JPH06160269A - Dynamic viscoelasticity measuring equipment - Google Patents

Dynamic viscoelasticity measuring equipment

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Publication number
JPH06160269A
JPH06160269A JP31040992A JP31040992A JPH06160269A JP H06160269 A JPH06160269 A JP H06160269A JP 31040992 A JP31040992 A JP 31040992A JP 31040992 A JP31040992 A JP 31040992A JP H06160269 A JPH06160269 A JP H06160269A
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JP
Japan
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probe
core
sample
force
displacement
Prior art date
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Pending
Application number
JP31040992A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidetaka Kato
秀隆 加藤
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
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  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

PURPOSE:To allow highly accurate detection of sinusoidal distortion with no thermal effect from heating furnace by measuring displacement of a probe in thrust direction at a part held between two leaf springs through the use of an L-shaped core fixing metal. CONSTITUTION:An L-shaped core fixing metal 7 is secured, at one end thereof, to a part of a probe 4 being secured resiliently through a leaf spring 5 to a housing 14 and a rod 7a penetrates through a hole made through a leaf spring 5 on B side, without contacting therewith, and arranged in parallel therewith. A core 8 and a differential transformer 9 arranged thereabout constitute a detector for detecting displacement in the probe thrust direction. This constitution allows highly accurate detection of distortion of a sample through the transformer 9 even for the stress in radial direction due to micro axial shift at the time of fixing the probe when a sinusoidal stress is applied to the probe 4 in thrust direction. Furthermore, degree of freedom is increased in the fixing position of the core 8 and the transformer 9 susceptible to environmental temperature can be set at a position remote from a heating furnace 15.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、動的粘弾性測定装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dynamic viscoelasticity measuring device.

【0002】[0002]

【従来の技術】動的粘弾性測定において、試料1への応
力の印加及び応答歪の計測は、すべてプローブ4を介し
て行われる。プローブ4のスラスト方向の変位を計測し
プローブの歪量を補正し、試料変形量としている。従
来、加熱炉15からの熱的影響を回避することと、製造上
の理由から差動トランス9と対をなすコア8を図3に示
すように板ばね5と力発生器30のほぼ中間のプローブ4
上に配置し、筐体14に固定された差動トランス9に対す
る相対的変位をもってプローブ4のスラスト方向の変位
として計測していた。
2. Description of the Related Art In dynamic viscoelasticity measurement, application of stress to a sample 1 and measurement of response strain are all performed through a probe 4. The displacement of the probe 4 in the thrust direction is measured and the strain amount of the probe is corrected to obtain the sample deformation amount. Conventionally, for avoiding the thermal influence from the heating furnace 15 and for the reason of manufacturing, the core 8 forming a pair with the differential transformer 9 is disposed in the middle of the leaf spring 5 and the force generator 30 as shown in FIG. Probe 4
The displacement in the thrust direction of the probe 4 is measured by the relative displacement with respect to the differential transformer 9 which is arranged above and fixed to the housing 14.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来のコア8配置
位置によると、プローブ4を組立する際、プローブ4の
スラスト方向と力発生器30の方向が完全に一致しない場
合、プローブ4の力発生器12側の一端にラジアル方向の
応力成分が生じ、図3上ばね5のプローブ固定部分を中
心とし、ばね5のプローブ固定部13から差動トランスコ
アまでの距離に比例したラジアル方向の変位を差動トラ
ンスのコア8に生じる。つまり、プローブ4はB点を固
定点として、プローブ4の力発生器30部分は、ラジアル
方向にたわみを生じることになる。剛性の大きな試料1
をプローブ4の先端にチャッキングした場合、力発生器
12にて正弦応力を試料1に印加した際、差動トランスコ
アに検出される正弦歪において、スラスト方向の歪振幅
に対してラジアル方向の歪振幅が相対的に大きくなり、
正確な試料の正弦歪検出に悪影響を与えるといった問題
があった。
According to the above-described conventional position of the core 8, when the probe 4 is assembled, if the thrust direction of the probe 4 and the direction of the force generator 30 do not completely coincide with each other, the force generation of the probe 4 is generated. A radial stress component is generated at one end on the device 12 side, and a radial displacement proportional to the distance from the probe fixing portion 13 of the spring 5 to the differential transformer core is centered around the probe fixing portion of the upper spring 5 in FIG. It occurs in the core 8 of the differential transformer. That is, the probe 4 has the point B as a fixed point, and the force generator 30 portion of the probe 4 is bent in the radial direction. Sample 1 with high rigidity
Force is applied to the tip of the probe 4,
When a sine stress is applied to the sample 1 at 12, in the sine strain detected by the differential transformer core, the strain amplitude in the radial direction becomes relatively larger than the strain amplitude in the thrust direction,
There is a problem that the sine distortion detection of the accurate sample is adversely affected.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明は、動的粘弾性測定装置において、一端がプ
ローブに対して固定でき他端にて差動トランスコアを固
定したL字形状のコア固定具を導入し、上記コア固定具
のプローブへの固定は2枚の板ばねの間に位置するよう
にし、上記コア固定具の差動トランスコアを固定してい
る一辺がプローブにたいして平行となるように配置し、
2枚の板ばねにはさまれた部分のプローブのスラスト方
向の変位を他の位置にて計測可能とする構成とした。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides an L-shaped dynamic viscoelasticity measuring device in which one end is fixed to a probe and the other end is fixed to a differential transformer core. Introducing the core fixing tool, the fixing of the core fixing tool to the probe is made between the two leaf springs, and one side fixing the differential transformer core of the core fixing tool is parallel to the probe. So that
The configuration is such that the displacement in the thrust direction of the probe sandwiched between the two leaf springs can be measured at another position.

