JPH06138010A - Accurate load measuring device in super high vacuum - Google Patents
Accurate load measuring device in super high vacuumInfo
- Publication number
- JPH06138010A JPH06138010A JP30935992A JP30935992A JPH06138010A JP H06138010 A JPH06138010 A JP H06138010A JP 30935992 A JP30935992 A JP 30935992A JP 30935992 A JP30935992 A JP 30935992A JP H06138010 A JPH06138010 A JP H06138010A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load
- vacuum
- chamber
- load cell
- test
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measurement Of Force In General (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は超高真空または高真空の
状態で試験片の引っ張り、圧縮等の荷重測定を行う精密
荷重測定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a precision load measuring device for measuring a load such as pulling or compressing a test piece in an ultrahigh vacuum or high vacuum state.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、材料科学の進展に伴い研究の範囲
が拡大し、例えば金属材料の場合では超高純度金属の生
成とその物理・力学的挙動が注目を集めている。この研
究の一貫として超高真空，高温度化での力学的強度、例
えば引っ張り強度の精密な測定が要請されている。強度
測定の一つの基本として荷重測定があり、そのために従
来よりストレーンゲージによるロードセルまたは精度は
劣るが差動トランスを用いるものがあった。2. Description of the Related Art In recent years, the scope of research has expanded with the progress of material science, and in the case of metal materials, for example, the generation of ultra-high-purity metals and their physical and mechanical behavior have attracted attention. As part of this research, precise measurement of mechanical strength under ultrahigh vacuum and high temperature, such as tensile strength, is required. There is load measurement as one of the basics of strength measurement, and for that reason, a load cell using a strain gauge or a differential transformer, which is inferior in accuracy, has been used.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のトランスジューサ（センサ）は各種の絶縁物質や有機
物接着剤等を使用しているために一般的に高真空域で
は、もはや使用に耐えないものである。このため、通常
はロードセルを真空層の外に搭載し、真空層内圧と大気
圧との差を電気的にまたは機械的に差引し、荷重を測定
している。上記大気圧は常に変動するため微少変動が常
に伴い、精密な荷重測定に適さないという欠点があっ
た。とくに機械的に補正する場合にはさらに摩擦や非線
型性による誤差が加わるという問題があった。本発明の
目的は上記欠点を解決するもので、試験部を汚染するこ
となく精密な荷重測定ができる超高真空における精密荷
重測定装置を提供することにある。However, since these transducers (sensors) use various insulating substances, organic adhesives, etc., they are generally no longer usable in a high vacuum region. . For this reason, the load cell is usually mounted outside the vacuum layer, and the load is measured by electrically or mechanically subtracting the difference between the internal pressure of the vacuum layer and the atmospheric pressure. Since the atmospheric pressure constantly fluctuates, there is always a slight fluctuation, which is not suitable for precise load measurement. In particular, when mechanically correcting, there was a problem that errors due to friction and nonlinearity were added. An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks, and to provide a precision load measuring device in an ultra-high vacuum capable of performing a precise load measurement without contaminating a test part.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明による超高真空における精密荷重測定装置は、
超高真空または高真空下において材料に荷重を掛けて力
学的挙動を測定する荷重測定装置において、試験片と、
この試験片を把持する把持機構を収納する第１の真空層
と、前記第１の真空層と接合部によって接続され、ロー
ドセルが収納された第２の真空層と、前記把持機構と前
記ロードセルとを前記接合部を貫通して結合する力学的
荷重ロッドと、前記第１と第２の真空層の間の接合部に
設けられた前記２つの真空層を分離するための軸方向バ
ネ定数の弱いベローズまたはダイアフラムとからなり、
最初に前記第１および２の真空層とも低真空または中真
空に引き、つぎに第１の真空層のみ超高真空または高真
空に引いた状態で前記試験片の荷重測定を行うように構
成されている。In order to achieve the above object, a precision load measuring device in an ultrahigh vacuum according to the present invention comprises:
In a load measuring device that measures the mechanical behavior by applying a load to a material under ultra-high vacuum or high vacuum, with a test piece,
A first vacuum layer that houses a gripping mechanism that grips the test piece, a second vacuum layer that is connected to the first vacuum layer by a joint and that houses a load cell, the gripping mechanism and the load cell. And a mechanical load rod connecting the two through the joint, and a weak axial spring constant for separating the two vacuum layers provided at the joint between the first and second vacuum layers. Consisting of a bellows or a diaphragm,
First, the first and second vacuum layers are both evacuated to a low vacuum or a medium vacuum, and then only the first vacuum layer is evacuated to an ultra-high vacuum or a high vacuum. ing.
