JP2591342B2 - 膨張特性計測方法 - Google Patents
膨張特性計測方法Info
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- JP2591342B2 JP2591342B2 JP2416480A JP41648090A JP2591342B2 JP 2591342 B2 JP2591342 B2 JP 2591342B2 JP 2416480 A JP2416480 A JP 2416480A JP 41648090 A JP41648090 A JP 41648090A JP 2591342 B2 JP2591342 B2 JP 2591342B2
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ゴムの膨張率やビスケ
ットなどの食料品の膨化率を計測するのに好適な膨張特
性計測方法に関する。
ットなどの食料品の膨化率を計測するのに好適な膨張特
性計測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、所定温度以上で膨張するゴムを
射出成型する際、ゴム素材をその所定温度以上に加熱し
つつ射出成型する必要がある。このようなゴムを射出成
型する場合、従来は事前に予備テストを行なって最適温
度を決定している。しかしながら、この予備テストを行
なう作業は煩雑である上、最適温度の決定も難しいとい
う問題があり、ゴム素材の膨張特性を定量的に計測する
のが望ましい。
射出成型する際、ゴム素材をその所定温度以上に加熱し
つつ射出成型する必要がある。このようなゴムを射出成
型する場合、従来は事前に予備テストを行なって最適温
度を決定している。しかしながら、この予備テストを行
なう作業は煩雑である上、最適温度の決定も難しいとい
う問題があり、ゴム素材の膨張特性を定量的に計測する
のが望ましい。
【０００３】従来、このような試料の膨張特性を測定す
るには、キャピラリーレオメータと呼ばれる粘度計を用
いて細管から溶融試料を押出し、流出する試料の外径を
目視して細管の径と比較する。
るには、キャピラリーレオメータと呼ばれる粘度計を用
いて細管から溶融試料を押出し、流出する試料の外径を
目視して細管の径と比較する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来技術では膨張特性を定量的に検出することができない
という問題がある。また、実開昭６０−１９９６３号公
報には、試料室内に封入した試料を一定温度に加熱保持
し、クロスヘッドの位置を制御しながら試料に荷重を加
え、その時の体積変化を検出する装置が開示されてい
る。しかし、この装置では荷重一定制御が難しいので、
荷重を一定に保持したまま加熱温度を上げて試料の膨張
特性を計測することが実質上できない。
来技術では膨張特性を定量的に検出することができない
という問題がある。また、実開昭６０−１９９６３号公
報には、試料室内に封入した試料を一定温度に加熱保持
し、クロスヘッドの位置を制御しながら試料に荷重を加
え、その時の体積変化を検出する装置が開示されてい
る。しかし、この装置では荷重一定制御が難しいので、
荷重を一定に保持したまま加熱温度を上げて試料の膨張
特性を計測することが実質上できない。
【０００５】本発明の目的は、試料の膨張特性を簡単に
かつ定量的に計測する方法を提供することにある。
かつ定量的に計測する方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の係る計測方法
は、シリンダに封入したゴムや食料品などの試料にピス
トンを介して一定荷重を加え、一定荷重のまま前記試料
を加熱し、試料押さえ具のストロークと加熱温度を計測
し、前記ストロークと加熱温度の特性を記録するととも
に、その特性に基づいて、前記試料が加熱とともに収縮
したのち膨張に転ずる点を膨張開始点として検出し、さ
らにその膨張を終了する点を膨張終了点として検出し、
前記膨張開始点および終了点における押さえ具ストロー
クの差から溶融試料の膨張特性を検出することを特徴と
する。
は、シリンダに封入したゴムや食料品などの試料にピス
トンを介して一定荷重を加え、一定荷重のまま前記試料
を加熱し、試料押さえ具のストロークと加熱温度を計測
し、前記ストロークと加熱温度の特性を記録するととも
に、その特性に基づいて、前記試料が加熱とともに収縮
したのち膨張に転ずる点を膨張開始点として検出し、さ
らにその膨張を終了する点を膨張終了点として検出し、
前記膨張開始点および終了点における押さえ具ストロー
クの差から溶融試料の膨張特性を検出することを特徴と
する。
【０００７】
【作用】シリンダに封入したゴムや食料品などの試料
に、ピストンを介して一定荷重を加える。一定荷重のま