【0005】[0005]

【作用】上記のように構成された動的粘弾性測定装置の
歪検出方式によると、スラスト方向変位を検出しようと
するプローブ部位の両端が板ばね固定による固定端とな
っておりラジアル方向に変位しにくい為、差動トランス
で検出する際、試料の正弦歪を高精度で検出できる。ま
た差動トランスコアはコア固定具にて任意の位置に設定
することが可能な為、温度変化に弱い差動トランスによ
る計測において加熱炉からの熱的な影響を受けにくい場
所での歪検出が可能となる。
According to the strain detecting method of the dynamic viscoelasticity measuring device configured as described above, both ends of the probe portion for detecting the displacement in the thrust direction are fixed ends by fixing the plate spring and are displaced in the radial direction. Since it is difficult to do so, the sine distortion of the sample can be detected with high accuracy when detecting with a differential transformer. Since the differential transformer core can be set at any position with the core fixture, it is possible to detect strain in locations that are not easily affected by the thermal influence of the heating furnace when measuring with a differential transformer that is sensitive to temperature changes. It will be possible.

【0006】[0006]

【実施例】【Example】

(実施例1)以下、本発明を一実施例に示した図1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。試料1は両端
固定端で試料中央部にラジアル方向へ後述する応力を受
ける。チャック3はプローブ4に固定され、プローブ4
はA,Bとの位置にて、2枚の板ばね5、5により筐体
14に弾性的に固定され、かつ、プローブ4の運動は直線
(一次元)方向に規制される。
(Embodiment 1) The present invention will be described in detail below with reference to FIG. 1 showing one embodiment. In the figure, 1 is a sample, and both ends of the sample 1 are fixed and held by a sample holding member 2.
The central portion of is held by the chuck 3. The sample 1 is subjected to a stress, which will be described later, in the radial direction in the central portion of the sample at both fixed ends. The chuck 3 is fixed to the probe 4,
Is a housing with two leaf springs 5 and 5 at the positions A and B.
It is elastically fixed to 14, and the movement of the probe 4 is restricted in a linear (one-dimensional) direction.

