JPH0444225B2 - - Google Patents

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JPH0444225B2
JPH0444225B2 JP15082086A JP15082086A JPH0444225B2 JP H0444225 B2 JPH0444225 B2 JP H0444225B2 JP 15082086 A JP15082086 A JP 15082086A JP 15082086 A JP15082086 A JP 15082086A JP H0444225 B2 JPH0444225 B2 JP H0444225B2
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JP
Japan
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needle
measuring
penetration
measurement
sample
Prior art date
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Expired
Application number
JP15082086A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS636404A (en
Inventor
Toshio Saeki
Tetsuo Shimizu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idemitsu Kosan Co Ltd
DKK Corp
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
DKK Corp
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Publication date
Application filed by Idemitsu Kosan Co Ltd, DKK Corp filed Critical Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority to JP15082086A priority Critical patent/JPS636404A/en
Publication of JPS636404A publication Critical patent/JPS636404A/en
Publication of JPH0444225B2 publication Critical patent/JPH0444225B2/ja
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、石油アスフアルト等のペースト状物
質の針入度あるいはグリース等のちよう度を自動
的に測定する針入度またはちよう度の測定方法お
よび測定装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is a method for automatically measuring the penetration degree of a pasty substance such as petroleum asphalt or the penetration degree of grease, etc. METHODS AND MEASUREMENT APPARATUS.

〔背景技術とその問題点〕[Background technology and its problems]

針入度とは、恒温槽で一定温度に保つた測定試
料に一定荷重の針入度測定用針を一定時間自由落
下させたときの針入度測定用針の測定試料中への
進入量である。石油アスフアルトの針入度の測定
については、例えば、JIS−K−2207に規格があ
る。また、石油アスフアルトより軟らかい材質、
例えばグリースにあつては針入度用とは異なる形
状の測定用針を用いて同様装置でグリースの硬
さ、すなわち、ちよう度を測定している。このグ
リースのちよう度の測定についてはJIS−K−
2220、さらに、石油ワツクスの針入度、ちよう度
の測定についてはJIS−K−2235に規定がある。
Penetration is the amount of penetration of the penetration measuring needle into the measurement sample when the needle with a constant load is allowed to fall freely for a certain period of time into the measurement sample kept at a constant temperature in a thermostatic chamber. be. There is a standard for measuring the penetration of petroleum asphalt, for example, in JIS-K-2207. In addition, the material is softer than petroleum asphalt.
For example, in the case of grease, the hardness, ie, the hardness, of the grease is measured using a similar device using a measuring needle of a different shape from that used for penetration. For measuring the durability of this grease, please refer to JIS-K-
2220, and JIS-K-2235 stipulates the measurement of penetration and penetration of petroleum waxes.

針入度等の硬度の測定に際しては、まず、針入
度またはちよう度の測定用針の先端を測定試料表
面に損傷を与えないように測定試料と接触させる
必要がある。しかしながら、従来の測定方法で
は、電灯をかざして測定試料表面に測定用針先端
の影を投じさせ、或いは、測定用針先端を鏡に写
して凝視しながら、試料台の高さを調整しなけれ
ばならなかつた。したがつて、測定操作に熟練を
要するとともに、測定結果に個人差が生じ易く、
必ずしも正確な測定結果が容易に得られるもでは
なかつた。
When measuring hardness such as penetration, it is first necessary to bring the tip of a needle for measuring penetration or hardness into contact with the sample to be measured so as not to damage the surface of the sample. However, in conventional measurement methods, the height of the sample stage must be adjusted by holding up an electric light to cast the shadow of the measuring needle tip onto the surface of the measuring sample, or by looking at the measuring needle tip in a mirror. It was impossible. Therefore, measurement operations require skill, and measurement results tend to vary from person to person.
It was not always easy to obtain accurate measurement results.

また、測定用針の先端を測定試料表面に接触さ
せた後には、一定時間、測定用針を測定試料中に
進入させなければならないが、この進入操作は短
時間で完了しなければならない。したがつて、こ
の場合にも、測定操作に熟練を要するとともに、
測定結果に個人差が生じ易かつた。
Further, after the tip of the measuring needle is brought into contact with the surface of the measuring sample, the measuring needle must be allowed to enter the measuring sample for a certain period of time, but this entering operation must be completed in a short time. Therefore, in this case as well, skill is required for the measurement operation, and
Individual differences were likely to occur in the measurement results.

そこで、これらの難点を克服するものとして、
針入度測定を自動的に行う装置が既に提案されて
いる(特公昭49−31677)。この装置は、針入度測
定用針を弾性糸を介してダイヤルゲージから垂下
していたが、ダイヤルゲージを動かす歯車の抵抗
が無視できない場合があり、針入度測定用針の進
入時間を変更したり、補正式を導入しなければな
らない場合があり、これらの点から必ずしも十分
なものではなかつた。
Therefore, in order to overcome these difficulties,
A device for automatically measuring penetration has already been proposed (Japanese Patent Publication No. 49-31677). In this device, the needle for measuring penetration was suspended from the dial gauge via an elastic thread, but the resistance of the gear that moves the dial gauge could not be ignored, so the entry time of the needle for measuring penetration was changed. In some cases, a correction formula must be introduced, and from these points of view, it is not always sufficient.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、上記事情を考慮したものであ
り、特に熟練を要することなく容易に高精度な測
定結果を得ることのできる針入度またはちよう度
の測定方法および測定装置を提供することにあ
る。
The purpose of the present invention is to provide a method and a measuring device for measuring penetration or penetration, which can easily obtain highly accurate measurement results without requiring special skill. It is in.

