JP2595884Y2 - 熱分析装置 - Google Patents
熱分析装置Info
- Publication number
- JP2595884Y2 JP2595884Y2 JP1993074734U JP7473493U JP2595884Y2 JP 2595884 Y2 JP2595884 Y2 JP 2595884Y2 JP 1993074734 U JP1993074734 U JP 1993074734U JP 7473493 U JP7473493 U JP 7473493U JP 2595884 Y2 JP2595884 Y2 JP 2595884Y2
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- Japan
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- sample
- voltage
- temperature
- core
- change
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この考案は、試料を加熱しその長
さや熱膨張係数等の変化を測定するための熱分析装置、
特に電圧を印加した場合の試料の熱的変化を測定するた
めの熱分析装置に関する。
さや熱膨張係数等の変化を測定するための熱分析装置、
特に電圧を印加した場合の試料の熱的変化を測定するた
めの熱分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の熱機械分析装置或いは熱膨張測定
装置では、試料に比較的微小な荷重を負荷した状態で加
熱して試料の温度変化に対する長さの変化或いは熱膨張
係数の変化を測定する。即ち、従来の熱機械分析装置等
は、周囲に加熱炉を配置した支持管内に試料を設置し、
該試料に熱膨張係数を殆ど無視出来る検出棒の一方を当
接させるとともに他方を長さ検出用のコアに接続し、フ
ォ−スコイルで該コアを介して試料に荷重を負荷するよ
うに構成されている。
装置では、試料に比較的微小な荷重を負荷した状態で加
熱して試料の温度変化に対する長さの変化或いは熱膨張
係数の変化を測定する。即ち、従来の熱機械分析装置等
は、周囲に加熱炉を配置した支持管内に試料を設置し、
該試料に熱膨張係数を殆ど無視出来る検出棒の一方を当
接させるとともに他方を長さ検出用のコアに接続し、フ
ォ−スコイルで該コアを介して試料に荷重を負荷するよ
うに構成されている。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】近年、材料に電圧を印
加した状態で温度を変化させた場合の長さの熱的変化を
測定する必要性が生じている。例えばマイクロマシン等
においては駆動源として電圧を印加した時長さの変化す
る圧電セラミックスを利用することが考えられ、このよ
うな場合、圧電セラミックスの電圧を印加した状態での
熱的変化を測定する必要がある。従来の熱分析装置では
圧電セラミックス材料等印加電圧に対する材料長の変化
を測定するための電圧発生器等は装備していない。更
に、従来の熱機械分析装置や熱膨張係数測定装置では別
個の電圧発生器を試料に接続し、しかも熱分析装置の温
度プログラムと電圧の関係を即時に出力することが出来
ないという問題がある。この考案はかかる課題に鑑みて
なされたものであり、その目的とする所は、試料に電圧
を印加した状態での熱的変化を測定し、試料の電圧対変
形量、温度特性、等の諸特性を測定し温度プログラムと
電圧の関係を即時に調査することの出来る熱分析装置を
提供することにある。
加した状態で温度を変化させた場合の長さの熱的変化を
測定する必要性が生じている。例えばマイクロマシン等
においては駆動源として電圧を印加した時長さの変化す
る圧電セラミックスを利用することが考えられ、このよ
うな場合、圧電セラミックスの電圧を印加した状態での
熱的変化を測定する必要がある。従来の熱分析装置では
圧電セラミックス材料等印加電圧に対する材料長の変化
を測定するための電圧発生器等は装備していない。更
に、従来の熱機械分析装置や熱膨張係数測定装置では別
個の電圧発生器を試料に接続し、しかも熱分析装置の温
度プログラムと電圧の関係を即時に出力することが出来
ないという問題がある。この考案はかかる課題に鑑みて
なされたものであり、その目的とする所は、試料に電圧
を印加した状態での熱的変化を測定し、試料の電圧対変
