JP2000162104A

JP2000162104A - 材料試験機

Info

Publication number: JP2000162104A
Application number: JP10339785A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kamegawa; 正之亀川; Toshiyuki Kono; 俊幸河野; Masayuki Seki; 正行関
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1998-11-30
Filing date: 1998-11-30
Publication date: 2000-06-16

Abstract

(57)【要約】【課題】材料の伸びを計測するにあたり、広い測定範
囲と高い分解能を両立させた材料試験機を提供するこ
と。【解決手段】試験片ＴＰの弾性領域の範囲内において
は、ストレインゲージ式伸び計２により試験片ＴＰの伸
び量を計測し、その計測値が弾性領域を超えるようにな
ると、ビデオ式伸び計１に切り替え試験片ＴＰの伸び量
を計測する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、試験片に引っ張り
荷重などを加え、試験片の伸び量を荷重とともに計測す
る材料試験機に関する。

【０００２】

【従来の技術】材料試験機において、試験片に引っ張り
荷重を加えその伸び量を計測するストレインゲージ式伸
び計が知られている。このストレインゲージ式伸び計
は、略平行の２本のアームを有し、２本のアームの一端
を試験片に押しつけ、アームの開き具合により試験片の
伸び量の計測を行う。２本のアームの一方の端はバネ体
に固定され、試験片が伸びることにより試験片側のアー
ムの一端が開くと、他端に固定されたバネ体がひずむ。
このバネ体にはストレインゲージ（歪みゲージ）が貼り
付けられており、その出力が変化して試験片の伸び量が
計測できる。

【０００３】ストレインゲージ式伸び計は、材料試験機
において材料の伸びを計測する手段としては、現在最も
精度が高いものである。例えば、フルスケール０．５ミ
リで設定すると、ミクロンオーダ以下の分解能を得るこ
とができる。しかし、その計測範囲は必ずしも広くな
い。

【０００４】一方、計測範囲を広く取ることができるビ
デオ式伸び計が知られている。ビデオ式伸び計は、試験
片に張り付けられた標点マークをカメラにより撮像し、
標点マークの変化量を画像処理により求めるものであ
る。ビデオ式伸び計の計測範囲は、カメラの視野の設定
により自由に変えることができるので、その計測範囲を
広く取ることができる。しかし、最小分解能は、カメラ
の倍率を上げたとしても、カメラと試験片とはある一定
の距離をおいて設置されるため、システム全体の振動な
どの影響を受けてミクロン以下の分解能を得ることは容
易ではない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】例えば、鉛すず合金な
どのはんだ材料の試験では、弾性領域がＧＬ５０ミリで
２０ミクロン以下程度の伸び（歪みにして、４０マイク
ロストレイン以下）を精度よく計測して弾性率を求める
必要があり、これにはミクロン以下の分解能が必要であ
る。また、破断特性なども同時に計測する必要がある
が、フルスケール０．５ミリでは破断についてまで計測
できないという問題が生じる。

