JPH10239230A - エコーチップ型硬さ計とその圧子ハンマーの速度検出方法 - Google Patents
エコーチップ型硬さ計とその圧子ハンマーの速度検出方法Info
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- JPH10239230A JPH10239230A JP6178797A JP6178797A JPH10239230A JP H10239230 A JPH10239230 A JP H10239230A JP 6178797 A JP6178797 A JP 6178797A JP 6178797 A JP6178797 A JP 6178797A JP H10239230 A JPH10239230 A JP H10239230A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エコーチップ型硬さ計において、圧子ハンマ
ーの打撃速度および反撥速度の検出精度の向上をはか
る。 【解決手段】 圧子ハンマー３の往復動通路を形成する
計測筒12に、間隔Ｓをあけて形成された２個の受光孔１
ｂ，２ｂを圧子ハンマー３が通過する間の所要時間を計
測し、その時間と間隔Ｓとに基づいて、圧子ハンマー３
の打撃速度および反撥速度を検出することにより、両速
度の検出精度の大幅な向上を可能にした。符号１ａ，２
ａは投光孔、符号13, 14は光源、符号23, 24は光電素
子、符号01は試料を示す。
ーの打撃速度および反撥速度の検出精度の向上をはか
る。 【解決手段】 圧子ハンマー３の往復動通路を形成する
計測筒12に、間隔Ｓをあけて形成された２個の受光孔１
ｂ，２ｂを圧子ハンマー３が通過する間の所要時間を計
測し、その時間と間隔Ｓとに基づいて、圧子ハンマー３
の打撃速度および反撥速度を検出することにより、両速
度の検出精度の大幅な向上を可能にした。符号１ａ，２
ａは投光孔、符号13, 14は光源、符号23, 24は光電素
子、符号01は試料を示す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧子ハンマーを試
料に衝突させ、その衝突の前後の速度比から当該試料の
硬さを計測するようにしたエコーチップ型硬さ計に関す
る。
料に衝突させ、その衝突の前後の速度比から当該試料の
硬さを計測するようにしたエコーチップ型硬さ計に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、圧子ハンマーを試料に衝突さ
せ、衝突直前の速度（打撃速度）と衝突直後の速度（反
撥速度）との比から、当該試料の硬さを算出するように
した反発形の硬さ試験機は、エコーチップ型硬さ計とし
て呼ばれて、実用に供されている。
せ、衝突直前の速度（打撃速度）と衝突直後の速度（反
撥速度）との比から、当該試料の硬さを算出するように
した反発形の硬さ試験機は、エコーチップ型硬さ計とし
て呼ばれて、実用に供されている。
【０００３】このエコーチップ型硬さ計は、圧子ハンマ
ーをコイルばねを用いて撥ね飛ばすものであるため、硬
さ計測に際しエコーチップ型硬さ計を、打撃方向を必ず
しも垂直下向きに保つ必要はなく、図３に示すようにエ
コーチップ型硬さ計（の筒状の把持部11とこれに連設さ
れた計測筒12とからなる本体部１）を傾けて、すなわち
打撃方向を、例えば水平方向，４５°下向き方向，４５
°上向き方向および垂直上向き方向にして（そのときの
本体部１の水平面010に対する傾き角をθとする）計測
筒12の先端を試料01に当接させ硬さ計測を行なうことが
可能であり、試料の側面や下面の硬さを自由に測定でき
るという利点がある。
ーをコイルばねを用いて撥ね飛ばすものであるため、硬
さ計測に際しエコーチップ型硬さ計を、打撃方向を必ず
しも垂直下向きに保つ必要はなく、図３に示すようにエ
コーチップ型硬さ計（の筒状の把持部11とこれに連設さ
れた計測筒12とからなる本体部１）を傾けて、すなわち
打撃方向を、例えば水平方向，４５°下向き方向，４５
°上向き方向および垂直上向き方向にして（そのときの
本体部１の水平面010に対する傾き角をθとする）計測
筒12の先端を試料01に当接させ硬さ計測を行なうことが
可能であり、試料の側面や下面の硬さを自由に測定でき
るという利点がある。
【０００４】圧子ハンマー３は筒状の本体部１に案内さ
れて本体部１の軸線方向に飛び出すようになっている。
また圧子ハンマー３の内部に永久磁石が装着されてお
り、且つ計測筒12の先端部に速度検出コイル４が巻かれ
ていて、永久磁石（すなわち圧子ハンマー３）の移動に
より、速度検出コイル４に打撃速度および反撥速度に比
例した電流が流れ、これを表示器６内の電圧変換器５で
電圧に変換し、その電圧をＣＰＵ７に入力して硬さ演算
を行ない、その演算値を当該試料のエコーチップ硬さＬ
として、表示部８にデジタル表示するようになってい
る。なおエコーチップ硬さＬは、後述の［数１］式で定
義される。
れて本体部１の軸線方向に飛び出すようになっている。
また圧子ハンマー３の内部に永久磁石が装着されてお
り、且つ計測筒12の先端部に速度検出コイル４が巻かれ
ていて、永久磁石（すなわち圧子ハンマー３）の移動に
より、速度検出コイル４に打撃速度および反撥速度に比
例した電流が流れ、これを表示器６内の電圧変換器５で
電圧に変換し、その電圧をＣＰＵ７に入力して硬さ演算
を行ない、その演算値を当該試料のエコーチップ硬さＬ
として、表示部８にデジタル表示するようになってい
る。なおエコーチップ硬さＬは、後述の［数１］式で定
義される。
【０００５】また、本体部１を傾けて硬さ測定した場
合、鉛直状態で使用したときと圧子ハンマー３が試料01
に衝突する速度がことなることから、従来は、傾けて測
定した結果数値（硬さ）を角度補正の表（換算表）に照
らし合わせて正規の硬さを求めている。また、内蔵ＣＰ
Ｕで角度補正を自動演算するようにしたものも実用化さ
れており、さらに従来使用されている標準的硬さ値（ブ
リネル，ビッカース，ロックウェルＣ，ショアーなど）
に自動換算して硬さを表示するようにしたものも実用化
されている。
合、鉛直状態で使用したときと圧子ハンマー３が試料01
に衝突する速度がことなることから、従来は、傾けて測
定した結果数値（硬さ）を角度補正の表（換算表）に照
らし合わせて正規の硬さを求めている。また、内蔵ＣＰ
Ｕで角度補正を自動演算するようにしたものも実用化さ
れており、さらに従来使用されている標準的硬さ値（ブ
リネル，ビッカース，ロックウェルＣ，ショアーなど）
に自動換算して硬さを表示するようにしたものも実用化
されている。
【０００６】ここで、エコーチップ型硬さ計の計測原理
を図４により説明すると、図４において符号３は圧子ハ
ンマーを、符号01は試料を示しており、圧子ハンマー３
は計測筒12に内蔵されたコイルばね（図示せず）で撥ね
飛ばされて、試料に衝突して反撥するようになってい
る。
を図４により説明すると、図４において符号３は圧子ハ
ンマーを、符号01は試料を示しており、圧子ハンマー３
は計測筒12に内蔵されたコイルばね（図示せず）で撥ね
飛ばされて、試料に衝突して反撥するようになってい
る。
【０００７】このとき、圧子ハンマー３の運動中の摩擦
および空気抵抗を無視し、圧子ハンマー３には発射され
てから重力以外の外力は作用しないものとすると、試料
01の硬さＬは［数１］式のように定義される。
および空気抵抗を無視し、圧子ハンマー３には発射され
てから重力以外の外力は作用しないものとすると、試料
01の硬さＬは［数１］式のように定義される。
【数１】Ｌ＝（│Ｖ2│／│Ｖ1│）×１０００ Ｖ1：圧子ハンマーの打撃速度 Ｖ2：圧子ハンマーの反撥速度
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のエコ
ーチップ硬さ計では、圧子ハンマー３の速度（試料01へ
の打撃速度および反撥速度）の検出は、圧子ハンマー３
に内蔵した永久磁石が速度検出コイルを過ぎるときに同
コイルに発生する電圧を測定して行なう構成となってい
る。
ーチップ硬さ計では、圧子ハンマー３の速度（試料01へ
の打撃速度および反撥速度）の検出は、圧子ハンマー３
に内蔵した永久磁石が速度検出コイルを過ぎるときに同
