JP3876516B2

JP3876516B2 - Calibration device for optical extensometer

Info

Publication number: JP3876516B2
Application number: JP04754498A
Authority: JP
Inventors: 正之亀川; 俊幸河野
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 2007-01-31
Anticipated expiration: 2018-02-27
Also published as: JPH11248428A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラにより試験片を撮影することによって得られる画像データを用いて、試験片の標線間の伸びないしは歪みを非接触のもとに計測する伸び計に用いられる校正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば材料試験機により試験片の伸びや歪みを計測する際、その試験片の厚みが薄い場合、従来の接触式の伸び計では、試験片への影響が大きく、使用できない場合がある。このような試料の計測においては、非接触で計測する方法が要求される。
【０００３】
非接触方式の伸び計としては、現時点においてビデオカメラを用いた、いわゆる光学式伸び計が簡便で精度も高いとされている。光学式伸び計では、図７に示すように、試験片Ｗの表面に２つの標線マークＭ1,Ｍ2 を付しておき、これらの標線マークＭ1,Ｍ2 を試験中においてビデオカメラＶで撮影して得られる撮影信号から各標線マークＭ1,Ｍ2 を認識して、各標線マーク間の経時的変化から試験片Ｗの伸びを計測する。
【０００４】
この種の光学式伸び計においてはビデオカメラの撮影倍率の校正を行う必要がある。その校正は、図８（Ａ）に示すように、適当な厚みの校正器（キャリブレーションバー）ＣB を材料試験機等の掴み具１１，１２に取り付け、その面上の基準長さをビデオカメラＶで撮影し、その撮影された画像データ上での長さ単位（画素）との関係をもとに、これを基準として実際の計算値（標線マークの移動量）を求める、という方法で行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光学式伸び計においてカメラの撮影倍率の校正は、従来、キャリブレーションバーを材料試験機等に取り付けて校正を行った後、そのキャリブレーションバーを取り外し、次いで試験片を取り付けるという手順で行われており、その校正時において、キャリブレーションバーの厚みと試験片の厚みが異なっている場合、図８（Ｂ）に示すように、キャリブレーションバーＣB の基準面とビデオカメラＶとの距離が、実際の試験片Ｗの標線マークを含む面とビデオカメラＶとの距離と等しくならない（Ｌ≠Ｌ′）。ここで、ビデオカメラの撮影倍率は、撮影対象とカメラとの距離が変化すると変化することから、キャリブレーションバーの厚みと試験片の厚みが異なっていると、その厚みの差が誤差を生む原因となる。
【０００６】
これを解消する方法として、焦点距離の長いレンズを用いて、撮影対象とビデオカメラとの距離の変化に対する撮影倍率の変化の割合の程度を小さくするという方法が考えられる。
【０００７】
しかし、材料の伸び範囲は、大きいものでは１０００％以上のものもあり、このような材料に対しては計測視野を大きくする必要がある。これを焦点距離の長いレンズで満足するには、撮影距離を伸ばさないといけないが、その距離を確保するには装置の設置面積上の制約から限界があり、従って撮影対象とカメラとの距離の変化に対する撮影倍率の変化を完全に０にすることはできない。
【０００８】
なお、撮影対象とカメラとの距離の変化による影響を０にする方法として、テレセントリックレンズと呼ばれているレンズを撮影光学系に配置するという方法も考えられるが、そのテレセントリックレンズは一般に非常に高価である。
【０００９】
本発明はそのような実情に鑑みてなされたもので、誤差のない正確な校正を安価のもとに行うことができる光学式伸び計用校正装置の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、試験片の表面に付された２つのマークをカメラで撮影し、その２つのマークの画像の移動から、試験片の伸びを非接触で計測する伸び計に用いられる校正装置であって、図１，図２に例示するように、長さの基準を提供する基準面１ａを有し、当該校正装置を試験機の掴み具１１，１２に試験片Ｗ（または試験片Ｗと同じ厚みの板）と共に挟んで取り付けた状態で、その基準面１ａとカメラとの距離Ｌが、実際の計測時における試験片Ｗのマークを含む面とカメラとの距離Ｌと等しくなるように構成されていることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明は、試験片の表面に付された２つのマークをカメラで撮影し、その２つのマークの画像の移動から、試験片の伸びを非接触で計測する伸び計に用いられる校正装置であって、図４〜図６に例示するように、長さの