ま前記試料を加熱溶融し、この試料が加熱とともに収縮
したのち膨張に転ずる点を膨張開始点として検出し、さ
らにその膨張を終了する点を膨張終了点として検出し、
これら膨張開始点および終了点における押さえ具ストロ
ークの差を測定する。
に、ピストンを介して一定荷重を加える。一定荷重のま
ま前記試料を加熱溶融し、この試料が加熱とともに収縮
したのち膨張に転ずる点を膨張開始点として検出し、さ
らにその膨張を終了する点を膨張終了点として検出し、
これら膨張開始点および終了点における押さえ具ストロ
ークの差を測定する。
【０００８】
【実施例】図１〜図５により一実施例を説明する。図２
は本発明に係る膨張特性計測方法を用いた装置の機構部
を示し、図３はその制御系を示す。図２に示す機構部１
０は、従来から知られている細管式レオメータで使用さ
れるものと基本的に同様なものであり、この機構部１０
は、試料１が充填される有底シリンダ１１と、このシリ
ンダ１１の外周に設けられたヒータ１２と、試料１を加
圧するピストン１３と、ピストン１３に所定の荷重を加
える荷重負荷機構１４とを有する。負荷機構１４は、支
点１４１回りに揺動するレバー１４２を備え、レバー１
４２の先端に吊持する重り１４３でレバー１４２に時計
回転方向のモーメントを与えてピストン１３に荷重を加
えるものである。なお、シリンダ１１の底には、試験後
に試料を取り出すためのプラグ１５が螺合されている。
は本発明に係る膨張特性計測方法を用いた装置の機構部
を示し、図３はその制御系を示す。図２に示す機構部１
０は、従来から知られている細管式レオメータで使用さ
れるものと基本的に同様なものであり、この機構部１０
は、試料１が充填される有底シリンダ１１と、このシリ
ンダ１１の外周に設けられたヒータ１２と、試料１を加
圧するピストン１３と、ピストン１３に所定の荷重を加
える荷重負荷機構１４とを有する。負荷機構１４は、支
点１４１回りに揺動するレバー１４２を備え、レバー１
４２の先端に吊持する重り１４３でレバー１４２に時計
回転方向のモーメントを与えてピストン１３に荷重を加
えるものである。なお、シリンダ１１の底には、試験後
に試料を取り出すためのプラグ１５が螺合されている。
【０００９】図２および図３において、２１はピストン
１３のストロークを検出するストローク計、２２は試料
室温度を検出する温度検出器であり、これらの出力はマ
イクロコンピュータ（ＣＰＵ）３１やメモり３２を主体
とする制御回路３０に入力される。２３はプリンタであ
り、制御回路３０からの出力信号により入出力回路２４
を介して駆動され、図５に示すような加熱温度とピスト
ンストロークのグラフを記録する。２５は各種データを
試験員が入力するためのキーボードである。
１３のストロークを検出するストローク計、２２は試料
室温度を検出する温度検出器であり、これらの出力はマ
イクロコンピュータ（ＣＰＵ）３１やメモり３２を主体
とする制御回路３０に入力される。２３はプリンタであ
り、制御回路３０からの出力信号により入出力回路２４
を介して駆動され、図５に示すような加熱温度とピスト
ンストロークのグラフを記録する。２５は各種データを
試験員が入力するためのキーボードである。
【００１０】次に、図１，図４に基づいて膨張特性、と
くに膨張率の計測手順を説明する。まず、シリンダ１１
内に試料を充填し、レバー１４２の先端に重り１４３を
吊持し、ピストン１３を介して試料に一定荷重をかけて
おく。この状態で不図示の起動スイッチにより試験開始
が指示されると図１のプログラムが起動される。まずス
テップＳ１において、制御回路３０から入出力回路２４
を介してヒータ１２を制御して試料１を余熱し、ステッ
プＳ２で余熱終了と判定されると、ステップＳ３に進
む。ステップＳ３では、ヒータ１２により等速昇温を開
始するとともに、プリンタ２３を起動する。ステップＳ
４でデータサンプリング時刻と判定されるとステップＳ
５に進み、温度検出器２２からの試料室温度とストロー
ク計２１からのピストンストロークとを対応づけてメモ
リ３２に記憶する。ステップＳ６で試験終了が判定され
ると、ステップＳ７でデータ処理演算を行ない、この手
順を終了する。これらの手順と並行してプリンタ２３は
図５のような加熱温度とストロークのグラフを記録す
る。
くに膨張率の計測手順を説明する。まず、シリンダ１１
内に試料を充填し、レバー１４２の先端に重り１４３を
吊持し、ピストン１３を介して試料に一定荷重をかけて
おく。この状態で不図示の起動スイッチにより試験開始
が指示されると図１のプログラムが起動される。まずス
テップＳ１において、制御回路３０から入出力回路２４
を介してヒータ１２を制御して試料１を余熱し、ステッ
プＳ２で余熱終了と判定されると、ステップＳ３に進
む。ステップＳ３では、ヒータ１２により等速昇温を開
