JPH05187992A - 動的粘弾性測定装置 - Google Patents
動的粘弾性測定装置Info
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- JPH05187992A JPH05187992A JP19676792A JP19676792A JPH05187992A JP H05187992 A JPH05187992 A JP H05187992A JP 19676792 A JP19676792 A JP 19676792A JP 19676792 A JP19676792 A JP 19676792A JP H05187992 A JPH05187992 A JP H05187992A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 装置の構造を単純にし、装置全体を小型化
し、そして測定の誤差を少なくすることである。 【構成】 本発明は、材料の動的粘弾性を測定すること
を目的とするため、試料保持部材と試料把持用チャック
と検出棒と検出棒支持部材と変位検出器と変位検出器移
動手段と力発生器と正弦波発生器と増幅器とから構成さ
れ、試料に交流的な応力を付与した際の歪を検出するこ
とにより、応力と歪の間の振幅及び位相差の相関から試
料の粘弾性に関する特性値である複素弾性率を測定でき
るようにしたものである。
し、そして測定の誤差を少なくすることである。 【構成】 本発明は、材料の動的粘弾性を測定すること
を目的とするため、試料保持部材と試料把持用チャック
と検出棒と検出棒支持部材と変位検出器と変位検出器移
動手段と力発生器と正弦波発生器と増幅器とから構成さ
れ、試料に交流的な応力を付与した際の歪を検出するこ
とにより、応力と歪の間の振幅及び位相差の相関から試
料の粘弾性に関する特性値である複素弾性率を測定でき
るようにしたものである。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、動的粘弾性測定装置に
関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、この種の発明に関しては、試料に
交流的な歪を付与し、その際の試料に発生する応力をロ
ードセル等により検出し、応力と歪の間の相関から試料
の複素弾性率を測定するように構成したものがある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、試料に数１０ないし数１００μｍ程度の微小で、し
かも正確な正弦波変位を与えるための機構が複雑なた
め、装置が大型になって扱いにくいという課題に加え
て、ロードセル自体の弾性率が測定に誤差をもたらし易
いという欠点があった。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記の欠点を
なくするために開発されたもので、その主たる構成要件
は、「試料の両端または一端を固定保持する試料保持部
材と、前記試料の周囲に設けられた前記試料の温度環境
を設定するための炉と、前記試料の一部を把持するチャ
ックと、前記チャックを一端で保持する検出棒と、前記
検出棒の他端に設けられ、前記検出棒および前記チャッ
クを介して前記試料に前記検出棒の長手方向に力を加え
る力発生器と、前記力発生器からの力を正弦波力にする
ため正弦波信号を発生する正弦波発生器と、前記力発生
器と前記正弦波発生器の間に設けられ、前記正弦波信号
の振幅を調整する増幅器と、前記増幅器からの信号より
前記試料に加わる正弦波力を検出する力検出回路と、前
記検出棒の一部に固定されたコアと、前記コアを芯とし
て前記コアを取り囲むように設けられた差動トランスと
から構成され、前記試料の歪により生じる前記検出棒の
位置変化を検出するための変位検出器と、前記変位検出
器と接続され前記検出棒の位置変化を示す変位信号を発
生する変位検出回路と、前記力検出器により検出された
力と前記変位検出回路からの変位信号を入力して両者の
振幅を比較し、振幅比を出力する振幅比較回路と、前記
力検出器により検出された力と前記変位検出回路からの
変位信号を入力して両者の位相差を検出し、前記位相差
を出力する位相差検出回路よりなることを特徴とする動
的粘弾性測定装置。」である。 【０００５】 【作用】上記構成の作用は、先ず、正弦波発生器の出力
である正弦波の振幅は増幅器により調節され、増幅器の
出力（正弦波信号）は力発生器に与えられ、力発生器に
発生した力は検出棒を通じて試料に応力として付与され
る。一方、この時試料に生じた歪変形は前記検出棒の一
部に設けられた変位検出器により検出され、応力と歪が
同時に検出されることにより、両者の相関から試料の複
素弾性率を測定するという目的を達成する。 【０００６】 【実施例】以下、本発明を一実施例に示した図面に基づ
き詳細に説明する。図中１は試料であり、試料１の両端
は試料保持部材２により固定保持され、さらに試料１の
中央部はチャック３により把持される。チャック３は検
出棒４に固定され、検出棒４は、板バネ状をなす２枚の
検出棒ホルダ５により筐体１２に弾性的に固定され、か
つ、検出棒４の運動は直線（一次元）方向に規制され
る。また、検出棒４の一部には、コア６が固定され、コ
ア６の周囲に配置された差動トランス７に対するコア６
の変位を検出する。コア６と差動トランス７は位置検出
器を構成し、差動トランス７の位置は、筐体１２に取付
けられたマイクロメータ８により定められる。さらに、
検出棒４の一端にはコイルホルダ９が固定され、コイル
ホルダ９にコイル１０が固定されており、コイル１０を
取巻く形で筐体１２に固定されたマグネット１１が配置
されており、コイル１０とマグネット１１とは力発生器
を構成している。一方、前記試料１の周囲には、試料１
の温度環境を設定する目的で炉１３が配設されている。 【０００７】図中１４は、正弦波発生器であり、正弦波
発生器１４の出力（正弦波信号）は、増幅器１５により
振幅を調節され、前記コイル１０に送られ、前記マグネ
ット１１との共働により正弦波力を発生する。また、増
幅器１５の出力は力検出回路１６に送られ、発生された
前記正弦波力が検出され、前記差動トランス７と前記コ
ア６とによる変位検出信号は、変位検出回路１７に送ら
れ変位信号に変換される。力検出回路１６の出力である
力信号と変位検出回路１７の出力である変位信号とは、
それぞれ振幅比較回路１８および位相差検出回路１９に
送られ、振幅比較回路１８からは振幅比信号が出力さ
れ、位相差検出回路１９からは位相差信号が出力され
る。 【０００８】本実施例による装置の動作は、先ず、前記
正弦波発生器１４により、所望の周波数の正弦波を発生
させ、前記増幅器１５により該正弦波の振幅を適切に調
整した後、該正弦波をコイル１０に送りマグネット１１
との共働により正弦波力を発生させる。発生した正弦波
力は、コイルホルダ９、検出棒４、チャック３を通じ
て、試料１に曲げ（たわみ）応力として付与される。一
方、この際試料１に発生した曲げ（たわみ）歪は、チャ
ック３、検出棒４、を通じてコア６に伝えられ、差動ト
ランス７に対するコア６の変位として検出される。前記
増幅器１５の出力は力検出回路１６に、差動トランス７
による変位検出信号は、変位検出回路１７にそれぞれ送
られ、さらに既述したように振幅比較回路１８および位
相差検出回路１９を通じて、振幅比較信号および位相差
信号として出力される。これら２つの信号（振幅比およ
び位相差）は、周知のように、試料の粘弾性を表現する
量であり、より詳しくは、前者は貯蔵弾性率を、後者は
損失角（粘弾性比）を表している。 【０００９】なお、本実施例において、特に言及しなか
ったが、力発生器（コイル１０およびマグネット１１)
から試料１に到る径路での力のロス、すなわち、可動部
（コイル１０、コイルホルダ９、検出棒４、コア６およ
びチャック３）の質量により慣性力、および可動部保持
のための粘弾性効果（例えば、検出棒４による弾性力や
可動部に対する空気抵抗）に対する補正は、必要に応じ
て行うことができる。 【００１０】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば試料に対
し、正弦波歪ではなく、正弦波応力を与えるように構成
したため、装置の構造を単純にでき、従って装置をコン
パクトに設計でき、しかも、ロードセルを使用しないた
め、特有の弾性率の影響や、そのバラツキを考慮する必
要がないという効果を有する。
関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、この種の発明に関しては、試料に
交流的な歪を付与し、その際の試料に発生する応力をロ
ードセル等により検出し、応力と歪の間の相関から試料
の複素弾性率を測定するように構成したものがある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、試料に数１０ないし数１００μｍ程度の微小で、し
かも正確な正弦波変位を与えるための機構が複雑なた
め、装置が大型になって扱いにくいという課題に加え
て、ロードセル自体の弾性率が測定に誤差をもたらし易
いという欠点があった。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記の欠点を
なくするために開発されたもので、その主たる構成要件
は、「試料の両端または一端を固定保持する試料保持部
材と、前記試料の周囲に設けられた前記試料の温度環境
を設定するための炉と、前記試料の一部を把持するチャ
ックと、前記チャックを一端で保持する検出棒と、前記
検出棒の他端に設けられ、前記検出棒および前記チャッ
クを介して前記試料に前記検出棒の長手方向に力を加え
る力発生器と、前記力発生器からの力を正弦波力にする
ため正弦波信号を発生する正弦波発生器と、前記力発生
器と前記正弦波発生器の間に設けられ、前記正弦波信号
の振幅を調整する増幅器と、前記増幅器からの信号より
前記試料に加わる正弦波力を検出する力検出回路と、前
記検出棒の一部に固定されたコアと、前記コアを芯とし
て前記コアを取り囲むように設けられた差動トランスと
から構成され、前記試料の歪により生じる前記検出棒の
位置変化を検出するための変位検出器と、前記変位検出
器と接続され前記検出棒の位置変化を示す変位信号を発
生する変位検出回路と、前記力検出器により検出された
力と前記変位検出回路からの変位信号を入力して両者の
振幅を比較し、振幅比を出力する振幅比較回路と、前記
力検出器により検出された力と前記変位検出回路からの
変位信号を入力して両者の位相差を検出し、前記位相差
を出力する位相差検出回路よりなることを特徴とする動
的粘弾性測定装置。」である。 【０００５】 【作用】上記構成の作用は、先ず、正弦波発生器の出力
である正弦波の振幅は増幅器により調節され、増幅器の
出力（正弦波信号）は力発生器に与えられ、力発生器に
