JPH11281549A - 材料試験機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロット単位にに制限されることなしに、複数
の供試体間の計測データを簡単に比較することのできる
機能を備えた材料試験機を提供する。 【解決手段】 予め設定した試験条件の下で負荷を加え
た個々の供試体の材料特性を示す計測データを、その試
験条件と共にファイル化すると共に、複数のファイル間
の結合構造をファイル管理する。そして前記ファイルを
選択的に読み出して該ファイルの計測データをグラフ化
して表示すると共に、編集画面上でグラフ表示している
ファイルに別のファイルを追加して該追加ファイルの計
測データをグラフ化して先に表示しているグラフに重ね
合わせて表示するファイル追加手段を備える。更に各グ
ラフの表示スケールを統一化してグラフの重ね合わせ表
示を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロット毎に試験さ
れる複数の供試体の、例えば荷重と変位とからなる計測
データを、異なるロット間で互いに重ね合わせてグラフ
表示することのできる編集機能を備えた材料試験機に関
する。

【０００２】

【関連する背景技術】材料試験機は、一般的には図４に
その概略構成を示すように、供試体に荷重や変位等の負
荷を加える試験機本体１０と、この試験機本体１０の作
動を制御すると共に負荷が加えられた前記供試体の荷重
や変位等を検出する動力計２０と、この動力計２０で検
出された前記荷重や変位等からなる計測データに従って
前記供試体の材料特性を求めるデータ処理装置３０とに
よって構成される。

【０００３】具体的には試験機本体１０は、一対のチャ
ック（図示せず）に装着した金属材料片等の供試体に、
油圧シリンダ等の負荷装置１１を用いて圧縮荷重や引張
り荷重、或いは圧縮変位や引張り変位からなる負荷を加
える如く構成される。尚、圧縮や引張りのみならず曲げ
や歪み等の負荷を加える場合もある。しかして動力計２
０は、上記試験機本体１０の負荷装置１１等の作動を制
御する制御部２１を備えると共に、前記試験機本体１０
に組み込まれた荷重計（ロードセル）１２や変位計（伸
び計）１３等を介して前記供試体に加えられた荷重や変
位等をそれぞれ計測する計測部２２を具備して構成され
る。

【０００４】これに対して前記データ処理装置３０は、
例えばパーソナルコンピュータからなり、前記動力計２
０にて検出された前記荷重と変位等からなる計測データ
を所定の周期で取り込み、これをデータ処理する如く構
成される。このデータ処理装置３０にて前記供試体の荷
重・伸び特性や応力・歪み特性、更にはその強度等の材
料特性が求められる。尚、データ処理装置３０と前記動
力計２０との間で制御コマンド等を通信しながら、該デ
ータ処理装置３０側から前記供試体に対する試験条件等
の指令を遠隔的に与えて該動力計２０の作動を制御する
場合もある。

【０００５】またこのデータ処理装置３０には、該デー
タ処理装置３０が備えたディスプレイ（図示せず）を用
いて前述した如く求められた計測データを、荷重・伸び
特性や応力・歪み特性としてグラフ化して表示するグラ
フ表示機能３１や上記計測データから求められる特性値
の表示機能が設けられている。上記グラフ表示機能３１
によるグラフ表示は、例えば試験条件に関する１項目と
して設定されたグラフ表示条件の下で、Ｘ軸を変位（伸
び）、Ｙ軸を荷重とする所定の表示スケールで上記計測
データを２次元平面上にプロットすることによりなされ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで材料試験機に
おける供試体の試験は、通常、所定のまとまりをなす複
数の供試体を１ロットとしてロット単位で実行される。
そして図５に概念を示すようにその試験条件をロットを
単位として設定し、個々の供試体から得られる計測デー
タを、上記試験条件を示す条件データと共にロット単位
で管理するものとなっている。具体的には個々の供試体
から得られる計測データをそれぞれデータファイルとし
て記憶すると共に、その試験条件（条件データ）と当該
ロットに属するデータファイル名とを条件ファイルに記
述し、この条件ファイルの下で前記データファイルを管
理している。