【０００６】本発明の目的は、材料の伸びを計測するに
あたり、広い測定範囲と高い分解能を両立させた材料試
験機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】実施の形態を示す図１お
よび図３を使用して、括弧内にその対応する要素の符号
をつけて本発明を以下に説明する。上記目的を達成する
ために、請求項１の発明は、試験片（ＴＰ）に引っ張り
荷重を加え試験片（ＴＰ）の伸び量を計測する材料試験
機に適用され、測定精度の異なる少なくとも２以上の伸
び計測手段（１、２、３）と、試験片（ＴＰ）の伸び量
に応じて２以上の伸び計測手段を使い分ける制御手段
（３）とを備えるようにしたものである。請求項２の発
明は、試験片（ＴＰ）に引っ張り荷重を加え該試験片
（ＴＰ）の伸び量を計測する材料試験機に適用され、２
本のアーム（４１、４２）と、該２本のアームを一方の
端部で連結する連結部（４３）と、該連結部（４３）に
取り付けられ該連結部（４３）の歪み量を計測する歪み
ゲージ（４４）とを有し、該２本のアーム（４１、４
２）の他方の端部を試験片（ＴＰ）上の２箇所の標点に
接触させ、該２箇所の標点間隔の変化量を該２本のアー
ム（４１、４２）を介して該連結部（４３）の歪み量に
変換し、該歪み量を該歪みゲージ（４４）により計測す
ることにより該２箇所の標点間隔の変化量を計測するス
トレインゲージ式伸び計測装置（２、３）と、試験片
（ＴＰ）上に取り付けられた２箇所の標点マーク（３
２、３３）をカメラ（３１）により撮像し、撮像データ
に基づき非接触で該２箇所の標点マーク（３２、３３）
の変化量を計測するビデオ式伸び計測装置と（１、
３）、試験片（ＴＰ）の伸び量に応じてストレインゲー
ジ式伸び計測装置（２、３）とビデオ式伸び計測装置
（１、３）を使い分ける制御装置（３）とを備えるよう
にしたものである。請求項３の発明は、請求項１の材料
試験機において、制御装置（３）を、試験片（ＴＰ）の
伸び量が該試験片材料の弾性領域内である場合にはスト
レインゲージ式伸び計測装置（２、３）を使用し、弾性
領域外である場合にはビデオ式伸び計測装置（１、３）
を使用するようにしたものである。

【０００８】なお、上記課題を解決するための手段の項
では、分かりやすく説明するため実施の形態の図と対応
づけたが、これにより本発明が実施の形態に限定される
ものではない。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態であ
る材料試験機の伸び計部分の概略構成図である。本材料
試験機は、ビデオ式伸び計１とストレインゲージ式伸び
計２と制御装置３とを備え、試験片ＴＰの伸び量を計測
する。試験片ＴＰには、標点部材４、５が取り付けら
れ、図２で説明する引っ張り荷重負荷機構により試験片
ＴＰに引っ張り荷重が加えられる。図１は、ビデオ式伸
び計１とストレインゲージ式伸び計２と試験片ＴＰ部分
を材料試験機上部方向から見た図である。

【００１０】図２は、材料試験機の試験片ＴＰに引っ張
り荷重を加える引っ張り荷重負荷機構を説明する図であ
り、引っ張り荷重負荷機構を側面から見た図である。図
２では、説明の便宜上ビデオ式伸び計１およびストレイ
ンゲージ式伸び計２の図示を省略している。固定テーブ
ル１１の上には左右一対のねじ棹１２、１３が立設さ
れ、このねじ棹１２、１３の上部にはヨーク１４が横架
されている。各ねじ棹１２、１３とクロスヘッド１５の
左右両側に設けられた一対のナット（不図示）とは螺合
しており、これによりクロスヘッド１５がねじ棹１２、
１３で昇降可能に支持される。固定テーブル１１内に配
設されたモータ１６は、モータドライバ１７を介し、材
料試験機の作動を制御する制御装置３に接続される。制
御装置３は、マイクロコンピュータやその周辺回路など
で構成される。モータ１６の出力軸は、伝達装置１８を
介してねじ棹１２、１３に結合される。モータ１６の出
力軸にはまた、パルスエンコーダ１９が接続され、この
パルスエンコーダ１９はカウンタ２０を介して制御装置
３に接続される。

【００１１】クロスヘッド１５の下面および固定テーブ
ル１１の上面には、試験片ＴＰを保持するための上つか
み具２１、下つかみ具２２がそれぞれ相対向して取り付
けられており、これら上つかみ具２１および下つかみ具
２２により試験片ＴＰが保持される。そして、制御装置
３からの制御信号に基づき、モータ１６が所定方向に回
転するのにともない、伝達装置１８を介してねじ棹１
２、１３が同一方向に回転し、これらねじ棹１２、１３
に螺合されたクロスヘッド１５が上昇する。これによ
り、上つかみ具２１および下つかみ具２２により保持さ
れた試験片ＴＰに引っ張り荷重が加えられる。このと
き、クロスヘッド１５の上部に取り付けられたロードセ
ル２３により検知された引っ張り荷重は、ヘッドアンプ
２４およびＡ／Ｄコンバータ２５を介し、エンコーダ１
９で検知されたモータ１６の回転量とともに制御装置３
に入力される。