〔問題点を解決するための手段および作用〕[Means and actions for solving problems]

上記目的を達成するため、第1の発明は、スト
レンゲージに連結した可撓性糸から一定荷重の針
入度またはちよう度の測定用針を測定試料に向け
て垂下させ、これらの前記測定用針と測定試料と
を次第に接近させたときの測定用針と測定試料表
面との接触を、測定用針と測定試料表面との接触
により生じる前記可撓性糸の弛緩に基づき変化す
る前記ストレンゲージの出力信号によつて検知
し、その後、可撓性糸をさらに弛緩させた状態で
測定用針を測定試料内に一定時間進入させた後、
測定用針を固定し、次いで測定用針を固定したま
まで、可撓性糸に一定の張りが与えられることが
前記ストレンゲージによつて検知されるまで、可
撓性糸のストレンゲージに連結した端部側を可撓
性糸の緊張方向に移動させ、このときの移動量か
ら測定用針の測定試料中への進入量を求めること
を特徴とする。
In order to achieve the above object, the first invention suspends a needle for measuring penetration or penetration with a constant load from a flexible thread connected to a strain gauge toward a measurement sample, and performs these measurements. The strain changes the contact between the measuring needle and the surface of the measuring sample when the measuring needle and the measuring sample gradually approach each other based on the relaxation of the flexible thread caused by the contact between the measuring needle and the measuring sample surface. It is detected by the output signal of the gauge, and then the measuring needle is advanced into the measuring sample for a certain period of time with the flexible thread further relaxed.
fixing the measuring needle and then connecting the flexible thread to the strain gauge while the measuring needle remains fixed until said strain gauge detects that a certain tension is applied to the flexible thread; The method is characterized in that the end portion side of the flexible thread is moved in the tensioning direction of the flexible thread, and the amount of penetration of the measuring needle into the measurement sample is determined from the amount of movement at this time.

また、第2の発明は、針入度またはちよう度の
測定用針を有するとともに全体として一定の重量
を有する針部と、この針部を垂下する可撓性糸
と、この可撓性糸の弛端側に連結されたストレン
ゲージと、前記測定用針の下方に配置された測定
試料と、前記測定用針と測定試料の試料表面に接
触する位置と測定用針が測定試料中に一定時間自
由落下した後の位置との少なくとも2つの位置に
おいて測定用針を係止可能な留金部と、前記測定
用針の前記2つの位置を可撓性糸を介して検出す
る変位検出器と、を設けたことを特徴とする。
Further, the second invention provides a needle portion having a needle for measuring penetration or penetration and having a constant weight as a whole, a flexible thread hanging from the needle portion, and a flexible thread. a strain gauge connected to the loose end side of the measuring needle, a measuring sample placed below the measuring needle, and a position where the measuring needle contacts the sample surface of the measuring sample, and a position where the measuring needle is fixed in the measuring sample. a clasp portion capable of locking the measuring needle in at least two positions including a position after free falling for a time; and a displacement detector detecting the two positions of the measuring needle via a flexible thread. It is characterized by having the following.

このような本発明による針入度またはちよう度
の測定方法および測定装置では、測定用針と測定
試料表面との接触をストレンゲージを利用するこ
とにより高精度に検出できるとともに、測定用針
の測定試料中への進入に際してはJIS規格等と同
様にして測定用針を自由落下させることにより、
補正式の導入等を不要にしている。
In the method and device for measuring penetration or penetration according to the present invention, the contact between the measuring needle and the surface of the measuring sample can be detected with high precision by using a strain gauge, and the contact between the measuring needle and the surface of the measuring sample can be detected with high precision. When entering the measurement sample, the measuring needle is allowed to fall freely in the same manner as in JIS standards, etc.
This eliminates the need to introduce correction formulas, etc.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述す
る。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.

第1図には本発明を針入度測定装置に適用した
一実施例の全体構成図が示されている。同図にお
いて、針部1は、針入度測定用針2、重錘3およ
び針保持具4を有している。重錘3は針保持具4
に遊嵌された状態で台座3A上に接離自在に載置
され、重錘3が台座3A上に載置されているとき
には針部1は全体として一定の重量、例えば
100grを有するようになつている。ただし、重錘
3は、針保持具4に遊嵌された状態のままで、重
錘保持具3Bにより吊り下げられるようになつて
おり、この場合には、針部1には重錘3の荷重が
加わらないこととなる。
FIG. 1 shows an overall configuration diagram of an embodiment in which the present invention is applied to a penetration measuring device. In the figure, a needle portion 1 includes a penetration measuring needle 2, a weight 3, and a needle holder 4. Weight 3 is needle holder 4
When the weight 3 is placed on the pedestal 3A, the needle part 1 has a constant weight as a whole, for example, when the weight 3 is placed on the pedestal 3A.
100gr. However, the weight 3 is loosely fitted into the needle holder 4 and suspended by the weight holder 3B, and in this case, the needle 1 has no weight 3. No load will be applied.

