JP2005084044A - 積算圧縮回転型粘弾性測定装置 - Google Patents

積算圧縮回転型粘弾性測定装置 Download PDF

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Abstract

【課題】肉などの弾性応力の強い試料の破断応力、弾性限界応力を測定可能な粘弾性測定装置を提供する。
【解決の手段】肉などの弾性応力の強い試料を回転運動させた試料台に固定させ、中空プランジャーを取り付けた圧力センサーを上下運動し、積算圧縮しながら徐々に試料を変形させる。回転運動によるずり応力を加えながら、圧縮応力と弾性応力を測定する為、試料の極限までプランジャーを圧縮しなくとも試料が破断するので破断応力、弾性限界応力を測定出来る。
【選択図】図１

Description

本発明は、食品等の圧縮応力、弾性応力をずり応力を加えながら測定する粘弾性測定装置。
従来の粘弾性測定装置では、肉などの弾性応力の強い試料の破断応力、弾性限界応力を測定するのに、試料を試料台の上に置き、板状又は刃物状のプランジャーが取り付いた圧力センサーを上下運動させるのが一般的だった。
従来の粘弾性測定装置では、肉などの弾性応力の強い試料を試料台の上に置き、板状又は刃物状のプランジャーが取り付いた圧力センサーを上下運動させるだけであった為、試料の極限までプランジャーを圧縮しても破断応力、弾性限界応力を測定出来ない事が課題であった。
 課題を解決する為の手段
肉などの弾性応力の強い試料を回転運動させた試料台に固定させ、中空プランジャーを取り付けた圧力センサーを上下運動し、積算圧縮しながら徐々に試料を変形させる。回転運動によるずり応力を加えながら、圧縮応力と弾性応力を測定する為、試料の極限までプランジャーを圧縮しなくとも試料が破断するので破断応力、弾性限界応力を測定出来る。
積算圧縮とは図７に示すように、プランジャーが下降を始め試料の表面に触れてから、戻り距離復帰（プランジャー上昇）、積算距離と戻り距離の加算距離圧縮（下降）、戻り距離上昇、積算距離と戻り距離の加算距離圧縮、戻り距離復帰の繰り返し動作を示す。
圧縮応力とは、プランジャーが積算距離圧縮（下降）した圧縮点で圧力センサーに生ずる応力。弾性応力とは、プランジャーが戻り距離復帰（上昇）した復帰点で圧力センサーに生ずる応力。
発明の効果
以上のように、本発明によれば測定が困難であった肉などの弾性応力の強い試料の破断応力、弾性限界応力を回転運動させた試料台に固定させ、中空プランジャーを取り付けた圧力センサーを上下運動し、積算圧縮しながら徐々に試料を変形させ、回転運動によるずり応力を加えことによって容易に測定出来る。
本発明を実施するための最良の形態を図面付きで説明する。
図４に示すように、試料１１を回転試料台１０の上に置き、試料押さえ板９で試料１１を押さえ、押さえ板固定ネジ６で固定する。
回転試料台１０は、測定中に試料１１が動かないように格子状に溝を入れたものを使用する。
パソコン６ｈで測定条件（積算距離、復帰距離、圧力センサー上昇・下降速度、試料台回転速度、圧縮回数）を設定し中央処理装置６ｇへ測定条件をシリアル通信Ｓ７で送信する。パソコン６ｈから中央処理装置６ｇへ測定開始のコマンドをシリアル通信Ｓ７で送信する。
測定開始のコマンドを受信した中央処理装置６ｇは、モータコントローラ６ｅに下降の信号、モータコントロール６ｆに回転の信号を送信する。中央処理装置６ｇは一定の周期毎に、圧力センサー６ａのアナログ電圧Ｓ１をＡ／Ｄコンバータ６ｄでデジタル信号Ｓ２に変換し、プランジャー３が試料１１表面に触れたか検索する。プランジャー３が試料１１表面に触れたら、中央処理装置６ｇは、モータコントローラ６ｅに停止の信号を送信する。中央処理装置６ｇは、モータコントローラ６ｅに復帰距離上昇の信号を送信する。圧力センサーモータ６ｂが復帰距離上昇したら（復帰点）中央処理装置６ｇは、モータコントローラ６ｅに復帰距離に積算距離加算した距離下降の信号を送信する。圧力センサーモータ６ｂが復帰距離に積算距離加算した距離下降したら（圧縮点）中央処理装置６ｇは、モータコントローラ６ｅに復帰距離上昇の信号を送信する。図５に示すように回転試料台１０を回転させながら、設定した圧縮回数プランジャー３が取り付いた圧力センサー２を上下運動させる。又中央処理装置６ｇは、復帰点・圧縮点において圧力センサー６ａのアナログ電圧Ｓ１をＡ／Ｄコンバータ６ｄでデジタル信号Ｓ２に変換し、そのデータをパソコン６ｈにシリアル通信Ｓ７で送信する。測定が終了したら、中央処理装置６ｇから送信された復帰点・圧縮点のデータをパソコン６ｈにて解析し、破断応力、弾性限界応力を求める。
本発明の全体概略図である。 プランジャー２の拡大図である。 回転試料台ユニット４を上（プランジャー側）からの見た拡大図である。 試料１４の固定の仕方を示した概略図である。 測定中のプランジャー３と回転試料台ユニット４の動きを示した概略図である。 電気的構成を示すブロック図である。 積算圧縮プランジャー動作説明図である。
符号の説明
１ 圧力センサー上下スライダ、モータ
２ 圧力センサー
３ プランジャー
４ 回転試料台ユニット
５ 試料台回転モータ
６ 押さえ板固定ネジ
７ 試料固定支持
８ 試料固定ボス
９ 試料押さえ板
１０ 回転試料台
１１ 試料
Ｓ１ 圧力センサーアナログ電圧信号
Ｓ２ Ａ／Ｄコンバータ変換デジタル信号
Ｓ３ 圧力センサー上下モータ制御信号
Ｓ４ 圧力センサー上下モータコントローラ制御信号
Ｓ５ 試料台回転モータ制御信号
Ｓ６ 試料台回転モータコントローラ制御信号
Ｓ７ 中央処理装置、パソコン間シリアル通信信号

Claims (2)

  1. 圧力センサーに中空プランジャーを取り付けた上下運動する圧力センサースライダ部と、試料台、試料固定部を回転運動する試料台回転部と、圧力センサーの信号処理、上下回転運動を制御する中央処理装置からなる粘弾性測定装置。
  2. 回転運動させた試料台に固定された試料を、中空プランジャーを取り付けた圧力センサーを上下運動し、積算圧縮しながら徐々に試料を変形させる。回転運動によるずり応力を加えながら、圧縮応力と弾性応力を測定する粘弾性測定装置。
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