コイルに発生する電圧を測定して行なう構成となってい
る。
【０００９】一般に、速度検出コイルに発生する電圧変
化（パルス波形）は、同コイルを過ぎる永久磁石の通過
速度により変化する。すなわち、永久磁石の通過速度が
遅いほどパルス波形Ｗに鈍りが生じ（図５の点線）、こ
れが測定精度低下の原因となるという問題点がある。さ
らに、試料が磁石体あるいは磁気を帯びているとき、あ
るいは磁気を帯びた環境では、磁気の影響を受けて正確
な測定結果が得られないという問題点もある。
化（パルス波形）は、同コイルを過ぎる永久磁石の通過
速度により変化する。すなわち、永久磁石の通過速度が
遅いほどパルス波形Ｗに鈍りが生じ（図５の点線）、こ
れが測定精度低下の原因となるという問題点がある。さ
らに、試料が磁石体あるいは磁気を帯びているとき、あ
るいは磁気を帯びた環境では、磁気の影響を受けて正確
な測定結果が得られないという問題点もある。
【００１０】本発明は、このような課題を解決したエコ
ーチップ型硬さ計における圧子ハンマーの速度検出方法
および同検出方法を実施したエコーチップ型硬さ計を提
供しようとするものである。
ーチップ型硬さ計における圧子ハンマーの速度検出方法
および同検出方法を実施したエコーチップ型硬さ計を提
供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、エコーチップ
型硬さ計における圧子ハンマーの速度検出方法におい
て、同硬さ計の本体部を構成するとともに上記圧子ハン
マーの往復動通路を形成する計測筒に軸芯方向に間隔Ｓ
をあけて設けられた２個の受光孔を、上記圧子ハンマー
が通過する間の所要時間と上記間隔Ｓとに基づいて、上
記圧子ハンマーの速度を検出するようにして課題解決の
手段としている。
型硬さ計における圧子ハンマーの速度検出方法におい
て、同硬さ計の本体部を構成するとともに上記圧子ハン
マーの往復動通路を形成する計測筒に軸芯方向に間隔Ｓ
をあけて設けられた２個の受光孔を、上記圧子ハンマー
が通過する間の所要時間と上記間隔Ｓとに基づいて、上
記圧子ハンマーの速度を検出するようにして課題解決の
手段としている。
【００１２】また、上記所要時間を、パルス発生器で発
生したタイミングパルスを入力されるパルスカウンタ
で、上記圧子ハンマーが上記２個の受光孔のうちの一方
の受光孔を通過した信号を受信してから他方の受光孔を
通過した信号を受信するまでの間の上記タイミングパル
スの数をカウントして算出して、課題解決の手段として
いる。
生したタイミングパルスを入力されるパルスカウンタ
で、上記圧子ハンマーが上記２個の受光孔のうちの一方
の受光孔を通過した信号を受信してから他方の受光孔を
通過した信号を受信するまでの間の上記タイミングパル
スの数をカウントして算出して、課題解決の手段として
いる。
【００１３】さらに本発明は、同硬さ計の本体部を構成
するとともに圧子ハンマーの往復動通路を形成する計測
筒と、上記本体部に内蔵されたコイルばねと、同コイル
ばねのばね力で試料に向かって撥ね飛ばされる圧子ハン
マーと、上記本体部に取り付けられ上記圧子ハンマーの
上記試料に対する衝突直前と衝突直後の速度を測定する
速度センサと、同速度センサで検出された上記圧子ハン
マーの速度情報を入力されて上記試料の硬さを演算する
ＣＰＵと同ＣＰＵで演算された上記試料の硬さを表示す
る表示部とを有する表示器とをそなえたエコーチップ型
硬さ計において、上記速度センサを構成すべく、上記計
測筒の先端部付近に、２個の投光孔を上記計測筒の軸芯
方向に相互の間隔Ｓをあけて設けるとともに、上記各投
光孔に対向するところに受光孔をそれぞれ設け、上記各
投光孔にそれぞれ光源を設ける一方上記各受光孔にそれ
ぞれ受光素子を設けて課題解決の手段としている。
するとともに圧子ハンマーの往復動通路を形成する計測
筒と、上記本体部に内蔵されたコイルばねと、同コイル
ばねのばね力で試料に向かって撥ね飛ばされる圧子ハン
マーと、上記本体部に取り付けられ上記圧子ハンマーの
上記試料に対する衝突直前と衝突直後の速度を測定する
速度センサと、同速度センサで検出された上記圧子ハン
マーの速度情報を入力されて上記試料の硬さを演算する
