JPH0735992B2 - 高温・低温引張り試験機 - Google Patents
高温・低温引張り試験機Info
- Publication number
- JPH0735992B2 JPH0735992B2 JP60191000A JP19100085A JPH0735992B2 JP H0735992 B2 JPH0735992 B2 JP H0735992B2 JP 60191000 A JP60191000 A JP 60191000A JP 19100085 A JP19100085 A JP 19100085A JP H0735992 B2 JPH0735992 B2 JP H0735992B2
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- JP
- Japan
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- temperature
- test piece
- cooling
- heater
- tensile tester
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、試験片を真空中において加熱もしくは冷却
しながらそれに対して引張り試験を行なう高温・低温引
張り試験機に関する。
しながらそれに対して引張り試験を行なう高温・低温引
張り試験機に関する。
液体天然ガスの送液用ポンプへ貯蔵用タンク等に使用さ
れる低温用鋼材は、−160℃という極低温の負荷環境に
おいて所定の強度を有しておらねばならず、蒸気タービ
ンに用いられる高温用鋼材は、たとえば600℃という高
温の負荷環境において所定の強度を保有しておらねばな
らない。
れる低温用鋼材は、−160℃という極低温の負荷環境に
おいて所定の強度を有しておらねばならず、蒸気タービ
ンに用いられる高温用鋼材は、たとえば600℃という高
温の負荷環境において所定の強度を保有しておらねばな
らない。
前記した低温もしくは高温の負荷環境における使用材料
の強度を保証するため、通常大気圧下の恒温槽の内部に
試験片を収め、この試験片に液体窒素等からなる冷媒を
直接もしくは間接的に接触させることにより所定の極低
温に保ちながら行なうクリープ試験装置、または試験片
を誘導加熱もしくは抵抗加熱により直接加熱したり、電
熱ヒータにより加熱したりすることによって所定の恒温
に保ちながら行なうクリープ試験装置を用いて強度のテ
ストがなされている。しかし、近時種々様々な複合環境
下で使用される材料が増えて来ており、それらの条件で
試験する要求も増えて来ている。、たとえば10-4Pa程度
の真空下で、100℃程度の高温にさらされ、それ以外で
はたとえば−155℃程度の低温にさらされるというもの
であり、従来このような負荷環境をシミュレートしなが
ら試験片に引張り試験を行なうことができる引張り試験
機は国内では提供されていない。
の強度を保証するため、通常大気圧下の恒温槽の内部に
試験片を収め、この試験片に液体窒素等からなる冷媒を
直接もしくは間接的に接触させることにより所定の極低
温に保ちながら行なうクリープ試験装置、または試験片
を誘導加熱もしくは抵抗加熱により直接加熱したり、電
熱ヒータにより加熱したりすることによって所定の恒温
に保ちながら行なうクリープ試験装置を用いて強度のテ
ストがなされている。しかし、近時種々様々な複合環境
下で使用される材料が増えて来ており、それらの条件で
試験する要求も増えて来ている。、たとえば10-4Pa程度
の真空下で、100℃程度の高温にさらされ、それ以外で
はたとえば−155℃程度の低温にさらされるというもの
であり、従来このような負荷環境をシミュレートしなが
ら試験片に引張り試験を行なうことができる引張り試験
機は国内では提供されていない。
このような現状において宇宙空間のような複合的な負荷
環境すなわち真空下における所定の加熱冷却パターンで
の高温ならびに低温状態で試験片の強度テストをなし得
る引張り試験機の実現が要望されている。この発明は前
記要望に応え、試験片を真空中において加熱もしくは冷
却を行ないながら、試験片に引張り試験をなし得る高温
・低温引張り試験機を提供することを目的とする。
環境すなわち真空下における所定の加熱冷却パターンで
の高温ならびに低温状態で試験片の強度テストをなし得
る引張り試験機の実現が要望されている。この発明は前
記要望に応え、試験片を真空中において加熱もしくは冷
却を行ないながら、試験片に引張り試験をなし得る高温
・低温引張り試験機を提供することを目的とする。
この発明は、前記した課題を解決するための技術的手段
として高温・低温引張り試験機をつぎのように構成し
た。すなわち、引張り試験片をその両端部でつかみ固定
する一対のチャックにベロー部を介して取り付けられた
真空チャンバと、この真空チャンバ内において前記試験
