JPH01167635A - 試験機において試験片あるいは被検査体の変形を測定する方法とその装置 - Google Patents

試験機において試験片あるいは被検査体の変形を測定する方法とその装置

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JPH01167635A JP63247259A JP24725988A JPH01167635A JP H01167635 A JPH01167635 A JP H01167635A JP 63247259 A JP63247259 A JP 63247259A JP 24725988 A JP24725988 A JP 24725988A JP H01167635 A JPH01167635 A JP H01167635A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】 本発明は、光源および信号処理装置を有し、少なくとも
一つの鏡が適当な個所に配置され、光源の光線が鏡で転
向され、鏡で反射された光線が位置検出器に向けて転向
され、位置検出器に衝突する光線の位置が評価回路とし
て形成された信号処理装置で検出され評価されるような
試験機において試験片あるいは被検査体の変形を測定す
る方法に関する。 〔従来の技術〕 ドイツ特許法第３条第２項における従来技術に数えられ
るドイツ連邦共和国特許出願第３７２０２４８号公報に
おいて、少なくとも一つの鏡が試験片あるいは被検査体
の適当な個所に配置されており、その鏡を介して光線が
位置検出器に向けて転向される。衝突する光線の位置は
信号処理装置によって検出され評価される。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明の目的は、試験片における変形を測定するための
方式を増加することにある。 〔課題を解決するための手段〕 本発明に基づいてこの目的を達成するために、特許請求
の範囲第１項および第７項に記載した方法および装置を
提案する。 〔発明の効果〕 本発明は、試験片あるいは被検査体における変形を測定
するための従来の方式を増加する０本発明に基づく変形
測定方法および装置によれば、引張り力ないし圧縮力に
よる静的および又は動的な変形並びに回転モーメントお
よび曲げモーメントによる変形がμｍの範囲÷検出÷き
る。ｔ＆裂幅をｆＩｌ定することもできる。振動荷重に
おける測定のため、並びに例えば高速破断試験機におけ
る極端に加速される試験片あるいは被検査体の歪および
速度を測定するために、本発明に基づく装置は特に通し
ている。′両方の鏡ないし鏡面が試験機の絶対的動きに
追随するので、この絶対的動きは完全に補償される。光
源、鏡および位置検出器の位置決めは著しく単純化され
る。これらの要素の単純化した位置決めによって、測定
誤差を生ずる角度のずれが減少する。 特に単純でそれにも拘わらず精確な位置決めは、光源の
光線方向が光線が鏡面に対して直角に延びる平面内にお
いて試験片あるいは被検査体の長手軸心ないし力伝達軸
心に対してほぼ直角に延びるように決められており、そ
の場合両方の鏡面が試験片あるいは被検査体の長手軸心
ないし力伝達軸心に対して４５°の角度を成して配置さ
れているような実施態様の場合に得られる。 特に高速に加速される試験片の場合、鏡が力伝達ユニッ
トの鏡面によって形成されることが有利である。 特許請求の範囲の別の実施態様項は、本発明の有利な用
途を含めた実施態様を提案している。 〔実施例〕 以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。 試験すべき試験片（平板試験片、丸棒試験片）４は１図
示していない試験機の二つの力伝達ユニッ）１０．１１
に締め付は固定されている。各力伝達ユニット１０．１
１は、試験片４を固定保持できる締付はジッーを有して
いる。°試験片４に力伝達ユニット１０、ｌ’ｌを介し
て力が加えられると、試験片４は変形し、その変形は光
学的に検出される。 点状光源１の光線２は力伝達ユニット１０の範囲にある