始するとともに、プリンタ２３を起動する。ステップＳ
４でデータサンプリング時刻と判定されるとステップＳ
５に進み、温度検出器２２からの試料室温度とストロー
ク計２１からのピストンストロークとを対応づけてメモ
リ３２に記憶する。ステップＳ６で試験終了が判定され
ると、ステップＳ７でデータ処理演算を行ない、この手
順を終了する。これらの手順と並行してプリンタ２３は
図５のような加熱温度とストロークのグラフを記録す
る。
【００１１】図１は、図４に示すステップＳ７のデータ
処理演算の詳細を示す。ステップＳ１１で加熱温度とス
トロークの全データを読み込むとともに、試料長さとシ
リンダ断面積を読み込む。なお、これら試料長さとシリ
ンダ断面積の値はキーボード２５から予め入力される。
ステップＳ１２では、加熱温度とストロークの全データ
を用いて膨張開始点を決定する。これは、図５のグラフ
の傾きを低い温度から高い温度に向って逐次求め、傾き
が逆転する点Ａを求めることで、簡単に求められる。す
なわち、試料が加熱とともに収縮していき、収縮が停止
して平衡領域に入り、次に膨張し始めるとグラフの傾き
が逆転するから、この点Ａを検出すればよい。次いでス
テップＳ１３に進み、膨張開始点におけるストローク計
２１の出力信号Ｓｓとそれに対応する加熱温度を記憶す
る。
処理演算の詳細を示す。ステップＳ１１で加熱温度とス
トロークの全データを読み込むとともに、試料長さとシ
リンダ断面積を読み込む。なお、これら試料長さとシリ
ンダ断面積の値はキーボード２５から予め入力される。
ステップＳ１２では、加熱温度とストロークの全データ
を用いて膨張開始点を決定する。これは、図５のグラフ
の傾きを低い温度から高い温度に向って逐次求め、傾き
が逆転する点Ａを求めることで、簡単に求められる。す
なわち、試料が加熱とともに収縮していき、収縮が停止
して平衡領域に入り、次に膨張し始めるとグラフの傾き
が逆転するから、この点Ａを検出すればよい。次いでス
テップＳ１３に進み、膨張開始点におけるストローク計
２１の出力信号Ｓｓとそれに対応する加熱温度を記憶す
る。
【００１２】ステップＳ１４で膨張終了点を決定する。
これも、図５のグラフの傾きを逐次求め、傾きがほぼゼ
ロとなる点Ｂを求めることで、簡単に検出できる。すな
わち、試料が加熱とともに膨張していき、膨張がほぼ停
止してグラフの傾きがぼゼロになった点Ｂを見出せば容
易に検出できる。次いでステップＳ１５に進み、膨張終
了点におけるストローク計２１の出力信号Ｓｅとそれに
対応する加熱温度を記憶する。そしてステップＳ１６に
おいて、次式により膨張率（％）を求め、ステップＳ１
７でプリンタ２３でその膨張率を記録する。膨張率＝
{(Ｓｓ−Ｓｅ)×シリンダ面積}×１００／(試料長さ×
シリンダ面積)
これも、図５のグラフの傾きを逐次求め、傾きがほぼゼ
ロとなる点Ｂを求めることで、簡単に検出できる。すな
わち、試料が加熱とともに膨張していき、膨張がほぼ停
止してグラフの傾きがぼゼロになった点Ｂを見出せば容
易に検出できる。次いでステップＳ１５に進み、膨張終
了点におけるストローク計２１の出力信号Ｓｅとそれに
対応する加熱温度を記憶する。そしてステップＳ１６に
おいて、次式により膨張率（％）を求め、ステップＳ１
７でプリンタ２３でその膨張率を記録する。膨張率＝
{(Ｓｓ−Ｓｅ)×シリンダ面積}×１００／(試料長さ×
シリンダ面積)
【００１３】このように、この実施例によれば、膨張開
始点と膨張終了点をマイクロコンピュータで検出し、膨
張開始点と終了点の各ピストンストロークを読取り、こ
れらの値と予め入力されているシリンダ面積および試料
長さに基づいて上式で膨張率が求められる。
始点と膨張終了点をマイクロコンピュータで検出し、膨
張開始点と終了点の各ピストンストロークを読取り、こ
れらの値と予め入力されているシリンダ面積および試料
長さに基づいて上式で膨張率が求められる。
【００１４】
【００１５】
【発明の効果】本発明に係る計測方法によれば、試料を
シリンダに封入したので、ゴムや食料品など加熱によっ
て溶融する性質のものであっても、外部へ流れ出すこと
なく、容易に試料に一定荷重をかけることができる。ま
た、このようにして溶融した試料に一定荷重をかけつつ
加熱し、その際の加熱温度と押さえ具のストロークの特
性を採取し、この特性から、試料が加熱とともに収縮し
たのち膨張に転ずる膨張開始点を求めるとともに、この
膨張開始点と膨張終了点の２点のストローク差から試料
の膨張特性を計測するようにしたので、ゴムや食料品あ
るいは樹脂などの素材である粉体または水分を含む試料
のように、一定荷重をかけるといったん収縮するような
試料の膨張特性を極めて簡単に、かつ精度よく測定でき
る。
シリンダに封入したので、ゴムや食料品など加熱によっ
て溶融する性質のものであっても、外部へ流れ出すこと
