JPH07111392B2 - Material testing machine - Google Patents
Material testing machineInfo
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- JPH07111392B2 JPH07111392B2 JP1224925A JP22492589A JPH07111392B2 JP H07111392 B2 JPH07111392 B2 JP H07111392B2 JP 1224925 A JP1224925 A JP 1224925A JP 22492589 A JP22492589 A JP 22492589A JP H07111392 B2 JPH07111392 B2 JP H07111392B2
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- JP
- Japan
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- load
- displacement
- detection data
- data
- test piece
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、同一生産単位(ロット)当りの供試体の荷重
−変位特性を精度良く求めることができる材料試験機に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Field of Industrial Application The present invention relates to a material testing machine capable of accurately determining load-displacement characteristics of a test piece per the same production unit (lot).
B.従来の技術 従来から、例えば第5図に示すようにテーブル1上に一
対のねじ棹2を立設し、そこにクロスヘッド3を横架
し、モータ4によりねじ棹2を回転してクロスヘッド3
を昇降させることにより供試体TPを負荷する材料試験機
が知られている。供試体TPを圧縮または引張負荷しなが
らロードセル5と伸び計6(あるいはパルスエンコーダ
7)によって供試体の負荷荷重に対する変位を所定時間
間隔でサンプリングし、そのサンプリングした負荷荷重
と変位データに基づいて供試体の荷重−変位特性を測定
する。B. Conventional Technology Conventionally, for example, as shown in FIG. 5, a pair of screw rods 2 are erected on a table 1, a crosshead 3 is horizontally mounted on the table, and a screw 4 is rotated by a motor 4. Cross head 3
A material testing machine is known in which a specimen TP is loaded by moving up and down. The load cell 5 and the extensometer 6 (or the pulse encoder 7) are used to sample the displacement of the sample TP with respect to the load while compressing or tensioning the sample TP at predetermined time intervals, and the sample is provided based on the sampled load and displacement data. The load-displacement characteristic of the sample is measured.
C.発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の材料試験機においては、同一
生産単位における複数の供試体の荷重−変位特性の平均
値を求める場合、サンプリング順番号を共通基準として
同じサンプリング順番号における変位と荷重のデータを
平均して同一生産単位における供試体の荷重−変位特性
の平均値を求めている。このため、同一生産単位であっ
ても変位量の増加速度にばらつきがある場合、同一のサ
ンプリング順番号の変位の値がばらつき、同一生産単位
における変位に対する荷重の平均値が正確に測定できな
いという問題点があった。また、各供試体ごとの荷重−
変位曲線から任意の変位に対する荷重を平均すると上述
の方式で得られたデータと合致しなくなる。C. Problem to be Solved by the Invention However, in the above-mentioned conventional material testing machine, when obtaining an average value of load-displacement characteristics of a plurality of specimens in the same production unit, the same sampling order is used with the sampling order number as a common reference. The average of the load-displacement characteristics of the specimen in the same production unit is obtained by averaging the displacement and load data in the numbers. For this reason, when the increase rate of the displacement amount varies even in the same production unit, the displacement value of the same sampling order number varies, and the average value of the load for the displacement in the same production unit cannot be accurately measured. There was a point. In addition, the load for each specimen −
Averaging the load for any given displacement from the displacement curve does not match the data obtained with the above method.
本発明の技術的課題は、同一生産単位における供試体の
荷重−変位特性の平均値を正確に測定することにある。A technical problem of the present invention is to accurately measure an average value of load-displacement characteristics of a test piece in the same production unit.