基準を提供する基準面を有する校正器２と、この校正器２の試験機への取付位置を規定する規定手段（取付板３）を備え、その規定手段が、校正器２の取付位置を、試験片Ｗの厚みｄに応じて、試験片Ｗの厚みが０であるときの位置に対して、試験片Ｗの厚みｄの１／２の距離だけ移動するように構成されており、校正を行うときに、校正器の基準面とカメラとの距離が、実際の計測時における試験片のマークを含む面とカメラとの距離に等しくなる位置に、上記基準面が配置されるように構成されていることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、以下、図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施の形態の正面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。
図１に示す実施の形態は、例えばアルミニウム製の校正器（キャリブレーションバー）１であって、正面側が段付き形状に加工されており、その１段下がった面が、長さの基準を提供する基準面１ａとなっている。この基準面１ａには上下２本の基準マークｍ1,ｍ2 が付されている。
【００１５】
また、基準面１ａが設けられた段付き部１ｂの厚みは、材料試験機等の掴み具１１，１２（図２参照）によって挟み込まれる掴み部１ｃ，１ｄの厚みに対して１／２の寸法に加工されている。
【００１６】
次に、本実施の形態の作用を図２を参照して述べる。
まず、この例では、試験機の掴み具１１，１２として、互いに対向する歯１１ａと１１ｂ、１２ａと１２ｂが、それぞれ中心に向かって互いに同じ量だけ移動する方式の定位置掴み具を使用するものとする。
【００１７】
校正時には、図２（Ａ）に示すように、掴み具１１，１２に校正器１を、その掴み部１ｃ，１ｄの背面側に、実際の計測を行う試験片Ｗを挟み込んだ状態で取り付け、この状態で、校正器１の基準面１ａの基準マークｍ1,ｍ2 をビデオカメラ（図示せず）で撮影し、その撮影画像からカメラ画面上における基準マークｍ1 とｍ2 との間隔を計測し、この計測値と、校正器１の基準面１ａ上でのマーク間隔とからカメラの撮影倍率を求めておく。
【００１８】
次に、校正器１を試験機の掴み具１１，１２から取り外した後、図２（Ｂ）に示すように、実際の計測を行う試験片Ｗを掴み具１１，１２に取り付ける。この状態で、試験片Ｗの２つの標線マーク（図７参照）をビデオカメラで撮影して計測を開始し、刻々と得られる２つの標線マークの移動量を、先に求めたカメラの撮像倍率を用いて校正して伸びの計測データを得る。
【００１９】
ここで、先に取り付けた校正器１の掴み部１ｃ，１ｄの厚みを２ｔ、段付き部１ｂの厚みをｔ、試験片Ｗの厚みをｄとすると、図２（Ａ）に示す状態つまり掴み具１１，１２に、校正器１の掴み部１ｃ，１ｄと試験片Ｗを挟み込んだ状態における、掴み具１１，１２の歯１１ａと１１ｂ，１２ａと１２ｂの中心位置（把持中心）ＣL は、背面側の歯１１ｂ，１２ｂから（２ｔ＋ｄ）／２＝ｔ＋ｄ／２の位置となり、また、校正器１の基準面１ａの背面側の歯１１ｂ，１２ｂに対する位置はｔ＋ｄの位置となる。従って、その基準面１ａの把持中心ＣL に対する位置は（ｔ＋ｄ）−（ｔ＋ｄ／２）＝ｄ／２となる。
【００２０】
一方、掴み具１１，１２に試験片Ｗのみを挟み込んだ状態のときには、試験片Ｗの表面の把持中心ＣL に対する位置は、当然のことながら試験片Ｗの厚みの１／２つまりｄ／２であり、従って校正時における校正器１の基準面１ａとビデオカメラとの距離Ｌは、実際の計測時における試験片Ｗの表面とビデオカメラとの距離Ｌと等しくなる。その結果、誤差のない正確な校正を行うことができる。
【００２１】
ここで、以上の実施の形態において、試験片Ｗの厚みの関係上、校正器１の厚みが薄くする必要があり、校正器に図１に示したような段付き部を加工すると、校正器自体の強度が低下するおそれがある場合、図３に示すように校正器１′の背面側に外方に凸の段付き部１ｅを設けて、全体の剛性を高めるというような構造を採用すればよい。
【００２２】
なお、図３に示すような校正器１′を用いる場合、段付き部１ｅが邪魔となって、この校正器１′と試験片Ｗを一緒に掴み具１１，１２に挟み込むことができないので、このような校正器１′を用いる場合には、試験片Ｗと同じ厚みの板Ｐを校正時に掴み具１１，１２に挟み込むようにする。また、先の図１に示した形状の校正器１においても、試験片Ｗの表面が校正器１に接触することを避けたい場合にも、同様に試験片Ｗと同じ厚みの板Ｐを挟み込むようにすればよい。
【００２３】
本発明の他の実施の形態を図４〜図６を参照しつつ説明する。
この実施の形態の校正装置は、校正器２とその取付板３によって構成されている。
【００２４】
校正器２は、ストレーンゲージ式伸び計などの校正に用いられる校正器で、図４に示すように、固定バー２ａと、これに対向して配置された移動バー２ｂ、及び移動バー２ｂに上下方向への変位を与えるマイクロメータ２ｃを主体として構成されている。
【００２５】
取付板３は、図５の平面図及び図６の断面図に示すように、図４に示した校正器２のベース板２ｄを載せるベース台３ａと、このベース台３ａの所定位置に固定されたピン３ｂに回動自在に取り付けられた回転ストッパ３ｃと、回転ストッパ３ｃの一端部と対向する位置に配置され、ベース台３ａに置かれた校正器２のベース板２ｄの一方向（カメラの撮影方向と直交する方向）における位置を規制するための固定ストッパ３ｄを備えている。
【００２６】
回転ストッパ３ｃの両端部は、それぞれ半径ｒの円弧状に加工されており、一端側の円弧部分（固定ストッパ３ｄと対向する部分）の中心ｎ1 とピン３ｂの中心との距離２Ｓが、他端側の円弧部分（校正器のベース板２ｄ側）の中心ｎ2 とピン３ｂの中心との距離Ｓの２倍となるように構成されている。従って、回転ストッパ３ｃの一端側の円弧部分と固定ストッパ３ｄとの間に厚みｄのものを挟み込むと、回転ストッパ３ｃが回転し、その他端側の円弧部分が、反対側にｄ／２の距離だけ移動する。
【００２７】
次に、本実施の形態の作用を使用方法とともに述べる。
まず、図４に示すような校正器２は、材料試験機等の掴み具及びフランジ等を取り外した状態で、その掴み具の把持中心に合わせてセットされる。この例では、校正器２のベース板２ｄの下に取付板３を置いて試験機にセットする。
【００２８】
その要領は、まず取付板３を試験機に対して位置決めし、その取付板３のベース台３ａ上に校正器２を置く。このとき、取付板３の回転ストッパ３ｃと固定ストッパ３ｄとの間には何も挟まない状態つまり回転ストッパ３ｃの一端側の円弧部分を固定ストッパ３ｄに当てた状態で、校正器２のベース板２ｄの側面２１ｄを回転ストッパ３ｃの他端側の円弧部分に当て、かつ、ベース板２ｄの側面２２ｄを固定ストッパ３ｄに当てて、校正器２の全体を取付板３に対して位置決めする。なお、このようなセッティングおいて、取付板３を試験機に対する位置は、この取付板３に対して位置決めした校正器２の移動バー２ｂの基準マークｍを付した面が、試験機の掴み具の把持中心に一致するような位置とする。
【００２９】
次に、取付板３の回転ストッパ３ｃの一端側の円弧部分と固定ストッパ３ｄとの間に、計測を行う試験片Ｗを挟み込む。この操作により校正器２がビデオカメラ側に試験片Ｗの厚みｄの１／２の距離だけ平行移動する。これにより、図５に示すように、校正器２の移動バー２ｂの基準マークｍを付した面が、試験機の把持中心ＣL に対してｄ／２の位置に配置され、その基準マークｍを付した面とビデオカメラとの距離が、実際の計測時における試験片Ｗとビデオカメラとの距離と等しくなり、校正時における誤差がなくなる。
【００３０】
そして、校正器２の移動バー２ｂに付した基準マークｍをビデオカメラＶで撮影し、その基準マークｍの位置を、校正器２のマイクロメータ２ｃの操作によって移動させ、マイクロメータ２ｃで与えたマークｍの移動量とビデオカメラＶで得られたマークｍの計測位置の移動量との関係からカメラの撮影倍率を求める。この後、試験機の掴み具を組み立て、試験片Ｗを取り付けて実際の伸びの計測を行う。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の校正装置を用いれば、校正時におけるカメラと撮影対象との距離と、実際の計測時におけるカメラと撮影対象との距離とを常に等しくすることができ、試験片の厚み起因する誤差が含まれない。従って、正確な校正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の説明図
【図２】本発明の実施の形態の作用説明図
【図３】図１に示す実施の形態の変形例を示す図
【図４】本発明の他の実施の形態に用いる校正器２の構造を示す斜視図
【図５】本発明の他の実施の形態に用いる取付板３の要部構造を示す平面図
【図６】図５のＸ−Ｘ断面図
【図７】光学式伸び計の構成例を示す斜視図
【図８】光学式伸び計の校正を行う際に生じる問題点の説明図
【符号の説明】
１校正器（キャリブレーションバー）
１ａ基準面
１ｂ段付き部
１ｃ，１ｄ掴み部
ｍ1,ｍ2 基準マーク
２校正器
２ａ固定バー
２ｂ移動バー
２ｃマイクロメータ
２ｄベース板
３取付板
３ａベース台
３ｂピン
３ｃ回転ストッパ
３ｄ固定ストッパ
ｍ基準マーク
１１，１２掴み具
Ｖビデオカメラ
Ｗ試験片
Ｍ1,Ｍ2 標線マーク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a calibration device used in an extensometer that measures the elongation or distortion between the marked lines of a test piece in a non-contact manner using image data obtained by photographing the test piece with a camera.
[0002]
[Prior art]
For example, when measuring the elongation and strain of a test piece with a material testing machine, if the thickness of the test piece is thin, the conventional contact-type extensometer has a large influence on the test piece and may not be used. In such a sample measurement, a non-contact measurement method is required.
[0003]
As a non-contact type extensometer, a so-called optical extensometer using a video camera at present is considered to be simple and highly accurate. In the optical extensometer, as shown in FIG. 7, two marked marks M1, M2 are attached to the surface of the test piece W, and these marked marks M1, M2 are photographed by the video camera V during the test. Then, each marked mark M1, M2 is recognized from the obtained photographing signal, and the elongation of the test piece W is measured from the change over time between the marked marks.
[0004]
In this type of optical extensometer, it is necessary to calibrate the photographing magnification of the video camera. As shown in FIG. 8A, the calibration is performed by attaching a calibrator (calibration bar) CB having an appropriate thickness to grips 11 and 12 such as a material testing machine, and setting the reference length on the surface to a video camera. By taking a picture with V, and based on the relationship with the length unit (pixel) on the taken image data, an actual calculation value (movement amount of the marked mark) is obtained based on this. Has been done.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional optical extensometer, the calibration of the photographing magnification of the camera is conventionally performed by attaching the calibration bar to a material testing machine or the like, removing the calibration bar, and then attaching the test piece. If the thickness of the calibration bar and the thickness of the test piece are different at the time of calibration, the distance between the reference plane of the calibration bar CB and the video camera V is as shown in FIG. The distance between the surface of the actual test piece W including the marked mark and the video camera V is not equal (L ≠ L ′). Here, the shooting magnification of the video camera changes as the distance between the shooting target and the camera changes, so if the calibration bar thickness and test piece thickness are different, the difference in thickness causes an error. It becomes.
[0006]
As a method for solving this problem, a method of using a lens having a long focal length to reduce the ratio of the change in the shooting magnification with respect to the change in the distance between the shooting target and the video camera is considered.
[0007]
However, the elongation range of the material is 1000% or more if it is large, and it is necessary to enlarge the measurement field of view for such a material. In order to satisfy this with a lens with a long focal length, the shooting distance must be increased. However, there is a limit due to restrictions on the installation area of the device in order to secure this distance, and therefore the distance between the shooting target and the camera is limited. The change in the photographing magnification with respect to the change cannot be completely reduced to zero.
[0008]
As a method for reducing the influence of the change in the distance between the object to be photographed and the camera to 0, a method called a telecentric lens may be arranged in the photographing optical system, but the telecentric lens is generally very expensive. It is.
[0009]
The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide an optical extensometer calibration apparatus capable of performing accurate calibration without error at low cost.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a calibration device used in an extensometer that takes two marks attached to the surface of a test piece with a camera and measures the elongation of the test piece in a non-contact manner by moving the images of the two marks. As shown in FIGS. 1 and 2, it has a reference surface 1a that provides a reference for the length, and the calibration device is connected to the grips 11 and 12 of the tester with the test piece W (or the same as the test piece W). The distance L between the reference surface 1a and the camera is equal to the distance L between the surface including the mark of the test piece W and the camera at the time of actual measurement. It is characterized by having.
[0012]
In addition, the present invention is a calibration apparatus used in an extensometer that takes two marks attached to the surface of a test piece with a camera and measures the elongation of the test piece in a non-contact manner by moving the images of the two marks. As shown in FIGS. 4 to 6, the calibrator 2 having a reference surface for providing a reference for the length, and a defining means (mounting plate) for defining the mounting position of the calibrator 2 on the test machine. 3), and the defining means sets the mounting position of the calibrator 2 in accordance with the thickness d of the test piece W with respect to the position when the thickness of the test piece W is 0, the thickness d of the test piece W. The distance between the reference plane of the calibrator and the camera is the distance between the surface including the mark of the test piece and the camera at the time of actual measurement. The reference plane is arranged at a position equal to the distance. It is.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a front view (A) and a side view (B) of an embodiment of the present invention.
The embodiment shown in FIG. 1 is, for example, an aluminum calibrator (calibration bar) 1 whose front side is processed into a stepped shape, and the surface that is lowered by one step provides a reference for the length. The reference plane 1a is set. The reference surface 1a is provided with two upper and lower reference marks m1 and m2.
[0015]
Further, the thickness of the stepped portion 1b provided with the reference surface 1a is ½ of the thickness of the gripping portions 1c and 1d sandwiched by the gripping tools 11 and 12 (see FIG. 2) such as a material testing machine. Has been processed.
[0016]
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG.
First, in this example, as the grips 11 and 12 of the testing machine, fixed position grips of a type in which the teeth 11a and 11b and 12a and 12b facing each other move by the same amount toward the center are used. And
[0017]
At the time of calibration, as shown in FIG. 2 (A), the calibrator 1 is attached to the gripping tools 11 and 12, and the test piece W for actual measurement is sandwiched between the gripping portions 1c and 1d, In this state, the reference marks m1 and m2 on the reference surface 1a of the calibrator 1 are photographed with a video camera (not shown), and the interval between the reference marks m1 and m2 on the camera screen is measured from the photographed image. The photographing magnification of the camera is obtained from the measured value and the mark interval on the reference surface 1a of the calibrator 1.
[0018]
Next, after removing the calibrator 1 from the grips 11 and 12 of the tester, a test piece W for actual measurement is attached to the grips 11 and 12 as shown in FIG. In this state, the two marked marks (see FIG. 7) of the test piece W are photographed with a video camera to start measurement, and the movement amount of the two marked marks obtained every moment is determined by the camera previously obtained. Calibration is performed using the imaging magnification to obtain elongation measurement data.
[0019]
Here, assuming that the thickness of the grip portions 1c and 1d of the calibrator 1 attached earlier is 2t, the thickness of the stepped portion 1b is t, and the thickness of the test piece W is d, the state shown in FIG. The center positions (gripping centers) CL of the teeth 11a and 11b, 12a and 12b of the gripping tools 11 and 12 when the gripping portions 1c and 1d of the calibrator 1 and the test piece W are sandwiched between the tools 11 and 12 are The positions of the side teeth 11b and 12b are (2t + d) / 2 = t + d / 2, and the position of the reference surface 1a of the calibrator 1 with respect to the teeth 11b and 12b on the back side is the position of t + d. Accordingly, the position of the reference surface 1a with respect to the grip center CL is (t + d)-(t + d / 2) = d / 2.
[0020]
On the other hand, when only the test piece W is sandwiched between the gripping tools 11 and 12, the position of the surface of the test piece W with respect to the gripping center CL is naturally ½ of the thickness of the test piece W, that is, d / 2. Therefore, the distance L between the reference surface 1a of the calibrator 1 and the video camera at the time of calibration is equal to the distance L between the surface of the test piece W and the video camera at the time of actual measurement. As a result, accurate calibration without error can be performed.
[0021]
Here, in the above embodiment, it is necessary to reduce the thickness of the calibrator 1 because of the thickness of the test piece W. When the stepped portion as shown in FIG. If there is a possibility that the strength of the calibrator itself may be lowered, as shown in FIG. 3, a structure in which an outwardly protruding stepped portion 1e is provided on the back side of the calibrator 1 'to increase the overall rigidity is adopted. That's fine.
[0022]
In the case of using a calibrator 1 'as shown in FIG. 3, the stepped portion 1e becomes an obstacle, and the calibrator 1' and the test piece W cannot be sandwiched between the gripping tools 11 and 12 together. When such a calibrator 1 ′ is used, a plate P having the same thickness as the test piece W is sandwiched between the grippers 11 and 12 during calibration. Further, in the calibrator 1 having the shape shown in FIG. 1, the plate P having the same thickness as that of the test piece W is similarly sandwiched when it is desired to avoid the surface of the test piece W from contacting the calibrator 1. What should I do?
[0023]
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The calibration device of this embodiment is constituted by a calibrator 2 and its mounting plate 3.
[0024]
The calibrator 2 is a calibrator used for calibration such as a strain gauge extensometer. As shown in FIG. 4, the calibrator 2 moves up and down the fixed bar 2a, the movable bar 2b disposed opposite to the fixed bar 2a, and the movable bar 2b. It is mainly composed of a micrometer 2c that gives a displacement in the direction.
[0025]
As shown in the plan view of FIG. 5 and the cross-sectional view of FIG. 6, the mounting plate 3 is fixed to a base base 3a on which the base plate 2d of the calibrator 2 shown in FIG. 4 is placed, and a predetermined position of the base base 3a. A rotation stopper 3c rotatably attached to the pin 3b, and one direction of the base plate 2d of the calibrator 2 placed on the base table 3a (position of the rotation stopper 3c). A fixed stopper 3d is provided for restricting the position in the direction orthogonal to the photographing direction.
[0026]
Both end portions of the rotation stopper 3c are each processed into an arc shape having a radius r, and the distance 2S between the center n1 of the arc portion on one end side (the portion facing the fixed stopper 3d) and the center of the pin 3b is the other end. It is configured to be twice the distance S between the center n2 of the side arc portion (the calibrator base plate 2d side) and the center of the pin 3b. Accordingly, when a thickness d is sandwiched between the arc portion on one end side of the rotation stopper 3c and the fixed stopper 3d, the rotation stopper 3c rotates and the arc portion on the other end side is a distance of d / 2 on the opposite side. Just move.
[0027]
Next, the operation of this embodiment will be described together with the usage method.
First, the calibrator 2 as shown in FIG. 4 is set in accordance with the gripping center of the gripping tool with the gripping tool such as the material testing machine and the flange removed. In this example, the mounting plate 3 is placed under the base plate 2d of the calibrator 2 and set in the testing machine.