形量、温度特性、等の諸特性を測定し温度プログラムと
電圧の関係を即時に調査することの出来る熱分析装置を
提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】即ち、この考案は上記す
る課題を解決するために、永久磁石と相互作用するよう
配置されフォ−スコイルに周囲に差動トランスを配置し
たコアを中間部に接続した検出棒の一方を連結し、該検
出棒の他方の端部を試料支持管内に設置された試料に接
触させ、前記試料支持管の周囲には加熱炉を設置してな
る熱分析装置において、前記試料に電圧を印加する電圧
発生器と、前記フォ−スコイルの発生荷重値と差動トラ
ンスを介して測定される試料の変移量と前記電圧発生器
の印加電圧値と加熱炉の温度とを入力処理するデ−タ処
理装置と、を設けたことを特徴とする。
る課題を解決するために、永久磁石と相互作用するよう
配置されフォ−スコイルに周囲に差動トランスを配置し
たコアを中間部に接続した検出棒の一方を連結し、該検
出棒の他方の端部を試料支持管内に設置された試料に接
触させ、前記試料支持管の周囲には加熱炉を設置してな
る熱分析装置において、前記試料に電圧を印加する電圧
発生器と、前記フォ−スコイルの発生荷重値と差動トラ
ンスを介して測定される試料の変移量と前記電圧発生器
の印加電圧値と加熱炉の温度とを入力処理するデ−タ処
理装置と、を設けたことを特徴とする。
【０００５】
【作用】熱分析装置を上記手段とすると、温度プログラ
ムと独立に一定電圧或いは直線的に増減するように印加
電圧をプログラムすることが出来る。また、このプログ
ラムでは複数ステップが可能で、そのプログラムのスタ
−ト及びストップは温度プログラムと同期させることが
可能である。この場合、電圧、温度、試料長等それぞれ
の測定値は別のデ−タ処理装置で同時に処理することが
出来る。
ムと独立に一定電圧或いは直線的に増減するように印加
電圧をプログラムすることが出来る。また、このプログ
ラムでは複数ステップが可能で、そのプログラムのスタ
−ト及びストップは温度プログラムと同期させることが
可能である。この場合、電圧、温度、試料長等それぞれ
の測定値は別のデ−タ処理装置で同時に処理することが
出来る。
【０００６】
【実施例】以下、この考案の具体的実施例について図面
を参照して説明する。図１はこの考案の熱分析装置の全
体構成図である。２はフォ−スコイルであって永久磁石
１と相互作用するように配置される。該フォ−スコイル
２にはシャフト３の一端部が連結され、他端部には試料
長変化を測定する差動トランス４のコア５が連結され
る。更に、該コア５には他端部を試料支持管７内に設置
された試料Ｍに接触させた検出棒６の一端部が連結され
る。即ち、前記フォ−スコイル２は永久磁石１との相互
作用によりコア５を介して試料Ｍに荷重を負荷するが、
該試料Ｍに負荷する荷重は荷重制御部８で制御される。
９は前記フォ−スコイル２やコア５及び検出棒６等の荷
重をキャンセルするためのスプリングである。
を参照して説明する。図１はこの考案の熱分析装置の全
体構成図である。２はフォ−スコイルであって永久磁石
１と相互作用するように配置される。該フォ−スコイル
２にはシャフト３の一端部が連結され、他端部には試料
長変化を測定する差動トランス４のコア５が連結され
る。更に、該コア５には他端部を試料支持管７内に設置
された試料Ｍに接触させた検出棒６の一端部が連結され
る。即ち、前記フォ−スコイル２は永久磁石１との相互
作用によりコア５を介して試料Ｍに荷重を負荷するが、
該試料Ｍに負荷する荷重は荷重制御部８で制御される。
９は前記フォ−スコイル２やコア５及び検出棒６等の荷
重をキャンセルするためのスプリングである。
【０００７】前記コア５の周囲には差動トランス４が配
置され、該コア５の相対的変移量により試料の長さ変化
を増幅して変位測定部１０で測定する。前記試料支持管
７の周囲には加熱炉１１が設置してあり、試料Ｍを加熱
するが、該試料Ｍの加熱温度は熱電対１２により温度測
定部１３で測定しながら加熱する。
置され、該コア５の相対的変移量により試料の長さ変化
を増幅して変位測定部１０で測定する。前記試料支持管
７の周囲には加熱炉１１が設置してあり、試料Ｍを加熱
するが、該試料Ｍの加熱温度は熱電対１２により温度測
定部１３で測定しながら加熱する。
【０００８】また、試料支持管７に設置された試料Ｍに
は電圧発生器１４により電圧が印加されるようリ−ド線
１５、１６が接続されている。