【0007】また、板ばね5、5の間、つまり図のAと
Bとの中間位置におけるプローブ4の一部においてL字
状のコア固定具7の一端が固定され、他端にコア8が固
定され、コア8が固定されているコア固定具7のロッド
状7aがB側の板ばね5の図示していない穴を非接触に
て貫通して、プローブ4と平行に配置されている。コア
8の周囲に配置された差動トランス9と、コア8はプロ
ーブスラスト方向の変位を検出する変位検出器を構成
し、差動トランス9の位置は、筐体14に取り付けられた
マイクロメータ10により定められる。
Further, one end of an L-shaped core fixture 7 is fixed between the leaf springs 5 and 5, that is, a part of the probe 4 at an intermediate position between A and B in the figure, and the core 8 is attached to the other end. The rod-shaped 7a of the core fixture 7 that is fixed and has the core 8 fixed thereto passes through a hole (not shown) of the leaf spring 5 on the B side in a non-contact manner and is arranged in parallel with the probe 4. The differential transformer 9 arranged around the core 8 and the core 8 constitute a displacement detector for detecting the displacement in the probe thrust direction, and the position of the differential transformer 9 is the micrometer 10 attached to the housing 14. Is determined by

【0008】さらにプローブ4の一端にはコイルホルダ
ー11が固定され、コイルホルダー11にコイル12が固定さ
れており、コイル12を取り巻く形で筐体14に固定された
マグネット13が配置されており、コイル12とマグネット
13とは力発生器30を構成している。
Further, a coil holder 11 is fixed to one end of the probe 4, a coil 12 is fixed to the coil holder 11, and a magnet 13 fixed to a casing 14 so as to surround the coil 12 is arranged. Coil 12 and magnet
13 and the force generator 30 are configured.

【0009】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15が配設されている。炉15
は、加熱炉制御器17にて伝統的な方法により温度を一定
のプログラムに従って変化させることができる。16は試
料温度検出器であり、試料近傍に配置した図示していな
い熱電対により、試料温度を計測するものである。
On the other hand, a furnace 15 is arranged around the sample 1 for the purpose of setting the temperature environment of the sample 1. Furnace 15
The temperature can be changed according to a certain program in the heating furnace controller 17 by a conventional method. A sample temperature detector 16 measures the sample temperature with a thermocouple (not shown) arranged near the sample.

【0010】図中21は、正弦波発生器であり、正弦波発
生器21の出力(正弦波)は、増幅器20により振幅を調節
され、前記コイル12に送られ、前記マグネット13との共
働により正弦波力を発生する。また増幅器20の出力は、
力検出回路22におくられ、前記正弦波力が算出される。
前記正弦波力の計算は、増幅器20で発生する電流と、力
発生器で発生する力の関係は、詳述されない方法により
1:1に関係づけられていることを利用して行う。
Reference numeral 21 in the drawing is a sine wave generator, and the output (sine wave) of the sine wave generator 21 is adjusted in amplitude by an amplifier 20, sent to the coil 12, and cooperates with the magnet 13. Generates a sine wave force. The output of the amplifier 20 is
The sine wave force is calculated in the force detection circuit 22.
The calculation of the sine wave force is performed by utilizing the fact that the relationship between the current generated by the amplifier 20 and the force generated by the force generator is related 1: 1 by a method not described in detail.

【0011】前記差動トランス9と前記コア8とからな
る変位検出器による変位検出信号は、変位検出回路18に
送られ変位信号に変換される。力検出回路22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・位相差検出器19に送られ力と歪の振幅
比F0 /X0 、及び位相差τが算出される。
A displacement detection signal from a displacement detector composed of the differential transformer 9 and the core 8 is sent to a displacement detection circuit 18 and converted into a displacement signal. The force signal output from the force detection circuit 22 and the displacement signal output from the displacement detection circuit 17 are
They are sent to the amplitude ratio / phase difference detector 19, respectively, and the amplitude ratio F 0 / X 0 of force and strain and the phase difference τ are calculated.

【0012】振幅比、位相差は下式に従い図示しない外
部コンピュータにより試料1の動的粘弾性を表す量が求
められる。 E* =E′+iE″ E′=|E* |cosδ E″=|E* |sinδ tanδ=E″/E′ |E* |=F0 /αX0 δ=ω0 τ E* :複素弾性率 E′:貯蔵弾性率 E″ 損失弾性率 δ :損失角 ω0 :測定周波数 α :試料形状因子 F0 :正弦応力振幅 X0 :正弦歪振幅 τ :位相差 i :虚数 本実施例による装置の動作は、先ず、前記正弦波発生器
21により、所望の周波数の正弦波を発生させ、前記増幅
器20により、該正弦波の振幅を適切に調節した後、該正
弦波をコイル12に送りマグネット13との共働により正弦
波力を発生させる。つまり力発生器30発生した正弦波力
は、コイルホルダー11、プローブ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、この試料1に発生した曲げ(たわみ)歪は、チャッ
ク3、プローブ4、コア固定具7を通じて、プローブス
ラスト方向の変位としてコア8に伝えられ、差動トラン
ス9に対するコア8の変位として検出される。
For the amplitude ratio and the phase difference, an amount representing the dynamic viscoelasticity of the sample 1 is obtained by an external computer (not shown) according to the following equations. E * = E ′ + iE ″ E ′ = | E * | cos δ E ″ = | E * | sin δ tan δ = E ″ / E ′ │E * │ = F 0 / αX 0 δ = ω 0 τ E * : complex elasticity Modulus E ′: Storage modulus E ″ Loss modulus δ: Loss angle ω 0 : Measurement frequency α: Sample shape factor F 0 : Sinusoidal stress amplitude X 0 : Sinusoidal strain amplitude τ: Phase difference i: Imaginary device First, the operation of the sine wave generator
A sine wave having a desired frequency is generated by 21, and the amplitude of the sine wave is appropriately adjusted by the amplifier 20, and then the sine wave is sent to the coil 12 to generate a sine wave force in cooperation with the magnet 13. Let That is, the sinusoidal force generated by the force generator 30 is applied to the sample 1 as bending (flexure) stress through the coil holder 11, the probe 4, and the chuck 3. On the other hand, the bending (deflection) strain generated in the sample 1 is transmitted to the core 8 as a displacement in the probe thrust direction through the chuck 3, the probe 4, and the core fixture 7, and detected as a displacement of the core 8 with respect to the differential transformer 9. To be done.

【0013】この時コア8の変位は、両側をプローブス
ラスト方向のみに変形する2枚の板ばね5、5によりラ
ジアル方向に対して固定されたプローブ4の一部分のス
ラスト方向の変位である為、スラスト方向のみに限定を
うけたものである。前記増幅器20の出力は力検出回路22
に、差動トランス9による変位検出信号は変位検出回路
18にそれぞれ送られ、さらに該述したように力検出回路
22の信号と変位検出回路18の信号は、振幅比・位相差検
出器19に送られ振幅比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、
周知にように試料の粘弾性を表現する量であり、該述し
た計算式により所望の複素弾性率を得る。
At this time, the displacement of the core 8 is a displacement in the thrust direction of a part of the probe 4 fixed in the radial direction by the two leaf springs 5 and 5 which deform both sides only in the probe thrust direction. Limited to the thrust direction only. The output of the amplifier 20 is a force detection circuit 22.
The displacement detection signal from the differential transformer 9 is a displacement detection circuit.
18 sent to each, and as described above, the force detection circuit
The signal of 22 and the signal of the displacement detection circuit 18 are sent to the amplitude ratio / phase difference detector 19 and output as an amplitude ratio signal and a phase difference signal. These two signals (amplitude ratio and phase difference) are
As is well known, this is an amount expressing the viscoelasticity of a sample, and a desired complex elastic modulus is obtained by the above-mentioned calculation formula.

【0014】尚、本実施例において特に言及しなっかっ
たが、力発生器(コイル12,マグネット13)から試料1
にいたるまでの経路での力のロス、すなわち可動部(コ
イル12,コイルホルダー11、プローブ4、コア固定具
7、コア8、チャック3)の質量による慣性力、および
可動部保持の為の粘弾性効果(プローブ4や板ばね5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。
Although not particularly mentioned in the present embodiment, the force generator (coil 12, magnet 13) to the sample 1
Loss of force in the path leading up to, that is, inertial force due to the mass of the movable part (coil 12, coil holder 11, probe 4, core fixture 7, core 8, chuck 3) and viscous force for holding the movable part. The elastic effect (the elastic force of the probe 4 and the leaf spring 5 and the air resistance to the movable part) can be corrected as necessary.