なく、容易に試料に一定荷重をかけることができる。ま
た、このようにして溶融した試料に一定荷重をかけつつ
加熱し、その際の加熱温度と押さえ具のストロークの特
性を採取し、この特性から、試料が加熱とともに収縮し
たのち膨張に転ずる膨張開始点を求めるとともに、この
膨張開始点と膨張終了点の２点のストローク差から試料
の膨張特性を計測するようにしたので、ゴムや食料品あ
るいは樹脂などの素材である粉体または水分を含む試料
のように、一定荷重をかけるといったん収縮するような
試料の膨張特性を極めて簡単に、かつ精度よく測定でき
る。
【図１】膨張率演算手順例を示すフローチャート
【図２】本発明に係る膨張特性計測方法が適用される装
置の機構部の図
置の機構部の図
【図３】本発明に係る膨張特性計測方法が適用される装
置の制御系を示すブロック図
置の制御系を示すブロック図
【図４】測定手順例を示すフローチャート
【図５】加熱温度とピストンストロークのグラフ
１ 試料 １０ 機構部 １１ シリンダ １２ ヒータ １３ ピストン １４ 負荷機構 ２１ ストローク計 ２２ 温度検出器 ３０ 制御回路
Claims (1)
- 【請求項１】シリンダに封入したゴムや食料品などの試
料にピストンを介して一定荷重を加え、一定荷重のまま
前記試料を加熱し、試料押さえ具のストロークと加熱温
度を計測し、前記ストロークと加熱温度の特性を記録す
るとともに、その特性に基づいて、前記試料が加熱とと
もに収縮したのち膨張に転ずる点を膨張開始点として検
出し、さらにその膨張を終了する点を膨張終了点として
検出し、前記膨張開始点および終了点における押さえ具
ストロークの差から溶融試料の膨張特性を検出すること
を特徴とする膨張特性計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2416480A JP2591342B2 (ja) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | 膨張特性計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2416480A JP2591342B2 (ja) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | 膨張特性計測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04249756A JPH04249756A (ja) | 1992-09-04 |
| JP2591342B2 true JP2591342B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=18524703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2416480A Expired - Fee Related JP2591342B2 (ja) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | 膨張特性計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2591342B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5163877B2 (ja) * | 2008-04-02 | 2013-03-13 | トヨタ自動車株式会社 | 焼入れ部品の検査方法および検査装置 |
| TWI699519B (zh) * | 2019-06-28 | 2020-07-21 | 國傑工業有限公司 | 橡膠檢測系統 |
| US11313849B2 (en) * | 2019-09-10 | 2022-04-26 | Kauo Jei Ind Co., Ltd. | Expansion ratio detection system |
| US11378504B2 (en) | 2019-09-11 | 2022-07-05 | Kauo Jei Ind Co., Ltd. | Rubber detection system |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5326833B2 (ja) * | 1973-04-17 | 1978-08-04 |
-
1990
- 1990-12-29 JP JP2416480A patent/JP2591342B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04249756A (ja) | 1992-09-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |