JP2581635B2 - 動的粘弾性測定装置 - Google Patents
動的粘弾性測定装置Info
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- JP2581635B2 JP2581635B2 JP4196767A JP19676792A JP2581635B2 JP 2581635 B2 JP2581635 B2 JP 2581635B2 JP 4196767 A JP4196767 A JP 4196767A JP 19676792 A JP19676792 A JP 19676792A JP 2581635 B2 JP2581635 B2 JP 2581635B2
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- Japan
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- sample
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、動的粘弾性測定装置に
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の発明に関しては、試料に
交流的な歪を付与し、その際の試料に発生する応力をロ
ードセル等により検出し、応力と歪の間の相関から試料
の複素弾性率を測定するように構成したものがある。
交流的な歪を付与し、その際の試料に発生する応力をロ
ードセル等により検出し、応力と歪の間の相関から試料
の複素弾性率を測定するように構成したものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、試料に数１０ないし数１００μｍ程度の微小で、し
かも正確な正弦波変位を与えるための機構が複雑なた
め、装置が大型になって扱いにくいという課題に加え
て、ロードセル自体の弾性率が測定に誤差をもたらし易
いという欠点があった。
は、試料に数１０ないし数１００μｍ程度の微小で、し
かも正確な正弦波変位を与えるための機構が複雑なた
め、装置が大型になって扱いにくいという課題に加え
て、ロードセル自体の弾性率が測定に誤差をもたらし易
いという欠点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記欠点を解
決するためになされたものであり、その主たる構成要件
は、「試料を把持するチャックと、一端にて前記チャッ
クを保持する棒状の検出棒と、前記検出棒の他端に設け
られたコイルと、マグネットより構成され、前記検出棒
及び前記チャックを介して前記試料に、前記検出棒の長
手方向に力を加える力発生器と、前記力発生器に正弦波
状の力を発生させるために正弦波信号を発生する正弦波
発生器と、前記力発生器と前記正弦波発生器の間に設け
られ、前記正弦波信号の振幅を調整する増幅器と、前記
増幅器からの信号により前記試料に加わる正弦波力を検
出する力検出回路と、前記検出棒の一部に固定されたコ
アと、前記コアを芯として前記コアを取り囲むように設
けられた差動トランスとから構成され、前記試料の歪変
形を前記検出棒の位置変化として検出する変位検出器
と、前記変位検出器に接続され前記検出棒の位置変化を
示す変位信号を発生する変位検出回路と、前記変位検出
回路からの信号と前記力検出回路からの信号とを比較し
て振幅比を出力する振幅比較回路と、前記変位検出回路
からの信号と前記力検出回路からの信号とを比較して位
相差を出力する位相差検出回路と、前記検出棒の前記試
料を把持しているチャック部分を除く一部と、前記変位
検出器と、前記力発生器とを収納する筐体と、前記筐体
内部にて前記検出棒の可動方向を直線に限定して弾性的
に保持する板バネ状の検出棒ホルダと、一端にて、前記
試料の両端を固定的に保持し、他端にて前記筐体の一部
に固定され、前記試料の両端にて固定保持する試料保持
部材と、前記試料を加熱するための加熱炉よりなること
を特徴とする粘弾性測定装置。」である。
決するためになされたものであり、その主たる構成要件
は、「試料を把持するチャックと、一端にて前記チャッ
クを保持する棒状の検出棒と、前記検出棒の他端に設け
られたコイルと、マグネットより構成され、前記検出棒
及び前記チャックを介して前記試料に、前記検出棒の長
手方向に力を加える力発生器と、前記力発生器に正弦波
状の力を発生させるために正弦波信号を発生する正弦波
発生器と、前記力発生器と前記正弦波発生器の間に設け
られ、前記正弦波信号の振幅を調整する増幅器と、前記
増幅器からの信号により前記試料に加わる正弦波力を検
出する力検出回路と、前記検出棒の一部に固定されたコ
アと、前記コアを芯として前記コアを取り囲むように設
けられた差動トランスとから構成され、前記試料の歪変
形を前記検出棒の位置変化として検出する変位検出器
と、前記変位検出器に接続され前記検出棒の位置変化を
示す変位信号を発生する変位検出回路と、前記変位検出