発生した力は検出棒を通じて試料に応力として付与され
る。一方、この時試料に生じた歪変形は前記検出棒の一
部に設けられた変位検出器により検出され、応力と歪が
同時に検出されることにより、両者の相関から試料の複
素弾性率を測定するという目的を達成する。 【０００６】 【実施例】以下、本発明を一実施例に示した図面に基づ
き詳細に説明する。図中１は試料であり、試料１の両端
は試料保持部材２により固定保持され、さらに試料１の
中央部はチャック３により把持される。チャック３は検
出棒４に固定され、検出棒４は、板バネ状をなす２枚の
検出棒ホルダ５により筐体１２に弾性的に固定され、か
つ、検出棒４の運動は直線（一次元）方向に規制され
る。また、検出棒４の一部には、コア６が固定され、コ
ア６の周囲に配置された差動トランス７に対するコア６
の変位を検出する。コア６と差動トランス７は位置検出
器を構成し、差動トランス７の位置は、筐体１２に取付
けられたマイクロメータ８により定められる。さらに、
検出棒４の一端にはコイルホルダ９が固定され、コイル
ホルダ９にコイル１０が固定されており、コイル１０を
取巻く形で筐体１２に固定されたマグネット１１が配置
されており、コイル１０とマグネット１１とは力発生器
を構成している。一方、前記試料１の周囲には、試料１
の温度環境を設定する目的で炉１３が配設されている。 【０００７】図中１４は、正弦波発生器であり、正弦波
発生器１４の出力（正弦波信号）は、増幅器１５により
振幅を調節され、前記コイル１０に送られ、前記マグネ
ット１１との共働により正弦波力を発生する。また、増
幅器１５の出力は力検出回路１６に送られ、発生された
前記正弦波力が検出され、前記差動トランス７と前記コ
ア６とによる変位検出信号は、変位検出回路１７に送ら
れ変位信号に変換される。力検出回路１６の出力である
力信号と変位検出回路１７の出力である変位信号とは、
それぞれ振幅比較回路１８および位相差検出回路１９に
送られ、振幅比較回路１８からは振幅比信号が出力さ
れ、位相差検出回路１９からは位相差信号が出力され
る。 【０００８】本実施例による装置の動作は、先ず、前記
正弦波発生器１４により、所望の周波数の正弦波を発生
させ、前記増幅器１５により該正弦波の振幅を適切に調
整した後、該正弦波をコイル１０に送りマグネット１１
との共働により正弦波力を発生させる。発生した正弦波
力は、コイルホルダ９、検出棒４、チャック３を通じ
て、試料１に曲げ（たわみ）応力として付与される。一
方、この際試料１に発生した曲げ（たわみ）歪は、チャ
ック３、検出棒４、を通じてコア６に伝えられ、差動ト
ランス７に対するコア６の変位として検出される。前記
増幅器１５の出力は力検出回路１６に、差動トランス７
による変位検出信号は、変位検出回路１７にそれぞれ送
られ、さらに既述したように振幅比較回路１８および位
相差検出回路１９を通じて、振幅比較信号および位相差
信号として出力される。これら２つの信号（振幅比およ
び位相差）は、周知のように、試料の粘弾性を表現する
量であり、より詳しくは、前者は貯蔵弾性率を、後者は
損失角（粘弾性比）を表している。 【０００９】なお、本実施例において、特に言及しなか
ったが、力発生器（コイル１０およびマグネット１１)
から試料１に到る径路での力のロス、すなわち、可動部
（コイル１０、コイルホルダ９、検出棒４、コア６およ
びチャック３）の質量により慣性力、および可動部保持
のための粘弾性効果（例えば、検出棒４による弾性力や
可動部に対する空気抵抗）に対する補正は、必要に応じ
て行うことができる。 【００１０】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば試料に対
し、正弦波歪ではなく、正弦波応力を与えるように構成
したため、装置の構造を単純にでき、従って装置をコン
パクトに設計でき、しかも、ロードセルを使用しないた
め、特有の弾性率の影響や、そのバラツキを考慮する必
要がないという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す一部ブロック図入り断
面図である。 【符号の説明】 １ 試料 ２ 試料保持部材 ３ チャック ４ 検出棒 ５ 検出棒ホルダ ６ コア ７ 差動トランス ８ マイクロメータ ９ コイルホルダ １０ コイル １１ マグネット １２ 筐体 １３ 炉 １４ 正弦波発生器 １５ 増幅器 １６ 力検出回路 １７ 変位検出回路 １８ 振幅比較回路 １９ 位相差検出回路
面図である。 【符号の説明】 １ 試料 ２ 試料保持部材 ３ チャック ４ 検出棒 ５ 検出棒ホルダ ６ コア ７ 差動トランス ８ マイクロメータ ９ コイルホルダ １０ コイル １１ マグネット １２ 筐体 １３ 炉 １４ 正弦波発生器 １５ 増幅器 １６ 力検出回路 １７ 変位検出回路 １８ 振幅比較回路 １９ 位相差検出回路
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 試料の両端または一端を固定保持する試料保持部材と、 前記試料の周囲に設けられた前記試料の温度環境を設定
するための炉と、 前記試料の一部を把持するチャックと、 前記チャックを一端で保持する検出棒と、 前記検出棒の他端に設けられ、前記検出棒および前記チ
ャックを介して前記試料に前記検出棒の長手方向に力を
加える力発生器と、 前記力発生器からの力を正弦波力にするため正弦波信号