【０００７】しかして前述したグラフ表示は、専ら、上
記条件ファイルからグラフ表示条件を得、該条件ファイ
ルによる管理の下で前記データファイルからその計測デ
ータを読み出し、例えば図６に示すようにして行われ
る。この際、同じロットに属する別のデータファイルか
らもその計測データを読み出し、先に表示しているグラ
フ上に重ねて表示することで、それらの計測データを比
較することも行われる。即ち、同一のロットに属する複
数の供試体の各計測データをそれぞれ読み出し、これら
の計測データを同時に重ね合わせてグラフ表示すること
で、その比較検討や統計処理等が実行される。

【０００８】尚、図６に示す例では、同一ロットに属す
る２つの供試体からそれぞれ得られる計測データを「荷
重・変位曲線」として重ね合わせてグラフ表示して対比
すると共に、「上降伏点」「耐力点」「最大荷重」「破
断点」および「弾性率」からなる測定結果をそれぞれ並
列表示することで対比するものとなっている。このよう
な表示は、同一ロット内において対比すべき供試体をそ
れぞれ選択指定しながら行われる。

【０００９】ところが材料試験を進める上で、往々にし
てその計測データを、例えば標準サンプルデータや別の
ロットの計測データと比較したい場合がある。しかしな
がら従来においては、上述したようにグラフ表示に表す
る計測データ（データファイル）を前述した条件ファイ
ルの下でロット単位に管理しているに過ぎないので、別
ロットの計測データを読み出し、これを同時にグラフ表
示する等の編集処理を行うことができなかった。

【００１０】ちなみに別ロットのデータとの間でデータ
編集するような場合には、例えばその計測データを解析
可能な型式にデータ変換した後、その変換データを前記
試験条件に応じて２次解析処理して統合する等の煩雑な
処理が必要となった。特にこの種のデータ変換や２次解
析処理はユーザに委ねられており、解析処理用のアプリ
ケーションを別途準備することが必要である等の問題が
あった。

【００１１】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、ロットの違いに拘わることな
く、複数の供試体からそれぞれ得られた計測データを同
時に重ね合わせてグラフ表示することができ、しかもこ
れらの計測データ間での統計処理等の編集も可能とする
ファイル管理構造とグラフ表示機能とを備えた材料試験
機を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
べく本発明に係る材料試験機は、予め設定した試験条件
の下で負荷を加えた供試体の材料特性を示す計測データ
を、その試験条件と共にファイル化して上記供試体毎に
対応させて個々に記憶する手段と、記憶した複数のファ
イル間の結合構造を管理するファイル管理手段と、この
ファイル管理手段により管理されているファイルを選択
的に読み出して該ファイルの計測データをグラフ化して
表示するグラフ表示手段と、更に前記グラフ表示手段に
より編集画面上でグラフ表示しているファイルに別のフ
ァイルを追加して該追加ファイルの計測データをグラフ
化して先に表示しているグラフに重ね合わせて表示する
ファイル追加手段を備えることを特徴としている。

【００１３】即ち、本発明は個々の供試体から得られる
計測データをその試験条件と共にファイル化して記憶す
ることで、特定の供試体の計測データを得る際に同時に
その試験条件も得られるようにし、これによって複数の
供試体の計測データをロット管理の枠を外れて任意に読
み出して同一編集画面上で編集し、その材料特性を示す
複数のグラフ（特性曲線）を重ね合わせて表示し得るよ
うにしたことを特徴としている。

【００１４】また本発明の好ましい態様は、請求項２に
記載するように前記ファイル追加手段においては複数の
ファイルの各計測データをグラフ化して重ね合わせ表示
するに際し、例えばその最大スケールに合わせて各グラ
フの表示スケールを統一化するスケール変更手段を備え
ることを特徴としている。具体的には各計測データに付
随して記憶された試験条件の中のグラフ表示条件に応じ
て、その表示スケールを調整してグラフの重ね合わせ表
示を行うことを特徴としている。

