JPS60239676A

JPS60239676A - 圧抗抵試験装置

Info

Publication number: JPS60239676A
Application number: JP9622784A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Yamaha; 和夫山羽
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1984-05-14
Filing date: 1984-05-14
Publication date: 1985-11-28
Also published as: JPH058389B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、加圧力が加えられた被測定物の体積電気抵抗
と表面電気抵抗との値、及びこの加圧力の変化に対応す
る前記各抵抗値の変化を測定・試験する圧抵抗試験装置
に関するものである。

工業材料、特にプラスチックの外圧に対する表面電気抵
抗、体積電気抵抗を計測する場合には歪ゲージを用いる
のが従来一般的である。

歪ゲージは力の加わる構造物の被測定箇所の表面に貼着
して使用するものであるが、その貼着には相当の熟練を
要し、しかも縦弾性係数が小さい、例えば１０００Ｋｇ
／ｃ＋＋＋’ｌＸ下の被測定物では貼着面が剥１１１す
る恐れがある等の問題がある。

本発明の発明者は先にこの問題を解決する技術をｒＭ発
し、特許出願昭和５６年第１５５４７９月にて提案した
。

その原廟は、第１図に示すように板状の被測定物１の被
測定箇所の両側の面にそれぞれ円形金属板でなる極板２
及び電極板３を配置し、これらの円形横板を介して被測
定物１に圧縮力を加える。

一方、極板３は、中央に位置する円形の電極４と外周部
に位置する環状の電極６とからなり、これら２つの電極
は絶縁帯５によって絶縁されており、上記圧縮力を加え
られた被測定物１の表面電気抵抗を、電極４と電極６の
間に電圧を印加することにより測定し、また体積電気抵
抗を電極２と電極４または電極６の間に電圧を印加する
ことによって測定するというものであり、これによって
、極板２及び極板３を介して加えられる圧縮力の大きさ
と前記２種の電気抵抗の関係を調べることができる。こ
こで、圧表面電気抵抗のみならず、圧体積電気抵抗をも
同時に測定可能である点が特に重要であって、従来技術
では不可能であったことを可能としたものであり、かつ
歪ゲージのような温度の制限は無く、剥離する恐れもな
く、また熟練も要さず、前記の問題点を完全に１したも
のである。

しかし、上記の装置によって圧抵抗の測定を行なう場合
、極板２及び極板３の被測定物に対向する面２ａ及び面
３ａは、それぞれ被測定物１の両側の面１ａ及び面１ｂ
と完全に密着していなければならず、従って、測定し得
る被測定物は、被測定箇所の両側の面が共に平滑なもの
に限られ、第２図に示すような被測定箇所の面の少なく
とも一方が平滑でない被測定物７については、極板２と
極板３による圧縮力の強さを変化させると、これら極板
と被測定物７との接触面積が変化するので、極端な場合
には測定不能となり、またそれはど極端でない場合でも
被測定物の形状効果が現れ、正確な測定ができない。

しかるに、被測定物がプラスチックである場合には成型
時の熱収縮等の影響で、平滑な面を持つ板は成形不可能
であるから、測定のためには測定箇所の両面に対し平滑
化処理を行なわなければならない。この処、理としては
、例えばサンドペーパーによって平板平滑化処理後、細
微な、例えば１０μ程度のアルミナ粉で表面研磨する。

このため、測定準備に予想以上の時間と労力を要すると
いう問題、及び、ステイフネスの小さい例えばゴム系統
の被測定物の場合は加圧時に変形しやすく電極との密着
性を充分保証できないという問題があり、これらの解決
が望まれていた。

本発明は上記の如き事情に鑑みてなされたものであって
、上記の如き被測定物の形状効果が出ない、従って被測
定物の平滑化処理を要さず、測定準備に多くの時間と労
力を費Ｊ゛必要がなく、またスティフネスの小さい被測
定物にも適用できる圧抵抗試験装置を提供】−ることを
目的としている。

この目的に対応して、この発明の圧抵抗試験装置は、板
状の被測定物の両側の面に一端開放の壁構造をその開放
端部で被測定箇所を取囲む位置においてそれぞれ密着す
ることにより前記被測定物を挾んで互いに対向する位置
に形成された２つのＶＢ開室と、前記各密閉室内に流体
圧を作用させる圧力流体供給装置と金属蒸着によって前
記被測定物の被測定箇所の一方の表面上に互いに絶縁さ
れて形成された２つの電極と、金属蒸着によって前記被
測定箇所の他方の表面上に形成された第３の主極とを備
え、前記各電極に接続するリード線を前記壁構造を貫通
して外部に取り出すように構成することによって前記被
測定物の流体圧に対する電気抵抗変化を検出することを
特徴としている。