ＣＰＵと同ＣＰＵで演算された上記試料の硬さを表示す
る表示部とを有する表示器とをそなえたエコーチップ型
硬さ計において、上記速度センサを構成すべく、上記計
測筒の先端部付近に、２個の投光孔を上記計測筒の軸芯
方向に相互の間隔Ｓをあけて設けるとともに、上記各投
光孔に対向するところに受光孔をそれぞれ設け、上記各
投光孔にそれぞれ光源を設ける一方上記各受光孔にそれ
ぞれ受光素子を設けて課題解決の手段としている。
【００１４】本発明では、計測の際、圧子ハンマーは、
計測筒の軸芯方向に間隔Ｓをあけて設けられた２個の受
光孔を、衝突行程時に内側の受光孔，外側の受光孔の順
に通過し、試料に衝突した後の反撥行程時に外側の受光
孔，内側の受光孔の順に通過する。
計測筒の軸芯方向に間隔Ｓをあけて設けられた２個の受
光孔を、衝突行程時に内側の受光孔，外側の受光孔の順
に通過し、試料に衝突した後の反撥行程時に外側の受光
孔，内側の受光孔の順に通過する。
【００１５】したがって、圧子ハンマーの衝突行程にお
ける各受光孔間を通過する時間および反撥行程における
各受光孔間を通過する時間をそれぞれ計測し、各計測時
間と各受光孔間の間隔とに基づき圧子ハンマーの試料
（面）に対する打撃速度および反撥速度を算出すること
ができる。
ける各受光孔間を通過する時間および反撥行程における
各受光孔間を通過する時間をそれぞれ計測し、各計測時
間と各受光孔間の間隔とに基づき圧子ハンマーの試料
（面）に対する打撃速度および反撥速度を算出すること
ができる。
【００１６】また、上記各時間を、パルスカウンタを用
い同パルスカウンタでタイミングパルス数をカウントす
ることで算出することができる。さらに、圧子ハンマー
の速度（検出）センサを光電方式としたため、圧子ハン
マー速度の検出精度を圧子ハンマーの速度に左右される
ことなく行なうことができる。また、磁気の影響を受け
ることもない。
い同パルスカウンタでタイミングパルス数をカウントす
ることで算出することができる。さらに、圧子ハンマー
の速度（検出）センサを光電方式としたため、圧子ハン
マー速度の検出精度を圧子ハンマーの速度に左右される
ことなく行なうことができる。また、磁気の影響を受け
ることもない。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の一実施
形態としてのエコーチップ型硬さ計における圧子ハンマ
ーの速度検出方法および同検出方法を実施したエコーチ
ップ型硬さ計について説明すると、図１はその圧子ハン
マー速度のセンサ部を示す模式図、図２はその圧子ハン
マー速度の検出回路図である。なお図１，２中図３，４
と同じ符号はほぼ同一の部材を示している。
形態としてのエコーチップ型硬さ計における圧子ハンマ
ーの速度検出方法および同検出方法を実施したエコーチ
ップ型硬さ計について説明すると、図１はその圧子ハン
マー速度のセンサ部を示す模式図、図２はその圧子ハン
マー速度の検出回路図である。なお図１，２中図３，４
と同じ符号はほぼ同一の部材を示している。
【００１８】この実施形態のものでは、図１に示すよう
に、計測筒12の先端部付近に、圧子ハンマー３の速度
（試料01への打撃速度および反撥速度）センサを構成す
る１組の投光孔１ａ，２ａが、計測筒12の軸芯方向に間
隔Ｓをあけて設けられている。
に、計測筒12の先端部付近に、圧子ハンマー３の速度
（試料01への打撃速度および反撥速度）センサを構成す
る１組の投光孔１ａ，２ａが、計測筒12の軸芯方向に間
隔Ｓをあけて設けられている。
【００１９】さらに、投光孔１ａおよび２ａに対向する
計測筒12上の位置に、１組の受光孔１ｂ，２ｂがそれぞ
れ同様の間隔Ｓをあけて設けられている。そして、投光
孔１ａ，２ａにレンズおよび電球からなる光源13, 14が
設けられており、受光孔１ｂ，２ｂに、フォートダイオ
ードのような受光素子23, 24が設けられている。なお光
源としては電球のほか発光ダイオード，レーザー光など
半導体を使用したものを用いることもできる。
計測筒12上の位置に、１組の受光孔１ｂ，２ｂがそれぞ
れ同様の間隔Ｓをあけて設けられている。そして、投光
