JP2649580B2 - 引張試験機による伸び量測定方法及び装置 - Google Patents
引張試験機による伸び量測定方法及び装置Info
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- JP2649580B2 JP2649580B2 JP16117489A JP16117489A JP2649580B2 JP 2649580 B2 JP2649580 B2 JP 2649580B2 JP 16117489 A JP16117489 A JP 16117489A JP 16117489 A JP16117489 A JP 16117489A JP 2649580 B2 JP2649580 B2 JP 2649580B2
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- Japan
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- elongation
- displacement
- amount
- tensile tester
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、引張試験機で試験片の両端に引張力を加え
ることにより、その伸び状態を自動的、かつ非接触で測
定する伸び量測定方法及び装置に関するものである。
ることにより、その伸び状態を自動的、かつ非接触で測
定する伸び量測定方法及び装置に関するものである。
この種の装置として、試験片の試験領域の両端に付さ
れたマークを光照射し、その反射光をフォトセルで受光
し、フォトセルがマークの中央に位置するように上下２
つのモータでそれぞれ追従制御し、２個のフォトセルの
動いた距離の差をポテンショメータで検出し、その出力
電圧を伸び量として記録するのが周知である。
れたマークを光照射し、その反射光をフォトセルで受光
し、フォトセルがマークの中央に位置するように上下２
つのモータでそれぞれ追従制御し、２個のフォトセルの
動いた距離の差をポテンショメータで検出し、その出力
電圧を伸び量として記録するのが周知である。
しかしながら、このような機械駆動式では、追従速度
が遅く、したがって動的な特性を測定するには問題があ
った。
が遅く、したがって動的な特性を測定するには問題があ
った。
よって、本発明は、荷重変化に対応する試験片の伸び
状態を忠実に測定できる引張試験機による伸び量測定方
法及び装置を提供することを目的とする。
状態を忠実に測定できる引張試験機による伸び量測定方
法及び装置を提供することを目的とする。
本発明は、この目的を達成するために、第１図ａに示
すように、引張試験機にセットされた試験片１における
引張方向の試験領域1aの両端にマーク２を付し、これら
のマークをイメージセンサ３で撮像し、このイメージセ
ンサの検知面での両マーク２の座標位置のそれぞれの変
位及び両マークの座標位置の間隔の伸び量を検出し、こ
れらの検出された両変位及び伸び量を基に、引張試験機
から荷重信号を取込んで荷重変化に対する実際の試験領
域両端のそれぞれの変位及び伸び量の曲線データをそれ
ぞれ作成し、これらの曲線データを出力装置において例
えば同図ｂに示すように、表示もしくは記録する。
すように、引張試験機にセットされた試験片１における
引張方向の試験領域1aの両端にマーク２を付し、これら
のマークをイメージセンサ３で撮像し、このイメージセ
ンサの検知面での両マーク２の座標位置のそれぞれの変
位及び両マークの座標位置の間隔の伸び量を検出し、こ
れらの検出された両変位及び伸び量を基に、引張試験機
から荷重信号を取込んで荷重変化に対する実際の試験領
域両端のそれぞれの変位及び伸び量の曲線データをそれ
ぞれ作成し、これらの曲線データを出力装置において例
えば同図ｂに示すように、表示もしくは記録する。
この方法を実施するための装置としては、引張試験機
にセットされた試験片の引張方向の試験領域両端に付さ
れたマークを撮像するイメージセンサと、このイメージ
センサの検知面での両マークの座標位置のそれぞれの変
位及び両座標位置間隔の伸び量を検出する座標位置変化
検出手段と、これらの両変位及び伸び量を基に、引張試
験機から荷重信号を取込んで荷重変化に対する実際の試
験領域両端の変位及び伸び量に対する曲線データをそれ
ぞれ作成する出力データ作成手段と、これらの測定デー
タを表示もしくは記録する出力装置とより構成する。
にセットされた試験片の引張方向の試験領域両端に付さ
れたマークを撮像するイメージセンサと、このイメージ
センサの検知面での両マークの座標位置のそれぞれの変
位及び両座標位置間隔の伸び量を検出する座標位置変化
検出手段と、これらの両変位及び伸び量を基に、引張試
験機から荷重信号を取込んで荷重変化に対する実際の試
験領域両端の変位及び伸び量に対する曲線データをそれ
ぞれ作成する出力データ作成手段と、これらの測定デー
タを表示もしくは記録する出力装置とより構成する。
イメージセンサ３で撮像されたマーク２の画像は、引
張力が加えられると変位する。その際、センサ検知面で
の両マーク２の座標位置の変化及びその間隔の伸び量を
検出することにより、出力装置には一定の換算率もしく
はその都度設定した換算率を基に荷重変化に対する実際
の試験領域両端のそれぞれの変位及び伸び量の曲線デー
タが出力され、両端の局部的な荷重に対する変位軌跡及
