)表示。

ED3＝EDT+ΔED1 (5)

其中，伸长量EDT表示达到伸长速度目标值VT时的伸长量ED。

规定伸长量ΔED1是根据试验对象TP的材质及尺寸而预先设定。

第四伸长量ED4表示伸长量ED相对于伸长量EDB而小规定伸长量ΔED2的伸长量ED。伸长量EDB表示试验对象TP由弹性变形变化为塑性变形时的伸长量ED。

第四伸长量ED4例如由以下的式(6)表示。

ED4＝EDB－ΔED2 (6)

规定伸长量ΔED2是根据试验对象TP的材质及尺寸而预先设定。

关于第三伸长量ED3及第四伸长量ED4各自，参照图3进行具体说明。

第二判定部535基于第一判定部534的判定结果来判定拉伸试验的结果合格与否。具体而言，在第一判定部534在试验对象TP发生弹性变形的范围内，判定为伸长速度VE为规定范围内的情况下，第二判定部535将拉伸试验的结果判定为合格。

此外，本实施方式中，所谓“拉伸试验的结果合格与否”，是指表示可否无问题地执行拉伸试验。具体而言，在试验对象TP发生弹性变形的范围内，伸长速度VE为规定范围内的情况下，第二判定部535判定为拉伸试验的结果合格。而且，在试验对象TP发生弹性变形的范围内，伸长速度VE并非规定范围内的情况下，第二判定部535判定为拉伸试验的结果不合格。

停止指示部536在第二判定部535将拉伸试验的结果判定为不合格的情况下，停止执行拉伸试验。具体而言，停止指示部536在第二判定部535将拉伸试验的结果判定为不合格的情况下，对试验机本体2指示停止执行拉伸试验。试验机本体2按照停止指示部536的指示，停止执行拉伸试验。

[3.伸长速度显示画面的结构]

图3为表示显示于显示装置32的伸长速度显示画面600的一例的画面图。伸长速度显示画面600由显示控制部533显示于显示装置32。

如图3所示，伸长速度显示画面600包含图表显示部601及结果显示部602。

图表显示部601显示表示伸长速度VE与伸长量ED的关系的图表G1、及表示应力σ与伸长量ED的关系的图表G2。图表显示部601中，左侧的纵轴表示伸长速度VE，右侧的纵轴表示应力σ，横轴表示伸长量ED。应力σ由以下的式(7)算出。

σ＝FD/CS (7)

此外，截面积CS表示在试验对象TP的一对标点间的中央部，试验对象TP变形之前的截面积。

如图表G1所示，通过开始拉伸试验对试验对象TP赋予试验力F，从而试验对象TP开始弹性变形。接着，伸长量ED及伸长速度VE分别增加。接着，伸长量ED达到伸长量EDT时，伸长速度VE达到伸长速度目标值VT。然后，伸长量ED从伸长量EDT增加规定伸长量ΔED1，伸长量ED达到第三伸长量ED3。规定伸长量ΔED1例如为0.02(％)。

图3中，伸长速度目标值VT为0.007(％/秒)。即，在试验对象TP发生弹性变形的期间中，由反馈控制部52以伸长速度VE成为0.007(％/秒)的方式执行伸长速度一定控制。

而且，第一伸长速度VE1为0.0063(％/秒)，第二伸长速度VE2为0.0077(％/秒)。在伸长速度VE满足由第一伸长速度VE1及第二伸长速度VE2所规定的所述式(2)的情况下，第一判定部534判定为伸长速度VE为规定范围内。

然后，伸长量ED达到第四伸长量ED4后，伸长量增加规定伸长量ΔED2的伸长量EDB时，试验对象TP开始塑性变形。

规定伸长量ΔED2例如为0.03(％)。

而且，在开始塑性变形的伸长量EDB的前后，伸长速度VE大幅度地变化。从第三伸长量ED3到第四伸长量ED4的伸长量ED的范围对应于范围RG的一例。

接着，伸长量ED成为伸长量EDS以上，伸长速度VE的变动收敛。伸长量EDS表示试验对象TP的塑性变形开始后的、伸长速度VE的变动收敛的伸长量ED的下限值。

如图表G1所示，在第三伸长量ED3到第四伸长量ED4的范围RG内，伸长速度VE为第一伸长速度VE1以上且第二伸长速度VE2以下的范围，因而第一判定部534在试验对象TP发生弹性变形的范围RG内，判定为伸长速度VE为规定范围内。