孔１ａ，２ａにレンズおよび電球からなる光源13, 14が
設けられており、受光孔１ｂ，２ｂに、フォートダイオ
ードのような受光素子23, 24が設けられている。なお光
源としては電球のほか発光ダイオード，レーザー光など
半導体を使用したものを用いることもできる。
【００２０】また、計測筒12の最先端部近くに、互いに
対向する投光孔および受光孔３ａ，３ｂが設けられてお
り、投光孔３ａに光源15が、また投光孔３ｂに受光素子
25がそれぞれ設けられている。
対向する投光孔および受光孔３ａ，３ｂが設けられてお
り、投光孔３ａに光源15が、また投光孔３ｂに受光素子
25がそれぞれ設けられている。
【００２１】上述の構成において、測定時、圧子ハンマ
ー３が矢印Ａ方向に進行し、投光孔１ａの位置に到達す
ると、光源13から投光孔１ａ，受光孔１ｂを通じて受光
素子23で受光されていた光が圧子ハンマー３で遮断され
る。
ー３が矢印Ａ方向に進行し、投光孔１ａの位置に到達す
ると、光源13から投光孔１ａ，受光孔１ｂを通じて受光
素子23で受光されていた光が圧子ハンマー３で遮断され
る。
【００２２】圧子ハンマー３がさらに矢印Ａ方向に進行
し、投光孔２ａの位置に到達すると、光源14から投光孔
２ａ，受光孔２ｂを通じて受光素子24に受光されていた
光が圧子ハンマー３で遮断される。
し、投光孔２ａの位置に到達すると、光源14から投光孔
２ａ，受光孔２ｂを通じて受光素子24に受光されていた
光が圧子ハンマー３で遮断される。
【００２３】圧子ハンマー３がさらに矢印Ａ方向に進行
し、試料01に衝突して反転し、矢印Ａと反対方向に移動
するときには、まず受光素子24に受光されていた光が遮
断され、次いで受光素子23に受光されていた光りが遮断
される。
し、試料01に衝突して反転し、矢印Ａと反対方向に移動
するときには、まず受光素子24に受光されていた光が遮
断され、次いで受光素子23に受光されていた光りが遮断
される。
【００２４】受光素子23が遮光されてから受光素子24が
遮光されるまでの時間Ｔ1と、受光素子24が遮光されて
から受光素子23が遮光されるまでの時間Ｔ2とを、各受
光素子23, 24のＯＮ−ＯＦＦ信号に基づいて後述の（図
２の）電子回路により計測することができる。
遮光されるまでの時間Ｔ1と、受光素子24が遮光されて
から受光素子23が遮光されるまでの時間Ｔ2とを、各受
光素子23, 24のＯＮ−ＯＦＦ信号に基づいて後述の（図
２の）電子回路により計測することができる。
【００２５】一方、投光孔１ａと投光孔２ａとの間隔す
なわち受光孔１ｂと受光孔２ｂとの間隔は既知（この実
施形態ではＳ）であるから、ＳとＴ1との比（Ｓ／Ｔ1）
を演算することで圧子ハンマー３の打撃速度Ｖ1を算出
でき、またＳとＴ2との比（Ｓ／Ｔ2）を演算することで
圧子ハンマー３の反撥速度Ｖ2を算出することができ
る。
なわち受光孔１ｂと受光孔２ｂとの間隔は既知（この実
施形態ではＳ）であるから、ＳとＴ1との比（Ｓ／Ｔ1）
を演算することで圧子ハンマー３の打撃速度Ｖ1を算出
でき、またＳとＴ2との比（Ｓ／Ｔ2）を演算することで
圧子ハンマー３の反撥速度Ｖ2を算出することができ
る。
【００２６】次に、受光素子23, 24のＯＮ−ＯＦＦ信号
に基づいて時間Ｔ1，Ｔ2を算出する回路について説明す
る。図２において、符号21はパルス発生器22で発生した
タイミングパルス22ａ（クロックパルス）のカウントを
行なうパルスカウンタを示している。
に基づいて時間Ｔ1，Ｔ2を算出する回路について説明す
る。図２において、符号21はパルス発生器22で発生した
タイミングパルス22ａ（クロックパルス）のカウントを
行なうパルスカウンタを示している。
【００２７】パルスカウンタ21には、光電素子23, 24,
25の各信号が入力されるようになっていて、パルスカウ
ンタ21において光電素子23が遮光された信号（光電素子
23のＯＦＦ信号）が入力されてから光電素子24が遮光さ
れた信号（光電素子24のＯＦＦ信号）が入力されるまで
の間のタイミングパルス22ａの数Ｎ1，および光電素子2
4のＯＦＦ信号が入力されてから光電素子23のＯＦＦ信