片の外周面を囲繞するようにして外周面に接触し、内部
を冷却媒体が貫流する冷却ジャケットと、前記真空チャ
ンバ内に配設されたヒータと、前記試験片の温度を検出
する温度センサと、この温度センサからの検出信号によ
り予め記憶させた所定の加熱冷却パターンに基づいて前
記冷却ジャケットへの冷却媒体の貫流量および前記ヒー
タへの通電量を制御する制御回路とを備えることによっ
て構成されている。
として高温・低温引張り試験機をつぎのように構成し
た。すなわち、引張り試験片をその両端部でつかみ固定
する一対のチャックにベロー部を介して取り付けられた
真空チャンバと、この真空チャンバ内において前記試験
片の外周面を囲繞するようにして外周面に接触し、内部
を冷却媒体が貫流する冷却ジャケットと、前記真空チャ
ンバ内に配設されたヒータと、前記試験片の温度を検出
する温度センサと、この温度センサからの検出信号によ
り予め記憶させた所定の加熱冷却パターンに基づいて前
記冷却ジャケットへの冷却媒体の貫流量および前記ヒー
タへの通電量を制御する制御回路とを備えることによっ
て構成されている。
この発明にかかる高温・低温引張り試験機は以上のよう
に構成されているので、真空排気系に接続され、たとえ
ば10-4Pa程度の真空に保たれた真空チャンバ内で、引張
り試験片の外周面を囲撓するようにして接触した冷却ジ
ャケットへの冷却媒体の貫流量ならびに試験片のまわり
に配設されるヒータへの通電量を、制御回路によってそ
れぞれ調節し、試験片を所定の加熱・冷却パターンどお
りに加熱・冷却しながら引張り試験を行なうことができ
る。
に構成されているので、真空排気系に接続され、たとえ
ば10-4Pa程度の真空に保たれた真空チャンバ内で、引張
り試験片の外周面を囲撓するようにして接触した冷却ジ
ャケットへの冷却媒体の貫流量ならびに試験片のまわり
に配設されるヒータへの通電量を、制御回路によってそ
れぞれ調節し、試験片を所定の加熱・冷却パターンどお
りに加熱・冷却しながら引張り試験を行なうことができ
る。
以下、この発明にかかる実施例について図面を参照しな
がら説明する。
がら説明する。
第１図はこの実施例装置の要部の構成を示す模式説明図
である。たとえば丸棒状の試験片Ｐが上、下両端部でチ
ャック１、２に保持され、これら各チャック１、２を介
して図示されていない引張り試験機にセットされる。こ
の試験片Ｐを、たとえば10-4Paの真空空間に保持するた
め真空排気系（図示せず）に接続された真空チャンバ３
がそれに設けられたベロー部４、５を介してチャック
１、２に、真空を保持しながら、試験片Ｐの引張り試験
時に生ずる伸びに対応するチャック１、２の上下方向の
移動を干渉しないようにされて取り付けられている。試
験片Ｐには、チャック１、２の近傍に冷却ジャケット
６、７が取り付けられているとともに、これら両冷却ジ
ャケット６、７の中間に、ヒータ８が試験片Ｐを取り巻
くように設けられている。
である。たとえば丸棒状の試験片Ｐが上、下両端部でチ
ャック１、２に保持され、これら各チャック１、２を介
して図示されていない引張り試験機にセットされる。こ
の試験片Ｐを、たとえば10-4Paの真空空間に保持するた
め真空排気系（図示せず）に接続された真空チャンバ３
がそれに設けられたベロー部４、５を介してチャック
１、２に、真空を保持しながら、試験片Ｐの引張り試験
時に生ずる伸びに対応するチャック１、２の上下方向の
移動を干渉しないようにされて取り付けられている。試
験片Ｐには、チャック１、２の近傍に冷却ジャケット
６、７が取り付けられているとともに、これら両冷却ジ
ャケット６、７の中間に、ヒータ８が試験片Ｐを取り巻
くように設けられている。
冷却ジャケット６、７は、第５図に示すように、２つ割
り形でフランジ部を互いに締結ボルトでとじ合せること
によって試験片Ｐに固定でき、第６図にみられるように
冷却媒体たとえば液体窒素をそのレザーバから矢印方向
に貫流させ、伝導伝熱によって試験片Ｐを冷却するよう
にされている。ニクロム線がコイル状にまかれたヒータ
８は、試験片Ｐを囲むように真空チャンバ３に取り付け
られ、内周部が開放された環状反射筐体９の内部に収め
られており、ヒータ８からの放射熱と、その反射筐体９
による反射熱との両者で試験片Ｐを加熱するようにされ
ている。
り形でフランジ部を互いに締結ボルトでとじ合せること
によって試験片Ｐに固定でき、第６図にみられるように
冷却媒体たとえば液体窒素をそのレザーバから矢印方向
に貫流させ、伝導伝熱によって試験片Ｐを冷却するよう
にされている。ニクロム線がコイル状にまかれたヒータ
８は、試験片Ｐを囲むように真空チャンバ３に取り付け
られ、内周部が開放された環状反射筐体９の内部に収め
られており、ヒータ８からの放射熱と、その反射筐体９
による反射熱との両者で試験片Ｐを加熱するようにされ
ている。
第７図はこの装置における冷却ジャケット６、７および