び伸び量変化の軌跡が解析される。
張力が加えられると変位する。その際、センサ検知面で
の両マーク２の座標位置の変化及びその間隔の伸び量を
検出することにより、出力装置には一定の換算率もしく
はその都度設定した換算率を基に荷重変化に対する実際
の試験領域両端のそれぞれの変位及び伸び量の曲線デー
タが出力され、両端の局部的な荷重に対する変位軌跡及
び伸び量変化の軌跡が解析される。
本発明の一実施例による引張試験機の伸び量測定装置
について第２図乃至第５図を基に説明する。
について第２図乃至第５図を基に説明する。
第２図において、５は荷重計であり、上下両側で固定
治具６で固定された試験片１に対して、付属の制御装置
７によりモータ８を駆動してギヤ機構を介して上下両方
向に引張力を加える。10は、試験片１を撮像するTVカメ
ラである。11は、このTVカメラの監視画像を表示するモ
ータ部11a、測定データを表示する表示部11b及びキーボ
ード11cを備えた画像処理装置である。
治具６で固定された試験片１に対して、付属の制御装置
７によりモータ８を駆動してギヤ機構を介して上下両方
向に引張力を加える。10は、試験片１を撮像するTVカメ
ラである。11は、このTVカメラの監視画像を表示するモ
ータ部11a、測定データを表示する表示部11b及びキーボ
ード11cを備えた画像処理装置である。
この画像処理装置の回路装置部分はコンピュータで構
成され、CPU、メモリ等を備えると共に、キーボード11c
及びTVカメラ10等から信号を取込んで第３図に示す機能
ブロック図の動作を行う。
成され、CPU、メモリ等を備えると共に、キーボード11c
及びTVカメラ10等から信号を取込んで第３図に示す機能
ブロック図の動作を行う。
同図において、20は、TVカメラ10から供給される画像
信号を入力とし、試験領域1aの両端の線状マーク1b上の
特定のＰ点及びＱ点の座標位置の変化並びに座標位置間
隔の伸び量を検出する座標位置変化検出手段である（第
５図ａ参照）。21は、マーク1b間の無荷重時の長さを荷
重計５においてスケールで測定してキーボード11cから
入力された長さデータｌを基に、TVカメラ10の検知面の
１画素当たりの長さｎを検出する換算率検出手段であ
る。22は、この換算率よりＰ点及びＱ点の実際の変位並
びに実際の伸び量を演算する変位・伸び量算出手段であ
る。23は、制御装置７から入力する荷重値を縦軸とし、
無荷重位置からの実際の変位もしくは伸び量を横軸とす
る曲線データを作成して記憶し、連続的に出力する曲線
データ作成手段である。
信号を入力とし、試験領域1aの両端の線状マーク1b上の
特定のＰ点及びＱ点の座標位置の変化並びに座標位置間
隔の伸び量を検出する座標位置変化検出手段である（第
５図ａ参照）。21は、マーク1b間の無荷重時の長さを荷
重計５においてスケールで測定してキーボード11cから
入力された長さデータｌを基に、TVカメラ10の検知面の
１画素当たりの長さｎを検出する換算率検出手段であ
る。22は、この換算率よりＰ点及びＱ点の実際の変位並
びに実際の伸び量を演算する変位・伸び量算出手段であ
る。23は、制御装置７から入力する荷重値を縦軸とし、
無荷重位置からの実際の変位もしくは伸び量を横軸とす
る曲線データを作成して記憶し、連続的に出力する曲線
データ作成手段である。
尚、換算率検出手段21、変位・伸び量算出手段22、曲
線データ作成手段23で、本発明の出力データ作成手段を
構成しており、交換率が一定の場合換算率検出手段21は
廃止できる。
線データ作成手段23で、本発明の出力データ作成手段を
構成しており、交換率が一定の場合換算率検出手段21は
廃止できる。
このように構成された伸び量測定装置の動作を第４図
のフローチャートを参照して説明する。
のフローチャートを参照して説明する。
試験片１をTVカメラ10で撮像し、モニタ部11aに第５
図ａに示すように表示すると共に、その画像データをメ
モリに取込む。その画像の中央部Ａの座標位置（X0、
Y0）をカーソルで指定し、その座標位置を通る縦ライン
の輝度分布からＰ（X0、Y1）、Ｑ（X0、Y2）点を検出
し、画素間隔ｍ＝（Y1−Y2）を演算し、一画素当たりの
長さ、即ち換算率ｎ＝ｌ（mm）/mを演算する。
図ａに示すように表示すると共に、その画像データをメ
モリに取込む。その画像の中央部Ａの座標位置（X0、
Y0）をカーソルで指定し、その座標位置を通る縦ライン
の輝度分布からＰ（X0、Y1）、Ｑ（X0、Y2）点を検出
し、画素間隔ｍ＝（Y1−Y2）を演算し、一画素当たりの
長さ、即ち換算率ｎ＝ｌ（mm）/mを演算する。
次いで、キーボード11cの操作により荷重計５を作動
させて荷重を連続的に増加させ、逐次その荷重値及び画
像信号を取込んでＰ、Ｑ点の座標値を検出し、実際の座
標（nX0、nY1）、（nX0、nY2）及びＰ、Ｑ点の間の伸び
量nm−ｌを演算する。そして、荷重変化に対するこれら
の演算値を基に逐次曲線データを作成して記憶し、第５
図ｂに示すように、表示部11bに荷重（kg）に対する
Ｐ、Ｑの原位置からの変位軌跡及び伸び状態軌跡を表示
する。これにより、試験片１の引張特性が、両端の局部
的特性も含めて解析される。
させて荷重を連続的に増加させ、逐次その荷重値及び画
像信号を取込んでＰ、Ｑ点の座標値を検出し、実際の座
標（nX0、nY1）、（nX0、nY2）及びＰ、Ｑ点の間の伸び
量nm−ｌを演算する。そして、荷重変化に対するこれら