【００１２】制御装置３には、オペレーションに関する
指示内容や測定結果である荷重値や各種解析内容などを
表示する表示装置６、オペレータからの指示などを入力
する入力装置７、各種演算結果やデータを記憶するメモ
リ８が接続される。制御装置３は、ロードセル２３から
ヘッドアンプ２４およびＡ／Ｄコンバータ２５を介して
入力された荷重値に荷重校正の係数を掛け合わせて正確
な荷重値を演算し、メモリ４に格納し各種の解析に使用
する。また、必要に応じて表示装置６にその値を表示す
る。

【００１３】図３（ａ）は、ビデオ式伸び計１を図１の
矢印Ａ方向から見た側面図である。ここでは、図２の引
っ張り荷重負荷機構の図示を省略している。図３（ａ）
において、試験片ＴＰには２つの標点部材４、５が取り
付けられている。標点部材４、５は、剛性のある金属等
で形成され、不図示のねじ留めあるいはバネ留め等の手
段で試験片を挟み込むようにして取り付けられ固定され
ている。標点部材４、５は、ビデオ式伸び計１およびス
トレインゲージ式伸び計２による計測の基準となるもの
であるため、試験片ＴＰには、ずれないように確実に固
定される。標点部材４、５のカメラ３１側の表面には、
図３（ｂ）に示すような線状の標点マーク３２、３３が
マークされている。

【００１４】カメラ３１はＣＣＤなどで構成され、制御
装置３の制御により、標点部材４、５上の標点マーク３
２、３３を撮像し、撮像した撮像データを制御装置３に
送信する。制御装置３は、送信されてきた標点マークを
有する撮像データを画像処理し、標点マーク３２、３３
の間隔あるいはその変化量を計測する。カメラ３１は、
不図示の移動機構によって試験片ＴＰに近づけたり遠ざ
けたりすることができ、自由に標点マーク３２、３３を
カメラ３１の視野内に収めることができる。これによ
り、試験片ＴＰの大きさや伸び量が試験片材料により異
なる場合や、標点部材の取り付け位置が異なる場合に容
易に対応することができる。このカメラ３１の移動量
は、不図示の移動量測定装置により試験片ＴＰからの距
離として測定され制御装置３に入力される。試験ＴＰか
らの距離はカメラ３１のレンズの焦点距離等の情報とと
もに標点マーク３２、３３の間隔の計測の演算に使用さ
れる。

【００１５】図３（ｂ）は、ストレインゲージ式伸び計
２を図１の矢印Ｂ方向から見た側面図である。図３
（ａ）と同様に図２の引っ張り荷重負荷機構の図示を省
略している。ストレインゲージ式伸び計２は、略平行の
２本のアーム４１、４２と、アーム４１、４２を一体に
連結するバネ体４３と、バネ体４３の表面に取り付けら
れた歪みゲージ（ストレインゲージ）４４からなる。ア
ーム４１、４２は剛性のある金属等で形成され、図にお
ける左端部の間隔の開き具合が、右端のバネ体４３に伝
達されバネ体４３の歪みの変化となって表れる。アーム
４１は標点部材４の下端部に、アーム４２は標点部材５
の上端部に接触しており、試験片ＴＰに引っ張り荷重が
付加されていない状態で、アーム４１、４２の左端部の
間隔は自由な状態より縮められた状態となっている。す
なわち、アーム４１、４２は、バネ体４３のばね力によ
り標点部材４、５に押しつけられた状態になっている。
この後、試験片ＴＰに引っ張り荷重が付加され試験片Ｔ
Ｐが伸びていくと、それに追随してアーム４１、４２の
左端部が標点部材４、５との接触を保ちながら開き、そ
の開き具合の変化が右端部のバネ体４３の歪み量の変化
となって表れる。