回路からの信号と前記力検出回路からの信号とを比較し
て振幅比を出力する振幅比較回路と、前記変位検出回路
からの信号と前記力検出回路からの信号とを比較して位
相差を出力する位相差検出回路と、前記検出棒の前記試
料を把持しているチャック部分を除く一部と、前記変位
検出器と、前記力発生器とを収納する筐体と、前記筐体
内部にて前記検出棒の可動方向を直線に限定して弾性的
に保持する板バネ状の検出棒ホルダと、一端にて、前記
試料の両端を固定的に保持し、他端にて前記筐体の一部
に固定され、前記試料の両端にて固定保持する試料保持
部材と、前記試料を加熱するための加熱炉よりなること
を特徴とする粘弾性測定装置。」である。
【０００５】
【作用】上記構成の作用は、先ず、正弦波発生器の出力
である正弦波の振幅は増幅器により調節され、増幅器の
出力（正弦波信号）は力発生器に与えられ、力発生器に
発生した力は検出棒を通じて試料に応力として付与され
る。一方、この時試料に生じた歪変形は前記検出棒の一
部に設けられた変位検出器により検出され、応力と歪が
同時に検出されることにより、両者の相関から試料の複
素弾性率を測定するという目的を達成する。
である正弦波の振幅は増幅器により調節され、増幅器の
出力（正弦波信号）は力発生器に与えられ、力発生器に
発生した力は検出棒を通じて試料に応力として付与され
る。一方、この時試料に生じた歪変形は前記検出棒の一
部に設けられた変位検出器により検出され、応力と歪が
同時に検出されることにより、両者の相関から試料の複
素弾性率を測定するという目的を達成する。
【０００６】
【実施例】以下、本発明を一実施例に示した図面に基づ
き詳細に説明する。図中１は試料であり、試料１の両端
は試料保持部材２により固定保持され、さらに試料１の
中央部はチャック３により把持される。チャック３は検
出棒４に固定され、検出棒４は、板バネ状をなす２枚の
検出棒ホルダ５により筐体１２に弾性的に固定され、か
つ、検出棒４の運動は直線（一次元）方向に規制され
る。また、検出棒４の一部には、コア６が固定され、コ
ア６の周囲に配置された差動トランス７に対するコア６
の変位を検出する。コア６と差動トランス７は位置検出
器を構成し、差動トランス７の位置は、筐体１２に取付
けられたマイクロメータ８により定められる。さらに、
検出棒４の一端にはコイルホルダ９が固定され、コイル
ホルダ９にコイル１０が固定されており、コイル１０を
取巻く形で筐体１２に固定されたマグネット１１が配置
されており、コイル１０とマグネット１１とは力発生器
を構成している。一方、前記試料１の周囲には、試料１
の温度環境を設定する目的で炉１３が配設されている。
き詳細に説明する。図中１は試料であり、試料１の両端
は試料保持部材２により固定保持され、さらに試料１の
中央部はチャック３により把持される。チャック３は検
出棒４に固定され、検出棒４は、板バネ状をなす２枚の
検出棒ホルダ５により筐体１２に弾性的に固定され、か
つ、検出棒４の運動は直線（一次元）方向に規制され
る。また、検出棒４の一部には、コア６が固定され、コ
ア６の周囲に配置された差動トランス７に対するコア６
の変位を検出する。コア６と差動トランス７は位置検出
器を構成し、差動トランス７の位置は、筐体１２に取付
けられたマイクロメータ８により定められる。さらに、
検出棒４の一端にはコイルホルダ９が固定され、コイル
ホルダ９にコイル１０が固定されており、コイル１０を
取巻く形で筐体１２に固定されたマグネット１１が配置
されており、コイル１０とマグネット１１とは力発生器
を構成している。一方、前記試料１の周囲には、試料１
の温度環境を設定する目的で炉１３が配設されている。
【０００７】図中１４は、正弦波発生器であり、正弦波
発生器１４の出力（正弦波信号）は、増幅器１５により
振幅を調節され、前記コイル１０に送られ、前記マグネ
ット１１との共働により正弦波力を発生する。また、増
幅器１５の出力は力検出回路１６に送られ、発生された
前記正弦波力が検出され、前記差動トランス７と前記コ
ア６とによる変位検出信号は、変位検出回路１７に送ら
れ変位信号に変換される。力検出回路１６の出力である
力信号と変位検出回路１７の出力である変位信号とは、
それぞれ振幅比較回路１８および位相差検出回路１９に
送られ、振幅比較回路１８からは振幅比信号が出力さ
れ、位相差検出回路１９からは位相差信号が出力され
る。
発生器１４の出力（正弦波信号）は、増幅器１５により
振幅を調節され、前記コイル１０に送られ、前記マグネ
ット１１との共働により正弦波力を発生する。また、増
幅器１５の出力は力検出回路１６に送られ、発生された
前記正弦波力が検出され、前記差動トランス７と前記コ
ア６とによる変位検出信号は、変位検出回路１７に送ら
れ変位信号に変換される。力検出回路１６の出力である
力信号と変位検出回路１７の出力である変位信号とは、
それぞれ振幅比較回路１８および位相差検出回路１９に
送られ、振幅比較回路１８からは振幅比信号が出力さ
れ、位相差検出回路１９からは位相差信号が出力され