结果显示部602显示由第二判定部535所得的、拉伸试验的结果合格与否的判定结果。由于第一判定部534在试验对象TP发生弹性变形的范围RG内，判定为伸长速度VE为规定范围内，因而第二判定部535判定为拉伸试验的结果合格。

因此，结果显示部602中显示为“试验结果：合格”。

如图表G2所示，通过开始拉伸试验对试验对象TP赋予试验力F，从而试验对象TP开始弹性变形。接着，伸长量ED及应力σ分别增加。在伸长量ED达到伸长量EDB为止的、试验对象TP发生弹性变形的区域内，应力σ与伸长量ED大致成比例地增加。接着，若试验对象TP开始塑性变形，则应力σ减小，若伸长量ED成为伸长量EDS以上，则应力σ成为大致一定值。当应力σ为大致一定值时，应力σ为大致280N/mm。换句话说，以应力σ成为280N/mm的方式，由反馈控制部52执行试验力一定控制。

[4.显示判定控制部的处理]

图4为表示显示判定控制部53的处理的一例的流程图。

首先，步骤S101中，显示判定控制部53判定试验机本体2是否开始拉伸试验。

在显示判定控制部53判定为试验机本体2未开始拉伸试验的情况下(步骤S101；否(NO))，处理成为待机状态。在显示判定控制部53判定为试验机本体2开始拉伸试验的情况下(步骤S101；是(YES))，处理进入步骤S103。

接着，步骤S103中，试验机本体2执行拉伸试验。

接下来，步骤S105中，检测部531检测试验对象TP的伸长量ED。

接下来，步骤S107中，计算部532基于检测部531的检测结果，算出试验对象TP的伸长速度VE。

接下来，步骤S109中，显示控制部533生成与图表G1对应的图表数据，所述图表G1表示伸长速度VE相对于伸长量ED的变化。

接下来，步骤S111中，显示控制部533将图表G1显示于显示装置32，所述图表G1表示伸长速度VE相对于伸长量ED的变化。

接下来，步骤S113中，第一判定部534判定伸长速度VE是否为规定范围内。

在第一判定部534判定为伸长速度VE并非规定范围内的情况下(步骤S113；否(NO))，处理进入步骤S115。

接着，步骤S115中，第一判定部534判定是否为试验对象TP发生弹性变形的范围RG。具体而言，范围RG表示伸长量ED从第三伸长量ED3到第四伸长量ED4的范围。

在第一判定部534判定为并非试验对象TP发生弹性变形的范围RG的情况下(步骤S115；否(NO))，处理进入步骤S117。在第一判定部534判定为试验对象TP发生弹性变形的范围RG的情况下(步骤S115；是(YES))，处理进入步骤S121。

接着，步骤S121中，第二判定部535将拉伸试验的结果判定为不合格，停止指示部536停止执行拉伸试验。

接下来，步骤S123中，显示判定控制部53将拉伸试验的结果为不合格显示于显示装置32，然后处理结束。

在第一判定部534判定为伸长速度VE为规定范围内的情况下(步骤S113；是(YES))，处理进入步骤S117。

接着，步骤S117中，显示判定控制部53判定拉伸试验是否结束。

在显示判定控制部53判定为拉伸试验未结束的情况下(步骤S117；否(NO))，处理回到步骤S103。在显示判定控制部53判定为拉伸试验结束的情况下(步骤S117；是(YES))，处理进入步骤S119。

接着，步骤S119中，第二判定部535判定为拉伸试验的结果合格，将拉伸试验的结果为合格显示于显示装置32。然后，处理结束。

步骤S105对应于“检测步骤”的一例。步骤S107对应于“计算步骤”的一例。步骤S111对应于“显示控制步骤”的一例。

[5.形态及效果]

本领域技术人员应理解，上文所述的实施方式及变形例为以下形态的具体例。

(第1项)

一形态的材料试验机对试验对象施加试验力而执行使所述试验对象变形的材料试验，且包括：检测部，检测所述试验对象的应变量；计算部，基于所述检测部的检测结果，算出所述试验对象的应变速度；以及显示控制部，显示表示所述应变速度的变化的图表。