ヒータ８の温度制御回路の１例をブロック図で示したも
のであるが、冷却ジャケット６、７には、液体窒素のレ
ザーバ10から、それに内蔵されている気化ガス圧ポンプ
により、押し出された液体窒素が電磁開閉弁11を経て二
分され、第６図に示すように貫流後外部に放出されるよ
うになっている。そして電磁開閉弁11は、マイクロコン
ピュータ12と接続されているインターフェース13から出
力される弁駆動信号によってON−OFF制御がなされ、所
望の流量が得られるようにされている。ヒータ８は可変
抵抗器14に接続されていて、その抵抗値を同じくインタ
ーフェース13からの出力信号によって変化させ、所望の
通電量がヒータ８に供給されるようになっている。
ヒータ８の温度制御回路の１例をブロック図で示したも
のであるが、冷却ジャケット６、７には、液体窒素のレ
ザーバ10から、それに内蔵されている気化ガス圧ポンプ
により、押し出された液体窒素が電磁開閉弁11を経て二
分され、第６図に示すように貫流後外部に放出されるよ
うになっている。そして電磁開閉弁11は、マイクロコン
ピュータ12と接続されているインターフェース13から出
力される弁駆動信号によってON−OFF制御がなされ、所
望の流量が得られるようにされている。ヒータ８は可変
抵抗器14に接続されていて、その抵抗値を同じくインタ
ーフェース13からの出力信号によって変化させ、所望の
通電量がヒータ８に供給されるようになっている。
さらに試験片Ｐには、その表面温度を検出する温度セン
サ15が取り付けられており、この温度センサ15がインタ
ーフェース13に接続されている。
サ15が取り付けられており、この温度センサ15がインタ
ーフェース13に接続されている。
このように構成された温度制御回路は、マイクロコンピ
ュータ12に予めインプットされた、たとえば第８図に示
すような試験片Ｐの冷却加熱パターンにもとづいて、冷
却ジャケット６、７およびヒータ８による試験片Ｐの冷
却と加熱とを制御し、前記した真空下において高温なら
びに低温にさらされるという複合的な負荷環境をシミュ
レートすることができる。
ュータ12に予めインプットされた、たとえば第８図に示
すような試験片Ｐの冷却加熱パターンにもとづいて、冷
却ジャケット６、７およびヒータ８による試験片Ｐの冷
却と加熱とを制御し、前記した真空下において高温なら
びに低温にさらされるという複合的な負荷環境をシミュ
レートすることができる。
第２図ないし第４図は、この発明にかかる前記とはそれ
ぞれ別な実施例装置の要部の構成を示す模式説明図であ
る。
ぞれ別な実施例装置の要部の構成を示す模式説明図であ
る。
第２図の別な実施例が第１図のものと相違する点は、冷
却ジャケット６、７がチャック１、２のつかみ位置のそ
れぞれ外側で試験片Ｐに固定されていることである。
却ジャケット６、７がチャック１、２のつかみ位置のそ
れぞれ外側で試験片Ｐに固定されていることである。
第１図に示した固定位置であると、試験片Ｐの伸びが、
冷却ジャケット６、７およびそれぞれの冷却媒体用フレ
キシブルチューブによって干渉されるため、小荷重の場
合試験結果に影響するが、第２図のものでは小荷重にお
いても正確な引張り試験を行なうことができる。
冷却ジャケット６、７およびそれぞれの冷却媒体用フレ
キシブルチューブによって干渉されるため、小荷重の場
合試験結果に影響するが、第２図のものでは小荷重にお
いても正確な引張り試験を行なうことができる。
第３図の別な実施例装置は、ヒータ81、82を冷却ジャケ
ット６、７の周りに取り付け、冷却ジャケット６、７の
内部に冷媒を貫流させず、その気化ガスのみが存在して
いる状態でヒータ81、82により冷却ジャケット６、７お
よび内部ガスを放射伝熱および伝導伝熱によって加熱
し、冷却ジャケット６、７を介して伝導伝熱により試験
片Ｐを加熱するようにしたもので、試験片Ｐに温度セン
サ、伸びを測定する変位計などをセットするのに都合が
よい。第４図の別な実施例装置は冷却ジャケット６′、
７′を加熱用にも利用する点で第３図のものと類似して
いるが、冷却ジャケット６′、７′自身の加熱を効率よ
く迅速に行なうために、たとえばシーズヒータ83、84が
冷却ジャケット６′、７′自身にジグザグ状に鋳ぐるま
れているものである。
ット６、７の周りに取り付け、冷却ジャケット６、７の
内部に冷媒を貫流させず、その気化ガスのみが存在して
いる状態でヒータ81、82により冷却ジャケット６、７お
よび内部ガスを放射伝熱および伝導伝熱によって加熱
し、冷却ジャケット６、７を介して伝導伝熱により試験
片Ｐを加熱するようにしたもので、試験片Ｐに温度セン
サ、伸びを測定する変位計などをセットするのに都合が
よい。第４図の別な実施例装置は冷却ジャケット６′、
７′を加熱用にも利用する点で第３図のものと類似して
いるが、冷却ジャケット６′、７′自身の加熱を効率よ
く迅速に行なうために、たとえばシーズヒータ83、84が