る。
【０００８】本実施例による装置の動作は、先ず、前記
正弦波発生器１４により、所望の周波数の正弦波を発生
させ、前記増幅器１５により該正弦波の振幅を適切に調
整した後、該正弦波をコイル１０に送りマグネット１１
との共働により正弦波力を発生させる。発生した正弦波
力は、コイルホルダ９、検出棒４、チャック３を通じ
て、試料１に曲げ（たわみ）応力として付与される。一
方、この際試料１に発生した曲げ（たわみ）歪は、チャ
ック３、検出棒４、を通じてコア６に伝えられ、差動ト
ランス７に対するコア６の変位として検出される。前記
増幅器１５の出力は力検出回路１６に、差動トランス７
による変位検出信号は、変位検出回路１７にそれぞれ送
られ、さらに既述したように振幅比較回路１８および位
相差検出回路１９を通じて、振幅比較信号および位相差
信号として出力される。これら２つの信号（振幅比およ
び位相差）は、周知のように、試料の粘弾性を表現する
量であり、より詳しくは、前者は貯蔵弾性率を、後者は
損失角（粘弾性比）を表している。
正弦波発生器１４により、所望の周波数の正弦波を発生
させ、前記増幅器１５により該正弦波の振幅を適切に調
整した後、該正弦波をコイル１０に送りマグネット１１
との共働により正弦波力を発生させる。発生した正弦波
力は、コイルホルダ９、検出棒４、チャック３を通じ
て、試料１に曲げ（たわみ）応力として付与される。一
方、この際試料１に発生した曲げ（たわみ）歪は、チャ
ック３、検出棒４、を通じてコア６に伝えられ、差動ト
ランス７に対するコア６の変位として検出される。前記
増幅器１５の出力は力検出回路１６に、差動トランス７
による変位検出信号は、変位検出回路１７にそれぞれ送
られ、さらに既述したように振幅比較回路１８および位
相差検出回路１９を通じて、振幅比較信号および位相差
信号として出力される。これら２つの信号（振幅比およ
び位相差）は、周知のように、試料の粘弾性を表現する
量であり、より詳しくは、前者は貯蔵弾性率を、後者は
損失角（粘弾性比）を表している。
【０００９】なお、本実施例において、特に言及しなか
ったが、力発生器（コイル１０およびマグネット１１)
から試料１に到る径路での力のロス、すなわち、可動部
（コイル１０、コイルホルダ９、検出棒４、コア６およ
びチャック３）の質量により慣性力、および可動部保持
のための粘弾性効果（例えば、検出棒４による弾性力や
可動部に対する空気抵抗）に対する補正は、必要に応じ
て行うことができる。
ったが、力発生器（コイル１０およびマグネット１１)
から試料１に到る径路での力のロス、すなわち、可動部
（コイル１０、コイルホルダ９、検出棒４、コア６およ
びチャック３）の質量により慣性力、および可動部保持
のための粘弾性効果（例えば、検出棒４による弾性力や
可動部に対する空気抵抗）に対する補正は、必要に応じ
て行うことができる。
【００１０】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば試料に対
し、正弦波歪ではなく、正弦波応力を与えるように構成
したため、装置の構造を単純にでき、従って装置をコン
パクトに設計でき、しかも、ロードセルを使用しないた
め、特有の弾性率の影響や、そのバラツキを考慮する必
要がないという効果を有する。
し、正弦波歪ではなく、正弦波応力を与えるように構成
したため、装置の構造を単純にでき、従って装置をコン
パクトに設計でき、しかも、ロードセルを使用しないた
め、特有の弾性率の影響や、そのバラツキを考慮する必
要がないという効果を有する。
【図１】本発明の一実施例を示す一部ブロック図入り断
面図である。
面図である。
１ 試料 ２ 試料保持部材 ３ チャック ４ 検出棒 ５ 検出棒ホルダ ６ コア ７ 差動トランス ８ マイクロメータ ９ コイルホルダ １０ コイル １１ マグネット １２ 筐体 １３ 炉 １４ 正弦波発生器 １５ 増幅器 １６ 力検出回路 １７ 変位検出回路 １８ 振幅比較回路 １９ 位相差検出回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−76090（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−22986（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−259930（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−109842（ＪＰ，Ａ) 実公 昭48−8308（ＪＰ，Ｙ１) 特公 昭57−40963（ＪＰ，Ｂ２) 小野木重治「高分子材料科学」（昭和 48年７月15日）誠文堂新光社Ｐ147−148 ＮＥＴＳＵＳＯＫＵＴＥＩ ８（１）22 −26（1981)
Claims (1)
- 【請求項１】試料を把持するチャックと、 一端にて前記チャックを保持する棒状の検出棒と、 前記検出棒の他端に設けられたコイルと、マグネットよ