【0015】(実施例2)以下、本発明を一実施例に示
した図2に基づき詳細に説明する。図中1は試料であ
り、試料1の一端は試料ホルダに、他端は試料チャック
3により試料1は固定保持されている。試料1はスラス
ト方向へ後述する応力を受ける。チャック3はプローブ
4に固定され、プローブ4は、2枚の板ばね5、5によ
り機構部保持体40に弾性的に固定され、かつ、プローブ
4の運動は直線(一次元)方向(スラスト方向)に規制
される。
(Embodiment 2) The present invention will be described in detail below with reference to FIG. 2 showing an embodiment. In the figure, reference numeral 1 denotes a sample. One end of the sample 1 is fixedly held by a sample holder and the other end is fixedly held by a sample chuck 3. The sample 1 is subjected to the stress described below in the thrust direction. The chuck 3 is fixed to the probe 4, the probe 4 is elastically fixed to the mechanism holder 40 by the two leaf springs 5 and 5, and the movement of the probe 4 is in a linear (one-dimensional) direction (thrust direction). ).

【0016】また、2つの板ばね5、5の間におけるプ
ローブ4の一部においてL字状のコア固定具7の一端が
固定され、他端にコア8が固定され、コア8が固定され
ているコア固定具7の一辺が板ばね5の図示していない
穴を非接触にて貫通して、プローブ4と平行に配置され
ている。
Further, one end of an L-shaped core fixture 7 is fixed to a part of the probe 4 between the two leaf springs 5 and 5, the core 8 is fixed to the other end, and the core 8 is fixed. One side of the core fixing tool 7 penetrates a hole (not shown) of the leaf spring 5 in a non-contact manner and is arranged in parallel with the probe 4.

【0017】コア8の周囲に配置された差動トランス9
とコア8はプローブのスラスト方向の変位を検出する検
出器を構成し、差動トランス9の位置は、機構部保持体
40に取り付けられたマイクロメータ10により定められ
る。さらにプローブ4の一端にはコイル12が固定されて
おり、コイル12を取り巻く形で機構部保持体40に固定さ
れたマグネット13が配置されており、コイル12とマグネ
ット13とは力発生器30を構成している。
A differential transformer 9 arranged around the core 8
And the core 8 constitute a detector for detecting the displacement of the probe in the thrust direction, and the position of the differential transformer 9 is determined by the mechanical part holder.
Determined by the micrometer 10 attached to 40. Further, a coil 12 is fixed to one end of the probe 4, and a magnet 13 fixed to the mechanism holding body 40 is arranged so as to surround the coil 12, and the coil 12 and the magnet 13 form a force generator 30. I am configuring.

【0018】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15が配設されている。炉15
は、加熱炉制御器17にて伝統的な方法により温度を一定
のプログラムに従って変化させることができる。16は試
料温度検出器であり、試料近傍に配置した図示していな
い熱電対により、試料温度を計測するものである。
On the other hand, a furnace 15 is arranged around the sample 1 for the purpose of setting the temperature environment of the sample 1. Furnace 15
The temperature can be changed according to a certain program in the heating furnace controller 17 by a conventional method. A sample temperature detector 16 measures the sample temperature with a thermocouple (not shown) arranged near the sample.