D.課題を解決するための手段 本発明は、供試体を負荷する負荷機構と、供試体に働く
負荷荷重を検出する荷重検出手段と、負荷時の供試体の
変位を検出する変位検出手段と、所定の時間間隔でサン
プリングされる両検出手段の検出データに基づいて荷重
−変位曲線を測定する手段とを備える材料試験機に適用
される。上述の技術的課題は、荷重または変位の検出デ
ータが予め定めた複数の値を越えているか否かを判定す
る判定手段と、検出データが予め定めたそれぞれの値を
超えていると判定されると荷重と変位の検出データを記
憶する記憶手段と、予め定めた一方の検出データに対す
る他方の検出データを記憶手段に記憶されている順次の
検出データにより補間演算する補間演算手段と、複数の
供試体の同一荷重または同一変位に対する補間演算結果
の平均値を演算する平均演算手段とを備えることで解決
される。D. Means for solving the problem The present invention is a load mechanism for loading a test piece, a load detection means for detecting a load applied to the test piece, and a displacement detection means for detecting a displacement of the test piece under load. , A means for measuring a load-displacement curve based on the detection data of both detection means sampled at a predetermined time interval. The above-mentioned technical problem is determined by determining means for determining whether or not load or displacement detection data exceeds a plurality of predetermined values, and it is determined that the detection data exceeds each of the predetermined values. Storage means for storing detection data of load and displacement, interpolation calculation means for performing interpolation calculation of the other detection data for one predetermined detection data by the sequential detection data stored in the storage means, and a plurality of storage means. The problem can be solved by including an average calculation means for calculating an average value of the interpolation calculation results for the same load or the same displacement of the sample.
E.作用 例えば、所定時間間隔でサンプリングした変位が予め定
めた変位を超えるたびに変位と荷重の検出データを記憶
していき、これらの順に記憶された変位および荷重の検
出データに基づいて所定変位に対する荷重を補間演算
し、さらに複数の供試体の同一変位に対する補間演算結
果の荷重の平均値を求める。したがって、ロットごとの
荷重−変位特性の平均値が正確に測定できる。E. Action For example, the displacement and load detection data are stored every time the displacement sampled at a predetermined time interval exceeds a predetermined displacement, and the predetermined displacement is determined based on the displacement and load detection data stored in this order. Is calculated by interpolation, and the average value of the loads of the interpolation calculation results for the same displacement of a plurality of specimens is calculated. Therefore, the average value of load-displacement characteristics for each lot can be accurately measured.
F.実施例 第1図は本発明を適用する材料試験機のデータ処理部の
一実施例を示すブロック図である。基本的には供試体に
働く荷重測定用のロードセル11,供試体の歪み測定用の
伸び計12,AD変換器13および14,中央処理装置(CPU)15,
メモリ16,CRTディスプレイ装置17,プリンタ18とから構
成されている。また、クロスヘッドのストロークを検出
するパルスエンコーダ19と、このパルスエンコーダ19の
出力パルスをカウンタすることによってクロスヘッドの
ストローク値を中央処理装置15に入力するストロークカ
ウンタ20が設けられている。F. Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the data processing unit of the material testing machine to which the present invention is applied. Basically, a load cell 11 for measuring the load acting on the specimen, an extensometer 12 for measuring the strain of the specimen, AD converters 13 and 14, a central processing unit (CPU) 15,
It is composed of a memory 16, a CRT display device 17, and a printer 18. Further, a pulse encoder 19 for detecting the stroke of the crosshead and a stroke counter 20 for inputting the stroke value of the crosshead to the central processing unit 15 by counting the output pulse of the pulse encoder 19 are provided.
供試体の荷重−変位特性の通常測定動作についてまず説
明する。First, the normal measurement operation of the load-displacement characteristic of the test piece will be described.
供試体(図示せず)に負荷を加え始めると、その負荷荷
重がロードセル11によって検出されるとともに、負荷に
よる供試体の変位(伸び)が伸び計12によって検出され
る。検出された負荷荷重および変位の信号はアナログ信
号であるため、それぞれAD変換器13,14でデジタル値に
変換される。デジタル値の負荷荷重および変位は中央処
理装置15によって所定時間間隔でサンプリングされ、そ
のサンプリング順にメモリ16に格納される。メモリ16に
格納された負荷荷重および変位のデータは試験を終了し
た段階で読出され、CRTディスプレイ装置17に荷重−変
位特性としてグラフ化されて表示されるとともに、必要
に応じてプリンタ18で印刷出力される。When a load is started to be applied to the sample (not shown), the load is detected by the load cell 11 and the displacement (elongation) of the sample due to the load is detected by the extensometer 12. Since the detected load signal and displacement signal are analog signals, they are converted into digital values by the AD converters 13 and 14, respectively. The load and displacement as digital values are sampled by the central processing unit 15 at predetermined time intervals and stored in the memory 16 in the order of sampling. The load and displacement data stored in the memory 16 is read out at the stage when the test is completed, and is displayed as a load-displacement characteristic in a graph on the CRT display device 17, and is printed out by the printer 18 as necessary. To be done.
次に、同一生産単位における供試体の荷重−変位特性の
平均値を測定する動作について説明する。この場合、中
央処理装置15は、第2図のフローチャートに示すような
サンプリング動作と第3図のフローチャートに示すよう
なデータ処理を行なう。Next, the operation of measuring the average value of the load-displacement characteristics of the test piece in the same production unit will be described. In this case, the central processing unit 15 performs the sampling operation as shown in the flowchart of FIG. 2 and the data processing as shown in the flowchart of FIG.
すなわち、中央処理装置15は第4図のタイムチャートの
(a)で示すような所定時間間隔t1,t2,t3…で負荷荷重
および変位のデータをサンプリングする。そして第2図
のフローチャートに示すように、例えば初期状態におけ
るノイズ等の不要成分を取込まないように設定されたス
タート荷重を超えたか否かを手順P1で判定し、否定され
ると手順P1を繰り返し実行し、肯定されるとその直後に
現れるサンプリング時刻の負荷荷重R0および変位のデー
タS0(第4図参照)をメモリ16に格納する(手順P2)。
その後、手順P3で外部から指定した変位間隔xを越えた
か否かを判断し、「S1=S0+x」の変位を越えたなら
ば、その直後に現れるサンプリング時刻の負荷荷重およ
び変位のデータをメモリ16に格納する(手順P4)。以
後、手順P5でデータ採取が終了と判定されるまで、同様
にして、「S2=S0+2x」,「S3=S0+3x」,…「Sn=S0
+nx」で表わされる変位の検出直後に現れるサンプリン
グ時刻の負荷荷重および変位のデータをメモリ16に格納
する。すなわち、中央処理装置15は各サンプリング時刻
の負荷荷重および変位のデータをその都度メモリ16に格
納するのでなく、外部から指定した変位が検出されると
その直後にサンプリングされる負荷荷重および変位のデ
ータを選択的に収集してメモリ16に格納する。例えば、
第4図のタイムチャートにおいては、サンプリング時刻
t0,t1,t2,…tnのうちt1,t4,t7,t10の負荷荷重および変
位のデータが選択されてメモリ16に格納される。That is, the central processing unit 15 samples the load and displacement data at predetermined time intervals t 1 , t 2 , t 3, ... As shown in (a) of the time chart of FIG. Then, as shown in the flowchart of FIG. 2, for example, it is determined in step P1 whether or not the starting load set so as not to take in unnecessary components such as noise in the initial state is exceeded, and if negative, the step P1 is executed. It is repeatedly executed, and if affirmed, load load R 0 and displacement data S 0 (see FIG. 4) appearing immediately after that are stored in the memory 16 (procedure P2).
Then, in step P3, it is judged whether or not the displacement interval x specified from the outside has been exceeded, and if the displacement of "S 1 = S 0 + x" is exceeded, the load load and displacement data at the sampling time appearing immediately after that. Is stored in the memory 16 (procedure P4). Thereafter, in the same manner, “S 2 = S 0 + 2x”, “S 3 = S 0 + 3x”, ... “Sn = S 0 ” until it is determined in step P5 that the data collection is completed.
The load load and displacement data at the sampling time appearing immediately after the detection of the displacement represented by “+ nx” are stored in the memory 16. That is, the central processing unit 15 does not store the load load and displacement data at each sampling time in the memory 16 each time, but the load load and displacement data sampled immediately after the displacement designated from the outside is detected. Are selectively collected and stored in the memory 16. For example,
In the time chart of FIG. 4, sampling time
Data of load loads and displacements of t 1 , t 4 , t 7 , t 10 among t 0 , t 1 , t 2 , ... Tn are selected and stored in the memory 16.
