JPH11230882A - 試験力自動演算式硬さ試験機 - Google Patents
試験力自動演算式硬さ試験機Info
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- JPH11230882A JPH11230882A JP4432198A JP4432198A JPH11230882A JP H11230882 A JPH11230882 A JP H11230882A JP 4432198 A JP4432198 A JP 4432198A JP 4432198 A JP4432198 A JP 4432198A JP H11230882 A JPH11230882 A JP H11230882A
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- Japan
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- test force
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Abstract
動演算を可能にする。 【解決手段】 圧子2に所定の試験力Fを付与する試験
力制御部13と、試験機の機械的・電気的コントロールを
行なうマイクロコンピュータ20とをそなえたビッカース
硬さ試験機10において、マイクロコンピュータ20に[数
4]式を予め格納するとともに、試料の厚さh,想定さ
れる試料のビッカース硬さHVを入力して、試験力Fを
演算できるようにした。 【数4】
Description
験やヌープ硬さ試験のように、試料(表面)に圧子を押
し付け、そのとき試料に形成されたくぼみの対角線長に
基づいて当該試料の硬さを計測する形式の硬さ試験機
(以下「押込み型硬さ試験機」と称する)に関し、特に
フィルムのように試料厚さの薄い材料の硬さ試験の際の
適正な試験力を自動的に演算できるようにした、試験力
自動演算式硬さ試験機に関する。
試験機の本体を示しており、この本体10には、試料台1
と、ダイヤモンド製の四角錐の圧子2および対物レンズ
5をそなえたレボルバー4とが設けられている。
イクロコンピュータ20の出力装置としての試験力制御部
13の指令を受けて、マイクロコンピュータ20で設定され
た試験力が圧子2に付加されて下降することにより、な
されるようになっている。
ボルバー4の切替えにより圧子2の位置に対物レンズ5
が入れ替わり、CCDカメラ6によって試料Sの表面の
くぼみの光学画像が、例えば400倍くらいに拡大され
る。
器11によって濃淡階調段数が256段(8ビット)のデ
ィジタル信号に変換されてから、画像メモリ21に格納さ
れる。マイクロコンピュータ20には、画像メモリ21のほ
か演算装置23,主記憶装置22,制御装置24がそなえられ
ている。
いる制御プログラムにしたがって、硬度計全体の機械的
・電気的動きのコントロールや、硬度演算に必要な信号
処理,計算処理などが行なわれる。符号29はCRT表示
器を示しており、この表示器の画面に画像メモリ21に記
憶されているくぼみ画像や、設定・入力情報が表示され
る。
み型硬さ試験機では、試料の厚さが所定厚さ以上ない
と、試料の表面の硬さと内部の硬さとが異なっている場
合等において、正確な硬さ測定を行なうことができな
い。したがって、JISでは最小厚さが規定されてい
る。
ッカース硬さ試験機でビッカース硬さ測定を行なう場
合、JIS規格では、[数1]式に示すように、試料S
の厚さhは、くぼみDの対角線長さ(平均値)dの1.