【0019】図中21は、正弦波発生器であり、正弦波発
生器21の出力(正弦波)は、増幅器20により振幅を調節
され、直流力発生器47および加算回路45に送られる。直
流力発生器47では増幅器20から送られた正弦波出力の振
幅の1.5倍の直流出力を発生し加算回路45に送る。加算
回路45では増幅器48の出力と直流力発生器47の出力が加
算され、加算信号が前記コイル12に送られ、前記マクネ
ット13との共働により加算された力(正弦波交流力と直
流力の合成力)をプローブ4が発生する。また増幅器20
の出力は、力検出回路22におくられ、前記正弦波力が算
出される。前記正弦波力の計算は、増幅器20で発生する
電流と、力発生器で発生する力の関係は、詳述されない
方法により1:1に関係づけられていることを利用して
行う。前記差動トランス9と前記コア8とによる変位検
出信号は、変位検出回路18に送られ変位信号に変換され
る。力検出回路19の出力である力信号と変位検出回路43
の出力である変位信号とは、それぞれ振幅比・位相差検
出器44に送られ正弦波交流力と正弦歪の振幅比F0 /X
0 、及び位相差τが算出される。
Reference numeral 21 in the figure denotes a sine wave generator, and the output (sine wave) of the sine wave generator 21 is adjusted in amplitude by the amplifier 20 and sent to the DC force generator 47 and the addition circuit 45. The DC force generator 47 generates a DC output 1.5 times the amplitude of the sine wave output sent from the amplifier 20 and sends it to the adder circuit 45. In the adder circuit 45, the output of the amplifier 48 and the output of the DC force generator 47 are added, an addition signal is sent to the coil 12, and the added force (sine wave AC force and DC The probe 4 generates a combined force). Also amplifier 20
Is output to the force detection circuit 22, and the sine wave force is calculated. The calculation of the sine wave force is performed by utilizing the fact that the relationship between the current generated by the amplifier 20 and the force generated by the force generator is related 1: 1 by a method not described in detail. The displacement detection signal from the differential transformer 9 and the core 8 is sent to the displacement detection circuit 18 and converted into a displacement signal. Force signal output from force detection circuit 19 and displacement detection circuit 43
The displacement signal which is the output of the sine wave is sent to the amplitude ratio / phase difference detector 44, respectively, and the amplitude ratio F 0 / X of the sine wave AC force and the sine distortion is transmitted.
0 and the phase difference τ are calculated.

【0020】振幅比、位相差は下式に従い図示しない外
部コンピュータにより試料の動的粘弾性を表す量が求め
られる。 E* =E′+iE″ E′=|E* |cosδ E″=|E* |sinδ tanδ=E″/E′ E*|=F0 /αX0 δ=ω0 τ 一方、前記機構部保持体40は歪検出器移動機構に支持さ
れている。該移動機構は、機構部保持体40をボールネジ
32と軸受け38とにより筐体ベース14に固定し、ボールネ
ジ32の一端は駆動ベルト37を介して、筐体ベース14に固
定されたステッピングモータ36に接続されている。
For the amplitude ratio and the phase difference, the amount representing the dynamic viscoelasticity of the sample is obtained by an external computer (not shown) according to the following equations. E * = E ′ + iE ″ E ′ = | E * | cos δ E ″ = | E * | sin δ tan δ = E ″ / E ′ E * | = F 0 / αX 0 δ = ω 0 τ On the other hand, the mechanical part is held The body 40 is supported by a strain detector moving mechanism, which moves the mechanism holder 40 to a ball screw.
The ball screw 32 is fixed to the housing base 14 by a bearing 32 and a bearing 38, and one end of the ball screw 32 is connected to a stepping motor 36 fixed to the housing base 14 via a drive belt 37.

【0021】本実施例による装置の動作は、前記直流力
発生器47の出力により前記コイル12および前記マグネッ
ト13の働きにより、後で印加される交流力振幅の1.5倍
の直流力が発生されると、この直流力はプローブ4およ
びチャック3を介して試料1に伝達される。このとき試
料に生じる歪変形はコア8及び差動トランス9の働きに
より変位検出回路18において検出される。
In the operation of the apparatus according to the present embodiment, the output of the DC force generator 47 causes the coil 12 and the magnet 13 to generate a DC force 1.5 times the AC force amplitude applied later. Then, this DC force is transmitted to the sample 1 via the probe 4 and the chuck 3. At this time, the strain deformation generated in the sample is detected by the displacement detection circuit 18 by the functions of the core 8 and the differential transformer 9.