鏡面６に、例えば力伝達ユニット１０の締付はジッーの
鏡面６に向けられている。鏡゛面６は締付はジ曹−に成
形されており、例えば研削および１ｉＩＦ磨のような加
工によって作られる。しかし例えば着貼によって締付は
ジ覆−に別個の鏡面要素を取り付けることもできる。光
線２は鏡面６において転向され、試験片４の長手軸心Ｘ
−Ｘないし力伝達軸心に対して平行に力伝達ユニット１
１の方向に走る。光線２はこの力伝達ユニットｋｌの締
付はジッーにおける鏡面６′に衝突し、そこで位置検出
器７の方市に転向される０位置検出器７は公知のように
光学・電子式位置検出器として形成されており、検出器
に投射された光点の位置を後置接続されている評価回路
８において高い精度で検出することができる。光源１ｒ
ｌｉの力伝達ユニッ）１０は、試験片４が変形する際に
位置不動の力伝達ユニ７）として、あるいは試験片４の
変形に相応して移動する力伝達ユニットとして形成され
る。前者の場合、力伝達ユニット１１は試験片４の変形
に相応して移動可能に配置され、後者の場合、力伝達ユ
ニット１１は位置不動に配置される０図示した実施例の
場合、試験片４が変形する際に位置不動の力伝達ユニッ
ト１０および光源ｌは、試験機の横梁に有利に配置され
る。その場合光源ｌは力伝達ユニットに接続できる。 実施例において、光ｓ１から射出する光線の方向は、試
験片４の長手軸心ｘ−Ｘないし力伝達軸心によって規定
された方向に対して垂直に延びている。両方の鏡面は長
手軸心に対して４５°の角度を成し、互いに向き合わさ
れ平行に配置されている。光源ｌと鏡面６との間の光線
部分、両方の鏡面６．６′間社おける光線部分および鏡
面６′と位置検出器７との間の光線部分は、すべて共通
した一つの平面内に位置している。その平面に対して鏡
面は垂直に配置されている。光源ｌは長手軸心Ｘ−ｘの
片側に位置しており、位置検出器７は長手軸心Ｘ−Ｘの
反対側に配置されている。 図示した実施例において、試験片４に長さ変化ΔＳが生
じた際に光線が偏向される。その偏向は検出器７におい
て検出され、評価回路８において評価され、例えば表示
される０位置検出器７は車軸形あるいは複軸形検出器と
して形成され、即ち一軸あるいは二軸において光点の変
位を検出できる。その場合変形ないし距離はμｍの大き
さで測定できる。 アナログ式並びにディジタル式の検出器が利用できる。 図面から容易に理解できるように、試験機の垂直方向に
おける絶対的動き、即ち試験片４および鏡６，６によっ
て追随される上向きあるいは下向きの動きは、これが完
全に補償されるので、測定結果を害することはない０両
方の鏡が例えば無負荷状態において同じ垂直方向にそれ
ぞれ同じ距離′だけ移動されるとき、光源ｌおよび位置
検出器７が絶対的動きをしない場合も、位置検出器７へ
の光線２の衝突位置は変化しない。 図示した実施例は特に、高速破断試験機において試験片
の変形ないし変形速度を測定するために通している。か
かる試験機の場合、試験片における直接的な測定は最も
経費がかかる０図示した配置構造によれば、試験片に生
じた変形並びに大きな速度の試験過程における変形速度
が検出できる。 上述した位置検出器は評価回路も含めて公知であるので
、これらについての説明は省略する。上述した配置構造
において、ディジタル式の位置検出器を利用すると有利
である。これはかかる検出器によれば、散乱光の影響を
電子式手段によって簡単に抑制できるからである。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に基づく変形測定方法の原理を示した概略
図である。 ｌ　　光源 ２　　光線 ４　　試験片 ６　　Ｌ１面 ６′　　鏡面 ７　　位置検出器 ８　　評価回路 １０　　　力伝達ユニット １１　　力伝達ユニット 出量人代理人　　佐　　藤　＝　忌

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、光源および信号処理装置を有し、少なくとも一つの
    鏡が適当な個所に配置され、光源の光線が鏡で転向され