り構成され、前記検出棒及び前記チャックを介して前記
試料に、前記検出棒の長手方向に力を加える力発生器
と、 前記力発生器に正弦波状の力を発生させるために正弦波
信号を発生する正弦波発生器と、 前記力発生器と前記正弦波発生器の間に設けられ、前記
正弦波信号の振幅を調整する増幅器と、 前記増幅器からの信号により前記試料に加わる正弦波力
を検出する力検出回路と、 前記検出棒の一部に固定されたコアと、前記コアを芯と
して前記コアを取り囲むように設けられた差動トランス
とから構成され、前記試料の歪変形を前記検出棒の位置
変化として検出する変位検出器と、 前記変位検出器に接続され前記検出棒の位置変化を示す
変位信号を発生する変位検出回路と、 前記変位検出回路からの信号と前記力検出回路からの信
号とを比較して振幅比を出力する振幅比較回路と、 前記変位検出回路からの信号と前記力検出回路からの信
号とを比較して位相差を出力する位相差検出回路と、 前記検出棒の前記試料を把持しているチャック部分を除
く一部と、前記変位検出器と、前記力発生器とを収納す
る筐体と、 前記筐体内部にて前記検出棒の可動方向を直線に限定し
て弾性的に保持する板バネ状の検出棒ホルダと、 一端にて、前記試料の両端を固定的に保持し、他端にて
前記筐体の一部に固定され、前記試料の両端にて固定保
持する試料保持部材と、 前記試料を加熱するための加熱炉よりなることを特徴と
する粘弾性測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4196767A JP2581635B2 (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 動的粘弾性測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4196767A JP2581635B2 (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 動的粘弾性測定装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28647386A Division JPS63139232A (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | 動的粘弾性測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05187992A JPH05187992A (ja) | 1993-07-27 |
| JP2581635B2 true JP2581635B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=16363287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4196767A Expired - Lifetime JP2581635B2 (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 動的粘弾性測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2581635B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5095255B2 (ja) * | 2007-04-10 | 2012-12-12 | 株式会社アルバック | 表面形状測定用触針式段差計の空気抵抗補正方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS488308U (ja) * | 1971-06-15 | 1973-01-30 | ||
| JPS5276090A (en) * | 1975-12-22 | 1977-06-25 | Toyo Boorudouin Kk | Method of and apparatus for measuring viscoelasticity of brittle substances |
| JPS583382B2 (ja) * | 1980-08-25 | 1983-01-21 | 株式会社東芝 | 樹脂封止型半導体装置 |
-
1992
- 1992-07-23 JP JP4196767A patent/JP2581635B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 小野木重治「高分子材料科学」（昭和４８年７月１５日）誠文堂新光社Ｐ１４７−１４８ＮＥＴＳＵＳＯＫＵＴＥＩ ８（１）２２−２６（１９８１） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05187992A (ja) | 1993-07-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |