JP2522613Y2 - 伸び計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、材料試験機により試験
片に引張荷重を加えたときの試験片の伸びを歪みゲージ
を用いて測定する伸び計に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような歪みゲージ式の伸び計
は、先端が試験片の標点に固定される一対のアームと、
この両アームの基端間を結合する板ばねと、この板ばね
に貼着した歪みゲージとから構成される。上記構成の伸
び計において、試験片に引張荷重が加えられて標点間に
伸びが生じると、両アームの先端側は標点間の伸びに追
随して開き、板ばねは撓む。これに伴い板ばねに貼着し
た歪みゲージに板ばねの撓み、すなわち両アームの開き
量に比例した歪みが生じ、その抵抗値の変化分をブリッ
ジ回路で検出することにより、試験片の伸びが測定され
る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の伸び計では、複数の歪みゲージにより１組の
ブリッジ回路を構成してそのブリッジ回路の不平衡電流
により伸びを検出するため、伸び計の測定範囲は、１組
のブリッジ回路から得られる測定範囲に限定されてしま
う。例えば、伸び計を試験片の破断まで測定できるよう
にすると感度が悪く、微小伸びの測定に支障を来たす。
また、感度の良いものは、伸びの測定範囲が狭いという
不都合がある。そこで、従来においては、ブリッジ回路
出力の増幅器のゲインを切り替えて測定範囲を変えるよ
うにしているが、それでも伸びの測定範囲が狭く、小伸
びから大伸びまで対応できるものはなかった。

【０００４】本考案の目的は、試験片の小伸びから大伸
びまでの広い範囲の測定を可能にした伸び計を提供する
ことにある

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案は、先端が試験片
の各標点にセットされる一対のアームと、両アーム間に
連結され試験片の伸びに連動して回動されるアームによ
り撓み変形される第１撓み部材と、第１撓み部材に設け
られ該第１撓み部材の撓み量から試験片の伸びを検出す
る大伸び測定用歪みゲージと、両アームを試験片の標点
にセットしたときに撓み変形され試験片の伸びに連動し
て回動されるアームの変位に応じて撓み量が減少する第
２撓み部材と、第２撓み部材の撓み変位から試験片の伸
びを検出する小伸び測定用歪みゲージと、大伸びおよび
小伸び測定用歪みゲージの検出信号を取り出す切換手段
とを備えることにより、上記目的を達成できる。

【０００６】

【作用】試験片にセットしたアームが試験片の伸びに応
じて回動されると第２撓み部材の撓み量が減少する。こ
の撓み量の減少に伴う歪みゲージの歪み変位から試験片
の小伸びを測定する。そして、試験片の伸びに伴い、例
えばアームで拘束されていた第２撓み部材の初期撓み量
がゼロになったとき、切換手段により小伸び測定用歪み
ゲージから大伸び測定用歪みゲージ側へ切換えられる。
したがって、単一の伸び計で小伸びから大伸びまでの広
範囲の伸び測定が可能になる。

【０００７】

【実施例】−第１の実施例− 図１〜図３により本考案の第１の実施例を説明する。図
１および図２において、１０は引張試験される試験片で
あり、その上下端は、図示しない引張試験機の上つかみ
具と下つかみ具によって把持される。

【０００８】１１，１２は、試験片１０の標点間距離に
相当する間隔だけ離して対向配置した一対のアームであ
り、この両アーム１１，１２の基端には、板ばねなどの
弾性変形材からなる第１撓み部材１３の両端がねじ１４
により結合されている。第１たわみ部材１３の両面に
は、大伸び測定用の複数（例えば４個）の歪みゲージ１
５が貼着されている。

【０００９】１６は、板ばねなどの弾性変形材を略コ字
状に折曲げてなる第２撓み部材であり、この第２撓み部
材１６は両アーム１１，１２の内側に配置され、その一
端はねじ１７によってアーム１１に固着され、他端には
アーム１２に離接する係合部１６ａが形成されている。
また、第２撓み部材１６の変形部位１６ｂの両面には、
複数（例えば４個）の小伸び測定用の歪みゲージ１８が
貼着されている。