【００１６】図３（ｂ）のように、アーム４１を標点部
材４の下端部に、アーム４２を標点部材５の上端部に接
触するようにして使用するのは、試験片ＴＰの伸び量が
アーム４１、４２の開きの限界を超えて伸びる場合や、
試験片ＴＰが破断したりする場合に、ストレインゲージ
式伸び計２が破壊されるのを防止するためである。図３
（ｂ）のような使用では、試験片ＴＰが大きく伸びたり
破断したりした場合には、アーム４１、４２と標点部材
４、５の接触が単に離れるようになるだけで、アーム４
１、４２等の損傷を招かない。

【００１７】バネ体４３の歪み量は、歪みゲージ４４に
より計測される。歪みゲージ４４は制御装置３内部の所
定の回路と一体となって計測回路を形成し、バネ体４３
の歪み量すなわちアーム４１、４２の左端部の開き具合
が電気信号として検出され処理される。これにより、試
験片ＴＰの伸び量が計測される。なお、歪みゲージ４４
はバネ体４３の表裏の両面に貼り付けるようにしてもよ
い。

【００１８】以上のようにして、試験片ＴＰの伸び量
が、ビデオ式伸び計１およびストレインゲージ式伸び計
２により測定されるが、これらの伸び計は計測（測定）
精度および計測範囲がそれぞれ異なる。ストレインゲー
ジ式伸び計２は、計測精度が非常に高いものである。例
えば、フルスケール０．５ミリで設定すると、ミクロン
オーダ以下の分解能を得ることができる。しかし、その
計測範囲は必ずしも広くない。

【００１９】一方、ビデオ式伸び計１は、計測範囲をカ
メラ３１の視野の設定により自由に変えることができる
ので、その計測範囲を広く取ることができる。しかし、
最小分解能は、カメラ３１の倍率を上げたとしても、カ
メラ３１と試験片ＴＰとはある一定の距離をおいて設置
されるため、システム全体の振動などの影響を受けてミ
クロン以下の分解能を得ることは容易ではない。

【００２０】そこで、本実施の形態ではこの２つの伸び
計１、２の欠点を補い合い、利点を有効に利用すべく制
御装置３の制御により使い分けている。

【００２１】図４は、ある材料の試験片において、横軸
に伸び量、縦軸に引っ張り荷重を取った場合の、伸び量
と引っ張り荷重の関係を示したグラフである。破線５１
までをストレインゲージ式伸び計２により計測し、破線
５１以降の伸び量はビデオ式伸び計１で計測する。破線
５２あたりの伸び量で、ストレインゲージ式伸び計２の
アーム４１、４２と標点部材４、５との接触が外れる。
破線５１までの領域は材料の弾性領域内であり、各試験
片材料の種類の違いにより異なる。これらの値は、予め
行った実験やシミュレーション等で計測され制御装置３
のメモリ８に格納されている。すなわち、本実施の形態
では、試験材料の弾性領域内の伸び量をストレインゲー
ジ式伸び計２により計測し、それ以降の伸び量をビデオ
式伸び計で計測する。