針部1は可撓性糸5を介してストレンゲージ6
から垂下され、このとき、針入度測定用針2の先
端は鉛直下側に向けられている。この可撓性糸5
は、針入度測定用針2の先端と試料表面との最初
の接触を敏感に感知するため用いられるもので、
ナイロンやその他の合成繊維あるいは絹糸等適度
の弾性と強度とを有し、可撓性のある糸が用いら
れる。この、ストレンゲージ6支持体には前記重
錘保持具3Bが取り付けられている。
The needle part 1 is connected to a strain gauge 6 via a flexible thread 5.
At this time, the tip of the penetration measuring needle 2 is directed vertically downward. This flexible thread 5
is used to sensitively sense the initial contact between the tip of the penetration measuring needle 2 and the sample surface.
A flexible thread having appropriate elasticity and strength, such as nylon or other synthetic fibers or silk thread, is used. The weight holder 3B is attached to this strain gauge 6 support.

ストレンゲージ6の支持体は変位検出器として
のマイクロメータヘツド7のスピンドル8に固定
され、スピンドル8の進退量(即ち、ストレンゲ
ージ6の高さ位置)は、ノブ8Aに連結された第
1モータ9の回転により調整されるようになつて
いる。また、スピンドル8の進退量(ストレンゲ
ージ6の高さ)はマイクロメータカウンタ10に
よつて表示されるとともに、ストレンゲージ6の
近傍には第1リミツトスイツチ11および第2リ
ミツトスイツチ12が鉛直上下方向に沿つて所定
の間隔を置いて配置され、ストレンゲージ6の上
限位置および下限位置が検知されるようになつて
いる。
The support of the strain gauge 6 is fixed to a spindle 8 of a micrometer head 7 as a displacement detector, and the amount of movement of the spindle 8 (i.e., the height position of the strain gauge 6) is controlled by a first motor connected to a knob 8A. It is designed to be adjusted by turning 9. Further, the amount of movement of the spindle 8 (the height of the strain gauge 6) is displayed by a micrometer counter 10, and near the strain gauge 6, a first limit switch 11 and a second limit switch 12 are installed along the vertical direction. The strain gauges 6 are arranged at predetermined intervals so that the upper and lower limit positions of the strain gauge 6 can be detected.

この際、マイクロメータヘツド7のスピンドル
8は、回転しない直進タイプのものが好ましい
が、回転するものであつても使用可能である。
At this time, the spindle 8 of the micrometer head 7 is preferably a linear type that does not rotate, but a rotating type may also be used.

針入度測定用針2の下方には、容器状の試料台
14内に配置され、容器内に収容された測定試料
15が配置されている。試料台14には恒温媒体
循環経路16および循環ポンプ17が取り付けら
れ、恒温槽18内の恒温媒体がポンプ17により
試料台14に循環されることにより、測定試料1
5が一定温度に維持されるようになつている。ま
た、試料台14にはラツク19が固定され、ラツ
ク19にはピニオン21が噛み合わされ、ピニオ
ン21は第2モータ22の出力軸に取り付けられ
ており、第2のモータ22により試料台14が針
入度測定用針2の針入方向(即ち、鉛直上下方
向)に沿つて昇降するようになつている。さら
に、ラツク19の近傍には第3リミツトスイツチ
23および第4リミツトスイツチ24が鉛直上下
方向に沿つて所定の間隔を置いて配置され、試料
台14の上限位置および下限位置が検知されるよ
うになつている。
Below the penetration measuring needle 2, a measurement sample 15 housed in a container-shaped sample stand 14 is placed. A constant temperature medium circulation path 16 and a circulation pump 17 are attached to the sample stage 14 , and the constant temperature medium in the constant temperature chamber 18 is circulated to the sample stage 14 by the pump 17 .
5 is maintained at a constant temperature. Further, a rack 19 is fixed to the sample stand 14, a pinion 21 is meshed with the rack 19, and the pinion 21 is attached to the output shaft of a second motor 22. The penetration measuring needle 2 moves up and down along the penetration direction (that is, vertically up and down direction). Furthermore, a third limit switch 23 and a fourth limit switch 24 are arranged near the rack 19 at a predetermined interval along the vertical vertical direction, so that the upper and lower limit positions of the sample stage 14 can be detected. There is.

針保持具4は留具部としての留金部31により
鉛直方向に沿つた任意の高さ位置に保持され得る
ようになつている。
The needle holder 4 can be held at any vertical position by a clasp 31 as a clasp.

第2図および第3図には留金部31が拡大して
示されている。これらの図において、留金部31
は針保持具4を挟む一対の把持部材33を有して
いる。一対の把持部材33は各々の一端側の回動
軸34を中心にして回動されるとともに、他端側
に設けられたスプリング35により針保持具4を
挟むように互いに連結されている。
The clasp portion 31 is shown enlarged in FIGS. 2 and 3. In these figures, the clasp part 31
has a pair of gripping members 33 that sandwich the needle holder 4 therebetween. The pair of gripping members 33 are rotated about rotational shafts 34 at one end of each, and are connected to each other so as to sandwich the needle holder 4 by a spring 35 provided at the other end.

また、一対の把持部材33相互の間隔は、先端
鋭角状の作動部材36によりスプリング35の付
勢力に抗して拡げられ、このときの針保持具4が
留金部31から解放されるようになつている。作
動部材36はリンク37を介して駆動軸38に連
結され、駆動軸38はソレノイド39の通電状態
に応じて水平に移動し、その動きがリンク37を
介して作動部材36に伝達されるようになつてい
る。また、一対の把持部材33およびリンク37
は支持体40によつて支持されている。
Further, the distance between the pair of gripping members 33 is widened by the actuating member 36 having an acute angle at the tip against the biasing force of the spring 35, so that the needle holder 4 is released from the clasp part 31 at this time. It's summery. The actuating member 36 is connected to a drive shaft 38 via a link 37, and the drive shaft 38 moves horizontally depending on the energization state of the solenoid 39, and the movement is transmitted to the actuating member 36 via the link 37. It's summery. Also, a pair of gripping members 33 and a link 37
is supported by a support 40.

