JPS5844974B2 - 破断用等の材料試験装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属板等の試験用材料の所定の温度条件下に保
持した状態にて、当該材料に外力を加え、このときの破
断状況等を試験するために用いられる材料試験装置に関
する。

例えば、試験用材料の上端縁中央に切込みを入れてむき
、同材料を左右から引張りながら、上方から当該切込み
箇所に外的衝撃を与えることにより、同切込みから破断
状況を試験しようとする際、この試験材料の上端側から
下端側へ向けて所望の温定勾配を与え、このような温度
条件下で上記の如き材料試験を実施したい場合がある。

ところが従来このような材料試験を行−＋つために適切
な装置がなかったため、上記要請を充足することが実際
上不可能となっている。

本発明は以上の点に鑑み、温度勾配をもった温度条件下
の材料試験を可能にしようとするもので、これを図示の
破断用材料試験装置によって以下詳記する。

第１、第２図にあって断熱箱体１は半割体２゜２′によ
り形成され、との半割体２，２′により試験用材料Ｔを
挾持することにより断熱箱体１内に断熱空間３を固成す
るが、この際半割体２，２′には仕切板４，１が固設さ
れてむり、同板４，４′の端面が試験用材料Ｔに当接し
、かくて上記断熱空間３を第１図の場合は上下二つの分
割断熱空間５゜５′に画成され、第２図にあっては仕切
板４，４′を二個設けることにより、上中下の分割断熱
空間５５’、５”Ｋ画戒している。

こＳで上記試験用材料Ｔは第３図に明示する通り予めそ
の上端縁中央に切込みｔを設けてトき、前記の如く分割
体２，２′により挾持した際、試験用材料Ｔの上下端側
と左右端側とを断熱箱体１から延出させ、当該左右端側
に油圧機等による引張り外力Ａ、Ａ′を加えてち・き、
矢印Ｂ方向の衝撃を切込みｔの箇所に与えて材料試験を
行なうことになる。

さて本発明では上記断熱箱体１にあって、図面における
上位の分割断熱空間５には、ＬＮ２等の低温液化ガスに
よる冷媒が噴出する冷媒用スプレー６を、試験用材料Ｔ
に向けて臨設すると共に、下位の分割断熱空間５′には
、温風が噴出される温風用スプレー７を、同材料Ｔに向
は臨設するのである。

こＸで図示の冷媒用スプレー６にあっては、噴出する冷
媒の温度を所望恒温に制御し得るようにしてあり、低温
液化ガスの冷媒源８から供給された液化ガスは、熱交換
器９の熱源により加温された後、冷媒用スプレー６から
試験用材料Ｔに噴当するとと＼なるが、当該材料Ｔの噴
当表面には、その温度を感知する温度センサ１０が当接
されており、同センサ１０が接続されている制御器１１
の出力によって、上記熱交換器９の熱源が温度制御され
、制御器１１によって予め設定した温度に同材料Ｔの上
部を自動制御する構成としである。

次に前記温風用スプレー７として図示したものは、温風
機１２を断熱箱体１に貫設し、同機１２の噴出口１２′
を試験用材料Ｔの下部に指向させ、温風機１２内に装備
された電気ヒータ１３により加熱された温風を同材料Ｔ
に噴当させると共に、当該温風の温度を調整して試験用
材料Ｔの下部を所定温度に恒温化するため、当該下部表
面に当接させた温度センサ１４を制御部１５に接続し、
その出力によって電気ヒータ１３への電流を制御するよ
う構威しである。

そしてさらに図示の実施例では、試験用材料Ｔの各所に
ち−ける温度を知るため、上下方向に所望長だけ離して
多数の測温センサ１６ 、１６’・・・・・を当接し、
これらは測温レコーダ１７と接続してあり、また前記の
冷媒用スプレー６は２個用意さ力、試験用材料Ｔの両側
面から冷媒を噴当させるようにするのがよい。

