JP7505424B2 - Internal Pressure Testing Machine - Google Patents

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Description

本発明は、内圧試験機に関する。 The present invention relates to an internal pressure testing machine.

試験体の内部に圧力を印加して、試験体の強度を測定する内圧試験機が知られている。
例えば、特許文献１に記載の内圧疲労試験機は、補助油圧源から増圧器に補給される作動油の圧力及び流量を任意に変更する圧力調整手段、及び流量調整手段を設け、試験圧力等に応じてこれらを適宜に調整することによって、補助油圧源の駆動時及び停止時における増圧器内の圧力の変動を抑制する。 2. Description of the Related Art Internal pressure testing machines are known that apply pressure to the inside of a test specimen to measure the strength of the specimen.
For example, the internal pressure fatigue testing machine described in Patent Document 1 is provided with a pressure adjustment means and a flow rate adjustment means for arbitrarily changing the pressure and flow rate of the hydraulic oil supplied from the auxiliary hydraulic source to the booster, and by appropriately adjusting these according to the test pressure, etc., fluctuations in pressure within the booster when the auxiliary hydraulic source is operating and stopped are suppressed.

特開２００４－３６１３１７号公報JP 2004-361317 A

しかしながら、特許文献１に記載の内圧疲労試験機では、減圧過程での応答速度は、試験体の内部の圧力による作動油の流出速度に依存する。そこで、作動油を外力によって強制的に試験体の内部に押し込むことが可能な増圧過程と比較して、減圧過程では、流路抵抗の影響が大きくなる。そのため、周波数が増加する程、増圧期間と比較して減圧期間が長くなる。また、減圧期間が長くなること、及び、減圧期間におけるキャビテーションの発生に起因して、周波数を増加できない場合がある。 However, in the internal pressure fatigue testing machine described in Patent Document 1, the response speed during the depressurization process depends on the outflow speed of the hydraulic oil due to the pressure inside the test piece. Therefore, compared to the pressure increase process, in which the hydraulic oil can be forcibly pushed into the inside of the test piece by an external force, the effect of flow path resistance is greater during the depressurization process. Therefore, as the frequency increases, the depressurization period becomes longer compared to the pressure increase period. Furthermore, due to the lengthening of the depressurization period and the occurrence of cavitation during the depressurization period, there are cases in which the frequency cannot be increased.

本発明は、減圧期間におけるキャビテーションの発生を抑制することが可能な内圧試験機を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide an internal pressure testing machine that can suppress the occurrence of cavitation during the decompression period.

本発明の態様に係る内圧試験機は、試験体の内部に圧力を印加して、前記試験体の強度を測定する内圧試験機であって、前記試験体の内部に印加する目標圧力を減少する期間である減圧期間が、前記試験体の内部に印加する目標圧力を増加する期間である増圧期間よりも長くなるように、前記減圧期間及び前記増圧期間を設定する。 The internal pressure testing machine according to this aspect of the present invention is an internal pressure testing machine that applies pressure to the inside of a test body to measure the strength of the test body, and the decompression period, which is a period during which the target pressure applied to the inside of the test body is reduced, and the pressure increase period are set so that the decompression period and the pressure increase period are longer than the pressure increase period, which is a period during which the target pressure applied to the inside of the test body is increased.

本発明の態様に係る内圧試験機によれば、減圧期間が増圧期間よりも長くなるように減圧期間及び増圧期間が設定されるため、目標圧力の周波数が高い場合にも、減圧期間を長くすることができる。したがって、減圧期間におけるキャビテーションの発生を抑制できる。 According to the internal pressure testing machine of this aspect of the present invention, the depressurization period and the pressure increase period are set so that the depressurization period is longer than the pressure increase period, so that the depressurization period can be lengthened even when the frequency of the target pressure is high. Therefore, the occurrence of cavitation during the depressurization period can be suppressed.

本実施形態に係る内圧試験機の構成の一例を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing an example of a configuration of an internal pressure testing machine according to an embodiment of the present invention. 本実施形態に係る目標圧力、及び測定圧力の一例を示すグラフである。5 is a graph showing an example of a target pressure and a measured pressure according to the embodiment. 制御装置の波形設定部の処理の一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an example of processing by a waveform setting unit of the control device. 従来の目標圧力、及び測定圧力の一例を示すグラフである。1 is a graph showing an example of a conventional target pressure and measured pressure.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.

［１．内圧試験機の構成］
図１は、本実施形態に係る内圧試験機１００の構成の一例を示す側面図である。
内圧試験機１００は、試験体ＴＰの内部に圧力を印加して、試験体ＴＰの強度を測定する。図１に示すように、内圧試験機１００は、試験機本体１と、制御装置２と、負荷用油圧源３と、補助油圧源４と、を備える。 [1. Configuration of the internal pressure test machine]
FIG. 1 is a side view showing an example of the configuration of an internal pressure testing machine 100 according to this embodiment.
The internal pressure testing machine 100 applies pressure to the inside of a test specimen TP to measure the strength of the test specimen TP. As shown in Fig. 1, the internal pressure testing machine 100 includes a testing machine main body 1, a control device 2, a load hydraulic source 3, and an auxiliary hydraulic source 4.

試験機本体１は、負荷用油圧源３及び補助油圧源４と接続され、制御装置２からの指示に従って、試験体ＴＰの内部に圧力を印加する。
試験機本体１は、支持構造１１と、油圧アクチュエータ１２と、増圧器１３と、配管ＨＰとを備える。
支持構造１１は、基台１１１、複数の支柱１１２、及びビーム１１３を備える。複数の支柱１１２の各々は、その軸方向が鉛直方向に配置されるように、基台１１１に固定される。ビーム１１３は、その軸方向が水平方向に配置されるように複数の支柱１１２に固定される。また、ビーム１１３は、複数の支柱１１２に対して、上下方向に位置調整可能に構成される。基台１１１には、増圧器１３が固定される。ビーム１１３には、油圧アクチュエータ１２が固定される。 The testing machine main body 1 is connected to a load hydraulic power source 3 and an auxiliary hydraulic power source 4 , and applies pressure to the inside of the test piece TP according to instructions from the control device 2 .
The testing machine body 1 includes a support structure 11, a hydraulic actuator 12, a pressure booster 13, and a pipe HP.
The support structure 11 includes a base 111, a plurality of columns 112, and a beam 113. Each of the plurality of columns 112 is fixed to the base 111 such that its axial direction is disposed in a vertical direction. The beam 113 is fixed to the plurality of columns 112 such that its axial direction is disposed in a horizontal direction. The beam 113 is configured so that its position can be adjusted in the vertical direction relative to the plurality of columns 112. A pressure intensifier 13 is fixed to the base 111. A hydraulic actuator 12 is fixed to the beam 113.

油圧アクチュエータ１２は、油圧シリンダ１２１、ピストンロッド１２２、及びサーボ弁１２３を備える。
サーボ弁１２３は、制御装置２からの指示に従って、負荷用油圧源３から作動油を油圧シリンダ１２１に供給する。ピストンロッド１２２は、油圧シリンダ１２１に挿通される。油圧シリンダ１２１の下端は、ピストンロッド１２２の軸方向が鉛直方向に配置されるように、ビーム１１３に固定される。
作動油が油圧シリンダ１２１に供給されることによって、ピストンロッド１２２は、下方向に駆動される。 The hydraulic actuator 12 includes a hydraulic cylinder 121 , a piston rod 122 , and a servo valve 123 .
The servo valve 123 supplies hydraulic oil from the load hydraulic source 3 to the hydraulic cylinder 121 in accordance with an instruction from the control device 2. The piston rod 122 is inserted into the hydraulic cylinder 121. The lower end of the hydraulic cylinder 121 is fixed to the beam 113 so that the axial direction of the piston rod 122 is disposed vertically.
When hydraulic oil is supplied to the hydraulic cylinder 121, the piston rod 122 is driven downward.

負荷用油圧源３は、サーボ弁１２３を介して、油圧アクチュエータ１２に油圧シリンダ１２１に作動油を供給する。負荷用油圧源３からサーボ弁１２３までの間の配管には、アキュムレータ３１が介設される。アキュムレータ３１は、作動油を貯留し、負荷用油圧源３から供給される作動油の圧力変動を調整する。 The load hydraulic source 3 supplies hydraulic oil to the hydraulic cylinder 121 of the hydraulic actuator 12 via the servo valve 123. An accumulator 31 is provided in the piping between the load hydraulic source 3 and the servo valve 123. The accumulator 31 stores the hydraulic oil and adjusts the pressure fluctuation of the hydraulic oil supplied from the load hydraulic source 3.

変位計Ｓ１は、油圧アクチュエータ１２のピストンロッド１２２の変位を検出する。変位計Ｓ１の検出した変位ＸＡは、制御装置２に出力される。 The displacement meter S1 detects the displacement of the piston rod 122 of the hydraulic actuator 12. The displacement XA detected by the displacement meter S1 is output to the control device 2.

増圧器１３は、増圧シリンダ１３１、及びプランジャ１３２を備える。
増圧器１３の増圧シリンダ１３１の内部には作動油が充填される。増圧シリンダ１３１の内部は、配管ＨＰを介して、試験体ＴＰの内部と連通して構成される。配管ＨＰは、第１配管ＨＰ１と第２配管ＨＰ２とで構成される。増圧シリンダ１３１の内部と試験体ＴＰの内部とは配管ＨＰによって連通して構成されるため、試験体ＴＰの内部の作動油の圧力は、増圧シリンダ１３１の内部の作動油の圧力と一致する。 The pressure intensifier 13 includes a pressure intensifier cylinder 131 and a plunger 132 .
The inside of the booster cylinder 131 of the booster 13 is filled with hydraulic oil. The inside of the booster cylinder 131 is configured to be in communication with the inside of the test specimen TP via the pipe HP. The pipe HP is made up of a first pipe HP1 and a second pipe HP2. Since the inside of the booster cylinder 131 and the inside of the test specimen TP are configured to be in communication with each other via the pipe HP, the pressure of the hydraulic oil inside the test specimen TP is the same as the pressure of the hydraulic oil inside the booster cylinder 131.

プランジャ１３２の上端は、油圧アクチュエータ１２のピストンロッド１２２の下端に固定される。そこで、ピストンロッド１２２が下降することによって、プランジャ１３２がピストンロッド１２２と一体に下降する。プランジャ１３２が下降することによって、増圧シリンダ１３１の内部の作動油が配管ＨＰを経由して、試験体ＴＰの内部に送出される。その結果、試験体ＴＰの内部の作動油の油圧が上昇する。 The upper end of the plunger 132 is fixed to the lower end of the piston rod 122 of the hydraulic actuator 12. Thus, as the piston rod 122 descends, the plunger 132 descends together with the piston rod 122. As the plunger 132 descends, the hydraulic oil inside the booster cylinder 131 is sent to the inside of the test specimen TP via the piping HP. As a result, the hydraulic pressure of the hydraulic oil inside the test specimen TP increases.

増圧器１３の増圧シリンダ１３１の内部の作動油の圧力Ｐは、圧力セルＳ２によって検出される。圧力セルＳ２の検出した測定圧力ＰＡは、制御装置２に出力される。
圧力セルＳ２は、「圧力センサ」の一例に対応する。 The pressure P of the hydraulic oil inside the booster cylinder 131 of the booster 13 is detected by the pressure cell S2. The measured pressure PA detected by the pressure cell S2 is output to the control device 2.
The pressure cell S2 corresponds to an example of a "pressure sensor."

制御装置２は、目標圧力ＰＴ、測定圧力ＰＡ及び変位ＸＡに基づき、サーボ弁１２３を制御する。具体的には、制御装置２は、測定圧力ＰＡが目標圧力ＰＴと一致するように、変位ＸＡを制御する。換言すれば、制御装置２は、測定圧力ＰＡが目標圧力ＰＴと一致するように、サーボ弁１２３が油圧シリンダ１２１に供給する作動油の油量を制御する。
目標圧力ＰＴは、試験体ＴＰの内部に印加される圧力の目標値を示す。目標圧力ＰＴは、例えば、周波数Ｆの繰り返し波形である。繰り返し波形は、例えば、正弦波状の波形である。
測定圧力ＰＡ、及び目標圧力ＰＴについては、図２及び図４を参照して更に説明する。 The control device 2 controls the servo valve 123 based on the target pressure PT, the measured pressure PA, and the displacement XA. Specifically, the control device 2 controls the displacement XA so that the measured pressure PA coincides with the target pressure PT. In other words, the control device 2 controls the amount of hydraulic oil that the servo valve 123 supplies to the hydraulic cylinder 121 so that the measured pressure PA coincides with the target pressure PT.
The target pressure PT indicates a target value of the pressure applied inside the test piece TP. The target pressure PT is, for example, a repeating waveform of a frequency F. The repeating waveform is, for example, a sinusoidal waveform.
The measured pressure PA and the target pressure PT are further described with reference to FIGS.

制御装置２からの指示に従って、サーボ弁１２３が制御され、油圧アクチュエータ１２のピストンロッド１２２が上下動することによって、プランジャ１３２が上下動する。その結果、増圧器１３の増圧シリンダ１３１の内部の作動油の圧力Ｐが変動する。増圧シリンダ１３１の内部は、配管ＨＰを介して、試験体ＴＰの内部と連通して構成されるため、試験体ＴＰの内部の作動油の圧力が試験体ＴＰの内部に繰り返し印加される。 The servo valve 123 is controlled according to instructions from the control device 2, and the piston rod 122 of the hydraulic actuator 12 moves up and down, causing the plunger 132 to move up and down. As a result, the pressure P of the hydraulic oil inside the booster cylinder 131 of the booster 13 fluctuates. The inside of the booster cylinder 131 is configured to be connected to the inside of the test specimen TP via the piping HP, so the pressure of the hydraulic oil inside the test specimen TP is repeatedly applied to the inside of the test specimen TP.

補助油圧源４は、増圧器１３の増圧シリンダ１３１に作動油を供給する。補助油圧源４と増圧シリンダ１３１との間には、絞り弁４１及び逆止弁４２が配置されている。絞り弁４１及び逆止弁４２は、補助油圧源４から増圧シリンダ１３１の内部に流入する作動油の圧力及び流量を調整する。 The auxiliary hydraulic source 4 supplies hydraulic oil to the booster cylinder 131 of the booster 13. A throttle valve 41 and a check valve 42 are arranged between the auxiliary hydraulic source 4 and the booster cylinder 131. The throttle valve 41 and the check valve 42 adjust the pressure and flow rate of the hydraulic oil flowing from the auxiliary hydraulic source 4 into the booster cylinder 131.

［２．制御装置の構成］
制御装置２は、例えば、パーソナルコンピュータで構成され、測定圧力ＰＡが目標圧力ＰＴと一致するように、サーボ弁１２３に対して、負荷用油圧源３から油圧シリンダ１２１に供給する作動油の油量を調整させる。
制御装置２は、プロセッサ２１と、メモリと、を備える。
プロセッサ２１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ－Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等で構成される。
メモリ２２は、ＲＯＭ(Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ)、ＲＡＭ(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ)等で構成される。
メモリ２２は、制御プログラムＰＧを記憶する。 [2. Configuration of the control device]
The control device 2 is composed of, for example, a personal computer, and controls the servo valve 123 to adjust the amount of hydraulic oil supplied from the load hydraulic source 3 to the hydraulic cylinder 121 so that the measured pressure PA coincides with the target pressure PT.
The control device 2 includes a processor 21 and a memory.
The processor 21 is composed of a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro-Processing Unit), and the like.
The memory 22 is composed of a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like.
The memory 22 stores the control program PG.