【0022】次にこの歪信号がパルスモータ駆動回路50
に伝達され、この歪変形を除去する方向にステッピング
モータを駆動し、駆動ベルト37を伝達してボールネジ32
を回転し、軸受け38と機構部保持体40を移動させ歪変形
を取り除く。次に前記正弦波発生器21により、所望の周
波数の正弦波信号を発生させ、前記増幅器20により、該
正弦波の振幅を適切に調節した後、前記直流力発生回路
47および前記加算器45において前記直流力発生器47の出
力(正弦波振幅の1.5 倍)に加算される。前記加算回路
45の直流と正弦波の重畳出力信号は、コイル12に送られ
マグネット13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、プローブ4、チャック3を通じて、
試料1に引っ張り応力として付与される。
Next, this distortion signal is transmitted to the pulse motor drive circuit 50.
Is transmitted to the ball screw 32 by driving the stepping motor in the direction to remove this distortion deformation and transmitting the driving belt 37.
Is rotated to move the bearing 38 and the mechanical unit holder 40 to remove the strain deformation. Next, the sine wave generator 21 generates a sine wave signal of a desired frequency, the amplifier 20 appropriately adjusts the amplitude of the sine wave, and then the DC force generating circuit.
47 and the adder 45 add the output of the DC force generator 47 (1.5 times the amplitude of the sine wave). The adder circuit
The superimposed output signal of DC and sine wave of 45 is sent to the coil 12 to generate a sine wave force in cooperation with the magnet 13. The generated sine wave force passes through the probe 4 and the chuck 3,
A tensile stress is applied to the sample 1.

【0023】一方、この試料1に発生した歪は、チャッ
ク3、プローブ4、コア固定具7を通じて、プローブス
ラスト方向の変位としてコア8に伝えられ、差動トラン
ス9に対するコア8の変位として検出される。この時コ
ア8の変位は、両側をプローブスラスト方向のみに変形
する2枚の板ばね5、5により固定されたプローブ4の
一部分の変位である為、スラスト方向のみに限定をうけ
たものである。前記差動トランス9による変位検出信号
は変位検出回路18に送られ、さらに力検出回路22の信号
と変位検出回路18の信号は、振幅比・位相差検出器19に
送られ振幅比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、周知によ
うに試料の粘弾性を表現する量であり、概述した計算式
により所望の複素弾性率を得る。
On the other hand, the strain generated in the sample 1 is transmitted to the core 8 as a displacement in the probe thrust direction through the chuck 3, the probe 4, and the core fixture 7, and detected as a displacement of the core 8 with respect to the differential transformer 9. It At this time, the displacement of the core 8 is a displacement of a part of the probe 4 fixed by the two leaf springs 5 and 5 whose both sides are deformed only in the probe thrust direction. Therefore, the displacement is limited only in the thrust direction. . The displacement detection signal from the differential transformer 9 is sent to the displacement detection circuit 18, and the signal of the force detection circuit 22 and the signal of the displacement detection circuit 18 are sent to the amplitude ratio / phase difference detector 19 and the amplitude ratio signal and position. It is output as a phase difference signal.
As is well known, these two signals (amplitude ratio and phase difference) are quantities that express the viscoelasticity of the sample, and a desired complex elastic modulus is obtained by the above-described calculation formula.

【0024】尚、本実施例において特に言及しなっかっ
たが、力発生器30(コイル12,マグネット13)から試料
1にいたるまでの経路での力のロス、すなわち可動部
(コイル12,プローブ4,コア固定具7,コア8,チャ
ック3)の質量による慣性力、および可動部保持の為の
粘弾性効果(プローブ4や板ばね5、5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。
Although not particularly mentioned in the present embodiment, the loss of force in the path from the force generator 30 (coil 12, magnet 13) to the sample 1, that is, the movable part (coil 12, probe). 4, correction for inertial force due to the mass of the core fixture 7, core 8, chuck 3) and viscoelastic effect for holding the movable part (elastic force by the probe 4 and leaf springs 5, 5 and air resistance to the movable part) Can be done as needed.

【0025】[0025]

【発明の効果】この発明は、以上説明したように動的粘
弾性測定装置において、2枚の板ばねによって固定され
たプローブの板ばね間の一部分を一端で固定したコア固
定具を導入し、プローブのばね間の変位を他の位置で検
出することを可能にしたことにより以下に記載する効果
を有する。
As described above, according to the present invention, in the dynamic viscoelasticity measuring device, a core fixing tool having one end fixed between the leaf springs of the probe fixed by two leaf springs is introduced. By making it possible to detect the displacement between the springs of the probe at another position, the following effects can be obtained.