そこで例えば液体窒素（ＬＮ２ ）等を用い、冷媒用ス
プレー６から冷媒を噴出させることにより、試験用材料
Ｔの上部は、−１００℃といった低温状態とすることが
でき、これと同時に温風機１２をも稼動させれば、同材
料Ｔの下部は＋１００℃といった高温状態とすることが
でき、この際仕切板４，４′によって、分割断熱空間５
、５’・・・・・に区分され、従って上位の当該空間
５に導入された冷媒と、下位の当該空間５′に導入され
た温風とは混合されることがないから、試験用材料Ｔの
冷媒が噴当する部分が最も低い温度となり、それより下
方へ向は次第に高い温度となるだけでなく、同材料Ｔの
下部は最高温となり上方へ向は低温化する温度勾配とき
るから、当該材料に、例えば前記の如＜−１，００℃か
ら＋１００’Ｃ４での温度傾斜をもたせることができる
。

そして第２図の実施例のように仕切板４，４′を複数個
となし、分割断熱空間５，５’、５” を３以上とし
てやることにより、上記温度傾斜をより一層滑らかなも
のとすることができる。

本発明は上記実施例によって具現される通り、断熱箱体
１には、外力を付与自在とした試験用材料Ｔを内装して
断熱空間３を形成し、同箱体１に同材料Ｔと当接する所
要数の仕切板を内設して、上記断熱空間３を複数の分割
断熱空間５，５′・・・・・・に画威し、一端側の分割
断熱空間には、低温液化ガスによる冷媒を試験用材料Ｔ
に噴当する冷媒用スプレー６が臨設され、他端側の分割
断熱空間には温風を、当該試験用材料に噴当する温風用
スプレー７が臨設されるよう構成したものであるから、
低温源と高温源との混合が仕切板によって阻止されるこ
とにより、当該低温源と高温源とにより、試験用材料に
対して距離に比例的な温度勾配をもたせることができ、
比較的簡易な構成により、従来実施困難であった特殊温
度条件下での材料試験を高い信頼度で行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る材料試験装置の一実施例を示す縦
断側面図、第２図は同他実施例の縦断側面図、第３図は
試験用材料を示す正面図である。 １・・・・・・断熱箱体、３・・・・・・断熱空間、４
，４’・・・・・仕切板、５，５′・・・・・・分割断
熱空間、６・・・・・・冷媒用スプレー、７・・・・・
・温風用スプレー、８・・・・・・冷媒源、９・・・・
・・熱交換器、１０・・・・・・温度センサ、１１・・
・・・・制御器、１２・・・・・・温風機、１３・・・
・・・電気ヒータ、１４・・・・・・温度センサ、１５
・・・・・・制御器、１６゜１６′・・・・・・温度セ
ンサ、１７・・・・・・測温レコーダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 断熱箱体には、外力を付与自在とした試験用材料を
   内装して断熱空間を形成し、同箱体に当該試験用材料と
   当接する所要数の仕切板を内設して、上記断熱空間を複
   数の分割断熱空間に画成し、一端側の分割断熱空間には
   、低温液化ガスによる冷媒を試験用材料に噴当する冷媒
   用スプレーが臨設され、他端側の分割断熱空間には温風
   を、当該試験用材料に噴当する温風用スプレーが臨設さ
   れていることを特徴とする破断用等の材料試験装置５．
   ２ 冷媒用スプレーには１．低温液化ガスの冷媒源から
   供与された冷媒が、熱交換器を介して供給され、冷媒用
   スプレーを臨設した分割断熱空間にあって、試験用材料
   に当接した温度センサを制御器に接続し、当該制御器の
   出力により前記熱交換器の熱源を温度制御自在とした特
   許請求の範囲第１項記載の破断用等の材料試験装置。 ３ 温風用スプレーには、温風機による温風が供与され
   、当該スプレーを臨設した分割断熱空間にあって、試験
   用材料に温度センサを当接し、当該センサの接続された
   制御器の出力により温風機の電気ヒータが温度制御され
   る特許請求の範囲第１項記載の破断用等の材料試験装置
   。 ４ 断熱箱体に収納した試験用材料には、その所要箇所
   に当接の温度センサを接続した測温レコーダが、断熱箱
   体外に設けられている特許請求の範囲第１項記載の破断
   用等の材料試験装置。