【００２２】図５は、制御装置３においてビデオ式伸び
計１とストレインゲージ式伸び計２を切り替える制御を
示すフローチャートである。制御装置３は、メモリ８に
格納された制御プログラムを実行する。図５のフローチ
ャートが開始される前に、材料試験機のつかみ具２１、
２２に試験片ＴＰが取り付けられ、試験片ＴＰには標点
部材４、５が所定の要領で取り付けられる。また、カメ
ラ３１は想定できる最大伸び量でも標点マーク３２、３
３を撮像できるように所定の位置に設定し、ストレイン
ゲージ式伸び計２では、試験片ＴＰの弾性領域内で計測
できるようアーム４１、４２の左端部の間隔をバネ体４
３のばね力に対抗して所定量縮むようにして標点部材
４、５の間に挿入する。なお、以上の準備手順は上記の
内容に限定する必要はない。ビデオ式伸び計１やストレ
インゲージ式伸び計２を所定位置に設定した後、所望の
計測が可能なように標点部材４、５を最後に調整するよ
うにしてもよい。

【００２３】以上の準備が終了した後、材料試験機の電
源をオンしたり、あるいは計測開始のスイッチ（不図
示）を押すことにより図５の制御が開始する。このとき
試験片ＴＰの引っ張り荷重はゼロの状態である。ステッ
プＳ１では初期設定が行われる。初期設定とは、ビデオ
式伸び計１で撮像される現在の標点マーク３２、３３の
位置を初期位置とし、ストレインゲージ式伸び計２で計
測される歪みゲージ４４の現在の状態をゼロ点とし、試
験片ＴＰの材料種や形状等の情報を入力する。また、必
要に応じてカメラ３１の位置なども入力される。

【００２４】ステップＳ２では、計測を終了するかどう
か判断され、終了しない場合はステップＳ３に進む。計
測を終了するかどうかとは、計測終了のスイッチ（不図
示）が押されたり、ステップＳ４で計測された荷重が所
定値以上になったりしたかどうか等により判断する。計
測を終了すると判断された場合は、本ルーチンの処理を
終了する。

【００２５】ステップＳ３では、試験片ＴＰに引っ張り
荷重を加えるべく、図２のモータ１６を所定量回転させ
る。ステップＳ４では、ロードセル２３からの信号がヘ
ッドアンプ２４およびＡ／Ｄコンバータ２５を介して制
御装置３に入力され、引っ張り荷重が計測される。同時
に、エンコーダ１９で検知されたモータ１６の回転量も
制御装置３に入力される。これらの値はメモリ８に格納
される。ステップＳ５では、ストレインゲージ式伸び計
２の歪みゲージ４４からの電気信号を入力し、制御装置
３内部の所定の計測回路（不図示）およびＡ／Ｄコンバ
ータ（不図示）などで処理し伸び量を計測する。ステッ
プＳ６で、計測された伸び量をメモリ８に格納する。ス
テップＳ４およびステップＳ６で計測された値は、表示
装置６に表示するようにしてもよい。

【００２６】ここで、ストレインゲージ式伸び計２よる
測定を先にするのは、小さい引っ張り荷重の場合は材料
の弾性領域内の伸びであるので、まず、ストレインゲー
ジ式伸び計２により計測をするためである。

【００２７】次に、ステップＳ７で、計測された伸び量
が所定値以上かどうか判断する。この所定値は、ストレ
インゲージ式伸び計２からビデオ式伸び計１に計測手段
を切り替えるための値であり、本実施の形態では、試験
片の弾性領域を超えるか超えないかに基づいて設定され
る。正確には、弾性領域を超える少し手前の値に設定さ
れる。試験片の弾性領域は試験片の材料によって定まる
もので、この切り替えの所定値は、実験やシミュレーシ
ョンで試験材料の種類に応じて予め決定され、メモリ８
に格納されている。ステップＳ７で、計測された伸び量
が所定値以上でないと判断されると、まだストレインゲ
ージ式伸び計２より計測を続けるため、ステップＳ２に
戻る。