【０００５】[0005]
【作用】上記構成によれば、外部との差圧による荷重誤
差は殆ど生ぜず、精密な荷重測定を試験部の汚染が生じ
ることなく行うことができる。According to the above construction, a load error due to a pressure difference with the outside hardly occurs, and precise load measurement can be performed without causing contamination of the test portion.
【０００６】[0006]
【実施例】以下、図面を参照して本発明をさらに詳しく
説明する。図１は本発明による超高真空における精密荷
重測定装置の実施例を示す概略図である。試験チェンバ
１とロードセルチェンバ２は接合部３によって結合され
ている。試験チェンバ１の内部には試験片９を掴むため
の把持機構が設けられている。把持機構はグリップ７，
８およびグリップ７，８を取り付けた力学的荷重ロッド
１０，１１より構成されている。ロッド１１の一方端
は、試験チェンバ１の上面に設けられた貫通孔１ａより
外部に導出されている。試験チェンバ１１内と大気とを
遮断するためにロッド１１の引出し部分にベローズ４が
設けられている。一方、ロッド１０の他方端は、接合部
３を通ってロードセルチェンバ２の内部に導かれロード
セル１２の一面に固定されている。ロードセル１２の反
対面にはロッド１８が固定され、ロッド１８の他方端
は、ロードセルチェンバ２の下面に設けられた貫通孔２
ａより外部に導出されている。ロードセルチェンバ２内
と大気とを遮断するためにロッド１８の引出し部分にベ
ローズ５が設けられている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in more detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a precision load measuring device in ultrahigh vacuum according to the present invention. The test chamber 1 and the load cell chamber 2 are connected by a joint 3. A gripping mechanism for gripping the test piece 9 is provided inside the test chamber 1. The gripping mechanism is the grip 7,
8 and mechanical load rods 10 and 11 with grips 7 and 8 attached. One end of the rod 11 is led out to the outside from a through hole 1a provided in the upper surface of the test chamber 1. A bellows 4 is provided at a lead-out portion of the rod 11 to shut off the inside of the test chamber 11 from the atmosphere. On the other hand, the other end of the rod 10 is guided to the inside of the load cell chamber 2 through the joint portion 3 and fixed to one surface of the load cell 12. A rod 18 is fixed to the opposite surface of the load cell 12, and the other end of the rod 18 has a through hole 2 provided in the lower surface of the load cell chamber 2.
It is derived from a. A bellows 5 is provided at the lead-out portion of the rod 18 to shut off the inside of the load cell chamber 2 from the atmosphere.
【０００７】接合部３部分には、試験チェンバ１内とロ
ードセルチェンバ２内とを分離するために軸方向バネ定
数の弱いベローズ（またはダイヤフラム）６が設けられ
ている。試験チェンバ１は、排気管に接続され弁１３を
介してターボ分子ポンプ１６に接続されている。ターボ
分子ポンプ１６を通った排気管は弁１５を介してさらに
ロータリポンプ１７に接続されている。ロードセルチェ
ンバ２は、同様に排気管に接続され弁１４を介した排気
管は、弁１５とロータリポンプ１７の間の排気管に接続
されている。A bellows (or diaphragm) 6 having a weak axial spring constant is provided at the joint portion 3 in order to separate the interior of the test chamber 1 and the interior of the load cell chamber 2. The test chamber 1 is connected to an exhaust pipe and is connected to a turbo molecular pump 16 via a valve 13. The exhaust pipe passing through the turbo molecular pump 16 is further connected to the rotary pump 17 via the valve 15. The load cell chamber 2 is similarly connected to the exhaust pipe, and the exhaust pipe via the valve 14 is connected to the exhaust pipe between the valve 15 and the rotary pump 17.
【０００８】この実施例で用いているロードセル１２
は、引っ張り荷重を測定するタイプである。ロードセル
１２は、鋼製の円柱の周囲にひずみを電気抵抗に変換す
るひずみゲージを接着したもので、これがロードボタン
に結合されている。ロードボタンに荷重が加わわると、
応力比例したひずみが発生し、ひずみに応じてひずみゲ
ージの電気抵抗が変化するため流れる電流が変化する。
この電流をディジタル信号に変化して荷重を表示するも
のである。荷重測定に際しては、図１に示すようにロッ
ド１１と１８が上下に力Ｆで引っ張られる。なお、ほと
んどの場合伸びる量は非常の少ないので、一般にはロッ
ド１８の他方端は固定される。Load cell 12 used in this embodiment
Is a type that measures a tensile load. The load cell 12 is formed by adhering a strain gauge for converting strain to electric resistance around a steel cylinder, and this is connected to a load button. When a load is applied to the load button,
A strain proportional to the stress is generated, and the electric resistance of the strain gauge changes according to the strain, so that the flowing current changes.
This current is converted into a digital signal to display the load. When measuring the load, the rods 11 and 18 are pulled up and down by force F as shown in FIG. In most cases, the amount of extension is very small, so the other end of the rod 18 is generally fixed.
【０００９】つぎに荷重測定の手順について説明する。
図１に示すように試験片９がグリップで把持され、一軸
荷重系が構成されている。弁１３，１４および１５を開
き、ロータリポンプ１７を駆動して試験チェンバ１内お
よびロードセルチェンバ２内を低真空度または中真空度
まで引く。弁１５を閉じターボ分子ポンプ１６を駆動し
て試験チェンバ１内のみを超高真空度まで引く。図２に
真空度の区分を示す。低真空は１Ｔｏｒｒまで、中真空
は１Ｔｏｒｒから１０-3Ｔｏｒｒまで、高真空は１０-3
Ｔｏｒｒから１０-7Ｔｏｒｒまで、超高真空は１０-7Ｔ
ｏｒｒから１０-11 Ｔｏｒｒまでに概ね区分される。本
発明では例えばロードセルチェンバ２内の気圧Ｐ2 は１
０-2Ｔｏｒｒから１０-3Ｔｏｒｒまでに、試験チェンバ
１内のＰ1 は１０-6Ｔｏｒｒから１０-11 Ｔｏｒｒまで
に設定される。このように試験チェンバ１内は超高真空
度の状態に、ロードセルチェンバ２内は低真空度または
中真空度の状態にして荷重測定を行う。なお、必要に応
じて試験チェンバ１内を高真空度にしても良い。ここ
で、ロードセル１２は把持機構すなわちロッド，グリッ
プの荷重が加わった状態で電位バイアスを調節してロー
ドセルの荷重表示を予め０表示にしておく。Next, the procedure for measuring the load will be described.
As shown in FIG. 1, the test piece 9 is gripped by a grip to form a uniaxial load system. The valves 13, 14 and 15 are opened, and the rotary pump 17 is driven to draw the inside of the test chamber 1 and the load cell chamber 2 to a low vacuum level or a medium vacuum level. The valve 15 is closed and the turbo molecular pump 16 is driven to draw only the inside of the test chamber 1 to an ultrahigh vacuum level. FIG. 2 shows the classification of the degree of vacuum. Low vacuum is 1 Torr, medium vacuum is 1 Torr to 10 -3 Torr, high vacuum is 10 -3.
Ultra high vacuum is 10 -7 T from Torr to 10 -7 Torr
It is roughly classified from orr to 10 -11 Torr. In the present invention, for example, the pressure P 2 in the load cell chamber 2 is 1
From 0 -2 Torr to 10 -3 Torr, P 1 in the test chamber 1 is set from 10 -6 Torr to 10 -11 Torr. As described above, the load measurement is performed with the inside of the test chamber 1 in an ultrahigh vacuum state and the inside of the load cell chamber 2 in a low vacuum state or an intermediate vacuum state. Note that the inside of the test chamber 1 may be set to a high degree of vacuum if necessary. Here, in the load cell 12, the load bias of the load cell is adjusted to 0 in advance by adjusting the potential bias while the load of the gripping mechanism, that is, the rod and the grip is applied.
【００１０】真空状態で荷重系に加わる差圧による荷重
Ｐｄはつぎのようにして算出される。試験チェンバ１内
の気圧Ｐ1 が１０-10 Ｔｏｒｒ、ロードセルチェンバ２
内の気圧Ｐ2 が１０-3Ｔｏｒｒにそれぞれ設定されたと
する。２槽を分離しているベローズへ加わる差圧ΔＰ
は、 ΔＰ＝１０-3Ｔｏｒｒ−１０-10 Ｔｏｒｒ≒１０-3Ｔｏ
ｒｒ ＝０．１３Ｐａ であり、２槽の接合部３の直径を５ｃｍ（０．０５ｍ）
とすると、断面積Ｓは、０．００１９６ｍ2 であるの
で、この真空状態で荷重系に加わる差圧による荷重Ｐｄ
は、 Ｐｄ＝ΔＰ×Ｓ＝０．００１９６ｍ2 ×０．１３Ｐａ ＝０．０００２５５Ｎ（ニュートン） となる。この差圧は実際の測定荷重に比較し、非常に小
さく無視できる。The load Pd due to the differential pressure applied to the load system in a vacuum state is calculated as follows. Pressure P 1 of the test chamber 1 is 10 -10 Torr, the load cell chamber 2
It is assumed that the internal pressure P 2 is set to 10 −3 Torr. Differential pressure ΔP applied to the bellows separating the two tanks
Is ΔP = 10 −3 Torr −10 −10 Torr≈10 −3 To
rr = 0.13 Pa, and the diameter of the joint 3 of the two tanks is 5 cm (0.05 m).
Then, since the cross-sectional area S is 0.00196 m 2 , the load Pd due to the differential pressure applied to the load system in this vacuum state.
Is Pd = ΔP × S = 0.00196 m 2 × 0.13 Pa = 0.000255 N (Newton). This differential pressure is very small compared to the actual measured load and can be ignored.
【００１１】なお、槽の分離に用いられるベローズのバ
ネ定数による荷重は存在するので、上述したようにバネ
定数の小さいベローズを用いる必要がある。ダイヤフラ
ムが用いられたときも同様である。しかしながら、実際
にはロードセルを試験荷重軸系の固定側に配置すること
により、ロードセル・ロード系の剛性を考慮すれば、当
該ベローズ部分において高々０．１ｍｍの変位しかなく
この分の荷重も実用上無視できる。Since there is a load due to the spring constant of the bellows used for separating the tank, it is necessary to use the bellows having a small spring constant as described above. The same is true when a diaphragm is used. However, in actuality, by disposing the load cell on the fixed side of the test load shaft system, and considering the rigidity of the load cell / load system, the bellows portion has a displacement of at most 0.1 mm, and the load for this is practically required. Can be ignored.
【００１２】[0012]
【発明の効果】以上、説明したように本発明は、第１の
真空槽に試験片の把持機構を収納し、この第１の真空槽
に接続された第２の真空槽にロードセルを収納し、これ
ら２層を分離するバネ定数の弱いベローズまたはダイア
フラムを設け、荷重測定の際、第１の真空槽を超高真空
または高真空にし、第２の真空装置を低真空または中真
空にした状態で荷重測定することにより、真空状態で荷
重系に加わる差圧による荷重はほどんど無視できるの
で、試験部分を汚染することなく、超高真空下での精密
な荷重測定が可能になる。As described above, according to the present invention, the test piece gripping mechanism is housed in the first vacuum chamber, and the load cell is housed in the second vacuum chamber connected to the first vacuum chamber. , A bellows or a diaphragm having a weak spring constant for separating these two layers is provided, and the first vacuum chamber is set to an ultrahigh vacuum or a high vacuum and the second vacuum device is set to a low vacuum or a medium vacuum when the load is measured. Since the load due to the differential pressure applied to the load system in a vacuum state can be almost neglected by measuring the load with, the precise load measurement under ultra-high vacuum becomes possible without contaminating the test part.
【図１】本発明による超高真空における精密荷重測定装
置の実施例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a precision load measuring device in ultra-high vacuum according to the present invention.
【図２】真空度の区分を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining division of vacuum degree.
１ 試験チェンバ ２ ロードセルチェンバ ３ 接合部 ４，５ ベローズ ６ セパレーションベローズ ７，８ グリップ ９ 試験片 １０，１１，１８ ロッド １２ ロードセル １３，１４，１５ 弁 １６ ターボ分子ポンプ １７ ロータリポンプ 1 Test Chamber 2 Load Cell Chamber 3 Joints 4,5 Bellows 6 Separation Bellows 7,8 Grip 9 Test Pieces 10,11,18 Rod 12 Load Cell 13,14,15 Valve 16 Turbo Molecular Pump 17 Rotary Pump
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成４年１２月２日[Submission date] December 2, 1992
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】請求項１[Name of item to be corrected] Claim 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００４[Correction target item name] 0004
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明による超高真空における精密荷重測定装置は、
超高真空または高真空下において材料に荷重を掛けて力
学的挙動を測定する荷重測定装置において、試験片と、
この試験片を保持するつかみ具を収納する第１の真空層
と、前記第１の真空層と接合部によって接続され、ロー
ドセルが収納された第２の真空層と、前記つかみ具と前
記ロードセルとを前記接合部を貫通して結合する力学的
荷重ロッドと、前記第１と第２の真空層の間の接合部に
設けられた前記２つの真空層を分離するための軸方向バ
ネ定数の弱いベローズまたはダイアフラムとからなり、
最初に前記第１および２の真空層とも低真空または中真
空に引き、つぎに第１の真空層のみ超高真空または高真
空に引いた状態で前記試験片の荷重測定を行うように構
成されている。In order to achieve the above object, a precision load measuring device in an ultrahigh vacuum according to the present invention comprises:
In a load measuring device that measures the mechanical behavior by applying a load to a material under ultra-high vacuum or high vacuum, with a test piece,
A first vacuum layer for accommodating a grip for holding the test piece, a second vacuum layer connected to the first vacuum layer by a joint and accommodating a load cell, the grip and the load cell, And a mechanical load rod connecting the two through the joint, and a weak axial spring constant for separating the two vacuum layers provided at the joint between the first and second vacuum layers. Consisting of a bellows or a diaphragm,
First, the first and second vacuum layers are both evacuated to a low vacuum or a medium vacuum, and then only the first vacuum layer is evacuated to an ultra-high vacuum or a high vacuum. ing.
【手続補正３】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００６[Correction target item name] 0006
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【０００６】[0006]
【実施例】以下、図面を参照して本発明をさらに詳しく
説明する。図１は本発明による超高真空における精密荷
重測定装置の実施例を示す概略図である。試験チェンバ
１とロードセルチェンバ２は接合部３によって結合され
ている。試験チェンバ１の内部には試験片９を掴むため
のつかみ具が設けられている。つかみ具はグリップ７，
８およびグリップ７，８を取り付けた力学的荷重ロッド
１０，１１より構成されている。ロッド１１の一方端
は、試験チェンバ１の上面に設けられた貫通孔１ａより
外部に導出されている。試験チェンバ１１内と大気とを
遮断するためにロッド１１の引出し部分にベローズ４が
設けられている。一方、ロッド１０の他方端は、接合部
３を通ってロードセルチェンバ２の内部に導かれロード
セル１２の一面に固定されている。ロードセル１２の反
対面にはロッド１８が固定され、ロッド１８の他方端
は、ロードセルチェンバ２の下面に設けられた貫通孔２
ａより外部に導出されている。ロードセルチェンバ２内
と大気とを遮断するためにロッド１８の引出し部分にベ
ローズ５が設けられている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in more detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a precision load measuring device in ultrahigh vacuum according to the present invention. The test chamber 1 and the load cell chamber 2 are connected by a joint 3. A gripping tool for gripping the test piece 9 is provided inside the test chamber 1. The grip is a grip 7,
8 and mechanical load rods 10 and 11 with grips 7 and 8 attached. One end of the rod 11 is led out to the outside from a through hole 1a provided in the upper surface of the test chamber 1. A bellows 4 is provided at a lead-out portion of the rod 11 to shut off the inside of the test chamber 11 from the atmosphere. On the other hand, the other end of the rod 10 is guided to the inside of the load cell chamber 2 through the joint portion 3 and fixed to one surface of the load cell 12. A rod 18 is fixed to the opposite surface of the load cell 12, and the other end of the rod 18 has a through hole 2 provided in the lower surface of the load cell chamber 2.
It is derived from a. A bellows 5 is provided at the lead-out portion of the rod 18 to shut off the inside of the load cell chamber 2 from the atmosphere.
【手続補正４】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００８[Correction target item name] 0008
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【０００８】この実施例で用いているロードセル１２
は、引っ張り圧縮荷重を測定するタイプである。ロード
セル１２は、鋼製の円柱の周囲にひずみを電気抵抗に変
換するひずみゲージを接着したもので、これがロードボ
タンに結合されている。ロードボタンに荷重が加わわる
と、応力比例したひずみが発生し、ひずみに応じてひず
みゲージの電気抵抗が変化するため流れる電流が変化す
る。この電流を変換して荷重を表示するものである。荷
重測定に際しては、図１に示すようにロッド１１と１８
が上下に力Ｆで引っ張られる。なお、一般にはロッド１
８の他方端は固定される。Load cell 12 used in this embodiment
Is a type that measures tensile compression load. The load cell 12 is formed by adhering a strain gauge for converting strain to electric resistance around a steel cylinder, and this is connected to a load button. When a load is applied to the load button, a strain proportional to the stress is generated, and the electric resistance of the strain gauge changes according to the strain, so that the flowing current changes. This current is converted and the load is displayed. When measuring the load, as shown in FIG.
Is pulled up and down with force F. It should be noted that the General rod 1
The other end of 8 is fixed.
【手続補正５】[Procedure Amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００９[Correction target item name] 0009
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【０００９】つぎに荷重測定の手順について説明する。
図１に示すように試験片９がグリップで保持され、一軸
荷重系が構成されている。弁１３，１４および１５を開
き、ロータリポンプ１７を駆動して試験チェンバ１内お
よびロードセルチェンバ２内を低真空度または中真空度
まで引く。弁１５を閉じターボ分子ポンプ１６を駆動し
て試験チェンバ１内のみを超高真空度まで引く。図２に
真空度の区分を示す。低真空は１Ｔｏｒｒまで、中真空
は１Ｔｏｒｒから１０-3Ｔｏｒｒまで、高真空は１０-3
Ｔｏｒｒから１０-7Ｔｏｒｒまで、超高真空は１０-7Ｔ
ｏｒｒから１０-11 Ｔｏｒｒまでに概ね区分される。本
発明では例えばロードセルチェンバ２内の気圧Ｐ2 は１
０-2Ｔｏｒｒから１０-3Ｔｏｒｒまでに、試験チェンバ
１内のＰ1 は１０-6Ｔｏｒｒから１０-11 Ｔｏｒｒまで
に設定される。このように試験チェンバ１内は超高真空
度の状態に、ロードセルチェンバ２内は低真空度または
中真空度の状態にして荷重測定を行う。なお、必要に応
じて試験チェンバ１内を高真空度にしても良い。ここ
で、ロードセル１２はつかみ具すなわちロッド，グリッ
プの荷重が加わった状態で電位バイアスを調節してロー
ドセルの荷重表示を予め０表示にしておく。Next, the procedure for measuring the load will be described.
As shown in FIG. 1, the test piece 9 is held by a grip to form a uniaxial load system. The valves 13, 14 and 15 are opened, and the rotary pump 17 is driven to draw the inside of the test chamber 1 and the load cell chamber 2 to a low vacuum level or a medium vacuum level. The valve 15 is closed and the turbo molecular pump 16 is driven to draw only the inside of the test chamber 1 to an ultrahigh vacuum level. FIG. 2 shows the classification of the degree of vacuum. Low vacuum is 1 Torr, medium vacuum is 1 Torr to 10 -3 Torr, high vacuum is 10 -3.
Ultra high vacuum is 10 -7 T from Torr to 10 -7 Torr
It is roughly classified from orr to 10 -11 Torr. In the present invention, for example, the pressure P 2 in the load cell chamber 2 is 1
From 0 -2 Torr to 10 -3 Torr, P 1 in the test chamber 1 is set from 10 -6 Torr to 10 -11 Torr. As described above, the load measurement is performed with the inside of the test chamber 1 in an ultrahigh vacuum state and the inside of the load cell chamber 2 in a low vacuum state or an intermediate vacuum state. Note that the inside of the test chamber 1 may be set to a high degree of vacuum if necessary. In the load cell 12, the load bias of the load cell is adjusted in advance with the load of the gripping tool, that is, the rod and the grip being applied, and the load display of the load cell is set to 0 in advance.
【手続補正６】[Procedure correction 6]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１２[Correction target item name] 0012
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００１２】[0012]
【発明の効果】以上、説明したように本発明は、第１の
真空槽に試験片のつかみ具を収納し、この第１の真空槽
に接続された第２の真空槽にロードセルを収納し、これ
ら２層を分離するバネ定数の弱いベローズまたはダイア
フラムを設け、荷重測定の際、第１の真空槽を超高真空
または高真空にし、第２の真空装置を低真空または中真
空にした状態で荷重測定することにより、真空状態で荷
重系に加わる差圧による荷重はほどんど無視できるの
で、試験部分を汚染することなく、標準化されたロード
セルによって超高真空下での精密な荷重測定が可能にな
る。As described above, according to the present invention, the grip of the test piece is stored in the first vacuum chamber, and the load cell is stored in the second vacuum chamber connected to the first vacuum chamber. , A bellows or a diaphragm having a weak spring constant for separating these two layers is provided, and the first vacuum chamber is set to an ultrahigh vacuum or a high vacuum and the second vacuum device is set to a low vacuum or a medium vacuum when the load is measured. Since the load due to the differential pressure applied to the load system in a vacuum state can be almost ignored by measuring the load with, the standardized load can be applied without contaminating the test part.
The cell enables precise load measurement under ultra high vacuum.
Claims (1)
荷重を掛けて力学的挙動を測定する荷重測定装置におい
て、 試験片と、この試験片を把持する把持機構を収納する第
１の真空層と、 前記第１の真空層と接合部によって接続され、ロードセ
ルが収納された第２の真空層と、 前記把持機構と前記ロードセルとを前記接合部を介して
結合する力学的荷重ロッドと、 前記第１と第２の真空層の間の接合部に設けられた前記
２つの真空層を分離するための軸方向バネ定数の弱いベ
ローズまたはダイアフラムとからなり、 最初に前記第１および２の真空層とも低真空または中真
空に引き、つぎに第１の真空層のみ超高真空または高真
空に引いた状態で前記試験片の荷重測定を行うことを特
徴とする超高真空における精密荷重測定装置。1. A load measuring device for measuring a mechanical behavior by applying a load to a material under ultra-high vacuum or high vacuum, wherein a first vacuum layer containing a test piece and a holding mechanism for holding the test piece. A second vacuum layer that is connected to the first vacuum layer by a joint and houses a load cell; a mechanical load rod that couples the gripping mechanism and the load cell via the joint; A bellows or a diaphragm having a low axial spring constant for separating the two vacuum layers provided at the joint between the first and second vacuum layers, and the first and second vacuum layers A precision load measuring device in ultra-high vacuum, characterized in that the load of the test piece is measured in a state of being evacuated to low vacuum or medium vacuum, and then being pulled to ultra-high vacuum or high vacuum of only the first vacuum layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30935992A JPH06138010A (en) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | Accurate load measuring device in super high vacuum |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30935992A JPH06138010A (en) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | Accurate load measuring device in super high vacuum |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06138010A true JPH06138010A (en) | 1994-05-20 |
Family
ID=17992055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30935992A Pending JPH06138010A (en) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | Accurate load measuring device in super high vacuum |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06138010A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013142610A (en) * | 2012-01-11 | 2013-07-22 | Taiyo Nippon Sanso Corp | Low temperature tensile testing machine |
-
1992
- 1992-10-23 JP JP30935992A patent/JPH06138010A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013142610A (en) * | 2012-01-11 | 2013-07-22 | Taiyo Nippon Sanso Corp | Low temperature tensile testing machine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4938068A (en) | Pressure transducer | |
| JP4680854B2 (en) | Mechanical property test equipment | |
| US5457999A (en) | Method and apparatus for measurement of forces and pressures using tensioned bellows | |
| US20070113668A1 (en) | Pressure Sensor Housing and Configuration | |
| US20020073533A1 (en) | Very high pressure miniature sensing and mounting technique | |
| JP7157477B2 (en) | pressure sensor | |
| EP1065488B1 (en) | Relative pressure sensor | |
| Wang et al. | Graphene diaphragm analysis for pressure or acoustic sensor applications | |
| JP2006349487A (en) | Testing machine of mechanical characteristics | |
| JPH06138010A (en) | Accurate load measuring device in super high vacuum | |
| GB2225434A (en) | Measuring shear stress and strain characteristics of adhesives | |
| CN111198131A (en) | Measuring device and measuring method for volume expansion characteristic of material under tensile load | |
| CN114608763B (en) | Evacuation-leak detection assembly, integrated detection container assembly, leak detection apparatus, and leak detection method | |
| CN114646432B (en) | Component partition leak detection box body assembly, combined assembly, leak detection system and leak detection method | |
| Dibeler et al. | Diaphragm type micromanometer for use on a mass spectrometer | |
| Abbott et al. | Vacuum technology considerations for mass metrology | |
| JPH0639322Y2 (en) | Load detection device for material testing machine | |
| US6425291B1 (en) | Relative-pressure sensor having a gas-filled bellows | |
| Tong et al. | Free standing stress amplification structure for ultrasensitive 3C-SiC/Si pressure sensor | |
| JPH11258132A (en) | Creep test apparatus | |
| JPH04301742A (en) | Test jig with load detection device | |
| CN112268654B (en) | Method for testing and calibrating stress of pneumatic valve | |
| CN215865577U (en) | Force cell sensor mounting device | |
| JPH0264431A (en) | Inspecting and calibrating method of fluid pressure sensor | |
| Abbott et al. | An Introduction to Mass Metrology in Vacuum |