5倍以上必要であると定めている。
ース硬度HVは、[数2]式で表される。
び大凡の硬さが推定できるとき、[数2]式を変形した
[数3]式で試験力を設定している。
さhは、[数5]式に示すように、くぼみDの対角線長
の長い方の長さ(対角線長)dの0.3倍以上必要であ
ると定めている。
る。
大凡の硬さが推定できるとき、[数6]式を変形した
[数7]式で試験力を設定している。
は、硬さ試験の都度、ユーザーが試験力を電卓等を用い
て[数3]式や[数7]式に基づいて計算したり、ある
いは図5(ビッカース硬さ試験の場合の試料の硬さと試
験力に対する試料の最小厚さとの関係を示す表:JIS
Z 2244−1992)または図6(ヌープ硬さ試験
の場合の同様の表:JIS Z 2251−1992)を
用いたりして算出し、それを試験機に内蔵の試験力制御
部に当該硬さ試験の試験力として設定しているが、試験
力の算出が複雑であり、手間がかかるという問題点があ
る。
題点を解決しようとするもので、当該試験における適正
な試験力を、硬さ試験機に内蔵したマイクロコンピュー
タで自動的に演算できるようにした、試験力自動演算式
硬さ試験機を提供しようとするものである。
において、[数1]式と[数3]式とから[数4]式を
得、[数4]式を試験機に内蔵のマイクロコンピュータ
に格納させておき、硬さ試験時に、試料の厚さ(膜厚)
h(ミリメートル)と、想定される硬さHV(経験値)
とを入力して、当該試験に適した試験力F(ニュート
ン)を自動的に演算し、演算された試験力でビッカース
硬さ試験が行なえるようにしようとするものである。
と[数7]式とから[数8]式を算出し、[数8]式を
試験機に内蔵のマイクロコンピュータに格納しておき、
硬さ試験時に、試料厚さ(膜厚)h(ミリメートル)
と、想定されるヌープ硬さHK(経験値)とを入力し
て、当該試験に適した試験力F(ニュートン)を自動的
に演算し、その演算された試験力でヌープ硬さ試験が行
なえるようにしようとするものである。
子に所定の試験力Fを付与する試験力制御部と、同試験
機の機械的・電気的コントロールを行なうマイクロコン
ピュータとをそなえたビッカース硬さ試験機において、
同マイクロコンピュータに[数4]式を格納しておくと
ともに、試料の厚さhおよび想定されるビッカース硬さ
HVの入力をうけて、上記試験力を演算可能なプログラ
ムを上記マイクロコンピュータに格納して課題解決の手
段としている。
験力Fを付与する試験力制御部と、同試験機の機械的・
電気的コントロールを行なうマイクロコンピュータとを
そなえたヌープ硬さ試験機において、同マイクロコンピ
ュータに[数8]式を格納しておくとともに、試料の厚
さhおよび想定される上記試料の硬さHVの入力をうけ
て、上記試験力Fを演算可能なプログラムを上記マイク
ロコンピュータに格納して課題解決の手段としている。
式または[数8]式により演算される数値のうちの最大
値のものが算出されるように上記プログラムを構成して
課題解決の手段としている。
演算された上記試験力が当該硬さ試験機の設定可能な範
囲外であるとき、試験不可能を表示する表示手段を設け
て課題解決の手段としている。
試験機にそなえられた表示器で行なわれるように構成し
て課題解決の手段としている。
コンピュータに、試料の厚さhおよび想定されるビッカ
ース硬さHVあるいはヌープ硬さHKを入力することに
より、自動的に当該試験に適した試験力が自動的に演算
されるため、試験力の算出が簡単となる。
[数8]式により演算される数値のうち最大値のものが
算出されるので、硬さ試験の精度が向上する。
能な場合、その旨の表示が硬さ試験に先立ってなされる
ため、硬さ試験を効率良く実施できる。また、上記表示
が硬さ試験機にそなえられた表示器で行なわれるため、
別個に表示器を設ける必要がなく、コスト面で有利であ
る。
形態としての試験力自動演算式硬さ試験機を主としてビ
ッカース硬さ試験機を例にして説明すると、図1はその
模式構成図、図2はそのマイクロコンピュータにおける
演算手順を示すフローチャート、図3はその変形例を示
す模式構成図である。なお図1,3中図4と同じ符号は
ほぼ同一の部材を示している。
図4に示した硬さ試験機と同様に、本体10をそなえ、こ
の本体10には、試料台1と、ダイヤモンド製の四角錐の
圧子2および対物レンズ5をそなえたレボルバー4とが
設けられている。
イクロコンピュータ20の出力装置としての試験力制御部
13の指令を受けて、マイクロコンピュータ20で設定され
た試験力が圧子軸に付加されて圧子2を下降することに
より、なされるようになっている。
ボルバー4の切替えにより圧子2の位置に対物レンズ5
が入れ替わり、CCDカメラ6によって試料Sの表面の
くぼみの光学画像が、例えば400倍くらいに拡大され
る。CCDカメラ6の検出信号は、A/D変換器11によ
って濃淡階調段数が256段(8ビット)のディジタル
信号に変換されてから、画像メモリ21に格納される。
21のほか、演算装置23,主記憶装置22,制御装置24がそ