は電圧発生器１４により電圧が印加されるようリ−ド線
１５、１６が接続されている。
【０００９】前記フォ−スコイル２で負荷する荷重値
と、差動トランス４の変位量と、電圧発生器１４により
印加される電圧値と、試料Ｍを加熱する加熱温度等はパ
−ソナルコンピュ−タよりなるデ−タ処理装置（演算処
理装置、図示せず）へ入力され、デ−タ処理されてＣＲ
Ｔディスプレイに表示され或いはプリンタでプリントア
ウトされる。
と、差動トランス４の変位量と、電圧発生器１４により
印加される電圧値と、試料Ｍを加熱する加熱温度等はパ
−ソナルコンピュ−タよりなるデ−タ処理装置（演算処
理装置、図示せず）へ入力され、デ−タ処理されてＣＲ
Ｔディスプレイに表示され或いはプリンタでプリントア
ウトされる。
【００１０】上記構成からなるこの熱分析装置を使用し
て、試料の一定電圧下での温度変化に対する長さ変化及
び一定温度下での電圧変化に対する長さ変化を測定する
場合の動作について図１を参照して説明する。試料長
が温度或いは印加電圧に従って変化すると、その変位量
に追随して検出棒６が上下に移動する。検出棒６の移
動による変位量はコア５の周囲の変移センサである差動
トランス４で検出されるが、該差動トランス４の出力電
圧は、変位測定部１０で処理された後、図示されていな
いデ−タ処理装置（演算処理装置）へ入力される。フ
ォ−スコイル２に流す電流値により永久磁石１の電磁力
による荷重が検出棒６を介して試料Ｍに負荷される。
電圧発生器１４の出力は、試料Ｍの入力端子に接続さ
れ、その電圧値も変位や荷重と同様にデ−タ処理装置へ
入力される。試料Ｍ及び試料支持管７は加熱炉１１の
ほぼ中央に設置され、該加熱炉１１の温度は熱電対１２
により測温される。加熱炉１１に流す電流及び電圧発
生器１４の電圧は、予め設定された温度プログラム及び
電圧プログラムに従って制御される。
て、試料の一定電圧下での温度変化に対する長さ変化及
び一定温度下での電圧変化に対する長さ変化を測定する
場合の動作について図１を参照して説明する。試料長
が温度或いは印加電圧に従って変化すると、その変位量
に追随して検出棒６が上下に移動する。検出棒６の移
動による変位量はコア５の周囲の変移センサである差動
トランス４で検出されるが、該差動トランス４の出力電
圧は、変位測定部１０で処理された後、図示されていな
いデ−タ処理装置（演算処理装置）へ入力される。フ
ォ−スコイル２に流す電流値により永久磁石１の電磁力
による荷重が検出棒６を介して試料Ｍに負荷される。
電圧発生器１４の出力は、試料Ｍの入力端子に接続さ
れ、その電圧値も変位や荷重と同様にデ−タ処理装置へ
入力される。試料Ｍ及び試料支持管７は加熱炉１１の
ほぼ中央に設置され、該加熱炉１１の温度は熱電対１２
により測温される。加熱炉１１に流す電流及び電圧発
生器１４の電圧は、予め設定された温度プログラム及び
電圧プログラムに従って制御される。
【００１１】図２及び図３はこの考案の熱分析装置によ
り測定したダイアグラムの典型例である。図２は、一定
電圧のもとで圧電セラミックス試料を加熱したときの試
料の長さの変化を示し、図３はこの考案の熱分析装置に
より一定温度のもとで電圧を変化させた場合の試料長の
変化を示す。
り測定したダイアグラムの典型例である。図２は、一定
電圧のもとで圧電セラミックス試料を加熱したときの試
料の長さの変化を示し、図３はこの考案の熱分析装置に
より一定温度のもとで電圧を変化させた場合の試料長の
変化を示す。
【００１２】上記した構成の熱分析装置に電圧発生器１
４を装備すると、温度プログラムと独立に一定電圧或い
は直線的に増減するように印加電圧をプログラムするこ
とが出来る。また、このプログラムでは複数ステップが
可能で、そのプログラムのスタ−ト及びストップは温度
プログラムと同期させることが可能である。この場合、
電圧、温度、試料長等それぞれの測定値は別のデ−タ処
理装置で同時に処理することが出来る。
４を装備すると、温度プログラムと独立に一定電圧或い
は直線的に増減するように印加電圧をプログラムするこ
とが出来る。また、このプログラムでは複数ステップが
可能で、そのプログラムのスタ−ト及びストップは温度
プログラムと同期させることが可能である。この場合、
電圧、温度、試料長等それぞれの測定値は別のデ−タ処
理装置で同時に処理することが出来る。
【００１３】
【考案の効果】この考案の熱分析装置は以上詳述したよ
うな構成としたので、電圧をパラメ−タとする試料の温