第4図には本実施例の制御系統が示されてい
る。図中CPU41には、ストレンゲージ6およ
びマイクロメータヘツド7の出力信号がそれぞれ
A/D変換器42および43を介して入力される
とともに、第1、第2、第3および第4リミツト
スイツチ11,12,23および24からの信号
も入力されるようになつている。また、CPU4
1は第1、第2モータ9,22、循環ポンプ17
およびソレノイド39の各々に制御信号を出力す
るとともに、レコーダ、プリンタ等の記録部44
およびデイスプレイ45にデータ信号を送るよう
になつている。さらに、CPU41にはメモリ4
6が接続されている。
FIG. 4 shows the control system of this embodiment. In the figure, the CPU 41 receives the output signals of the strain gauge 6 and the micrometer head 7 via A/D converters 42 and 43, respectively, and also controls the first, second, third, and fourth limit switches 11, 12. , 23 and 24 are also input. Also, CPU4
1 indicates first and second motors 9, 22, circulation pump 17
and a control signal to each of the solenoids 39, and a recording section 44 such as a recorder or printer.
and sends a data signal to a display 45. Furthermore, CPU41 has memory 4
6 is connected.

次に、本実施例による針入度の測定方法につき
説明する。
Next, a method for measuring penetration according to this embodiment will be explained.

針入度の測定に際しては、先ず、(1)針入度測定
用針2と測定試料15の表面とを接触させて針入
度測定用針2の初期位置を設定し、次に、(2)針入
度測定用針2の測定試料15中への針入度(進入
量)を検出しなければならない。
When measuring the penetration, first, (1) set the initial position of the penetration measurement needle 2 by bringing the penetration measurement needle 2 into contact with the surface of the measurement sample 15, and then (2) ) The penetration degree (amount of penetration) of the penetration measuring needle 2 into the measurement sample 15 must be detected.

(1) 針入度測定用針2と測定試料15表面との接
触方法。
(1) Method of contact between the penetration measuring needle 2 and the surface of the measurement sample 15.

針保持具4を留金部31から解放した状態
にして、針部1をストレンゲージ6から垂下
させる。この時、第1図に示されるように、
重錘3が重錘保持具3Bに保持されて針部1
の台座3Aから離れ、重錘3の荷重が針部1
に加わらないように可撓性糸5の長さが予め
設定されている。また、このときには、スト
レンゲージ6は第1リミツトスイツチ11に
当接して停止し、試料台14のラツク19は
第2リミツトスイツチ24に当接して停止し
ているものとする。さらに、ストレンゲージ
6には重錘3を除く針部1の重量が加わるた
め、所定の電圧を出力している。
With the needle holder 4 released from the clasp 31, the needle 1 is allowed to hang down from the strain gauge 6. At this time, as shown in Figure 1,
The weight 3 is held by the weight holder 3B and the needle part 1
is separated from the pedestal 3A, and the load of the weight 3 is applied to the needle part 1.
The length of the flexible thread 5 is set in advance so as not to add to the damage. Further, at this time, it is assumed that the strain gauge 6 comes into contact with the first limit switch 11 and stops, and the rack 19 of the sample stage 14 comes into contact with the second limit switch 24 and stops. Furthermore, since the weight of the needle portion 1 excluding the weight 3 is applied to the strain gauge 6, a predetermined voltage is output.

マイクロメータカウンタ10の値を一旦リ
セツトしておく。
The value of the micrometer counter 10 is reset once.

試料台14を第2モータ22により駆動し
て上昇させ、第1リミツトスイツチ23が作
動する点で上昇させる。試料台14を停止さ
せたときの針入度測定用針2と測定試料15
の表面との間隔は略1cm程度とする。
The sample stage 14 is driven by the second motor 22 and raised to the point where the first limit switch 23 is actuated. Penetration measurement needle 2 and measurement sample 15 when the sample stage 14 is stopped
The distance from the surface shall be approximately 1 cm.

マイクロメータ7のノブ8Aを第1モータ
9により駆動してスピンドル8に固定したス
トレンゲージ6をゆつくりと下降させる。
The knob 8A of the micrometer 7 is driven by the first motor 9 to slowly lower the strain gauge 6 fixed to the spindle 8.

ストレンゲージ6から垂下された針入度測
定用針2が遂に測定試料15の表面に接触す
ると、ストレンゲージ6の可撓性糸5が弛緩
する。このときのストレンゲージ6の出力信
号(電圧)は第5図に示されるようであり、
当初所定電圧であつたものが、前記接触によ
り出力電圧が可撓性糸5の弛緩に伴い順次減
少するよう変化する。このストレンゲージ6
の出力信号の変化値が予め設定した値に達し
た時点を針入度測定用針2と測定試料15と
が接触した位置とする。
When the penetration measuring needle 2 hanging down from the strain gauge 6 finally comes into contact with the surface of the measurement sample 15, the flexible thread 5 of the strain gauge 6 relaxes. The output signal (voltage) of the strain gauge 6 at this time is as shown in FIG.
What was initially a predetermined voltage changes due to the contact so that the output voltage gradually decreases as the flexible thread 5 relaxes. This strain gauge 6
The point in time when the change value of the output signal reaches a preset value is defined as the position where the penetration measuring needle 2 and the measurement sample 15 come into contact.