制御装置２は、パーソナルコンピュータに限らず、ＩＣチップやＬＳＩなどの集積回路といった１つ又は複数の適宜の回路によって構成されてもよい。また、制御装置２は、例えば、タブレット端末、又はスマートフォン等で構成されてもよい。
また、制御装置２は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等、プログラムされたハードウェアを備えてもよい。また、制御装置２は、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ－ｏｎ－ａ－Ｃｈｉｐ）－ＦＰＧＡを備えてもよい。 The control device 2 is not limited to a personal computer, and may be configured by one or more appropriate circuits such as integrated circuits such as IC chips and LSIs. The control device 2 may also be configured by, for example, a tablet terminal, a smartphone, or the like.
The control device 2 may also include programmed hardware such as a digital signal processor (DSP) or a field programmable gate array (FPGA). The control device 2 may also include a system-on-a-chip (SoC)-FPGA.

制御装置２は、波形設定部２１１と、目標圧力設定部２１２と、圧力制御部２１３と、波形記憶部２２１と、を備える。
具体的には、制御装置２のプロセッサ２１が、メモリ２２に記憶された制御プログラムＰＧを実行することによって、波形設定部２１１、目標圧力設定部２１２、及び圧力制御部２１３として機能する。また、制御装置２のプロセッサ２１が、メモリ２２に記憶された制御プログラムＰＧを実行することによって、メモリ２２を、波形記憶部２２１として機能させる。 The control device 2 includes a waveform setting unit 211 , a target pressure setting unit 212 , a pressure control unit 213 , and a waveform storage unit 221 .
Specifically, the processor 21 of the control device 2 executes the control program PG stored in the memory 22, thereby functioning as a waveform setting unit 211, a target pressure setting unit 212, and a pressure control unit 213. In addition, the processor 21 of the control device 2 executes the control program PG stored in the memory 22, thereby causing the memory 22 to function as a waveform storage unit 221.

波形記憶部２２１は、目標圧力ＰＴの１周期分の波形を記憶する。目標圧力ＰＴの１周期分の波形は、波形設定部２１１によって設定され、波形記憶部２２１に記憶される。 The waveform memory unit 221 stores the waveform of one cycle of the target pressure PT. The waveform of one cycle of the target pressure PT is set by the waveform setting unit 211 and stored in the waveform memory unit 221.

波形設定部２１１は、目標圧力ＰＴの１周期分の波形において、減圧期間ＰＤが増圧期間ＰＵよりも長くなるように、減圧期間ＰＤ及び増圧期間ＰＵを設定する。減圧期間ＰＤは、試験体の内部に印加する目標圧力ＰＴを減少する期間である。増圧期間ＰＵは、試験体ＴＰの内部に印加する目標圧力ＰＴを増加する期間である。 The waveform setting unit 211 sets the depressurization period PD and the pressure increase period PU so that the depressurization period PD is longer than the pressure increase period PU in one cycle of the waveform of the target pressure PT. The depressurization period PD is a period during which the target pressure PT applied inside the test piece is reduced. The pressure increase period PU is a period during which the target pressure PT applied inside the test piece TP is increased.

具体的には、波形設定部２１１は、圧力セルＳ２を用いて、減圧期間ＰＤにおける増圧シリンダ１３１内の作動油の圧力Ｐの応答特性と、増圧期間ＰＵにおける増圧シリンダ１３１内の作動油の圧力Ｐの応答特性と、を測定する。そして、波形設定部２１１は、減圧期間ＰＤにおける圧力Ｐの応答特性と、増圧期間ＰＵにおける圧力Ｐの応答特性とに基づき、減圧期間ＰＤの長さと増圧期間ＰＵの長さとの比率Ｒを設定する。比率Ｒは、例えば、増圧期間ＰＵの長さに対する減圧期間ＰＤの長さを示す。 Specifically, the waveform setting unit 211 uses the pressure cell S2 to measure the response characteristics of the pressure P of the hydraulic oil in the boost cylinder 131 during the pressure reduction period PD and the response characteristics of the pressure P of the hydraulic oil in the boost cylinder 131 during the pressure increase period PU. Then, the waveform setting unit 211 sets the ratio R of the length of the pressure reduction period PD to the length of the pressure increase period PU based on the response characteristics of the pressure P during the pressure reduction period PD and the response characteristics of the pressure P during the pressure increase period PU. The ratio R indicates, for example, the length of the pressure reduction period PD relative to the length of the pressure increase period PU.

波形設定部２１１は、例えば、減圧期間ＰＤにおける圧力Ｐの応答特性として、圧力Ｐをステップ的に減圧した場合の試験機本体１の応答特性、すなわち、ステップ応答を測定する。また、波形設定部２１１は、増圧期間ＰＵにおける圧力Ｐの応答特性として、圧力Ｐをステップ的に増圧した場合の試験機本体１の応答特性、すなわち、ステップ応答を測定する。
そして、波形設定部２１１は、圧力Ｐをステップ的に減圧した場合のステップ応答における立ち上がり時間ＴＲＤ、及び遅れ時間ＴＤＤと、圧力Ｐをステップ的に増圧した場合のステップ応答における立ち上がり時間ＴＲＵ、及び遅れ時間ＴＤＵとを測定する。
以下の説明において、立ち上がり時間ＴＲＤと立ち上がり時間ＴＲＵとを、立ち上がり時間ＴＲと記載する場合がある。また、遅れ時間ＴＤＤと遅れ時間ＴＤＵとを、遅れ時間ＴＤと記載する場合がある。
立ち上がり時間ＴＲＤ、及び立ち上がり時間ＴＲＵの各々は、応答が目標値の１０％から目標値の９０％までに要する時間である。遅れ時間ＴＤＤ、及び遅れ時間ＴＤＵの各々は、応答が目標値の５０％になるまでに要する時間である。なお、目標値は、例えば、目標圧力ＰＴに対応する。 For example, the waveform setting unit 211 measures the response characteristic of the testing machine main body 1 when the pressure P is reduced in a stepwise manner, i.e., the step response, as the response characteristic of the pressure P in the depressurization period PD. Also, the waveform setting unit 211 measures the response characteristic of the testing machine main body 1 when the pressure P is increased in a stepwise manner, i.e., the step response, as the response characteristic of the pressure P in the pressure increase period PU.
Then, the waveform setting unit 211 measures the rise time TRD and delay time TDD in the step response when the pressure P is reduced in a stepwise manner, and the rise time TRU and delay time TDU in the step response when the pressure P is increased in a stepwise manner.
In the following description, the rise times TRD and TRU may be referred to as the rise time TR, and the delay times TDD and TDU may be referred to as the delay time TD.
The rise time TRD and the rise time TRU are the times required for the response to go from 10% of the target value to 90% of the target value, respectively. The delay time TDD and the delay time TDU are the times required for the response to go to 50% of the target value, respectively. The target value corresponds to, for example, the target pressure PT.

波形設定部２１１は、例えば、立ち上がり時間ＴＲＤ及び立ち上がり時間ＴＲＵと、遅れ時間ＴＤＤ及び遅れ時間ＴＤＵと、の少なくとも一方に基づき、減圧期間ＰＤの長さと増圧期間ＰＵの長さとの比率Ｒを設定する。
例えば、波形設定部２１１は、立ち上がり時間ＴＲＤ及び立ち上がり時間ＴＲＵに基づき、減圧期間ＰＤの長さと増圧期間ＰＵの長さとの比率Ｒを設定する。波形設定部２１１は、例えば、減圧期間ＰＤの長さと増圧期間ＰＵの長さとの比率Ｒが、立ち上がり時間ＴＲＤと立ち上がり時間ＴＲＵとの比率と一致するように、減圧期間ＰＤの長さと増圧期間ＰＵの長さを設定する。 The waveform setting unit 211 sets the ratio R between the length of the pressure reduction period PD and the length of the pressure increase period PU based on, for example, at least one of the rise times TRD and TRU and the delay times TDD and TDU.
For example, the waveform setting unit 211 sets a ratio R between the length of the depressurization period PD and the length of the pressure increase period PU based on the rise time TRD and the rise time TRU. For example, the waveform setting unit 211 sets the length of the depressurization period PD and the length of the pressure increase period PU so that the ratio R between the length of the depressurization period PD and the length of the pressure increase period PU matches the ratio between the rise time TRD and the rise time TRU.