を発生する正弦波発生器と、 前記力発生器と前記正弦波発生器の間に設けられ、前記
正弦波信号の振幅を調整する増幅器と、 前記増幅器からの信号より前記試料に加わる正弦波力を
検出する力検出回路と、 前記検出棒の一部に固定されたコアと、前記コアを芯と
して前記コアを取り囲むように設けられた差動トランス
とから構成され、前記試料の歪により生じる前記検出棒
の位置変化を検出するための変位検出器と、 前記変位検出器と接続され前記検出棒の位置変化を示す
変位信号を発生する変位検出回路と、 前記力検出器により検出された力と前記変位検出回路か
らの変位信号を入力して両者の振幅を比較し、振幅比を
出力する振幅比較回路と、 前記力検出器により検出された力と前記変位検出回路か
らの変位信号を入力して両者の位相差を検出し、前記位
相差を出力する位相差検出回路よりなることを特徴とす
る動的粘弾性測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4196767A JP2581635B2 (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 動的粘弾性測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4196767A JP2581635B2 (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 動的粘弾性測定装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28647386A Division JPS63139232A (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | 動的粘弾性測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05187992A true JPH05187992A (ja) | 1993-07-27 |
| JP2581635B2 JP2581635B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=16363287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4196767A Expired - Lifetime JP2581635B2 (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 動的粘弾性測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2581635B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008261658A (ja) * | 2007-04-10 | 2008-10-30 | Ulvac Japan Ltd | 表面形状測定用触針式段差計の空気抵抗補正方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS488308U (ja) * | 1971-06-15 | 1973-01-30 | ||
| JPS5276090A (en) * | 1975-12-22 | 1977-06-25 | Toyo Boorudouin Kk | Method of and apparatus for measuring viscoelasticity of brittle substances |
| JPS5740963A (en) * | 1980-08-25 | 1982-03-06 | Toshiba Corp | Resin-sealed semiconductor device |
-
1992
- 1992-07-23 JP JP4196767A patent/JP2581635B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS488308U (ja) * | 1971-06-15 | 1973-01-30 | ||
| JPS5276090A (en) * | 1975-12-22 | 1977-06-25 | Toyo Boorudouin Kk | Method of and apparatus for measuring viscoelasticity of brittle substances |
| JPS5740963A (en) * | 1980-08-25 | 1982-03-06 | Toshiba Corp | Resin-sealed semiconductor device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008261658A (ja) * | 2007-04-10 | 2008-10-30 | Ulvac Japan Ltd | 表面形状測定用触針式段差計の空気抵抗補正方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2581635B2 (ja) | 1997-02-12 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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