号が入力されるまでの間のタイミングパルス22ａの数Ｎ
2がそれぞれカウントされる。
25の各信号が入力されるようになっていて、パルスカウ
ンタ21において光電素子23が遮光された信号（光電素子
23のＯＦＦ信号）が入力されてから光電素子24が遮光さ
れた信号（光電素子24のＯＦＦ信号）が入力されるまで
の間のタイミングパルス22ａの数Ｎ1，および光電素子2
4のＯＦＦ信号が入力されてから光電素子23のＯＦＦ信
号が入力されるまでの間のタイミングパルス22ａの数Ｎ
2がそれぞれカウントされる。
【００２８】パルスカウンタ21でカウントされたパルス
数Ｎ1，Ｎ2とタイミングパルス22ａの周波数ｆとに基づ
いて、演算器26において、Ｔ1，Ｔ2が演算され、さらに
Ｔ1，Ｔ2と受光孔１ｂと２ｂとの間隔Ｓとに基づいて、
圧子ハンマー３の打撃速度Ｖ1および反撥速度Ｖ2の算出
が行なわれる。
数Ｎ1，Ｎ2とタイミングパルス22ａの周波数ｆとに基づ
いて、演算器26において、Ｔ1，Ｔ2が演算され、さらに
Ｔ1，Ｔ2と受光孔１ｂと２ｂとの間隔Ｓとに基づいて、
圧子ハンマー３の打撃速度Ｖ1および反撥速度Ｖ2の算出
が行なわれる。
【００２９】なお投光孔３ａおよび受光孔３ｂならびに
光源15および受光素子25は、圧子ハンマー３が試料
（面）に衝突して撥ね返ったことを確認するために設け
られていて、受光素子23のＯＦＦ信号→受光素子24のＯ
ＦＦ信号→受光素子25のＯＦＦ信号→同ＯＮ信号の順に
各受光素子からＯＮ−ＯＦＦ信号がパルスカウンタ21に
入力されたとき、圧子ハンマー３の正常な反撥が行なわ
れたと判断し、パルスカウンタ21からパルス数Ｎ1，Ｎ2
が出力される。
光源15および受光素子25は、圧子ハンマー３が試料
（面）に衝突して撥ね返ったことを確認するために設け
られていて、受光素子23のＯＦＦ信号→受光素子24のＯ
ＦＦ信号→受光素子25のＯＦＦ信号→同ＯＮ信号の順に
各受光素子からＯＮ−ＯＦＦ信号がパルスカウンタ21に
入力されたとき、圧子ハンマー３の正常な反撥が行なわ
れたと判断し、パルスカウンタ21からパルス数Ｎ1，Ｎ2
が出力される。
【００３０】このように、この実施形態では、圧子ハン
マーの速度（検出）センサを光電方式としたため、圧子
ハンマーの検出速度精度を圧子ハンマーの速度に左右さ
れることなく検出でき、また環境や試料の磁気に左右さ
れない。
マーの速度（検出）センサを光電方式としたため、圧子
ハンマーの検出速度精度を圧子ハンマーの速度に左右さ
れることなく検出でき、また環境や試料の磁気に左右さ
れない。
【００３１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のエコーチ
ップ型硬さ計およびその圧子ハンマーの速度検出方法に
よれば、次のような効果ないし利点が得られる。 (1) 圧子ハンマーが衝突行程において各受光孔間を通過
する時間、および反撥行程において各受光孔間を通過す
る時間をそれぞれ計測し、各計測時間と各受光孔間の間
隔とに基づき圧子ハンマーの試料（面）に対する打撃速
度および反撥速度を算出することができる。 (2) 上記時間を、パルスカウンタを用い同パルスカウン
タでタイミングパルス数をカウントすることで算出する
ことができる。 (3) 圧子ハンマーの速度（検出）センサを光電方式とし
たため、圧子ハンマー速度の検出精度を圧子ハンマーの
速度に左右されることなく行なうことができる。 (4) 磁気を帯びた環境，磁気を帯びた試料に左右されな
い。
ップ型硬さ計およびその圧子ハンマーの速度検出方法に
よれば、次のような効果ないし利点が得られる。 (1) 圧子ハンマーが衝突行程において各受光孔間を通過
する時間、および反撥行程において各受光孔間を通過す
る時間をそれぞれ計測し、各計測時間と各受光孔間の間
隔とに基づき圧子ハンマーの試料（面）に対する打撃速
度および反撥速度を算出することができる。 (2) 上記時間を、パルスカウンタを用い同パルスカウン
タでタイミングパルス数をカウントすることで算出する
ことができる。 (3) 圧子ハンマーの速度（検出）センサを光電方式とし
たため、圧子ハンマー速度の検出精度を圧子ハンマーの