【００１５】更には請求項３に記載するするように、重
ね合わせて表示したグラフのファイル間の結合構造を別
ファイルとして前記ファイル管理手段に登録するファイ
ル登録手段を備えることを特徴としている。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態に係る材料試験機について、特に所定の試験条
件下で負荷が加えられて試験された供試体の、例えば荷
重と変位とからなる計測データに対する本発明の特徴的
なファイル管理構造と、上記計測データに対する編集機
能について説明する。

【００１７】この実施形態に係る材料試験機は、基本的
には図４を参照して説明したように試験機本体１０と該
試験機本体１０の作動を制御する動力計２０、そしてこ
の動力計２０に各種の制御指令を与えると共に、動力計
２０を介して計測される供試体の荷重と変位とからなる
計測データを収集してその荷重・伸び特性を求めてグラ
フ表示したり、更には耐力点や弾性率等の材料特性を求
めるデータ処理装置３０とによって構成される。

【００１８】さてこの実施形態に係るデータ処理装置３
０が特徴とするところは、図１にその概念を示すよう
に、例えばロット毎に予め設定された試験条件の下で該
ロットに属する複数の供試体に対してそれぞれ負荷を加
えることで試験される前記各供試体の、例えば荷重と変
位とからなる計測データＤを記憶するに際し、各供試体
の計測データＤをその試験条件Ｔを示す条件データＳと
共に１つのデータファイルＦとしてそれぞれファイル化
する点にある。また上記ロットに関する情報については
ファイル管理部３２により、例えばそのロット名と、当
該ロットに属する複数の供試体のそれぞれに係る計測デ
ータのファイル名の並びとからなる情報、つまりファイ
ル間の結合構造を示す管理ファイルＭとして記憶するこ
とを特徴としている。

【００１９】即ち、各供試体の計測データＤは、その条
件データＳと共に個別にファイル化されて、個々の独立
したデータファイルＦとして管理され、またファイル管
理部３２における管理ファイルＭにより、例えばロット
毎にそのまとまりをなす複数のファイル間の結合構造が
管理されるようになっている。従って各データファイル
Ｆは、どのロットに属するものかに拘わることなく、個
々の供試体に対応して独立に管理され、管理ファイルＭ
上においていずれのデータファイルＦが同一のロットに
属するかが間接的に管理されている。

【００２０】さてグラフ表示機能３１を含むデータ編集
部３３は、後述するような所定のデータ編集画面を用い
て前記データファイルＦを選択的に読み出して、当該デ
ータファイルＦに示される計測データＤを、その条件デ
ータＳの１つとして与えられるグラフ表示条件に従って
グラフ表示する機能を備えている。このグラフ表示機能
３１により、例えば荷重と変位とからなる計測データＤ
に従って、Ｘ軸を変位（伸び）、Ｙ軸を荷重とする所定
の表示スケールの下で荷重・伸び特性を示す材料特性が
グラフ表示される。しかしてデータ編集部３３は、上記
データ編集画面上で特定のデータファイルＦから求めら
れた計測データＤに基づくグラフ表示の実行中に、別の
データファイルＦを追加して読み出すファイル追加機能
３４を備えている。このファイルの追加読み出しは、前
述した如くデータファイルＦが個別管理されていること
からロットの種別に拘わりなく行われ、従って所望とす
る任意のデータファイルＦを指定して行われる。

【００２１】しかして別のデータファイルＦが追加読み
出しされると、スケール変更機能３５が起動され、例え
ば既に表示されているグラフの表示スケールと、追加読
み出ししたデータファイルＦの計測データＤをグラフ表
示する上での表示スケールとの照合がなされる。そして
その表示スケールを、例えば最大表示スケールに統一化
するべく、表示スケールの変更処理が実行される。具体
的には、一方のグラフのＸ軸での最大変位量が５０ｍｍ
であり、他方のグラフの最大変位量が２０ｍｍであるよ
うな場合、それらの計測データの全てをグラフ表示する
べく、グラフ表示の最大スケールが５０ｍｍに自動設定
される。この際、Ｙ軸での最大荷重量についても同様に
表示スケールの変更処理が実行される。