また、波形設定部２１１は、目標圧力ＰＴの周波数ＦＴに基づき、減圧期間ＰＤの長さと増圧期間ＰＵの長さとの比率Ｒを設定する。
波形設定部２１１は、例えば、目標圧力ＰＴの周波数ＦＴが大きくなる程、増圧期間ＰＵの長さに対する減圧期間ＰＤの長さの比率Ｒが大きくなるように、減圧期間ＰＤの長さと増圧期間ＰＵの長さとの比率Ｒを設定する。
波形設定部２１１は、例えば、次の式（１）によって、増圧期間ＰＵの長さに対する減圧期間ＰＤの長さの比率Ｒを設定する。
Ｒ＝（ＴＲＤ／ＴＲＵ）×α（ＦＴ） （１）
ここで、関数α（ＦＴ）は、目標圧力ＰＴの周波数ＦＴに関する単調増加関数である。 Furthermore, the waveform setting unit 211 sets the ratio R between the length of the pressure reduction period PD and the length of the pressure increase period PU based on the frequency FT of the target pressure PT.
The waveform setting unit 211 sets the ratio R between the length of the pressure reduction period PD and the length of the pressure increase period PU so that, for example, the ratio R of the length of the pressure reduction period PD to the length of the pressure increase period PU increases as the frequency FT of the target pressure PT increases.
The waveform setting unit 211 sets the ratio R of the length of the pressure reduction period PD to the length of the pressure increase period PU, for example, by the following formula (1).
R = (TRD/TRU) × α(FT) (1)
Here, the function α(FT) is a monotonically increasing function of the target pressure PT with respect to the frequency FT.

ここでは、波形設定部２１１が、立ち上がり時間ＴＲＤ及び立ち上がり時間ＴＲＵに基づき、減圧期間ＰＤの長さと増圧期間ＰＵの長さとの比率を設定する場合について説明するが、これに限定されない。波形設定部２１１が、立ち上がり時間ＴＲＤ及び立ち上がり時間ＴＲＵと、遅れ時間ＴＤＤ及び遅れ時間ＴＤＵと、の少なくとも一方に基づき、減圧期間ＰＤの長さと増圧期間ＰＵの長さとの比率Ｒを設定すればよい。波形設定部２１１が、例えば、減圧期間ＰＤの長さと増圧期間ＰＵの長さとの比率Ｒが、遅れ時間ＴＤＤと遅れ時間ＴＤＵとの比率と一致するように、減圧期間ＰＤの長さと増圧期間ＰＵの長さとの比率Ｒを設定してもよい。 Here, a case will be described in which the waveform setting unit 211 sets the ratio between the length of the depressurization period PD and the length of the pressure increase period PU based on the rise time TRD and the rise time TRU, but this is not limiting. The waveform setting unit 211 may set the ratio R between the length of the depressurization period PD and the length of the pressure increase period PU based on at least one of the rise time TRD and the rise time TRU, and the delay time TDD and the delay time TDU. The waveform setting unit 211 may set the ratio R between the length of the depressurization period PD and the length of the pressure increase period PU, for example, so that the ratio R between the length of the depressurization period PD and the length of the pressure increase period PU matches the ratio between the delay time TDD and the delay time TDU.

また、波形設定部２１１は、減圧期間ＰＤ及び増圧期間ＰＵの各々における目標圧力ＰＴの波形を、正弦波の１／２波長で規定する。
具体的には、図２を参照して説明するように、増圧期間ＰＵにおける目標圧力ＰＴの波形を、正弦波の位相が「－（１／２）π」から「（１／２）π」までの１／２波長で規定する。また、減圧期間ＰＤにおける目標圧力ＰＴの波形を、正弦波の位相が「（１／２）π」から「（３／２）π」までの１／２波長で規定する。 Moreover, the waveform setting unit 211 defines the waveform of the target pressure PT in each of the pressure reduction period PD and the pressure increase period PU as a 1/2 wavelength of a sine wave.
2, the waveform of the target pressure PT during the pressure increase period PU is defined as a 1/2 wavelength where the phase of the sine wave ranges from "-(1/2)π" to "(1/2)π". Also, the waveform of the target pressure PT during the pressure decrease period PD is defined as a 1/2 wavelength where the phase of the sine wave ranges from "(1/2)π" to "(3/2)π".

目標圧力設定部２１２は、目標圧力ＰＴの周波数ＦＴと、波形設定部２１１によって設定された目標圧力ＰＴの１周期分の波形とに基づいて、目標圧力ＰＴの波形を設定する。
具体的には、目標圧力ＰＴの周波数ＦＴから、次の式（２）によって、目標圧力ＰＴの周期ＴＴを算出する。
ＴＴ＝１／ＦＴ （２）
そして、波形設定部２１１によって設定された目標圧力ＰＴの１周期分の波形の長さが、目標圧力ＰＴの周期ＴＴと一致するように、目標圧力ＰＴの１周期分の波形の時間軸を調整する。
そして、目標圧力設定部２１２は、時間軸の方向に、調整後の１周期分の波形を繰り返し接続することによって、目標圧力ＰＴの波形を設定する。 The target pressure setting unit 212 sets the waveform of the target pressure PT based on the frequency FT of the target pressure PT and one cycle of the waveform of the target pressure PT set by the waveform setting unit 211 .
Specifically, the period TT of the target pressure PT is calculated from the frequency FT of the target pressure PT by the following equation (2).
TT=1/FT (2)
Then, the time axis of one cycle of the waveform of the target pressure PT set by the waveform setting unit 211 is adjusted so that the length of one cycle of the waveform of the target pressure PT matches the cycle TT of the target pressure PT.
The target pressure setting unit 212 then sets the waveform of the target pressure PT by repeatedly connecting one cycle of the adjusted waveform in the direction of the time axis.

圧力制御部２１３は、測定圧力ＰＡが目標圧力ＰＴと一致するように、サーボ弁１２３を制御する。例えば、圧力制御部２１３は、サーボ弁１２３をフィードバック制御する。 The pressure control unit 213 controls the servo valve 123 so that the measured pressure PA coincides with the target pressure PT. For example, the pressure control unit 213 feedback controls the servo valve 123.

［３．目標圧力、及び測定圧力の１周期分の波形］
次に、図２及び図４を参照して、目標圧力ＰＴ、及び測定圧力ＰＡの１周期分の波形について説明する。なお、以下では、実験条件として、目標圧力ＰＴの周波数ＦＴを７Ｈｚ、目標圧力ＰＴの最小値を０．５ＭＰａ、目標圧力ＰＴの最大値を５ＭＰａ、に設定した場合における実験結果の一例について説明する。 [3. Waveforms of one cycle of the target pressure and the measured pressure]
Next, the waveforms of one cycle of the target pressure PT and the measured pressure PA will be described with reference to Fig. 2 and Fig. 4. In the following, an example of an experimental result will be described in which the experimental conditions are set as follows: the frequency FT of the target pressure PT is 7 Hz, the minimum value of the target pressure PT is 0.5 MPa, and the maximum value of the target pressure PT is 5 MPa.

図４は、従来の目標圧力ＰＴ、及び測定圧力ＰＡの一例を示すグラフである。図４の上段のグラフは、目標圧力ＰＴの一例を示し、図４の下段のグラフは、実験結果として得られた測定圧力ＰＡの一例を示す。
図４の上段のグラフ、及び図４の下段のグラフの各々において、横軸は時間Ｔ（ｓｅｃ）であり、縦軸は、目標圧力ＰＴ（Ｍｐａ）又は測定圧力ＰＡ（Ｍｐａ）である。
また、実験では、図４の上段に示す目標圧力ＰＴを繰り返し印加するように、制御装置２は、サーボ弁１２３に対して指示を行った。すなわち、実験では、試験体ＴＰに対して、内圧疲労試験を実行した。 Fig. 4 is a graph showing an example of a conventional target pressure PT and a measured pressure PA. The upper graph in Fig. 4 shows an example of the target pressure PT, and the lower graph in Fig. 4 shows an example of the measured pressure PA obtained as an experimental result.
In each of the upper graph and the lower graph of FIG. 4, the horizontal axis represents time T (sec), and the vertical axis represents the target pressure PT (Mpa) or the measured pressure PA (Mpa).
In addition, in the experiment, the control device 2 instructed the servo valve 123 to repeatedly apply the target pressure PT shown in the upper part of Fig. 4. That is, in the experiment, an internal pressure fatigue test was performed on the test piece TP.