【0026】プローブのスラスト方向に正弦応力を印
加した際、プローブ取り付けの際の微小な軸心ずるによ
るラジアル方向の応力に対しても、その方向に変位する
ことがない部分である為、差動トランスによる試料歪検
出が精度よく行われる。 差動トランスコアの取り付け位置の自由度がたかくな
り、環境温度の影響を受けやすい差動トランスの固定位
置を加熱炉からより遠い位置にて設定することができ
る。
When a sinusoidal stress is applied in the thrust direction of the probe, it is a portion that does not displace in the radial direction stress due to a slight axial misalignment when the probe is attached. Sample distortion detection with a transformer is performed accurately. The degree of freedom of the mounting position of the differential transformer core becomes high, and the fixed position of the differential transformer, which is easily affected by the environmental temperature, can be set at a position farther from the heating furnace.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す一部ブロック入り断面
図である。
FIG. 1 is a sectional view with a partial block showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例を示す一部ブロック入り断面
図である。
FIG. 2 is a sectional view with a partial block showing an embodiment of the present invention.

【図3】従来例を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 試料 2 試料保持部材 3 チャック 4 プローブ 5 板ばね 7 コア固定具 8 コア 9 差動トランス 10 マイクロメータ 11 コイルホルダー 12 コイル 13 マグネット 14 筐体 15 炉 16 試料温度検出器 17 加熱炉制御器 18 変位検出回路 19 振幅・位相差算出器 20 増幅器 21 正弦波発生器 22 力検出回路 23 試料ホルダー 24 試料ホルダー 25 チャック 1 sample 2 sample holding member 3 chuck 4 probe 5 leaf spring 7 core fixture 8 core 9 differential transformer 10 micrometer 11 coil holder 12 coil 13 magnet 14 housing 15 furnace 16 sample temperature detector 17 heating furnace controller 18 displacement Detection circuit 19 Amplitude / phase difference calculator 20 Amplifier 21 Sine wave generator 22 Force detection circuit 23 Sample holder 24 Sample holder 25 Chuck

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 筐体と、プローブと、上記プローブに対
して面を垂直に一定の間隔をおいて、上記プローブの2
点をそれぞれ固定しており、他端が上記筐体に固定され
て上記プローブを筐体に対して弾性的に固定する2枚の
板ばねと、上記プローブの一端に位置し上記筐体に固定
され上記プローブのスラスト方向に応力を発生する力発
生器と、上記プローブの他端に位置し試料を把持するチ
ャックと、上記筐体に固定され上記発生力により生じた
プローブスラスト方向の変位を検出する差動トランス
と、差動トランスコアを有する動的粘弾性測定装置にお
いて、一端が上記プローブに固定され他端には上記差動
トランスコアが固定されているコア取り付け部品をを有
し、上記コア取り付け部品の上記プローブへの取り付け
部分が、上記2枚の板ばねの間に位置することを特徴と
した動的粘弾性測定装置。
1. A housing, a probe, and a surface of the probe which are perpendicular to each other and are spaced apart from each other by a predetermined distance.
Two leaf springs that fix the points respectively and the other end is fixed to the housing to elastically fix the probe to the housing, and fixed to the housing at one end of the probe. A force generator that generates stress in the thrust direction of the probe, a chuck that is located at the other end of the probe and that holds the sample, and a displacement in the probe thrust direction that is fixed to the housing and that is generated by the generated force are detected. In the dynamic viscoelasticity measuring device having a differential transformer and a differential transformer core, a core attachment component having one end fixed to the probe and the other end fixed the differential transformer core is provided. The dynamic viscoelasticity measuring device, wherein a mounting portion of the core mounting component to the probe is located between the two leaf springs.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011202959A (en) * 2010-03-24 2011-10-13 Imada Co Ltd Dynamic viscoelasticity measuring instrument and dynamic viscoelasticity measuring method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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