このようにしてある生産単位における複数の供試体のそ
れぞれについて指定変位間隔のデータがメモリ16に格納
されたならば、中央処理装置15は各供試体の荷重−変位
特性に対して、第3図のフローチャートに示すように、
サンプリング時刻t1,t4,t7,t10…の荷重データを直線近
似または2次曲線近似して補間演算する。これにより、
指定の変位S1〜Snにおける真の荷重値を各供試体毎に求
める。すなわち、各指定変位S1,S2,S3における真の負荷
荷重の値R1,R2,R3を算出する(手順P10)。次に、各供
試体毎に各指定変位における負荷荷重の平均値を求め
(手順P11)、同一生産単位の供試体の荷重−変位特性
の平均的な曲線をCRTディプレイ装置17に表示する(手
順P12)。If the data of the designated displacement intervals for each of the plurality of specimens in a certain production unit are stored in the memory 16 in this way, the central processing unit 15 determines the load-displacement characteristic of each specimen as shown in FIG. As shown in the flow chart of
Sampling time t 1, t 4, t 7 , t 10 ... load data is linearly approximated or approximate quadratic curve of the interpolating calculation. This allows
The true load value at the specified displacements S 1 to Sn is calculated for each specimen. That is, the value R 1 of the true load applied in each designated displacement S 1, S 2, S 3 , and calculates the R 2, R 3 (Step P10). Next, the average value of the load load in each designated displacement is obtained for each specimen (procedure P11), and the average curve of the load-displacement characteristics of the specimen of the same production unit is displayed on the CRT display device 17 ( Step P12).
したがって、以上の手順により、あるロット内の各供試
体の荷重−変位特性は、ほぼ等しい変位に対応する荷重
データの複数組により求められるから、そのロット内の
荷重−変位特性の平均値が歪速度などの影響を受けずに
誤差なく正確に測定できる。また、荷重を取り込む変位
の間隔を適宜選ぶことができるので、任意の測定分解能
で測定が可能となる。このことは、メモリ16に容量に応
じた分解能を選べることを意味する。Therefore, according to the above procedure, the load-displacement characteristics of each sample in a lot can be obtained from a plurality of sets of load data corresponding to almost equal displacements. Accurate measurement is possible without being affected by speed and other factors. Moreover, since the interval of the displacement for loading the load can be appropriately selected, the measurement can be performed with an arbitrary measurement resolution. This means that the resolution of the memory 16 can be selected according to the capacity.
以上の実施例の構成において、材料試験機本体が負荷機
構を、ロードセル11が荷重検出手段を、伸び計12が変位
検出手段を、中央処理装置15が荷重−変位曲線測定手段
と、判定手段と、補間演算手段と、平均演算手段とを構
成するとともに、メモリ16が記憶手段を構成する。In the configuration of the above embodiments, the material testing machine main body is a load mechanism, the load cell 11 is a load detecting means, the extensometer 12 is a displacement detecting means, the central processing unit 15 is a load-displacement curve measuring means, and a determining means. The memory 16 constitutes a storage means, as well as an interpolation calculation means and an average calculation means.
なお、第3図のフローチャートの補間演算は個々の供試
体の荷重−変位特性を測定している最中にリアルタイム
で実施してもよいし、全ての供試体の荷重−変位特性を
測定し終わった段階で実施してもよい。また以上では、
リアルタイムで所定の変位値の検出直後のサンプリング
データを記憶する方式について説明したが、予め全デー
タを所定サンプリング間隔ごとに読み込んで記憶し、試
験終了後に所定の変位を越えるたびごとに直後のサンプ
リングデータを記憶して荷重−変位の平均値を求める方
式でも良い。さらに、変位が予定の値を越えた直後のサ
ンプリング時刻にサンプリングされた変位と荷重データ
を記憶するようにしたが、誤差のでない限りにおいては
直後でなくてもよい。さらにまた、、所定の変位を指定
してそれに対応する荷重を求める場合について説明した
が、逆の場合でも良い。さらに以上では、基準となるス
タート変位S0から所定変位量xごとに所定変位値を設定
する方式を示したが、順次の変位値を予め指定してお
き、その変位を越えるごとに変位と荷重のデータを取り
込むようにしても良い。The interpolation calculation of the flowchart of FIG. 3 may be performed in real time while measuring the load-displacement characteristics of individual test pieces, or the load-displacement characteristics of all test pieces have been measured. It may be carried out at a different stage. Again,
Although the method of storing the sampling data immediately after the detection of the predetermined displacement value in real time was described, all the data is read and stored in advance at predetermined sampling intervals, and the sampling data immediately after each time the predetermined displacement is exceeded after the test is completed. May be stored to obtain the average value of load-displacement. Further, the displacement and load data sampled at the sampling time immediately after the displacement exceeds the planned value are stored, but it may not be immediately after the error unless there is an error. Furthermore, the case has been described in which a predetermined displacement is designated and the load corresponding thereto is obtained, but the reverse case is also possible. Further, in the above, the method of setting a predetermined displacement value for each predetermined displacement amount x from the reference start displacement S 0 has been described, but a sequential displacement value is designated in advance, and a displacement and a load are applied each time the displacement is exceeded. Data may be loaded.