図４の上段のグラフＧ２１は、目標圧力ＰＴの１周期分の波形を示す。
図４の上段に示すように、時間Ｔ２１から時間Ｔ２２までにおいて、目標圧力ＰＴは増加し、時間Ｔ２２から時間Ｔ２３までにおいて、目標圧力ＰＴは減少する。換言すれば、時間Ｔ２１から時間Ｔ２２までの期間は、増圧期間ＰＵ２に対応し、時間Ｔ２２から時間Ｔ２３の期間は、減圧期間ＰＤ２に対応する。
増圧期間ＰＵ２は、従来の目標圧力ＰＴにおける増圧期間ＰＵを示し、減圧期間ＰＤ２は、従来の目標圧力ＰＴにおける減圧期間ＰＤを示す。 A graph G21 in the upper part of FIG. 4 shows the waveform of one cycle of the target pressure PT.
4, the target pressure PT increases from time T21 to time T22, and decreases from time T22 to time T23. In other words, the period from time T21 to time T22 corresponds to the pressure increase period PU2, and the period from time T22 to time T23 corresponds to the pressure decrease period PD2.
The pressure increase period PU2 indicates the pressure increase period PU at the conventional target pressure PT, and the pressure decrease period PD2 indicates the pressure decrease period PD at the conventional target pressure PT.

図４に上段に示すように、従来の目標圧力ＰＴでは、増圧期間ＰＵ２の長さと、減圧期間ＰＤ２の長さとは、同一である。すなわち、目標圧力ＰＴの波形は、正弦波である。 As shown in the upper part of Figure 4, in the conventional target pressure PT, the length of the pressure increase period PU2 and the length of the pressure decrease period PD2 are the same. In other words, the waveform of the target pressure PT is a sine wave.

図４の下段のグラフＧ２２は、従来の測定圧力ＰＡの１周期分の波形の一例を示す。
区間ＡＲ２１におけるグラフＧ２２に示すように、従来の測定圧力ＰＡは、増圧期間ＰＵ２の初期において、圧力が上昇しない領域が見られた。
また、区間ＡＲ２２におけるグラフＧ２２に示すように、従来の測定圧力ＰＡは、増圧期間ＰＵ２から減圧期間ＰＤ２へ移行するときに、測定圧力ＰＡが略一定となる平坦部が発生した。
更に、区間ＡＲ３３におけるグラフＧ２２に示すように、従来の測定圧力ＰＡは、減圧期間ＰＤ２において、測定圧力ＰＡが不規則に増減する振動が発生した。
加えて、従来の目標圧力ＰＴの場合には、実験中のキャビテーションの発生に伴う振動や衝撃音が激しく、時間経過とともに試験の継続が不可能になった。 A graph G22 in the lower part of FIG. 4 shows an example of a waveform of one period of the conventional measurement pressure PA.
As shown by the graph G22 in the section AR21, the conventional measured pressure PA had a region in which the pressure did not increase at the beginning of the pressure increasing period PU2.
Furthermore, as shown by the graph G22 in the section AR22, in the conventional measured pressure PA, a plateau portion where the measured pressure PA is substantially constant occurs when transitioning from the pressure increase period PU2 to the pressure decrease period PD2.
Furthermore, as shown by the graph G22 in the section AR33, the conventional measured pressure PA experienced oscillations during the depressurization period PD2, in which the measured pressure PA irregularly increased and decreased.
In addition, in the case of the conventional target pressure PT, the vibrations and impact noises caused by the occurrence of cavitation during the experiment were so severe that it became impossible to continue the test over time.

図２は、本実施形態に係る目標圧力ＰＴ、及び測定圧力ＰＡの一例を示すグラフである。
図２の上段のグラフは、目標圧力ＰＴの一例を示し、図２の下段のグラフは、測定圧力ＰＡの一例を示す。
図２の上段のグラフ、及び図２の下段のグラフの各々において、横軸は時間Ｔ（ｓｅｃ）であり、縦軸は、目標圧力ＰＴ（Ｍｐａ）又は測定圧力ＰＡ（Ｍｐａ）である。
また、実験では、図２の上段に示す目標圧力ＰＴを繰り返し印加するように、制御装置２は、サーボ弁１２３に対して指示を行った。 FIG. 2 is a graph showing an example of the target pressure PT and the measured pressure PA according to this embodiment.
The upper graph in FIG. 2 shows an example of the target pressure PT, and the lower graph in FIG. 2 shows an example of the measured pressure PA.
In each of the upper graph and the lower graph of FIG. 2, the horizontal axis represents time T (sec), and the vertical axis represents the target pressure PT (Mpa) or the measured pressure PA (Mpa).
In the experiment, the control device 2 instructed the servo valve 123 to repeatedly apply the target pressure PT shown in the upper part of FIG.

図２の上段のグラフＧ１１は、目標圧力ＰＴの１周期分の波形を示す。
図２の上段に示すように、時間Ｔ１１から時間Ｔ１２までにおいて、目標圧力ＰＴは増加し、時間Ｔ１２から時間Ｔ１３までにおいて、目標圧力ＰＴは減少する。換言すれば、時間Ｔ１１から時間Ｔ１２までの期間は、増圧期間ＰＵ１に対応し、時間Ｔ１２から時間Ｔ１３の期間は、減圧期間ＰＤ１に対応する。
増圧期間ＰＵ１は、本実施形態に係る目標圧力ＰＴにおける増圧期間ＰＵを示し、減圧期間ＰＤ１は、本実施形態に係る目標圧力ＰＴにおける減圧期間ＰＤを示す。 A graph G11 in the upper part of FIG. 2 shows the waveform of one cycle of the target pressure PT.
2, the target pressure PT increases from time T11 to time T12, and decreases from time T12 to time T13. In other words, the period from time T11 to time T12 corresponds to a pressure increase period PU1, and the period from time T12 to time T13 corresponds to a pressure decrease period PD1.
A pressure increase period PU1 indicates the pressure increase period PU at the target pressure PT according to this embodiment, and a pressure decrease period PD1 indicates the pressure decrease period PD at the target pressure PT according to this embodiment.

図２に上段に示すように、本実施形態に係る目標圧力ＰＴでは、減圧期間ＰＤ２の長さは、増圧期間ＰＵ１の長さよりも長い。減圧期間ＰＤ２の長さは、増圧期間ＰＵ１の長さの約３倍である。
ただし、図１を参照して説明したように、図２に上段に示す目標圧力ＰＴの１周期分の波形において、増圧期間ＰＵにおける目標圧力ＰＴの波形を、正弦波の位相が「－（１／２）π」から「（１／２）π」までの１／２波長で規定する。また、減圧期間ＰＤにおける目標圧力ＰＴの波形を、正弦波の位相が「（１／２）π」から「（３／２）π」までの１／２波長で規定する。 2, at the target pressure PT according to this embodiment, the length of the pressure reduction period PD2 is longer than the length of the pressure increase period PU1. The length of the pressure reduction period PD2 is approximately three times the length of the pressure increase period PU1.
However, as described with reference to Fig. 1, in the waveform of one cycle of the target pressure PT shown in the upper part of Fig. 2, the waveform of the target pressure PT in the pressure increase period PU is defined as a 1/2 wavelength where the phase of the sine wave ranges from "-(1/2)π" to "(1/2)π". Also, the waveform of the target pressure PT in the pressure decrease period PD is defined as a 1/2 wavelength where the phase of the sine wave ranges from "(1/2)π" to "(3/2)π".

図２の下段のグラフＧ１２は、本実施形態に係る測定圧力ＰＡの１周期分の波形の一例を示す。
区間ＡＲ１１におけるグラフＧ１２に示すように、本実施形態に係る測定圧力ＰＡは、図４の下段のグラフＧ２２に示す従来の測定圧力ＰＡと比較して、増圧期間ＰＵ２の初期における圧力が上昇しない領域が大幅に減少した。
また、区間ＡＲ１２におけるグラフＧ１２に示すように、本実施形態に係る測定圧力ＰＡは、図４の下段のグラフＧ２２に示す従来の測定圧力ＰＡと比較して、増圧期間ＰＵ２から減圧期間ＰＤ２へ移行するときにおける平坦部の長さが大幅に短縮した。
更に、区間ＡＲ１３におけるグラフＧ１２に示すように、本実施形態に係る測定圧力ＰＡは、図４の下段のグラフＧ２２に示す従来の測定圧力ＰＡと比較して、減圧期間ＰＤ１において、測定圧力ＰＡが不規則に増減する振動の発生する期間が大幅に短縮すると共に、測定圧力ＰＡが不規則に増減する振動の振幅が大幅に減少した。
加えて、本実施形態に係る目標圧力ＰＴの場合には、減圧期間ＰＤ１におけるキャビテーションの発生を抑制できたため、試験の継続が可能になった。 A graph G12 in the lower part of FIG. 2 shows an example of a waveform for one cycle of the measured pressure PA according to this embodiment.
As shown in graph G12 in section AR11, the measured pressure PA in this embodiment has a significantly reduced area where the pressure does not increase at the beginning of the pressure increase period PU2, compared to the conventional measured pressure PA shown in graph G22 in the lower part of Figure 4.
Furthermore, as shown in graph G12 in section AR12, the measured pressure PA in this embodiment has a significantly shorter flat portion length when transitioning from the pressure increase period PU2 to the pressure decrease period PD2, compared to the conventional measured pressure PA shown in graph G22 in the lower part of Figure 4.
Furthermore, as shown in graph G12 in section AR13, compared to the conventional measured pressure PA shown in graph G22 in the lower part of Figure 4, the measured pressure PA in this embodiment has a significantly shorter period during the decompression period PD1 during which vibrations in which the measured pressure PA irregularly increases and decreases occur, and the amplitude of the vibrations in which the measured pressure PA irregularly increases and decreases is significantly reduced.
In addition, in the case of the target pressure PT according to this embodiment, the occurrence of cavitation during the depressurization period PD1 was suppressed, making it possible to continue the test.

［４．制御装置の波形設定部の処理］
図３は、制御装置２の波形設定部２１１の処理の一例を示すフローチャートである。
図３に示すように、まず、ステップＳ１０１において、波形設定部２１１は、増圧期間ＰＵにおける圧力Ｐの応答特性として、圧力Ｐをステップ的に増圧した場合の圧力Ｐの応答特性すなわち、ステップ応答を測定する。
次に、ステップＳ１０３において、波形設定部２１１は、減圧期間ＰＤにおける圧力Ｐの応答特性として、圧力Ｐをステップ的に減圧した場合の圧力Ｐの応答特性、すなわち、ステップ応答を測定する。 [4. Processing of the Waveform Setting Unit of the Control Device]
FIG. 3 is a flowchart showing an example of the process of the waveform setting unit 211 of the control device 2.
As shown in FIG. 3, first, in step S101, the waveform setting unit 211 measures the response characteristic of the pressure P when the pressure P is increased in a stepwise manner, that is, the step response, as the response characteristic of the pressure P in the pressure increase period PU.
Next, in step S103, the waveform setting section 211 measures the response characteristic of the pressure P in the depressurization period PD, that is, the step response, that is, the response characteristic of the pressure P when the pressure P is depressurized in a stepwise manner.

次に、ステップＳ１０５において、波形設定部２１１は、目標圧力ＰＴの周波数ＦＴを設定する。
次に、ステップＳ１０７において、波形設定部２１１は、増圧期間ＰＵにおける圧力Ｐの応答特性、減圧期間ＰＤにおける圧力Ｐの応答特性、及び、目標圧力ＰＴの周波数ＦＴに基づいて、減圧期間ＰＤの長さと増圧期間ＰＵの長さとの比率Ｒを設定する。比率Ｒは、増圧期間ＰＵの長さに対する減圧期間ＰＤの長さを示す。波形設定部２１１は、例えば、図１を参照して説明した式（１）を用いて、比率Ｒを算出する。
次に、ステップＳ１０９において、波形設定部２１１は、減圧期間ＰＤ及び増圧期間ＰＵの各々における目標圧力ＰＴの波形を、正弦波の１／２波長で規定して、目標圧力ＰＴを設定する。その後、処理が終了する。 Next, in step S105, the waveform setting unit 211 sets the frequency FT of the target pressure PT.
Next, in step S107, the waveform setting unit 211 sets a ratio R between the length of the pressure reduction period PD and the length of the pressure increase period PU based on the response characteristics of the pressure P in the pressure increase period PU, the response characteristics of the pressure P in the pressure reduction period PD, and the frequency FT of the target pressure PT. The ratio R indicates the length of the pressure reduction period PD relative to the length of the pressure increase period PU. The waveform setting unit 211 calculates the ratio R using, for example, the formula (1) described with reference to FIG.
Next, in step S109, the waveform setting unit 211 defines the waveform of the target pressure PT in each of the pressure reduction period PD and the pressure increase period PU as a 1/2 wavelength of a sine wave, and sets the target pressure PT. Then, the process ends.

図１～図３を参照して説明したように、波形設定部２１１は、目標圧力ＰＴの１周期分の波形において、減圧期間ＰＤが増圧期間ＰＵよりも長くなるように、減圧期間ＰＤ及び増圧期間ＰＵを設定する。したがって、キャビテーションの発生を効果的に抑制できる。また、低圧側の目標圧力ＰＴに容易に到達できる。 As described with reference to Figures 1 to 3, the waveform setting unit 211 sets the pressure reduction period PD and the pressure increase period PU in one cycle of the waveform of the target pressure PT so that the pressure reduction period PD is longer than the pressure increase period PU. This makes it possible to effectively suppress the occurrence of cavitation. In addition, the target pressure PT on the low pressure side can be easily reached.

また、波形設定部２１１は、増圧期間ＰＵにおける圧力Ｐの応答特性、減圧期間ＰＤにおける圧力Ｐの応答特性に基づいて、減圧期間ＰＤの長さと増圧期間ＰＵの長さとの比率Ｒを設定する。よって、比率Ｒを適正に設定できる。したがって、キャビテーションの発生を効果的に抑制できる。 The waveform setting unit 211 also sets the ratio R between the length of the pressure reduction period PD and the length of the pressure increase period PU based on the response characteristics of the pressure P in the pressure increase period PU and the response characteristics of the pressure P in the pressure reduction period PD. This allows the ratio R to be set appropriately. This makes it possible to effectively suppress the occurrence of cavitation.

また、波形設定部２１１は、目標圧力ＰＴの周波数ＦＴに基づいて、減圧期間ＰＤの長さと増圧期間ＰＵの長さとの比率Ｒを設定する。よって、比率Ｒを適正に設定できる。したがって、減圧期間ＰＤにおけるキャビテーションの発生を効果的に抑制できる。 The waveform setting unit 211 also sets the ratio R between the length of the pressure reduction period PD and the length of the pressure increase period PU based on the frequency FT of the target pressure PT. This allows the ratio R to be set appropriately. This makes it possible to effectively suppress the occurrence of cavitation during the pressure reduction period PD.

また、波形設定部２１１は、減圧期間ＰＤにおける目標圧力ＰＴ、及び増圧期間ＰＵにおける目標圧力ＰＴの各々を、正弦波の１／２波長で規定して、目標圧力ＰＴを設定する。よって、増圧期間ＰＵにおける目標圧力ＰＴの波形と減圧期間ＰＤにおける目標圧力ＰＴの波形とを滑らかに接続できる。したがって、増圧期間ＰＵと減圧期間ＰＤとの接続部における振動の発生等を効果的に抑制できる。 The waveform setting unit 211 also sets the target pressure PT by defining the target pressure PT in the pressure reduction period PD and the target pressure PT in the pressure increase period PU as half the wavelength of a sine wave. This allows the waveform of the target pressure PT in the pressure increase period PU and the waveform of the target pressure PT in the pressure reduction period PD to be smoothly connected. This makes it possible to effectively suppress the occurrence of vibrations at the connection between the pressure increase period PU and the pressure reduction period PD.