根据第1项所记载的材料试验机，利用显示控制部来显示表示应变速度的变化的图表，因而用户可容易地确认基于应变速度控制的材料试验的进展状况。

(第2项)

第1项所记载的材料试验机中，所述显示控制部每当所述计算部算出所述应变速度时，更新所述图表。

根据第2项所记载的材料试验机，显示控制部每当计算部算出应变速度时更新图表，因而可根据试验的进展来更新图表。因此，可容易地确认基于应变速度控制的材料试验的进展状况。

(第3项)

第1项或第2项所记载的材料试验机中，所述图表表示所述应变速度相对于所述应变量的变化。

根据第3项所记载的材料试验机，显示表示应变速度相对于应变量的变化的图表，因而可容易地确认基于应变速度控制的材料试验的进展状况。

(第4项)

第1项或第2项所记载的材料试验机中，所述图表表示所述应变速度相对于时间的变化。

根据第4项所记载的材料试验机，显示表示应变速度相对于时间的变化的图表，因而可容易地确认基于应变速度控制的材料试验的进展状况。

(第5项)

第1项至第4项中任一项所记载的材料试验机中，所述检测部每隔规定时间检测所述试验对象的应变量，所述计算部将由所述检测部所检测的第一应变量、与继所述第一应变量之后由所述检测部所检测的第二应变量之差除以所述规定时间，由此算出所述应变速度。

根据第5项所记载的材料试验机，通过将第一应变量、与继第一应变量之后所检测的第二应变量之差除以规定时间从而算出应变速度，因而可通过简单的处理来算出应变速度。

(第6项)

第1项至第5项中任一项所记载的材料试验机中，包括：第一判定部，判定所述应变速度是否为规定范围内；以及第二判定部，基于所述第一判定部的判定结果，判定所述材料试验的结果合格与否。

根据第6项所记载的材料试验机，利用第一判定部来判定应变速度是否为规定范围内，利用第二判定部，基于第一判定部的判定结果来判定材料试验的结果合格与否，因而可减轻作业人员判定材料试验的结果合格与否的、作业的负荷。

(第7项)

第6项所记载的材料试验机中，所述材料试验为拉伸试验，且所述第一判定部在所述试验对象发生弹性变形的范围内，判定所述应变速度是否为规定范围内。

根据第7项所记载的材料试验机，在拉伸试验中，在试验对象发生弹性变形的范围内，判定应变速度是否为规定范围内，因而可在拉伸试验中适当判定试验结果合格与否。而且，可减轻作业人员判定拉伸试验的结果合格与否的、作业的负荷。

(第8项)

第6项或第7项所记载的材料试验机中，包括：停止部，在所述第二判定部将所述材料试验的结果判定为不合格的情况下，停止执行所述材料试验。

根据第8项所记载的材料试验机，在将材料试验的结果判定为不合格的情况下，可利用停止部停止执行材料试验，因而可减少试验对象的消耗量。

即，以往材料试验的结果合格与否是在试验完成后由作业人员判定，因此即便在不合格的情况下，试验对象也发生塑性变形，无法再利用试验对象。第8项所记载的材料试验机中，在试验对象在弹性变形中被判定为不合格的情况下，可再利用试验对象，因而可减少试验对象的消耗量。

(第9项)

另一形态的材料试验机的控制方法中，所述材料试验机对试验对象施加试验力而执行使所述试验对象变形的材料试验，且所述材料试验机的控制方法包括：检测步骤，检测所述试验对象的应变量；计算步骤，基于所述检测步骤的检测结果，算出所述试验对象的应变速度；以及显示控制步骤，显示表示所述应变速度的变化的图表。

根据第9项所记载的材料试验机的控制方法，在显示控制步骤中显示表示应变速度的变化的图表，因而用户可容易地确认基于应变速度控制的材料试验的进展状况。

[6.其他实施方式]

此外，所述实施方式仅例示本发明的一形态，可在不偏离本发明的主旨的范围内任意地变形及应用。

所述实施方式中，对材料试验机为拉伸试验机1的情况进行了说明，但本发明的实施方式不限定于此。材料试验机只要对试验对象TP施加试验力而进行使试验对象TP变形的材料试验即可。例如，材料试验机也可为压缩试验机或弯曲试验机。