冷却ジャケット６′、７′自身にジグザグ状に鋳ぐるま
れているものである。
なお冷却ジャケット６、７に貫流される媒体は、場合に
よって水も用いられるが、極低温の冷却を必要とする場
合には、前記した液体窒素以外に液体ヘリウム（−269
℃近傍まで冷却可能）が用いられる。
よって水も用いられるが、極低温の冷却を必要とする場
合には、前記した液体窒素以外に液体ヘリウム（−269
℃近傍まで冷却可能）が用いられる。
〔効果〕 この発明にかかる高温・低温引張り試験機においては試
験片に対し真空下における所定の加熱冷却パターンで高
温ならびに低温状態を保ち、真空および温度条件の複合
的な負荷環境のシミュレーションを高精度に、かつ容易
に遂行でき、新素材の研究開発に寄与することができ
る。
験片に対し真空下における所定の加熱冷却パターンで高
温ならびに低温状態を保ち、真空および温度条件の複合
的な負荷環境のシミュレーションを高精度に、かつ容易
に遂行でき、新素材の研究開発に寄与することができ
る。
第１図は、この発明の１実施例である高温・低温引張り
試験機の要部の構成を示す模式説明図、第２図、第３図
および第４図は第１図の実施例装置とはそれぞれ相違す
る別な実施例装置の要部の構成を示す模式説明図、第５
図は第１図に示した実施例装置の冷却ジャケットおよび
反射筐体の装着状態を示す斜視図、第６図は冷却ジャケ
ットの外形平面図、第７図は第１図に示した実施例装置
における温度制御回路の１例を示すブロック図、第８図
は試験片の加熱冷却パターンの１例を示した線図であ
る。 １、２…チャック、３…真空チャンバ、４、５…ベロー
部、６、７…冷却ジャケット、６′、７′…冷却ジャケ
ット、８…ヒータ、81、82…ヒータ、83、84…シーズヒ
ータ、９…反射筐体、11…電磁開閉弁、12…マイクロコ
ンピュータ、13…インターフェース、14…可変抵抗器、
15…温度センサ。
試験機の要部の構成を示す模式説明図、第２図、第３図
および第４図は第１図の実施例装置とはそれぞれ相違す
る別な実施例装置の要部の構成を示す模式説明図、第５
図は第１図に示した実施例装置の冷却ジャケットおよび
反射筐体の装着状態を示す斜視図、第６図は冷却ジャケ
ットの外形平面図、第７図は第１図に示した実施例装置
における温度制御回路の１例を示すブロック図、第８図
は試験片の加熱冷却パターンの１例を示した線図であ
る。 １、２…チャック、３…真空チャンバ、４、５…ベロー
部、６、７…冷却ジャケット、６′、７′…冷却ジャケ
ット、８…ヒータ、81、82…ヒータ、83、84…シーズヒ
ータ、９…反射筐体、11…電磁開閉弁、12…マイクロコ
ンピュータ、13…インターフェース、14…可変抵抗器、
15…温度センサ。
Claims (1)
- 【請求項１】引張り試験片をその両端部でつかみ固定す
る一対のチャックにベロー部を介して取り付けられた真
空チャンバと、この真空チャンバ内において前記試験片
の外周面を囲繞するようにして外周面に接触し、内部を
冷却媒体が貫流する冷却ジャケットと、前記チャンバ内
に配設されたヒータと、前記試験片の温度を検出する温
度センサと、この温度センサからの検出信号により、予
め記憶させた所定の加熱冷却パターンに基づいて前記冷
却ジャケットへの冷却媒体の貫流量及び前記ヒータへの
通電量を制御する制御回路とを備えてなる高温・低温引
張り試験機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60191000A JPH0735992B2 (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 高温・低温引張り試験機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60191000A JPH0735992B2 (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 高温・低温引張り試験機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6250639A JPS6250639A (ja) | 1987-03-05 |
| JPH0735992B2 true JPH0735992B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=16267195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60191000A Expired - Lifetime JPH0735992B2 (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 高温・低温引張り試験機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0735992B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101445239B1 (ko) * | 2013-03-25 | 2014-09-29 | 국방과학연구소 | 비접촉식 고온 변형률 측정장치 및 방법 |