【００１０】図３は、本実施例における伸び計の回路図
である。図３において、４個の大伸び測定用歪みゲージ
１５はブリッジに接続され、このブリッジ回路１９の入
力端１９ａは不図示の直流電源に接続され、その出力端
１９ｂは切換スイッチ２１を介して材料試験機の動作を
制御する制御装置２２に接続される。４個の小伸び測定
用歪みゲージ１８はブリッジに接続され、このブリッジ
回路２０の入力端２０ａは不図示の直流電源に接続さ
れ、出力端は切換スイッチ２１を介して上記制御装置２
２に接続される。

【００１１】次に、このように構成された伸び計の動作
について説明する。試験片１０の伸び測定に対しては、
まず、両アーム１１，１２を不図示の結合具により試験
片１０の各標点に固定し、両アーム１１，１２を図１に
示すように平行状態にセットする。このセット状態で
は、第１撓み部材１３の撓みはゼロである。一方、アー
ム１１，１２は係合部１６ａを介して第２の撓み部材１
６を上下方向から挟圧するから、この撓み部材１６の変
形部位１６ｂが図１に示すように湾曲され、所定の初期
撓みが与えられる。このとき、歪みゲージ１８からなる
ブリッジ回路２０および歪みゲージ１５からなるブリッ
ジ回路１９の各出力がゼロとなるように零調整される。
また、切換スイッチ２１はブリッジ回路２０側に接続さ
れている。

【００１２】試験片１０に引張荷重が加えられて標点間
が伸びると、その伸びに応じてアーム１２が第１撓み部
材１３を支点にして図１の矢印Ａ方向へ回動する。アー
ム１２が矢印Ａ方向へ回動すると、これに連動して第２
撓み部材１６の初期撓み量が減少するとともに、この撓
み減少に伴い歪みゲージ１８の歪みが減少方向に変化
し、その抵抗値も変化する。この抵抗値の変化はブリッ
ジ回路２０から電圧の変化として取り出され、切換スイ
ッチ２１を通して制御装置２２に試験片１０の伸び量に
応じた信号が出力される。これにより、引張試験開始初
期における試験片１０の微小伸びを感度よく測定するこ
とができる。

【００１３】小伸び測定用歪みゲージ１８の測定範囲を
オーバする伸びになると、第２撓み部材１６の係合部１
６ａがアーム１２から離間するから、第２撓み部材１６
の変形部位１６ｂに対する撓み量はゼロとなり、歪みゲ
ージ１８による伸び計測は終了する。このとき、アーム
１２が試験片１０の伸びにつれてさらに開き方向へ回動
されても、このアーム１２の回動力は第２撓み部材１６
に何等作用しないから、第２撓み部材１６およびこれに
貼着した歪みゲージ１８が破損しない。

【００１４】小伸び測定用歪みゲージ１８の測定範囲を
越える伸び測定領域になったとき、切換スイッチ２１を
大伸び測定用のブリッジ回路１９側へ切換える。試験片
１０が引張荷重によりさらに伸びると、その伸びに追随
してアーム１２が図２の矢印Ａ方向にさらに回動される
とともに第１撓み部材１３もさらに撓む。これに比例し
て第１撓み部材１３に貼着した歪みゲージ１５にも歪み
が生じ、その抵抗値が変化する。この抵抗値の変化をブ
リッジ回路１９により検出し、この検出信号を切換スイ
ッチ２１を通して制御装置２２に出力する。

【００１５】このように第１の実施例においては、試験
片１０にセットしたときの撓み量が試験片の伸びに連動
して減少する第２撓み部材１６に微小伸びを感度よく測
定する歪みゲージ１８を設け、さらに試験片１０の伸び
に連動して撓み変形される第１撓み部材１３に大伸びを
測定する歪みゲージ１５を設け、これら歪みゲージ１
５，１８を切換スイッチ２１により切換えることによっ
て、小伸び測定用および大伸び測定用として機能させる
ようにしたから、単一の伸び計で小伸びから大伸びまで
の試験片の伸び測定を正確に行うことができるととも
に、伸び計の測定範囲を従来のものより大きくすること
ができる。