【００２８】一方、ステップＳ７で所定値以上であると
判断されると、ステップＳ８に進む。ステップＳ８では
ビデオ式伸び計１より画像データを入力し、ステップＳ
９で画像データについて画像処理をし、伸び量を計測す
る。ステップＳ１０では、ビデオ式伸び計１により計測
された伸び量がメモリ８に格納される。ここでは、ステ
ップＳ６で格納されたストレインゲージ式伸び計２によ
る伸び量の計測値が、ビデオ式伸び計１による計測値に
置き換えられる。ステップＳ６と同様に、表示装置６に
表示するようにしてもよい。なお、ステップＳ１０でス
テップＳ６の計測値を置き換えるようにせず、別のメモ
リ領域に格納するようにしてもよい。この場合は、後の
データ処理で使い分けるような処理をすればよい。

【００２９】ステップＳ１０が処理された後ステップＳ
２に戻り、ステップＳ３で引っ張り量を増加させながら
処理が繰り返される。ストレインゲージ式伸び計２によ
る計測値が所定値以上で、さらに図４で示される破線５
２以降の伸びの場合は、ステップＳ５、Ｓ６の計測は意
味のないものになる。しかし、このような場合にもステ
ップＳ５、Ｓ６を実行しても実質不都合はないため、プ
ログラムの簡略化上ステップＳ１０からステップＳ２に
戻るようにする。

【００３０】以上のようにして、本実施の形態では、試
験片ＴＰの引っ張り量を所定量増加させて引っ張り荷重
を加え、これを繰り返しながら、引っ張り荷重と伸び量
を計測する。

【００３１】そして、伸び量の計測において２つの伸び
計を使い分け、それぞれのの欠点を補い合い、利点を有
効に利用するようにしている。すなわち、試験材料の弾
性領域内の伸びで、計測範囲は広くないが高い計測精
度、高分解能が求められる場合はストレインゲージ式伸
び計２により計測し、高い計測精度は必要ないが、弾性
領域以降の大きな伸びや破断までを視野に入れた計測に
はビデオ式伸び計１を使用する。これにより、１台の材
料試験機で広い計測（測定）範囲と高い計測精度（分解
能）を両立することができる。例えば、鉛すず合金など
のはんだ材料の試験では、弾性領域がＧＬ５０ミリで２
０ミクロン以下程度の伸び（歪みにして、４０マイクロ
ストレイン以下）を精度よく計測して弾性率を求める必
要があり、これにはミクロン以下の分解能が必要とな
り、また、破断特性なども同時に計測する必要となる
が、本発明の材料試験機を使用するとそれが可能とな
る。さらには、試験片の伸びが大きくなる恒温槽内の低
温から高温領域での材料試験にも対応できるようにな
る。

【００３２】なお、上記の実施の形態では、カメラ１台
を使用したビデオ式伸び計の例を説明したが、この内容
に限定する必要はない。例えば、カメラ２台を使用しそ
れぞれのカメラでそれぞれの標点マークを撮像し、それ
ぞれのずれ量を合算するようにしてもよい。

【００３３】また、上記実施の形態では、試験片ＴＰと
して図１、２に示すようなダンベル状の丸棒タイプのも
のを使用したが、この形態に限定する必要はない。標点
部材４、５を変更すればどのような試験片形状のもので
も使用できる。

【００３４】また、上記の実施の形態では、伸び量が大
きい場合や破断を考慮して、ストレインゲージ式伸び計
２に損傷を来さないような標点部材４、５が使用された
が、本発明はこれに限定する必要はない。ストレインゲ
ージ式伸び計２の損傷が想定されない範囲では、アーム
４１、４２の先端を試験片にねじ留め等により直接固定
するようにしたり、先端を試験片に押しつけるようにし
てもよい。また、標点マークは試験片に接着剤等で直接
貼り付けるようなものでもよい。

【００３５】また、上記実施の形態では、ストレインゲ
ージ式伸び計２は図３（ｂ）に示すような単純な構造の
ものを使用したが、本発明はこの内容に限定する必要は
ない。他の形態のストレインゲージ式伸び計であっても
よい。また、ビデオ式伸び計２も他の形態のビデオ式伸
び計であってもよい。すなわち、計測範囲は広くないが
高い計測精度、高分解能が求められる伸び計と、高い計
測精度は必要ないが幅広い計測範囲が可能な伸び計であ
ればどのような伸び計の組み合わせであってもよい。