なえられている。演算装置23では主記憶装置22に格納さ
れている制御プログラムにしたがって、硬度計全体の機
械的・電気的動きのコントロールや、硬度演算に必要な
信号処理,計算処理などが行なわれる。
作パネル30には表示器31,操作装置32がそなえられてい
る。表示器としては、CRT表示器のほかLED式のも
のやLCD(液晶表示盤)などが用いられる。そして表
示器に、(画像メモリ21に記憶されているくぼみ画像
や)、設定・入力情報などの情報が表示される。
機では、さらに主記憶装置21に予め[数4]式が入力
(格納)されている。[数4]式の入力は操作装置32を
介して行なわれる。すなわち操作装置32を介して、試料
Sの厚さh,想定される試料のビッカース硬さHVに関
する情報(信号)がマイクロコンピュータ20に入力さ
れ、そして[数4]式に基づいてマイクロコンピュータ
20において当該硬さ試験における適性試験力の演算が行
なわれる。
4]式に代えて[数8]式が主記憶装置21に予め入力
(格納)され、またビッカース硬さHVに代えてヌープ
硬さHKに関する情報がマイクロコンピュータ20に入力
され、[数8]式により適性試験力の演算が行なわれ
る。
である。すなわち、硬さ試験に先立って、試験機の操作
装置32を操作して、試料の厚さhをマイクロコンピュー
タ20に入力する(ステップA1)。
厚が、当該試験機がその膜厚の試料を計測できる能力を
そなえているかどうかの判断が行なわれる(ステップA
2)。ここで、試験機の能力(試験可能範囲)は、当該
試験機の製造段階で設定されていて、入力された膜厚が
その範囲外のときは試験不可能として、その旨の表示が
表示器31になされる。なお試験可能な場合、その旨を表
示するようにしてもよい。
S」の場合、想定されるビッカース硬さ(HV)を操作
装置32を操作して、マイクロコンピュータ20に入力する
(ヌープ硬さ試験の場合はヌープ硬さHKを入力する)
(ステップA3)と、マイクロコンピュータ20において
[数4]式または[数8]式から適正な試験力Fが演算
され(ステップA4)、試験力が設定される(ステップ
A6)。ステップA6の前段階で演算された試験力Fが当
該試験機の能力範囲内かどうかの比較が行なわれ、範囲
外のとき、試験不可能の表示が表示器31になされる(ス
テップA5)。なお演算された試験力Fが当該試験機の
能力範囲内のとき、試験可能を表示するようにしてもよ
い。
試験では、試験力は大きければ大きいほど試験精度が向
上するとされている。したがって、この実施形態ではマ
イクロコンピュータ20において演算される数値(試験
力)のうちの最大値のものが算出されるようにプログラ
ムが構成されている。
るが、試料台1に試料Sを載置しておくとき、ステップ
A6に引き続いて試料の硬さ試験を行なうことができ
る。すなわち、ステップA6で設定された試験力Fが試
験力制御部13を介して圧子2に加えられ硬さ試験を開始
するステップA7をプログラムに組み込んでおくとき、
試験力の自動設定に続いて硬さ試験を行なうことができ
る。なお、硬さ試験の結果は、試験機にそなえられてい
る表示器31に表示される。
体10に接眼レンズ7が設けられていて、対物レンズ5で
捕らえられた試料Sの表面のくぼみの寸法を直接計測で
きるようになっている。
らCCDカメラ、A/D変換器などが取り外されている
(その分低コストとなる)が、マイクロコンピュータ2
0,操作盤30は図1の装置と同様に設けられていて、同
様の操作で試験力の自動演算が行われる点は図1の装置
と同様である。なお表示器31にくぼみ形状の表示は行な
えない。
動演算式硬さ試験機によれば次のような効果が得られ
る。 (1) 硬さ試験機に内蔵のマイクロコンピュータに、試料
の厚さhおよび想定されるビッカース硬さHVあるいは
ヌープ硬さHKを入力することにより、当該試験に適し
た試験力が自動的に演算されるため、試験力の算出が簡
単となる。 (2) 試験力として、[数4]式あるいは[数8]式より
演算される数値のうち最大値のものが算出されるので、
押込み型硬さ試験機の精度が向上する。 (3) 当該試験機による硬さ試験がを不可能な場合、その
旨の表示が硬さ試験に先立ってなされるため、硬さ試験
を効率良く実施できる。 (4) 上記表示が硬さ試験機にそなえられた表示器で行な
われるため、別個に表示器を設ける必要がなく、コスト
面で有利である。
硬さ試験機を示す模式構成図。
すフローチャート。
構成図。
験力に対する試料の最小厚さとの関係を規定したグラ
フ。
に対する試料の最小厚さとの関係を規定したグラフ。
Claims (5)
- 【請求項1】 ビッカース硬さ試験機において、圧子
と、同圧子に所定の試験力Fを付与する試験力制御部
と、同試験機の機械的・電気的コントロールを行なうマ
イクロコンピュータとをそなえ、同マイクロコンピュー
タに[数4]式が格納されるとともに、試料の厚さhお
よび想定される上記試料のビッカース硬さHVの入力を
うけて、上記試験力Fを演算可能なプログラムが上記マ