上文所述的实施方式中，显示控制部533显示表示伸长速度VE相对于伸长量ED的变化的图表G1，但本发明的实施方式不限定于此。例如，显示控制部533也可显示表示伸长速度VE相对于时间的变化的图表。此时，例如图表的横轴表示时间，图表的纵轴表示伸长速度VE。

上文所述的实施方式中，反馈控制部52执行伸长速度一定控制，但本发明的实施方式不限定于此。例如，反馈控制部52也可执行试验力速度一定控制。此时，显示控制部533也可显示表示试验力速度相对于时间的变化的图表。此外，试验力速度表示试验力F的每单位时间的变化。而且，例如反馈控制部52也可执行位移速度一定控制。此时，显示控制部533也可显示表示位移速度相对于时间的变化的图表。此外，位移速度表示位移量XD的每单位时间的变化。

上文所述的实施方式中，所谓“试验对象TP发生弹性变形的范围”，表示伸长量ED从第三伸长量ED3到第四伸长量ED4的范围，但本发明的实施方式不限定于此。“试验对象TP发生弹性变形的范围”只要为试验对象TP发生弹性变形的期间内即可。例如，第三伸长量ED3及第四伸长量ED4也可分别由作业人员等设定。

上文所述的实施方式中，控制电路单元50的显示判定控制部53包括检测部531、计算部532、显示控制部533、第一判定部534、第二判定部535及停止指示部536，但本发明的实施方式不限定于此。只要与试验机本体2可通信地连接的计算机包括检测部531、计算部532、显示控制部533、第一判定部534、第二判定部535及停止指示部536即可。例如，拉伸试验机1也可包括与试验机本体2可通信地连接的个人计算机，且此个人计算机包括检测部531、计算部532、显示控制部533、第一判定部534、第二判定部535及停止指示部536。计算机既可为平板终端，也可为智能手机。

上文所述的实施方式中，图2所示的功能框是为了使本案发明容易理解而将结构元件根据主要的处理内容分类表示的概略图，也可根据处理内容而分类为更多的结构元件。而且，也能以一个结构元件执行更多的处理的方式分类。

上文所述的实施方式中，为了使显示判定控制部53的处理容易理解，图4所示的流程图的处理单位是根据主要的处理内容而分割。不受图4的流程图所示的处理单位的分割方式或名称限制，既可根据处理内容而分割为更多的处理单位，也能以一个处理单位包含更多的处理的方式分割。而且，所述流程图的处理顺序也不限于图示例。

Claims (9)

1.一种材料试验机，对试验对象施加试验力而执行使所述试验对象变形的材料试验，其中，且包括：

检测部，检测所述试验对象的应变量；

计算部，基于所述检测部的检测结果，算出所述试验对象的应变速度；以及

显示控制部，显示表示所述应变速度的变化的图表。

2.根据权利要求1所述的材料试验机，其中，所述显示控制部每当所述计算部算出所述应变速度时，更新所述图表。

3.根据权利要求1所述的材料试验机，其中，所述图表表示所述应变速度相对于所述应变量的变化。

4.根据权利要求1所述的材料试验机，其中，所述图表表示所述应变速度相对于时间的变化。

5.根据权利要求1所述的材料试验机，其中，所述检测部每隔规定时间检测所述试验对象的应变量，

所述计算部将由所述检测部所检测到的第一应变量、与继所述第一应变量之后由所述检测部检测到的第二应变量之差除以所述规定时间，由此算出所述应变速度。

6.根据权利要求1所述的材料试验机，其中，包括：

第一判定部，判定所述应变速度是否为规定范围内；以及

第二判定部，基于所述第一判定部的判定结果，判定所述材料试验的结果合格与否。

7.根据权利要求6所述的材料试验机，其中，所述材料试验为拉伸试验，

所述第一判定部在所述试验对象发生弹性变形的范围内，判定所述应变速度是否为规定范围内。

8.根据权利要求6所述的材料试验机，其中，包括：

停止部，在所述第二判定部将所述材料试验的结果判定为不合格的情况下，停止执行所述材料试验。

9.一种材料试验机的控制方法，所述材料试验机对试验对象施加试验力而执行使所述试验对象变形的材料试验，其中，且所述材料试验机的控制方法包括：

检测步骤，检测所述试验对象的应变量；

计算步骤，基于所述检测步骤的检测结果，算出所述试验对象的应变速度；以及

显示控制步骤，显示表示所述应变速度的变化的图表。

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