【００３６】また、上記実施の形態では、ストレインゲ
ージ式伸び計２とビデオ式伸び計１の切り替え点を材料
の弾性領域に基づいて決定するようにしたが、これに限
定する必要はない。例えば、材料の上降伏点あるいは下
降伏点を計測時に検出し、その検出結果に基づき切り替
え点を決定し切り替えるようにしてもよい。すなわち、
試験材料の伸び量が、間接的、直接的に計測できるあら
ゆる手段の計測結果に基づいて切り替えを行うようにし
てもよい。

【００３７】また、上記実施の形態では、図５に示すよ
うな制御でストレインゲージ式伸び計２とビデオ式伸び
計１の切り替えを行ったが、この内容に限定する必要は
ない。例えば、計測時には切り替えを行わずに両方の伸
び計による計測データを取得し、後のデータ処理の段階
で伸び量に基づいてデータを使い分けるようにしてもよ
い。すなわち、両伸び計の信号を切り替えるすべての態
様も、両伸び計の計測データを使い分けるすべての態様
も本発明に含まれる。

【００３８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成して
いるので、１台の材料試験機で広い計測（測定）範囲と
高い計測精度（分解能）を両立することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態である材料試験機の概略構
成図である。

【図２】引っ張り荷重負荷機構を説明する図である。

【図３】ビデオ式伸び計およびストレインゲージ式伸び
計の側面図である。

【図４】ある材料の試験片において、伸び量と引っ張り
荷重の関係を示したグラフである。

【図５】ビデオ式伸び計とストレインゲージ式伸び計を
切り替える制御を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ビデオ式伸び計２ストレインゲージ式伸び計３制御装置４、５標点部材１６モータ２１、２２つかみ具６表示装置７入力装置８メモリ２３ロードセル３１カメラ３２、３３標点マーク４１、４２アーム４３バネ体４４歪みゲージＴＰ試験片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者関正行京都市中京区西ノ京桑原町１番地株式会社島津製作所三条工場内Ｆターム(参考） 2G061 AA01 CB01 EA02 EA04 EB04 EB05 EB07 EC04 EC05 EC06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試験片に引っ張り荷重を加え試験片の伸び
量を計測する材料試験機において、測定精度の異なる少なくとも２以上の伸び計測手段と、試験片の伸び量に応じて前記２以上の伸び計測手段を使
い分ける制御手段とを備えることを特徴とする材料試験
機。
【請求項２】試験片に引っ張り荷重を加え該試験片の伸
び量を計測する材料試験機において、２本のアームと、該２本のアームを一方の端部で連結す
る連結部と、該連結部に取り付けられ該連結部の歪み量
を計測する歪みゲージとを有し、該２本のアームの他方
の端部を試験片上の２箇所の標点に接触させ、該２箇所
の標点間隔の変化量を該２本のアームを介して該連結部
の歪み量に変換し、該歪み量を該歪みゲージにより計測
することにより該２箇所の標点間隔の変化量を計測する
ストレインゲージ式伸び計測装置と、前記試験片上に取り付けられた２箇所の標点マークをカ
メラにより撮像し、撮像データに基づき非接触で該２箇
所の標点マークの変化量を計測するビデオ式伸び計測装
置と、前記試験片の伸び量に応じて前記ストレインゲージ式伸
び計測装置と前記ビデオ式伸び計測装置を使い分ける制
御装置とを備えることを特徴とする材料試験機。
【請求項３】請求項２記載の材料試験機において、前記制御装置は、前記試験片の伸び量が該試験片材料の
弾性領域内である場合には前記ストレインゲージ式伸び
計測装置を使用し、弾性領域外である場合には前記ビデ
オ式伸び計測装置を使用することを特徴とする材料試験
機。