[0028]
The procedure is as follows. First, the mounting plate 3 is positioned with respect to the testing machine, and the calibrator 2 is placed on the base 3 a of the mounting plate 3. At this time, the base plate of the calibrator 2 is in a state where nothing is sandwiched between the rotation stopper 3c and the fixed stopper 3d of the mounting plate 3, that is, the arc portion on one end side of the rotation stopper 3c is applied to the fixed stopper 3d. The entire calibrator 2 is positioned with respect to the mounting plate 3 by placing the side surface 21d of 2d against the arc portion on the other end of the rotation stopper 3c and the side surface 22d of the base plate 2d against the fixed stopper 3d. In this setting, the position of the mounting plate 3 with respect to the testing machine is such that the surface with the reference mark m of the moving bar 2b of the calibrator 2 positioned with respect to the mounting board 3 is the gripping tool of the testing machine. The position is set so as to coincide with the gripping center.
[0029]
Next, the test piece W to be measured is sandwiched between the arc portion on one end side of the rotation stopper 3c of the mounting plate 3 and the fixed stopper 3d. By this operation, the calibrator 2 translates to the video camera side by a distance that is ½ of the thickness d of the test piece W. As a result, as shown in FIG. 5, the surface with the reference mark m of the moving bar 2b of the calibrator 2 is arranged at a position of d / 2 with respect to the grip center CL of the tester. The distance between the attached surface and the video camera becomes equal to the distance between the test piece W and the video camera at the time of actual measurement, and the error at the time of calibration is eliminated.
[0030]
Then, the reference mark m attached to the moving bar 2b of the calibrator 2 is photographed by the video camera V, and the position of the reference mark m is moved by the operation of the micrometer 2c of the calibrator 2 and given by the micrometer 2c. From the relationship between the movement amount of the mark m and the movement amount of the measurement position of the mark m obtained by the video camera V, the photographing magnification of the camera is obtained. Thereafter, the gripping tool of the testing machine is assembled, the test piece W is attached, and the actual elongation is measured.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, by using the calibration apparatus of the present invention, the distance between the camera and the object to be imaged at the time of calibration and the distance between the camera and the object to be imaged at the time of actual measurement can always be made equal. Does not include errors due to the thickness. Therefore, accurate calibration can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an operation explanatory diagram of an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a modification of the embodiment shown in FIG. FIG. 5 is a perspective view showing a structure of a calibrator 2 used in another embodiment. FIG. 5 is a plan view showing a main part structure of a mounting plate 3 used in another embodiment of the invention. -X cross-sectional view [FIG. 7] A perspective view showing a configuration example of an optical extensometer. [FIG. 8] An explanatory diagram of problems that occur when the optical extensometer is calibrated.
1 Calibrator (calibration bar)
1a Reference surface 1b Stepped portion 1c, 1d Grip portion m1, m2 Reference mark 2 Calibrator 2a Fixed bar 2b Moving bar 2c Micrometer 2d Base plate 3 Mounting plate 3a Base base 3b Pin 3c Rotating stopper 3d Fixed stopper m Reference mark 11 , 12 Grasp V Video camera W Test piece M1, M2 Mark mark

Claims

A calibration device used for an extensometer that measures the elongation of a test piece in a non-contact manner by photographing two marks attached to the surface of the test piece with a camera and moving the images of the two marks.
The distance between the reference plane and the camera with a reference plane that provides a reference for the length, with the calibration device attached to the grip of the tester with a test piece or a plate of the same thickness as the test piece. Is configured to be equal to the distance between the surface including the mark of the test piece and the camera at the time of actual measurement.

A calibration device used for an extensometer that measures the elongation of a test piece in a non-contact manner by photographing two marks attached to the surface of the test piece with a camera and moving the images of the two marks.
A calibrator having a reference surface for providing a length reference and a defining means for defining the mounting position of the calibrator on the test machine, the defining means changing the mounting position of the calibrator to the thickness of the test piece. Accordingly, it is configured to move by a distance that is ½ of the thickness of the test piece with respect to the position when the thickness of the test piece is 0. An optical extension characterized in that the reference plane is arranged at a position where the distance from the camera is equal to the distance between the plane including the mark of the test piece and the camera during actual measurement. Meter calibration equipment.