の演算値を基に逐次曲線データを作成して記憶し、第５
図ｂに示すように、表示部11bに荷重（kg）に対する
Ｐ、Ｑの原位置からの変位軌跡及び伸び状態軌跡を表示
する。これにより、試験片１の引張特性が、両端の局部
的特性も含めて解析される。
以上、本発明によれば、引張力の変化に対する伸び量
の変化を確実に追従して測定でき、しかも試験片の一様
な伸びだけでなく両端部分の局部的な伸び特性も測定で
き、引張量に対する柔軟、かつ精密な解析が可能にな
る。したがって、部品に対する材料選定等を厳密に行え
るようになる。樹脂、ゴム等の弾性材料のように伸び変
位が大きい場合でも容易、かつ確実に測定できる。
の変化を確実に追従して測定でき、しかも試験片の一様
な伸びだけでなく両端部分の局部的な伸び特性も測定で
き、引張量に対する柔軟、かつ精密な解析が可能にな
る。したがって、部品に対する材料選定等を厳密に行え
るようになる。樹脂、ゴム等の弾性材料のように伸び変
位が大きい場合でも容易、かつ確実に測定できる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明を説明する図、第２図は本発明の一実施
例による引張試験機の伸び量測定装置の外観構成を示す
図、第３図は同装置の回路装置部分の機能ブロック図、
第４図は同装置の動作を説明するフローチャート及び第
５図は同装置の動作を説明する図である。 １……試験片、1a……試験領域、1b、２……マーク、３
……イメージセンサ。
例による引張試験機の伸び量測定装置の外観構成を示す
図、第３図は同装置の回路装置部分の機能ブロック図、
第４図は同装置の動作を説明するフローチャート及び第
５図は同装置の動作を説明する図である。 １……試験片、1a……試験領域、1b、２……マーク、３
……イメージセンサ。
Claims (2)
- 【請求項１】引張試験機にセットされた試験片における
引張方向の試験領域両端にマークを付し、 これらのマークをイメージセンサで撮像し、 このイメージセンサの検知面での前記両マークの座標位
置のそれぞれの変位及び前記両マークの座標位置の間隔
の伸び量を検出し、 これらの検出された両変位及び伸び量を基に、引張試験
機から荷重信号を取込んで荷重変化に対する実際の試験
領域両端のそれぞれの変位及び伸び量の曲線データをそ
れぞれ作成し、 これらの曲線データを出力装置において表示もしくは記
録する、ことを特徴とする引張試験機による伸び量測定
方法。 - 【請求項２】引張試験機にセットされた試験片の引張方
向の試験領域両端に付されたマークを撮像するイメージ
センサと、 このイメージセンサの検知面での前記両マークの座標位
置のそれぞれの変位及び前記両座標位置間隔の伸び量を
検出する座標位置変化検出手段と、 これらの両変位及び伸び量を基に、引張試験機から荷重
信号を取込んで荷重変化に対する実際の前記試験領域両
端の変位及び伸び量に対する曲線データをそれぞれ作成
する出力データ作成手段と、 これらの測定データを表示もしくは記録する出力装置
と、を備えたことを特徴とする引張試験機による伸び量
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16117489A JP2649580B2 (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 引張試験機による伸び量測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16117489A JP2649580B2 (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 引張試験機による伸び量測定方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0325340A JPH0325340A (ja) | 1991-02-04 |
| JP2649580B2 true JP2649580B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=15729994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16117489A Expired - Lifetime JP2649580B2 (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 引張試験機による伸び量測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2649580B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3757875B2 (ja) | 2002-01-30 | 2006-03-22 | マツダ株式会社 | 成形用ガラス長繊維強化樹脂材料、及び樹脂成形品の成形方法、並びに樹脂成形品 |
-
1989
- 1989-06-23 JP JP16117489A patent/JP2649580B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0325340A (ja) | 1991-02-04 |
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