| KR101515227B1 (ko) * | 2013-12-26 | 2015-04-24 | 동국제강 주식회사 | 인장시험장치 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0571754U (ja) * | 1992-02-28 | 1993-09-28 | 株式会社島津製作所 | 熱疲労試験装置 |
| CZ308539B6 (cs) * | 2009-09-21 | 2020-11-11 | Univerzita Karlova V Praze Lékařská Fakulta V Hradci Králové | Zkušební vzduchová termokomora |
| JP6041417B2 (ja) * | 2011-12-16 | 2016-12-07 | ユアサシステム機器株式会社 | 恒温試験装置 |
| US9696218B2 (en) * | 2012-08-08 | 2017-07-04 | Mts Systems Corporation | Test specimen holder for high temperature environments |
| JP6497586B2 (ja) * | 2015-07-24 | 2019-04-10 | 国立大学法人岐阜大学 | 材料加熱圧縮試験装置 |
| KR101949021B1 (ko) * | 2017-06-14 | 2019-02-18 | 주식회사 포스코 | 부식시험장치 |
| EA035220B1 (ru) * | 2017-06-22 | 2020-05-18 | Акционерное Общество "Казахстанский Дорожный Научно-Исследовательский Институт" (Ао "Каздорнии") | Устройство для определения механических характеристик материалов при растяжении |
| CN111272574B (zh) * | 2020-02-14 | 2021-12-14 | 北京科技大学 | 一种原位测试耐火材料在应力作用下反应行为的装置及方法 |
| CN113820203B (zh) * | 2021-10-13 | 2023-07-21 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种用于双面温差拉伸测试的装置及测试方法 |
| CN114136631B (zh) * | 2021-10-20 | 2023-06-13 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | 航空发动机真空膜盒组件高温力学特性测量设备 |
| CN113985950B (zh) * | 2021-11-22 | 2023-04-07 | 中国电子技术标准化研究院 | 一种高真空环境试件温度控制装置 |
Citations (3)
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| JPS4942067A (ja) * | 1972-08-30 | 1974-04-20 | ||
| JPS5445066U (ja) * | 1977-09-03 | 1979-03-28 | ||
| JPS604935A (ja) * | 1983-06-23 | 1985-01-11 | Fuji Xerox Co Ltd | 複写機における変倍装置 |
-
1985
- 1985-08-29 JP JP60191000A patent/JPH0735992B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| KR101445239B1 (ko) * | 2013-03-25 | 2014-09-29 | 국방과학연구소 | 비접촉식 고온 변형률 측정장치 및 방법 |
| KR101515227B1 (ko) * | 2013-12-26 | 2015-04-24 | 동국제강 주식회사 | 인장시험장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6250639A (ja) | 1987-03-05 |
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