【００２２】前述したグラフ表示機能３１は、このよう
なスケール変更機能３５による表示スケールの変更設定
の下で、既に表示しているグラフ上に、追加読み出しさ
れたファイルＦの計測データＤを示すグラフを重ね合わ
せて表示する。この際、重ね合わせ表示される複数種の
グラフ（特性曲線）の表示色を互いに異ならせる等し
て、その識別表示が実行される。またこのようなグラフ
の重ね合わせ表示は、既にグラフ表示している計測デー
タＤと、追加したデータファイルＦの計測データＤとの
２つに限らず、繰り返して順次追加するデータファイル
Ｆの各計測データＤについてそれぞれ実行される。

【００２３】一方、前記データ編集部３３には、上述し
た如くグラフ表示機能３１の制御の下で前記データ編集
画面上で同時に重ね合わせてグラフ表示した複数の計測
データＤからなる編集データを、新規なファイルとして
登録するファイル登録機能３６を備えている。このファ
イル登録機能３６は、例えばデータ編集画面上で重ね合
わせてグラフ表示した計測データＤがそれぞれ格納され
ているデータファイルＦのファイル名を前記ファイル管
理部３１における管理ファイルＭに登録し、これにその
編集名を付すことによってなされる。このようなファイ
ル登録により、グラフの重ね合わせ表示として編集処理
されたデータ（結果）が前記ファイル管理部３１によ
り、前述したロットの情報と並列に管理されることにな
る。

【００２４】かくしてこのようなデータ管理構造と、上
述したグラフ表示機能３１およびファイル追加機能３４
を備えたデータ編集部３３によれば、異種ロット間の供
試体からそれぞれ得られた計測データＤであると雖も、
これを同一グラフ上に重ね合わせてグラフ表示すること
ができ、各グラフに示される材料特性を効果的に対比す
ることが可能となる。特に従来にあっては同一ロット内
に限られていた材料特性データの比較を、異種ロット間
で任意に行うことが可能となる。しかも表示スケールの
変更機能３５を用いて各グラフの表示スケールを統一化
してグラフ表示するので、各計測データＤ間の比較対比
を効果的に行うことが可能となる。

【００２５】より具体的に説明すると、本発明に係る材
料試験機のデータ処理装置３０においては、例えば図２
に示すようなデータ編集画面が準備されており、特定の
供試体を選択指定することで、当該供試体に該当するデ
ータファイルＦから、その計測データＤと共に条件デー
タＳがそれぞれ読み出される。そしてその試験条件の一
覧と共に、計測データＤによって示される材料特性がグ
ラフ表示されるようになっている。しかしてデータ編集
画面上でファイル処理コマンドを選択すると、そこには
新規作成等の既存のコマンドに加えて「ファイルの追
加」および「ファイルの解放」からなる新規のコマンド
が準備されており、既にデータ編集画面上に開いたファ
イル上に、別のファイルを適宜追加し得るようになって
いる。

【００２６】即ち、このファイルの追加は、既にグラフ
表示している計測データＤに、新たに読み出したファイ
ルの計測データＤを加え、これらの各計測データＤによ
ってそれぞれ示されるグラフ（特性曲線）を、例えば図
３に示すように同一画面上で重ね合わせてグラフ表示す
る機能からなる。即ち、ファイルの追加により指定され
たデータファイルＦから新たな計測データＤが求められ
ると、前述したスケール変更機能３５の管理の下で該計
測データＤが、図３に示すように既に或る特性曲線αと
してグラフ表示しているグラフ表示画面内に、その表示
スケールを統一化して特性曲線βとしてグラフ表示さ
れ、これらのグラフが同時に重ね合わせ表示される。こ
の際、各グラフに関するデータファイルＦ（供試体）の
情報（ファイル名）が、例えば図２に示すような或る試
験条件の設定条件に代えて、図３に示すように一覧表示
される。また各グラフの表示色を異ならせる場合には、
その表示色毎にどのデータファイルＦ（供試体）に対応
するかの情報も合わせて表示され、各グラフ間の識別が
容易化されている。