この位置をCPU41で検出し、針保持具
4を留金部31により直ちに固定するととも
に、このときのマイクロメータカウンタ10
の値を読み取り、あるいはCPU41に自動
的に読み込ませ、その値をP1とする。
This position is detected by the CPU 41, the needle holder 4 is immediately fixed by the clasp 31, and the micrometer counter 10 at this time is
Read the value of , or have the CPU 41 read it automatically, and set that value as P 1 .

(2) 針入度測定用針2の測定試料15中への針入
度の測定。
(2) Measuring the penetration of the penetration measuring needle 2 into the measurement sample 15.

第2モータ22の停止後、針保持具4を留
金部31により固定したままの状態で、第1
モータ9を駆動してストレンゲージ6を十分
に下降させる。この結果、重錘保持具2Bに
保持されていた重錘3が重錘保持具3Bから
離れて針部1の台座3A上に移載されて重錘
3の荷重が針部1に加わることになるととも
に、可撓性糸5はさらに弛んだ状態となる。
After the second motor 22 stops, the first motor
The motor 9 is driven to lower the strain gauge 6 sufficiently. As a result, the weight 3 held by the weight holder 2B is separated from the weight holder 3B and transferred onto the pedestal 3A of the needle part 1, and the load of the weight 3 is applied to the needle part 1. At the same time, the flexible thread 5 becomes further loosened.

針保持具4を留金部31から解放する。こ
のとき可撓性糸5は前記の操作により既に
十分な量だけ弛緩されているため、針入度測
定用針2は重錘3の荷重を受けながら測定試
料15の試料表面から自由に進入できる状態
となる。
Release the needle holder 4 from the clasp 31. At this time, since the flexible thread 5 has already been relaxed by a sufficient amount by the above operation, the penetration measuring needle 2 can freely enter from the sample surface of the measurement sample 15 while receiving the load of the weight 3. state.

所定時間(例えば5秒間)だけ針入度測定
用針2を測定試料15中に自由進入させた
後、留金部31を作動させて針保持具4を固
定する。
After the penetration measuring needle 2 is allowed to freely enter the measurement sample 15 for a predetermined period of time (for example, 5 seconds), the clasp 31 is activated to fix the needle holder 4.

留金部31により針保持具4を固定したま
まの状態で、第1モータ9を反転させてスト
レンゲージ6を上昇させる。
With the needle holder 4 fixed by the clasp 31, the first motor 9 is reversed to raise the strain gauge 6.

弛んでいた可撓性糸5がストレンゲージ6
の上昇に伴い次第に緊張し、その緊張力が急
激に高まつた時点をストレンゲージ6の出力
信号の急激な変化から検知し、直ちに、マイ
クロメータカウンタ10の値を読み取り、あ
るいはCPU41に読み込み、その値をP2
する。また、これと同時に留金部31から針
保持具4を解放して可撓性糸5にこれ以上の
過度の荷重が加わらないようにする。
The loose flexible thread 5 is a strain gauge 6
The tension gradually increases as the pressure increases, and the point at which the tension suddenly increases is detected from a sudden change in the output signal of the strain gauge 6, and the value of the micrometer counter 10 is immediately read or read into the CPU 41 and the Let the value be P2 . At the same time, the needle holder 4 is released from the clasp part 31 to prevent any further excessive load from being applied to the flexible thread 5.

マイクロメータカウンタ10の前記2つの
値P1,P2から次式により針入度測定用針2
の進入量即ち、針入度を算出する。
From the above two values P 1 and P 2 of the micrometer counter 10, the penetration measuring needle 2 is determined by the following formula.
The amount of penetration, that is, the degree of penetration is calculated.

(針入度)=P2−P1 この算出はCPU41によつても行われ、
算出値は記録部44に記録される一方、デイ
スプレイ45に表示される。
(Penetration) = P 2P 1 This calculation is also performed by the CPU 41,
The calculated value is recorded in the recording section 44 and displayed on the display 45.

以上の操作により針入度が求められるが、
連続測定をするには、更に、以下の操作を行
う。
The penetration level can be determined by the above operations,
To perform continuous measurements, further perform the following operations.

ストレンゲージ6を更に上昇させ、第1リ
ミツトスイツチ11が作動した時点でストレ
ンゲージ6を停止させる。この操作により重
錘3は重錘保持具3Bに再び保持されること
となる。
The strain gauge 6 is further raised, and when the first limit switch 11 is activated, the strain gauge 6 is stopped. Through this operation, the weight 3 is held by the weight holder 3B again.

留金部31により針保持具4を固定する。 The needle holder 4 is fixed by the clasp 31.

留金部31により針保持具4を固定したま
まで、試料台14を第2モータ22により下
降させ、第2リミツトスイツチ24が作動す
る時点で試料台14のを停止させる。これに
より、針入度測定用針2が測定試料15から
完全に取り出されることとなる。
With the needle holder 4 fixed by the clasp 31, the sample stage 14 is lowered by the second motor 22, and the sample stage 14 is stopped when the second limit switch 24 is activated. As a result, the penetration measuring needle 2 is completely removed from the measurement sample 15.