    、鏡で反射された光線が位置検出器に向けて転向され、
    位置検出器に衝突する光線の位置が評価回路として形成
    された信号処理装置で検出され評価されるような試験機
    において試験片あるいは被検査体の変形を測定する方法
    において、 試験片（４）あるいは被検査体が力伝達ユニット（１０
    、１１）に接続され、力伝達ユニット（１０、１１）が
    、試験片（４）あるいは被検査体の長手軸心（Ｘ−Ｘ）
    ないし力伝達軸心に対して角度を成して互いに平行に配
    置された鏡面付の鏡（６、６′）を有し、光源（１）の
    光線（２）が、第１の力伝達ユニット（１０）に配置さ
    れた第１の鏡（６）から試験片（４）あるいは被検査体
    の長手軸心（Ｘ−Ｘ）ないし力伝達軸心に対して平、行
    に、第２の力伝達ユニット（１１）に配置された第２の
    鏡（６′）に向けて導かれ、そこから位置検出器（７）
    に導かれることを特徴とする試験機において試験片ある
    いは被検査体の変形を測定する方法。 ２、光源（１）の光線方向が、射出する光線が鏡面に対
    して直角に延びる平面内において試験片（４）あるいは
    被検査体の長手軸心（Ｘ−Ｘ）ないし力伝達軸心に対し
    てほぼ直角に延びるように決められており、その場合両
    方の鏡面が試験片（４）あるいは被検査体の長手軸心（
    Ｘ−Ｘ）ないし力伝達軸心に対して４５°の角度を成し
    て配置されていることを特徴とする請求項１記載の方法
    。 ３、鏡（６、６′）が力伝達ユニット（１０、１１）の
    鏡面によって形成されていることを特徴とする請求項１
    又は２記載の方法。 ４、力伝達ユニット（１０、１１）が試験片（４）ある
    いは被検査体の端部に配置されていることを特徴とする
    請求項１ないし３のいずれか１つに記載の方法。 ５、光源（１）として点状光源が使用されていることを
    特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の方
    法。 ６、試験片における伸び、曲げ、亀裂幅および急速な運
    動経過を測定するため、あるいはこれらを同時に測定す
    るために利用されることを特徴とする請求項１ないし５
    のいずれか１つに記載の方法。 ７、試験片（４）あるいは被検査体に接続できる二つの
    力伝達ユニット（１０、１１）、光源（１）特にレーザ
    ー光源、鏡面で光線（２）を転向するために力伝達ユニ
    ット（１０、１１）に試験片（４）あるいは被検査体の
    長手軸心（Ｘ−Ｘ）ないし力伝達軸心に対して角度を成
    し互いに平行に配置された二つの鏡（６、６′）、鏡（
    ６、６′）ないし鏡面からやって来る光線（２）の光線
    経路内に配置された少なくとも一つの位置検出器（７）
    およびこの位置検出器（７）に衡突する光線（２）の位
    置を検出して評価するための評価回路（８）として形成
    された信号処理装置から構成されていることを特徴とす
    る試験機において試験片あるいは被検査体の変形を測定
    するための装置。 ８、光源（１）の光線軸心が試験片（４）あるいは被検
    査体の長手軸心（Ｘ−Ｘ）ないし力伝達軸心に対してほ
    ぼ直角に且つ鏡面に対して直角に延びる平面内に配置さ
    れ、その場合鏡面が試験片（４）あるいは被検査体の長
    手軸心（Ｘ−Ｘ）ないし力伝達軸心に対して４５°の角
    度を成して配置されていることを特徴とする請求項７記
    載の装置。 ９、位置検出器（７）が単軸あるいは複軸形検出器とし
    て形成されていることを特徴とする請求項７記載の装置
    。 １０、位置検出器（７）がアナログ式あるいはディジタ
    ル式検出器として形成されていることを特徴とする請求
    項７ないし９のいずれか１つに記載の装置。
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