イクロコンピュータに格納されていることを特徴とす
る、試験力自動演算式硬さ試験機。 【数4】 - 【請求項2】 ヌープ硬さ試験機において、圧子と、同
圧子に所定の試験力Fを付与する試験力制御部と、同試
験機の機械的・電気的コントロールを行なうマイクロコ
ンピュータとをそなえ、同マイクロコンピュータに[数
8]式が格納されるとともに、試料の厚さhおよび想定
される上記試料のヌープ硬さHKの入力をうけて、上記
試験力Fを演算可能なプログラムが上記マイクロコンピ
ュータに格納されていることを特徴とする、試験力自動
演算式硬さ試験機。 【数8】 - 【請求項3】 上記試験力として、上記[数4]式また
は[数8]式により演算される数値のうちの最大値のも
のが算出されるように上記プログラムを構成したことを
特徴とする、請求項1または2に記載の試験力自動演算
式硬さ試験機。 - 【請求項4】 上記マイクロコンピュータで演算された
上記試験力が、当該硬さ試験機の設定可能な範囲外であ
るとき、試験不可能を表示する表示手段が設けられてい
ることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載
の試験力自動演算式硬さ試験機。 - 【請求項5】 上記試験不可能の表示が、上記硬さ試験
機にそなえられた表示器で行なわれるように構成されて
いることを特徴とする、請求項4に記載の試験力自動演
算式硬さ試験機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04432198A JP3871164B2 (ja) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | 試験力自動演算式硬さ試験機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04432198A JP3871164B2 (ja) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | 試験力自動演算式硬さ試験機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11230882A true JPH11230882A (ja) | 1999-08-27 |
JP3871164B2 JP3871164B2 (ja) | 2007-01-24 |
Family
ID=12688239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04432198A Expired - Fee Related JP3871164B2 (ja) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | 試験力自動演算式硬さ試験機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3871164B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009274328A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Konica Minolta Ij Technologies Inc | インクジェットヘッド |
JP2013238441A (ja) * | 2012-05-14 | 2013-11-28 | Mitsutoyo Corp | 硬さ試験機 |
JP2017106814A (ja) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | 株式会社ミツトヨ | 硬さ試験機及び硬さ試験方法 |
-
1998
- 1998-02-10 JP JP04432198A patent/JP3871164B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009274328A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Konica Minolta Ij Technologies Inc | インクジェットヘッド |
JP2013238441A (ja) * | 2012-05-14 | 2013-11-28 | Mitsutoyo Corp | 硬さ試験機 |
JP2017106814A (ja) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | 株式会社ミツトヨ | 硬さ試験機及び硬さ試験方法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3871164B2 (ja) | 2007-01-24 |
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