こののち、測定試料15を取換えて前述の
動作を繰返せば、連続した測定が行われる。
Thereafter, by replacing the measurement sample 15 and repeating the above-described operation, continuous measurements are performed.

このような本実施例によれば、次のような効果
かある。
According to this embodiment, the following effects can be achieved.

ストレンゲージ6の出力信号変化を検知してい
るため、針入度測定用針2と測定試料15の試料
表面との接触を高精度に検出できる。例えば、従
来方法では熟練者による場合でも、針入度測定用
針2と測定試料15の試料表面との接触を検知す
ることが困難であつた。これに対して、本実施例
によれば、針入度測定用針2が測定試料15の試
料表面内に0.1mm程度進入しただけでも針入度測
定用針2と測定試料15の試料表面との接触を検
知できる。しかも、測定操作にはなんらの熟練を
要しない。
Since changes in the output signal of the strain gauge 6 are detected, contact between the penetration measuring needle 2 and the sample surface of the measurement sample 15 can be detected with high precision. For example, in the conventional method, it is difficult to detect contact between the penetration measuring needle 2 and the sample surface of the measurement sample 15, even by an expert. On the other hand, according to the present embodiment, even if the penetration measuring needle 2 penetrates into the sample surface of the measurement sample 15 by about 0.1 mm, the penetration measurement needle 2 and the sample surface of the measurement sample 15 will overlap. contact can be detected. Moreover, no skill is required for the measurement operation.

また、本実施例では針入度測定用針2が測定試
料15の試料表面に接触する際には重錘3の荷重
を針部1から取り除いており、接触時の検出感度
を極めて高くすることができる。
Furthermore, in this embodiment, when the penetration measuring needle 2 contacts the sample surface of the measurement sample 15, the load of the weight 3 is removed from the needle part 1, making the detection sensitivity at the time of contact extremely high. I can do it.

また、針入度測定用針2の針入度をダイヤルゲ
ージを用いて検出する場合には、JIS等の規格に
合わせるために、針入度測定用針の進入時間を変
更したり、補正式を導入しなければならなかつ
た。しかしながら、本実施例ではJIS等の規格と
同一の状態で針入度測定用針2を測定試料15中
に進入させているため、進入時間の変更や補正式
の導入が不要になるという効果がある。
In addition, when detecting the penetration of the penetration measuring needle 2 using a dial gauge, in order to comply with standards such as JIS, it is necessary to change the entry time of the penetration measuring needle or use a correction method. had to be introduced. However, in this embodiment, the penetration measuring needle 2 is introduced into the measurement sample 15 in the same condition as in the JIS and other standards, so there is no need to change the entry time or introduce a correction formula. be.

なお、本実施例において重錘保持具3Bの上端
はストレンゲージ6に取付けるものに限らず、マ
イクロメータヘツド7のスピンドル8に取付けて
もよい。
In this embodiment, the upper end of the weight holder 3B is not limited to being attached to the strain gauge 6, but may be attached to the spindle 8 of the micrometer head 7.

第6図には前記以外の実施例の全体構成が示さ
れている。第6図に示されている実施例では針保
持具が設けられていないこと以外は第1図に示さ
れている実施例と同様に構成されている。従つ
て、針入度測定用針2の先端と測定試料15との
接触を検知するストレンゲージ6の感度を特に高
めているものではないが、これ以外の点について
は前記実施例と同様の作用効果を有している。
FIG. 6 shows the overall configuration of an embodiment other than the above. The embodiment shown in FIG. 6 is constructed similarly to the embodiment shown in FIG. 1, except that no needle holder is provided. Therefore, the sensitivity of the strain gauge 6 that detects the contact between the tip of the penetration measuring needle 2 and the measurement sample 15 is not particularly enhanced, but other than this, the effect is similar to that of the previous embodiment. It has an effect.

第7図および第8図には留金部の前記以外の実
施例が示されている。これらの図において、留金
部61は支持ブロツク62を有し、支持ブロツク
62にはシリンダ孔63が設けられ、シリンダ孔
63内にはピストン64がスライド自在に保持さ
れている。支持ブロツク62およびピストン64
には各々貫通孔65および66が形成され、貫通
孔65は針保持具4の外径よりわずかに大径にさ
れ、貫通孔66は貫通孔65よりさらに大径にさ
れ、また、これら貫通孔65および66には針保
持具4が遊貫通されている。
7 and 8 show other embodiments of the clasp portion. In these figures, the clasp portion 61 has a support block 62, a cylinder hole 63 is provided in the support block 62, and a piston 64 is slidably held in the cylinder hole 63. Support block 62 and piston 64
are formed with through holes 65 and 66, respectively, the through hole 65 has a slightly larger diameter than the outer diameter of the needle holder 4, the through hole 66 has an even larger diameter than the through hole 65, and these through holes The needle holder 4 is loosely passed through 65 and 66.

シリンダ孔63の底部にはスプリング67が配
置され、スプリング67によりピストン64がシ
リンダ孔63の外側方向に付勢されることによ
り、両貫通孔65および66の中心がずれて針保
持具4が支持ブロツク62に係止されるようにな
つている。ただし、ピストン64には作動部材3
6が連結され、作動部材36がスプリング67の
付勢力に抗してピストン64をシリンダ孔63の
底部側に所定量移動させると、両貫通孔65,6
6の中心が一致する方向に移動され、針保持具4
が支持ブロツク62から解放されて自由に上下動
できるようになつている。
A spring 67 is disposed at the bottom of the cylinder hole 63, and the spring 67 biases the piston 64 toward the outside of the cylinder hole 63, thereby shifting the center of both through holes 65 and 66 and supporting the needle holder 4. It is designed to be locked to a block 62. However, the piston 64 has the actuating member 3
6 are connected, and when the actuating member 36 moves the piston 64 by a predetermined amount toward the bottom of the cylinder hole 63 against the biasing force of the spring 67, both the through holes 65, 6
The needle holder 4 is moved in the direction in which the centers of the needle holder 4
is released from the support block 62 and can freely move up and down.