【００２７】かくしてこのようなデータ編集画面を用
い、供試体毎にその計測データＤを条件データＳと共に
ファイル化したデータファイルＦを選択的に追加指定し
ながら複数の供試体の各計測データを互いに重ね合わせ
てグラフ表示する機能を備えた本材料試験機によれば、
同一ロットに属するか否かの制約を受けることなしに異
種ロット間の計測データを効果的に編集し、その材料特
性を同一グラフ上で比較することが可能となる。しかも
解析アプリケーションを別途準備して各計測データＤを
２次解析することなしに、１つのデータ編集画面上で簡
易に複数の供試体の各計測データＤを対比することがで
きる。従って複数のロットに亘る複数の供試体に対する
計測データＤの管理を容易化すると共に、これらの計測
データＤに対する各種の編集処理の容易化を図り得る等
の多大なる効果が奏せられる。

【００２８】尚、本発明は上述した実施形態に限定され
るものではない。例えばデータ編集画面上で重ね合わせ
表示したグラフのデータを、編集データファイルとして
前述したデータファイルＦとは別個に保存するようにし
ても良い。また上述した実施形態においては、最大表示
スケールに合わせて表示スケールの変更を行ったが、注
目すべき特性変化点（範囲）等が特定されるならば、そ
の特性変化点（範囲）に着目してグラフの表示スケール
を設定することも可能である。その他、本発明はその要
旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができ
る。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、予
め設定した試験条件の下で負荷を加えた供試体の材料特
性を示す計測データを、その試験条件と共にファイル化
して上記供試体毎に対応させて個々に記憶しているの
で、材料試験の単位であるロットに左右されることなく
任意の供試体の計測データを読み出してグラフ表示する
ことができる。つまり編集画面上でグラフ表示している
ファイルに別のファイルを適宜追加して該追加ファイル
の計測データをグラフ化し、先に表示しているグラフに
重ね合わせて表示することができる。従って任意の供試
体間の材料特性を簡易に、且つ効果的に対比することが
できる等の効果が奏せられる。

【００３０】また請求項２によれば、複数の計測データ
の表示スケールを統一化してグラフ表示することができ
るので、試験条件が異なる場合でもその照合が容易とな
り、また請求項３によれば編集したデータを新規なファ
イルとして登録し得るので、その後のデータ処理に有効
に活用し得る等の効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る材料試験機における
計測データのファイル管理構造と、データ編集機能にお
けるグラフ表示機能の概念を示す図。

【図２】本発明の一実施形態に係るデータ編集画面の一
例を示す図。

【図３】本発明の一実施形態に係るグラフ表示画面の一
例を示す図。

【図４】材料試験機の概略構成を示す図。

【図５】従来の材料試験機における計測データの管理構
造を示す図。

【図６】従来のグラフ表示画面の一例を示す図。

【符号の説明】

１０ 試験機本体 ２０ 動力計 ３０ データ処理装置 ３１ グラフ表示機能 ３２ ファイル管理部 ３３ データ編集部 ３４ ファイル追加機能 ３５ スケール変更機能 ３６ ファイル登録機能 Ｆ データファイル Ｄ 計測データ Ｓ 条件データ Ｍ 管理データファイル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め設定した試験条件の下で負荷を加え
   た個々の供試体の材料特性を示す計測データを、その試
   験条件と共にファイル化して記憶する手段と、 記憶した複数のファイル間の結合構造を管理するファイ
   ル管理手段と、 このファイル管理手段により管理されているファイルを
   選択的に読み出して該ファイルの計測データをグラフ化
   して表示するグラフ表示手段とを具備し、 このグラフ表示手段は、編集画面上でグラフ表示してい
   るファイルに別のファイルを追加して該追加ファイルの
   計測データをグラフ化して先に表示しているグラフに重
   ね合わせて表示するファイル追加手段を備えることを特
   徴とする材料試験機。
2. 【請求項２】 前記ファイル追加手段は、複数のファイ
   ルの各計測データをグラフ化して重ね合わせ表示するに
   際し、各グラフの表示スケールを統一化するスケール変
   更手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の材料
   試験機。
3. 【請求項３】 前記ファイル表示手段は、重ね合わせて
   表示したグラフのファイル間の結合構造を別ファイルと
   して登録するファイル登録手段を備えることを特徴とす
   る請求項１に記載の材料試験機。