G.発明の効果 本発明は以上のように構成したから、同一生産単位にお
ける供試体の変位や荷重の増加速度にばらつきがある場
合であっても、同一変位あるいは荷重における負荷荷重
あるいは変位の値を収集してその平均値を算出すること
ができる。このため、正確な荷重−変位特性の平均値を
求めることができる。G. Effect of the invention Since the present invention is configured as described above, even if the displacement of the specimen in the same production unit and the increasing speed of the load vary, the value of the load or displacement at the same displacement or load Can be collected and the average value can be calculated. Therefore, an accurate average value of load-displacement characteristics can be obtained.
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
荷重−変位特性のサンプリング動作を示すフローチャー
ト、第3図は荷重−変位特性の平均値を求める動作のフ
ローチャート、第4図は荷重−変位特性の平均値の算出
動作を説明するためのタイムチャート、第5図は本発明
に係る材料試験機の負荷機構を説明する正面図である。 11:ロードセル、12:伸び計 13,14:AD変換器、15:中央処理装置 16:メモリ、17:CRTディスプレイ装置 18:プリンタFIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing a load-displacement characteristic sampling operation, FIG. 3 is a flowchart showing an operation for obtaining an average value of the load-displacement characteristic, and FIG. Is a time chart for explaining the operation of calculating the average value of the load-displacement characteristics, and FIG. 5 is a front view for explaining the load mechanism of the material testing machine according to the present invention. 11: Load cell, 12: Extensometer 13, 14: AD converter, 15: Central processing unit 16: Memory, 17: CRT display device 18: Printer
Claims (1)
く負荷荷重を検出する荷重検出手段と、負荷時の供試体
の変位を検出する変位検出手段と、所定の時間間隔でサ
ンプリングされる両検出手段の検出データに基づいて荷
重−変位曲線を測定する手段とを備える材料試験機にお
いて、荷重または変位の検出データが予め定めた複数の
値を超えているか否かを判定する判定手段と、検出デー
タが予め定めたそれぞれの値を超えていると判定される
と荷重と変位の検出データを記憶する記憶手段と、予め
定めた一方の検出データに対する他方の検出データを記
憶手段に記憶されている順次の検出データに基づいて補
間演算する補間演算手段と、複数の供試体の同一荷重ま
たは同一変位に対する補間演算結果の平均値を演算する
平均演算手段とを具備することを特徴とする材料試験
機。1. A load mechanism for loading a test piece, a load detecting means for detecting a load applied to the test piece, a displacement detecting means for detecting a displacement of the test piece under load, and sampling at predetermined time intervals. And a means for measuring a load-displacement curve based on the detection data of both detection means, a determination means for determining whether or not the detection data of load or displacement exceeds a plurality of predetermined values. And storage means for storing the load and displacement detection data when it is determined that the detection data exceeds respective predetermined values, and the other detection data for one predetermined detection data is stored in the storage means. An interpolation calculation means for performing an interpolation calculation based on the sequential detected data, and an average calculation means for calculating an average value of the interpolation calculation results for the same load or the same displacement of a plurality of specimens. Material testing machine, characterized by Bei.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1224925A JPH07111392B2 (en) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | Material testing machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1224925A JPH07111392B2 (en) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | Material testing machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0387631A JPH0387631A (en) | 1991-04-12 |
JPH07111392B2 true JPH07111392B2 (en) | 1995-11-29 |
Family
ID=16821320
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1224925A Expired - Lifetime JPH07111392B2 (en) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | Material testing machine |
Country Status (1)
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JPS5633528A (en) * | 1979-08-27 | 1981-04-04 | Teijin Ltd | Method and device for data processing of tension tester |
JPH0721447B2 (en) * | 1987-09-30 | 1995-03-08 | 株式会社島津製作所 | Material testing machine |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP1224925A patent/JPH07111392B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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JPH0387631A (en) | 1991-04-12 |
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