このような留金部61を用いた実施例にあつて
も、留金部31を用いた前記実施例と同様の効果
を奏することができる。
Even in an embodiment using such a clasp portion 61, the same effects as in the above-mentioned embodiment using the clasp portion 31 can be achieved.

なお、前述においては、本発明を針入度測定に
適用した実施例につき説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、測定用針2の形状を
適宜に変更することにより、JIS−K−2220に基
づいたグリースのちよう度測定を測定用針以外の
構成は前記実施例と同一にして行うことができ、
さらに、石油ワツクスの針入度、ちよう度の測定
も同様にできる。このように針入度、ちよう度と
云つてもいずれも物質の硬度を測定するものであ
り、名称による実質的な相違はない。
In addition, although the embodiment in which the present invention is applied to penetration measurement has been described above, the present invention is not limited to this, and by appropriately changing the shape of the measuring needle 2, it is possible to - Grease durability measurement based on K-2220 can be carried out with the configuration other than the measuring needle being the same as in the previous example,
Furthermore, the penetration and penetration of petroleum wax can be measured in the same way. In this way, penetration and penetration both measure the hardness of a substance, and there is no substantial difference between their names.

また、変位検出器はマイクロメータヘツドであ
るとしたが、これに限らず、前記P1,P2の値を
検出できる手段であれば、どのようなものであつ
てもよい。
Further, although the displacement detector is a micrometer head, the present invention is not limited to this, and any means capable of detecting the values of P 1 and P 2 may be used.

さらに、針入度測定用針2と測定試料15との
鉛直方向に沿つた位置関係を調整する移動手段
は、前述では第2モータ22により試料台14が
昇降可能に構成されていたが、試料台14は固定
的なものであつてもよく、第1のモータ9だけで
針入度測定用針2と測定試料15との接触および
可撓性糸5の弛緩を行わせてもよい。また試料台
14を固定する場合、針部1、ストレンゲージ
6、第1モータ9、差動トランス25、留金部3
1等を含む部分が一体となつて試料台14側に移
動できる構成でもよいが、試料台14側を可動と
した方が針部1の移動量が少なくなつて可撓性糸
5に振動等を与える可能が少なくなり、有利であ
る。
Furthermore, the moving means for adjusting the vertical positional relationship between the penetration measuring needle 2 and the measurement sample 15 was configured so that the sample stage 14 could be raised and lowered by the second motor 22 in the above example. The stand 14 may be fixed, and the first motor 9 alone may bring the penetration measuring needle 2 into contact with the measurement sample 15 and loosen the flexible thread 5. In addition, when fixing the sample stage 14, the needle part 1, the strain gauge 6, the first motor 9, the differential transformer 25, the clasp part 3
A structure in which the parts including the first part can be moved as one to the sample stage 14 side may be used, but if the sample stage 14 side is movable, the amount of movement of the needle part 1 will be smaller and the flexible thread 5 will be subject to vibrations, etc. This is advantageous because it reduces the possibility of giving.