【００１６】−第２の実施例− 図４は、本考案の第２の実施例を示す。図４において、
図１と同様な部分には同一符号を付してその説明を省略
し、図１と異なる部分を重点に述べる。図４からも明ら
かなように、直線状の第２撓み部材３０をアーム１１，
１２間に配置し、その一端を可動側のアーム１２に固着
するとともに、第２撓み部材３０の両面には小伸び測定
用の歪みゲージ１８を貼着したものである。

【００１７】このような構成の伸び計においても、両ア
ーム１１，１２の先端を試験片１０の標点に固定したと
き、第２撓み部材３０は実線に示すように湾曲され、初
期撓み量が与えられる。そして、アーム１２が試験片１
０の伸びに応じて矢印Ａ方向へ回動されると、その初期
撓み量が減少して試験片１０の小伸びを測定する。第２
撓み部材３０の初期撓みがなくなった後もさらに試験片
１０が伸びるときは、図２のスイッチ２１を操作して第
１撓み部材３０の歪みゲージ１５による信号を使用して
伸びを計測できる。したがって、この第２の実施例にお
いても、第１の実施例と同様な作用効果が得られる。

【００１８】なお、上記実施例では、切換スイッチ２１
の切換えを手動で行う場合について述べたが、ブリッジ
回路２０の出力レベルを検出する回路を設け、この検出
回路が設定レベル以上の出力信号を検出したとき、切換
スイッチ２１を大伸び測定用ブリッジ回路１９側へ切換
えるようにしてもよい。また、切換スイッチ２１の切換
えタイミングは、小伸び側の測定範囲をオーバした時点
に限らず、測定中に切換えてもよい。さらにまた、小伸
び側と大伸び側の一方のみを利用して伸び測定を行うこ
とができる。

【００１９】

【考案の効果】以上説明したように本考案によれば、試
験片の伸びに連動して撓み量が増加する第１撓み部材
と、第１の撓み部材により初期撓み量が与えられ、試験
片の伸びに連動して初期撓み量が減少する第２撓み部材
とを有し、第１撓み部材には大伸び測定用歪みゲージを
第２撓み部材には小伸び測定用歪みゲージをそれぞれ設
け、この各歪みゲージの検出信号を切換手段により択一
的に取り出す構成にしたので、単一の伸び計で小伸びか
ら大伸びまでの試験片の伸びを測定できるとともに、広
い範囲の伸び測定ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例を示す側面図である。

【図２】第１の実施例における伸び計の動作状態を示す
側面図である。

【図３】第１の実施例における伸び計の回路図である。

【図４】本考案の第２の実施例を示す側面図である。

【符号の説明】

１０ 試験片 １１，１２ アーム １３ 第１撓み部材 １５ 歪みゲージ １６ 第２撓み部材 １８ 歪みゲージ ２１ 切換スイッチ ２２ 制御装置

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端が試験片の各標点にセットされる一
   対のアームと、前記両アーム間に連結され前記試験片の
   伸びに連動して回動される前記アームにより撓み変形さ
   れる第１撓み部材と、前記第１撓み部材に設けられ該第
   １撓み部材の撓み量から試験片の伸びを検出する大伸び
   測定用歪みゲージと、前記両アームを試験片の標点にセ
   ットしたときに撓み変形され試験片の伸びに連動して回
   動される前記アームの変位に応じて撓み量が減少する第
   ２撓み部材と、前記第２撓み部材の撓み変位から試験片
   の伸びを検出する小伸び測定用歪みゲージと、前記大伸
   びおよび小伸び測定用歪みゲージのいずれか一方の検出
   信号を取り出す切換え手段とを備えたことを特徴とする
   伸び計。