度変化に対する長さ変化、或いは温度をパラメ−タとす
る試料への印加電圧の変化に対する長さ変化を測定する
ことが出来る。特に、圧電セラミックスは近年マイクロ
マシンの心臓部に利用可能な材料して注目されている
が、その電圧対変形量、温度特性、荷重負荷対温度等の
諸性能はマイクロマシン設計の際極めて重要な特性であ
るが、本願考案の熱分析装置によりそれらのデ−タをμ
ｍのオ−ダ−で迅速且つ簡単に調査することが可能とな
る。
うな構成としたので、電圧をパラメ−タとする試料の温
度変化に対する長さ変化、或いは温度をパラメ−タとす
る試料への印加電圧の変化に対する長さ変化を測定する
ことが出来る。特に、圧電セラミックスは近年マイクロ
マシンの心臓部に利用可能な材料して注目されている
が、その電圧対変形量、温度特性、荷重負荷対温度等の
諸性能はマイクロマシン設計の際極めて重要な特性であ
るが、本願考案の熱分析装置によりそれらのデ−タをμ
ｍのオ−ダ−で迅速且つ簡単に調査することが可能とな
る。
【図１】この考案の熱分析装置の全体構成図である。
【図２】この考案の熱分析装置を用いて一定電圧のもと
で圧電セラミックス試料を加熱したときの試料の長さの
変化を示す図である。
で圧電セラミックス試料を加熱したときの試料の長さの
変化を示す図である。
【図３】この考案の熱分析装置により一定温度のもとで
電圧を変化させた場合の試料長の変化を示す図である。
電圧を変化させた場合の試料長の変化を示す図である。
１ 永久磁石 ２ フォ−スコイ
ル ３ シャフト ４ 差動トランス ５ コア ６ 検出棒 ７ 試料支持管 ８ 荷重制御部 １０ 変位測定部 １１ 加熱炉 １２ 熱電対 １３ 温度測定部 １４ 電圧発生器 Ｍ 試料
ル ３ シャフト ４ 差動トランス ５ コア ６ 検出棒 ７ 試料支持管 ８ 荷重制御部 １０ 変位測定部 １１ 加熱炉 １２ 熱電対 １３ 温度測定部 １４ 電圧発生器 Ｍ 試料
Claims (1)
- 【請求項１】 永久磁石と相互作用するよう配置された
フォ−スコイルと周囲に差動トランスを配置したコアと
をシャフトで連結し、該コアに検出棒の一端を連結する
と共に他端部を試料支持管内に設置された試料に接触さ
せ、前記試料支持管の周囲には加熱炉を設置してなる熱
分析装置において、 前記試料に電圧を印加する電圧発生器と、前記フォ−ス
コイルの発生荷重値と差動トランスを介して測定される
試料長の変位量と前記電圧発生器の印加電圧値と加熱炉
の温度とを入力処理するデ−タ処理装置と、を設けたこ
とを特徴とする熱分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993074734U JP2595884Y2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 熱分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993074734U JP2595884Y2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 熱分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0742491U JPH0742491U (ja) | 1995-08-04 |
| JP2595884Y2 true JP2595884Y2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=13555767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1993074734U Expired - Lifetime JP2595884Y2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 熱分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2595884Y2 (ja) |
-
1993
- 1993-12-29 JP JP1993074734U patent/JP2595884Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0742491U (ja) | 1995-08-04 |
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