［５．実施形態と効果］
上述した実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。 5. Embodiments and Effects
It will be understood by those skilled in the art that the above-described embodiments are specific examples of the following aspects.

（第１項）
一態様に係る内圧試験機は、試験体に圧力を印加して、前記試験体の強度を測定する内圧試験機であって、前記試験体の内部に印加する目標圧力を減少する期間である減圧期間が、前記試験体の内部に印加する目標圧力を増加する期間である増圧期間よりも長くなるように、前記減圧期間及び前記増圧期間を設定する。 (Section 1)
An internal pressure testing machine according to one embodiment is an internal pressure testing machine that applies pressure to a test piece to measure the strength of the test piece, and the decompression period, which is a period during which the target pressure applied inside the test piece is reduced, and the pressure increase period are set so that they are longer than the pressure increase period, which is a period during which the target pressure applied inside the test piece is increased.

第１項に記載の内圧試験機によれば、前記試験体の内部に印加する目標圧力を減少する期間である減圧期間が、前記試験体の内部に印加する目標圧力を増加する期間である増圧期間よりも長くなるように、前記減圧期間及び前記増圧期間を設定する。
よって、減圧期間の長さを増圧期間の長さよりも長く設定できる。したがって、減圧期間におけるキャビテーションの発生を抑制できる。また、低圧側の目標圧力に容易に到達できる。 According to the internal pressure testing machine described in paragraph 1, the decompression period, which is the period during which the target pressure applied inside the test body is reduced, and the pressurization period are set so that they are longer than the pressurization period, which is the period during which the target pressure applied inside the test body is increased.
Therefore, the length of the pressure reduction period can be set to be longer than the length of the pressure increase period, which makes it possible to suppress the occurrence of cavitation during the pressure reduction period and to easily reach the target pressure on the low pressure side.

（第２項）
第１項に記載の内圧試験機であって、前記試験体の内部に印加される圧力を検出する圧力センサを備え、前記圧力センサを用いて、前記減圧期間における前記圧力の応答特性と、前記増圧期間における前記圧力の応答特性と、を測定し、前記減圧期間における前記圧力の応答特性と、前記増圧期間における前記圧力の応答特性とに基づき、前記減圧期間の長さと前記増圧期間の長さとの比率を設定する。 (Section 2)
An internal pressure testing machine as described in paragraph 1, comprising a pressure sensor for detecting the pressure applied inside the test piece, the pressure sensor being used to measure the pressure response characteristics during the depressurization period and the pressure response characteristics during the pressurization period, and the ratio between the length of the depressurization period and the length of the pressurization period being set based on the pressure response characteristics during the depressurization period and the pressure response characteristics during the pressurization period.

第２項に記載の内圧試験機によれば、前記減圧期間における前記圧力の応答特性と、前記増圧期間における前記圧力の応答特性とに基づき、前記減圧期間の長さと前記増圧期間の長さとの比率を設定する。
よって、前記減圧期間の長さと前記増圧期間の長さとの比率を適正に設定できる。したがって、減圧期間におけるキャビテーションの発生を効果的に抑制できる。 According to the internal pressure testing machine described in paragraph 2, the ratio between the length of the depressurization period and the length of the pressurization period is set based on the pressure response characteristics during the depressurization period and the pressure response characteristics during the pressurization period.
Therefore, the ratio between the length of the pressure reduction period and the length of the pressure increase period can be set appropriately, and the occurrence of cavitation during the pressure reduction period can be effectively suppressed.

（第３項）
第１項又は第２項に記載の内圧試験機であって、前記目標圧力の周波数に基づき、前記減圧期間の長さと前記増圧期間の長さとの比率を設定する。 (Section 3)
In the internal pressure testing machine according to claim 1 or 2, a ratio between the length of the pressure reduction period and the length of the pressure increase period is set based on a frequency of the target pressure.

第３項に記載の内圧試験機によれば、前記目標圧力の周波数に基づき、前記減圧期間の長さと前記増圧期間の長さとの比率を設定する。
よって、前記減圧期間の長さと前記増圧期間の長さとの比率を適正に設定できる。したがって、減圧期間におけるキャビテーションの発生を効果的に抑制できる。 According to the internal pressure testing machine described in the third aspect, the ratio between the length of the pressure reduction period and the length of the pressure increase period is set based on the frequency of the target pressure.
Therefore, the ratio between the length of the pressure reduction period and the length of the pressure increase period can be set appropriately, and the occurrence of cavitation during the pressure reduction period can be effectively suppressed.

（第４項）
第１項から第３項のいずれか１項に記載の内圧試験機であって、前記減圧期間、及び前記増圧期間の各々における前記目標圧力の波形を、正弦波の１／２波長で規定する。 (Section 4)
In the internal pressure testing machine according to any one of claims 1 to 3, the waveform of the target pressure in each of the pressure reduction period and the pressure increase period is defined as a 1/2 wavelength of a sine wave.

第４項に記載の内圧試験機によれば、前記減圧期間、及び前記増圧期間の各々における前記目標圧力の波形を、正弦波の１／２波長で規定する。
よって、前記増圧期間における前記目標圧力の波形と前記減圧期間における前記目標圧力の波形とを滑らかに接続できる。したがって、増圧期間と減圧期間との接続部における振動の発生等を効果的に抑制できる。 According to the internal pressure tester described in the fourth aspect, the waveform of the target pressure in each of the pressure reduction period and the pressure increase period is defined by a half wavelength of a sine wave.
This allows a smooth transition between the waveform of the target pressure in the pressure increase period and the waveform of the target pressure in the pressure decrease period, thereby effectively suppressing the occurrence of vibrations at the transition between the pressure increase period and the pressure decrease period.

［６．他の実施形態］
なお、本実施形態に係る内圧試験機１００は、あくまでも「内圧試験機」の態様の例示であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲において任意に変形および応用が可能である。
本実施形態では、波形設定部２１１が、減圧期間ＰＤ及び増圧期間ＰＵにおける圧力Ｐの応答特性として、ステップ応答を測定する場合について説明したが、これに限定されない。波形設定部２１１が、減圧期間ＰＤ及び増圧期間ＰＵにおける圧力Ｐの応答特性として、インパルス応答を測定してもよい。 6. Other embodiments
The internal pressure test machine 100 according to this embodiment is merely an example of an embodiment of an "internal pressure test machine", and can be modified and applied as desired without departing from the spirit and scope of the present invention.
In the present embodiment, the waveform setting unit 211 measures a step response as the response characteristic of the pressure P in the pressure reduction period PD and the pressure increase period PU, but the present invention is not limited to this. The waveform setting unit 211 may measure an impulse response as the response characteristic of the pressure P in the pressure reduction period PD and the pressure increase period PU.

本実施形態では、波形設定部２１１が、減圧期間ＰＤ及び増圧期間ＰＵにおける圧力Ｐの応答特性として、立ち上がり時間ＴＲ、及び遅れ時間ＴＤを測定する場合について説明したが、これに限定されない。波形設定部２１１が、例えば、減圧期間ＰＤ及び増圧期間ＰＵにおける圧力Ｐの応答特性として、伝達関数を測定してもよい。 In this embodiment, the waveform setting unit 211 measures the rise time TR and the delay time TD as the response characteristics of the pressure P in the depressurization period PD and the pressure increase period PU, but this is not limited to the above. The waveform setting unit 211 may measure a transfer function as the response characteristics of the pressure P in the depressurization period PD and the pressure increase period PU, for example.