速度に左右されることなく行なうことができる。 (4) 磁気を帯びた環境，磁気を帯びた試料に左右されな
い。
【図１】本発明の一実施形態としてのエコーチップ型硬
さ計の圧子ハンマー速度のセンサ部を示す模式図。
さ計の圧子ハンマー速度のセンサ部を示す模式図。
【図２】同圧子ハンマー速度検出回路図。
【図３】従来のエコーチップ型硬さ計の模式図。
【図４】エコーチップ型硬さ計の計測原理を示す模式
図。
図。
【図５】従来の速度検出部におけるパルス波形図。
１ エコーチップ型硬さ計の本体部 １ａ，２ａ，３ａ 投光孔 １ｂ，２ｂ，３ｂ 受光孔 ３ 圧子ハンマー ４ 速度検出コイル ６ 表示器 ７ ＣＰＵ ８ 表示部 11 把持部 12 計測筒 13, 14, 15 光源 21 パルスカウンタ 22 パルス発生器 22ａ タイミングパルス（クロックパルス） 23，24, 25 受光器としての光電素子 26 演算器 Ｓ 光電素子23, 24間の間隔 Ｖ1 圧子ハンマーの打撃速度 Ｖ2 圧子ハンマーの反撥速度 Ｌ 試料の硬さ
Claims (3)
- 【請求項１】 エコーチップ型硬さ計における圧子ハン
マーの速度検出方法において、同硬さ計の本体部を構成
するとともに上記圧子ハンマーの往復動通路を形成する
計測筒に、同計測筒の軸芯方向に間隔Ｓをあけて設けら
れた２個の受光孔を上記圧子ハンマーが通過する間の所
要時間と上記間隔Ｓとに基づいて、上記圧子ハンマーの
速度を検出するようにしたことを特徴とする、エコーチ
ップ型硬さ計における圧子ハンマーの速度検出方法。 - 【請求項２】 上記所要時間が、パルス発生器で発生し
たタイミングパルスを入力されるパルスカウンタで、上
記圧子ハンマーが上記２個の受光孔のうちの一方の受光
孔を通過した信号を受信してから他方の受光孔を通過し
た信号を受信するまでの間の上記タイミングパルスの数
をカウントして算出することを特徴とする、請求項１に
記載のエコーチップ型硬さ計における圧子ハンマーの速
度検出方法。 - 【請求項３】 エコーチップ型硬さ計において、 同硬さ計の本体部を構成するとともに圧子ハンマーの往
復動通路を形成する計測筒と、 上記本体部に内蔵されたコイルばねと、 同コイルばねのばね力で試料に向かって撥ね飛ばされる
圧子ハンマーと、 上記本体部に取り付けられ上記圧子ハンマーの上記試料
に対する衝突直前と衝突直後の速度を測定する速度セン
サと、 同速度センサで検出された上記圧子ハンマーの速度情報
を入力されて上記試料の硬さを演算するＣＰＵと同ＣＰ
Ｕで演算された上記試料の硬さを表示する表示部とを有
する表示器とをそなえ、 上記速度センサを構成すべく、上記計測筒の先端部付近
に、２個の投光孔が上記計測筒の軸芯方向に相互の間隔
Ｓをあけて設けられるとともに、上記各投光孔に対向す
るところに受光孔がそれぞれ設けられ、上記各投光孔に
それぞれ光源が設けられる一方上記各受光孔にそれぞれ
受光素子が設けられていることを特徴とする、エコーチ
ップ型硬さ計。
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP06178797A JP3682744B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | エコーチップ型硬さ計 |
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|---|---|
| JPH10239230A true JPH10239230A (ja) | 1998-09-11 |
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ID=13181163
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- 1997-02-28 JP JP06178797A patent/JP3682744B2/ja not_active Expired - Fee Related
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