さらに、操作手順をメモリ46内に全てプログ
ラムしておくことにより完全に自動化してもよい
し、マニユアル操作を組み合わせたものとしても
よい。
Further, the operating procedure may be fully automated by being programmed in the memory 46, or may be a combination of manual operations.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の通り、本発明によれば、特に熟練を要す
ることなく、高精度な測定結果を容易に得ること
のできる針入度またはちよう度の測定方法および
測定装置を提供できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a method and a measuring device for measuring penetration or penetration, which can easily obtain highly accurate measurement results without requiring special skill.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明を針入度測定装置に適用した一
実施例の全体構成を示す正面図、第2図および第
3図は前記実施例の留金部を拡大して示す平面図
および正面図、第4図は前記実施例の制御系統を
示すブロツク図、第5図は前記実施例におけるス
トレンゲージの出力信号変化を示す線図、第6図
は前記以外の実施例の全体構成を示す正面図、第
7図および第8図は前記以外の実施例における留
金部を示す平面図および一部断面正面図である。 1……針部、2……針入度測定用針、3……重
錘、3A……台座、3B……重錘保持具、4……
針保持具、5……可撓性糸、6……ストレンゲー
ジ、7……マイクロメータヘツド、8……スピン
ドル、8A……ノブ、9……第1モータ、10…
…マイクロメータカウンタ、11,12……リミ
ツトスイツチ、14……試料台、15……測定試
料、16……恒温媒体循環経路、17……循環ポ
ンプ、18……恒温槽、19……ラツク、21…
…ピニオン、22……第2モータ、22,23…
…リミツトスイツチ、31,61……留金部、3
3……把持部材、34……回動軸、35……スプ
リング、36……作動部材、37……リンク、3
8……駆動軸、39……ソレノイド、40……支
持体、41……CPU、62……支持ブロツク、
63……シリンダ孔、64……ピストン、65,
66……貫通孔、67……スプリング。
FIG. 1 is a front view showing the overall configuration of an embodiment in which the present invention is applied to a penetration measuring device, and FIGS. 2 and 3 are a plan view and front view showing an enlarged clasp portion of the embodiment. 4 is a block diagram showing the control system of the embodiment, FIG. 5 is a diagram showing changes in the output signal of the strain gauge in the embodiment, and FIG. 6 shows the overall configuration of an embodiment other than the above. The front view, FIG. 7, and FIG. 8 are a plan view and a partially sectional front view showing a clasp portion in an embodiment other than the above. 1... Needle part, 2... Penetration measurement needle, 3... Weight, 3A... Pedestal, 3B... Weight holder, 4...
Needle holder, 5... Flexible thread, 6... Strain gauge, 7... Micrometer head, 8... Spindle, 8A... Knob, 9... First motor, 10...
... Micrometer counter, 11, 12 ... Limit switch, 14 ... Sample stage, 15 ... Measurement sample, 16 ... Constant temperature medium circulation path, 17 ... Circulation pump, 18 ... Constant temperature oven, 19 ... Rack, 21 …
...Pinion, 22...Second motor, 22, 23...
... Limit switch, 31, 61 ... Clasp part, 3
3... Gripping member, 34... Rotating shaft, 35... Spring, 36... Operating member, 37... Link, 3
8... Drive shaft, 39... Solenoid, 40... Support body, 41... CPU, 62... Support block,
63...Cylinder hole, 64...Piston, 65,
66...Through hole, 67...Spring.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ストレンゲージに連結した可撓性糸から一定
荷重の針入度またはちよう度の測定用針を測定試
料に向けて垂下させ、前記測定用針と測定試料と
を次第に接近させたときの測定用針と測定試料と
の接触を、測定用針と測定試料表面との接触によ
り生じる前記可撓性糸の弛緩に基づき変化する前
記ストレンゲージの出力信号によつて検知し、そ
の後、可撓性糸をさらに弛緩させた状態で測定用
針を測定試料内に一定時間進入させた後、測定用
針を固定し、次いで測定用針を固定したままで、
前記可撓性糸に一定の張りが与られたことが前記
ストレンゲージによつて検知されるまで、可撓性
糸のストレンゲージに連結した端部側を可撓性糸
の緊張方向に移動させ、このときの移動量から測
定用針の測定試料中への進入量を求めることを特
徴とする針入度またはちよう度の測定方法。 2 針入度またはちよう度の測定用針を有すると
ともに全体として一定の重量を有する針部と、こ
の針部を垂下する可撓性糸と、この可撓性糸の他
端側に連結されたストレンゲージと、前記測定用
針の下方に配置された測定試料と、前記測定用針
が測定試料の試料表面に接触する位置と測定用針
が測定試料中に一定時間自由落下した後の位置と
の少なくとも2つの位置において前記測定用針を
係止可能な留具部と、前記測定用針の前記2つの
位置を可撓性糸を介して検出する変位検出器と、
を有することを特徴とする針入度またはちよう度
の測定装置。 3 特許請求の範囲第2項において、前記変位検
出器はマイクロメータヘツドにより構成されると
ともに、このマイクロメータヘツドのスピンドル
に前記ストレンゲージが取付けられたことを特徴
とする針入度またはちよう度の測定装置。 4 特許請求の範囲第2項または第3項におい
て、前記針部には測定用針と分離可能な重錘が設
けられているとともに、測定用針が測定試料の試
料表面に接触する際に重錘による針部への荷重を
解放する重錘保持具が設けられていることを特徴
とする針入度またはちよう度の測定装置。
[Claims] 1. A needle for measuring penetration or penetration with a constant load is suspended from a flexible thread connected to a strain gauge toward a measurement sample, and the measurement needle and the measurement sample are gradually connected to each other. Contact between the measuring needle and the measuring sample when brought close to each other is detected by an output signal of the strain gauge that changes based on relaxation of the flexible thread caused by contact between the measuring needle and the surface of the measuring sample. , After that, the measuring needle is advanced into the measurement sample for a certain period of time with the flexible thread further relaxed, and then the measuring needle is fixed, and then, with the measuring needle fixed,
The end of the flexible thread connected to the strain gauge is moved in the tensioning direction of the flexible thread until the strain gauge detects that a certain tension is applied to the flexible thread. , A method for measuring penetration or penetration, characterized by determining the amount of penetration of the measuring needle into the measurement sample from the amount of movement at this time. 2. A needle having a needle for measuring penetration or penetration and having a constant weight as a whole, a flexible thread hanging down from this needle, and a needle connected to the other end of the flexible thread. a strain gauge placed under the measurement needle, a measurement sample placed below the measurement needle, a position where the measurement needle contacts the sample surface of the measurement sample, and a position after the measurement needle has freely fallen into the measurement sample for a certain period of time. a clasp portion capable of locking the measuring needle in at least two positions; a displacement detector configured to detect the two positions of the measuring needle via a flexible thread;
A device for measuring penetration or penetration, comprising: 3. According to claim 2, the displacement detector is constituted by a micrometer head, and the strain gauge is attached to a spindle of the micrometer head. measuring device. 4. In claim 2 or 3, the needle portion is provided with a weight that is separable from the measurement needle, and the weight is provided when the measurement needle contacts the surface of the measurement sample. A device for measuring penetration or penetration, characterized by being provided with a weight holder that releases the load on the needle portion due to the weight.
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