また、図１に示した各機能部は機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。つまり、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現される機能の一部をハードウェアで実現してもよく、或いは、ハードウェアで実現される機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。 Furthermore, each functional unit shown in FIG. 1 indicates a functional configuration, and the specific implementation form is not particularly limited. In other words, it is not necessary to implement hardware that corresponds to each functional unit individually, and it is of course possible to implement a configuration in which one processor executes a program to realize the functions of multiple functional units. Furthermore, some of the functions realized by software in the above embodiment may be realized by hardware, or some of the functions realized by hardware may be realized by software.

また、図３に示すフローチャートの処理単位は、制御装置２の波形設定部２１１の処理を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。図３のフローチャートに示す処理単位の分割の仕方や名称によって制限されることはなく、処理内容に応じて、さらに多くの処理単位に分割することもできるし、１つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割することもできる。また、上記のフローチャートの処理順序も、図示した例に限られるものではない。 The processing units in the flowchart shown in FIG. 3 are divided according to the main processing content in order to make it easier to understand the processing of the waveform setting unit 211 of the control device 2. There is no limitation to the manner in which the processing units are divided or the names shown in the flowchart in FIG. 3, and they can be divided into even more processing units depending on the processing content, or one processing unit can be divided to include even more processing. Furthermore, the processing order of the above flowchart is not limited to the example shown.

また、図１に示した制御装置２の波形設定部２１１は、制御装置２が備えるプロセッサ２１に、制御プログラムＰＧを実行させることで実現できる。また、この制御プログラムＰＧは、コンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体に記録しておくことも可能である。記録媒体としては、磁気的、光学的記録媒体又は半導体メモリデバイスを用いることができる。具体的には、フレキシブルディスク、ＨＤＤ、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ、光磁気ディスク、フラッシュメモリ、カード型記録媒体等の可搬型、或いは固定式の記録媒体が挙げられる。また、記録媒体は、制御装置２が備える内部記憶装置であるＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ等の不揮発性記憶装置であってもよい。また、制御プログラムＰＧをサーバ装置等に記憶させておき、サーバ装置から制御装置２に、制御プログラムＰＧをダウンロードしてもよい。 The waveform setting unit 211 of the control device 2 shown in FIG. 1 can be realized by having the processor 21 of the control device 2 execute the control program PG. The control program PG can also be recorded on a computer-readable recording medium. The recording medium can be a magnetic or optical recording medium or a semiconductor memory device. Specifically, portable or fixed recording media such as a flexible disk, HDD, CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), DVD, Blu-ray (registered trademark) Disc, magneto-optical disk, flash memory, and card-type recording media can be used. The recording medium can also be a non-volatile storage device such as a RAM, ROM, or HDD, which is an internal storage device of the control device 2. The control program PG can also be stored in a server device or the like, and downloaded from the server device to the control device 2.

１００ 内圧試験機
１ 試験機本体
１１ 支持構造
１２ 油圧アクチュエータ
１２１ 油圧シリンダ
１２２ ピストンロッド
１２３ サーボ弁
１３ 増圧器
１３１ 増圧シリンダ
１３２ プランジャ
１５ 配管
２ 制御装置
２１ プロセッサ
２２ メモリ
ＰＧ 制御プログラム
２１１ 波形設定部
２１２ 目標圧力設定部
２１３ 圧力制御部
２２１ 波形記憶部
３ 負荷用油圧源
４ 補助油圧源
Ｆ 周波数
ＦＴ 周波数
ＨＰ 配管
Ｐ 圧力
ＰＡ 測定圧力
ＰＤ、ＰＤ１、ＰＤ２ 減圧期間
ＰＴ 目標圧力
ＰＵ、ＰＵ１、ＰＵ２ 増圧期間
Ｒ 比率
Ｓ１ 変位計
Ｓ２ 圧力セル（圧力センサ）
Ｔ 時間
ＴＤ、ＴＤＤ、ＴＤＵ 遅れ時間
ＴＰ 試験体
ＴＲ、ＴＲＤ、ＴＲＵ 立ち上がり時間
ＴＴ 周期
ＸＡ 変位
α 関数 REFERENCE SIGNS LIST 100 Internal pressure testing machine 1 Testing machine body 11 Support structure 12 Hydraulic actuator 121 Hydraulic cylinder 122 Piston rod 123 Servo valve 13 Pressure booster 131 Pressure boosting cylinder 132 Plunger 15 Piping 2 Control device 21 Processor 22 Memory PG Control program 211 Waveform setting section 212 Target pressure setting section 213 Pressure control section 221 Waveform storage section 3 Load hydraulic source 4 Auxiliary hydraulic source F Frequency FT Frequency HP Piping P Pressure PA Measured pressure PD, PD1, PD2 Pressure reduction period PT Target pressure PU, PU1, PU2 Pressure increase period R Ratio S1 Displacement gauge S2 Pressure cell (pressure sensor)
T Time TD, TDD, TDU Delay time TP Test piece TR, TRD, TRU Rise time TT Period XA Displacement α Function

Claims (3)

試験体の内部に圧力を印加して、前記試験体の強度を測定する内圧試験機であって、
前記試験体の内部に印加する目標圧力を減少する期間である減圧期間が、前記試験体の内部に印加する目標圧力を増加する期間である増圧期間よりも長くなるように、前記減圧期間及び前記増圧期間を設定し、
前記試験体の内部に印加される圧力を検出する圧力センサを備え、
前記圧力センサを用いて、前記減圧期間における前記圧力の応答特性と、前記増圧期間における前記圧力の応答特性と、を測定し、
前記減圧期間における前記圧力の応答特性と、前記増圧期間における前記圧力の応答特性とに基づき、前記減圧期間の長さと前記増圧期間の長さとの比率を設定する、
内圧試験機。 An internal pressure testing machine for applying pressure to the inside of a test specimen to measure the strength of the test specimen,
setting the depressurization period and the pressure increase period so that the depressurization period, which is a period during which the target pressure applied to the inside of the test body is reduced, is longer than the pressure increase period, which is a period during which the target pressure applied to the inside of the test body is increased;
a pressure sensor for detecting a pressure applied to an inside of the test body;
Using the pressure sensor, a response characteristic of the pressure during the pressure reduction period and a response characteristic of the pressure during the pressure increase period are measured;
setting a ratio between a length of the pressure reduction period and a length of the pressure increase period based on a response characteristic of the pressure during the pressure reduction period and a response characteristic of the pressure during the pressure increase period;
Internal pressure testing machine. 試験体の内部に圧力を印加して、前記試験体の強度を測定する内圧試験機であって、
前記試験体の内部に印加する目標圧力を減少する期間である減圧期間が、前記試験体の内部に印加する目標圧力を増加する期間である増圧期間よりも長くなるように、前記減圧期間及び前記増圧期間を設定し、
前記目標圧力の周波数に基づき、前記減圧期間の長さと前記増圧期間の長さとの比率を設定する、
内圧試験機。 An internal pressure testing machine for applying pressure to the inside of a test specimen to measure the strength of the test specimen,
setting the depressurization period and the pressure increase period so that the depressurization period, which is a period during which the target pressure applied to the inside of the test body is reduced, is longer than the pressure increase period, which is a period during which the target pressure applied to the inside of the test body is increased;
setting a ratio between the length of the pressure reduction period and the length of the pressure increase period based on a frequency of the target pressure;
Internal pressure testing machine. 試験体の内部に圧力を印加して、前記試験体の強度を測定する内圧試験機であって、
前記試験体の内部に印加する目標圧力を減少する期間である減圧期間が、前記試験体の内部に印加する目標圧力を増加する期間である増圧期間よりも長くなるように、前記減圧期間及び前記増圧期間を設定し、
前記減圧期間、及び前記増圧期間の各々における前記目標圧力の波形を、正弦波の１／２波長で規定する、
内圧試験機。 An internal pressure testing machine for applying pressure to the inside of a test specimen to measure the strength of the test specimen,
setting the depressurization period and the pressure increase period so that the depressurization period, which is a period during which the target pressure applied to the inside of the test body is reduced, is longer than the pressure increase period, which is a period during which the target pressure applied to the inside of the test body is increased;
The waveform of the target pressure in each of the pressure reduction period and the pressure increase period is defined as a half wavelength of a sine wave.
Internal pressure testing machine.
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