以下、この発明の詳細を一実施例を示す図面について説
明する。

第３図において１０は圧抵抗試験装置である。

圧抵抗試験装置１０は、板状の被測定物１１の被測定箇
所の一方の表面１１ｂ上にアルミニウム等の金属真空蒸
着によって形成され互いに絶縁された２つの電極１３．
１４を備え、他方の表面１１ａ上に金属真空蒸着によっ
て形成された第３の円形の電極１２を備えている。電極
１４は間隙１９をおいて円形の電極１３を囲む環状とな
っている。ここで、表面１１ａ、１１ｂは必ずしも平滑
な平面である必要はなく、第４図に示すような曲面であ
ってもよく、また厚みも必ずしも一様でなくてもよい点
が特に重要である。

表面１１ａｉ１ｂ上には、それぞれフランジ付シリンダ
１５及び１６が、それぞれ被測定物１１の測定箇所を取
囲む位置において、被測定物１１を挾んで対向して位置
している。２つのフランジ付シリンダはそれぞれのフラ
ンジ部１５ａ１１６ａで被測定物１１を挾んだ状態で、
これら３者を貫通するボルト１７とその両端に位置する
ナツト１８によってフランジ部の全周にわたる多数箇所
で被測定物１１に密着されており、さらに各フランジ部
ど被測定物１１との接合部分間隙は全周にわたって接着
剤２１によって液体密に固着されている。

各電極からは超音波によるハンダ付け、容重性接着剤等
によってリード線を取り出し電極１３．１４のリード線
２３．２２はそれぞれフランジ付シリンダ１５の側壁面
に形成された穴２６．２５からフランジ付シリンダ１５
の外部に導かれ、また電極１２のリード線２４はフラン
ジ付シリンダ１６の側壁面に形成され１＝穴２７からフ
ランジ付シリンダ１６の外部に導かれ、これら３つのリ
ード線２２．２３．２４はそれぞれ圧抵抗測定器（図示
せず）の所定の位置に接続されている。

また各穴２５．２６．２７の各リード線２２．２３．２
４線を通した残余の間隙は絶縁性のある例えばエポキシ
樹脂系の接着剤２８で塞がれ、流体密となっている。

フランジ付シリンダ１５．１６のフランジの無い側の開
放端の内側にはそれぞれ頬ネジ１５ｂ１１６ｂが切って
あり、ここにそれぞれパイプ３１．３２のネジ込み式ソ
ケット状の接続部３１ａ１３２ａがそれらの外周面に切
られた雄ネジ３１ｂ１３２ｂで螺合している。ネジ１５
わ、１６ｂ１３１ｂ、３２ｂにはすべてシールが施して
あり、その螺合部は流体密となっている。パイプ３１．
３２の他端にはそれぞれストップバルブ３３．３４が接
続され、ここにはフレキシブルホース３５が取り付けら
れており、ルキシプルホース３５には絞り弁４４．４５
が取りつけられており流体圧を調節可能である。フレキ
シブルホース３５はシリンダ１５．１６内に所望の流体
圧を作用され得る圧力流体供給装＠（図示せず）つなが
っている。

接続部３１ａ、３２ａの天井は、それぞれ空気、流体抜
き用の弁３６．３７を備えている３、従って、ストップ
バルブ３３．３４を開とすると、被測定物１１を挾んで
互いに対向する位置に２つの密閉室が形成される。すな
わちシリンダ１５とパイプ３１により密閉室２９が、シ
リンダ１６とパイプ３２により密閉室３０が形成される
。パイプ３１．３２の接続部３１ａ、３２ａの外壁に４
よ支柱３８．３９がそれぞれ取り付けられており、２つ
の支柱３８．３９は互いに平行でかつ被測定物１１に関
して対称な位置に対向して位置しており、それぞれの端
は支柱４１の両端に止めネジ４２によってコの字型に固
定されており、支柱４１の中央には回転軸４０が連結さ
れ、回転軸４０はモータ４３によって回転可能でこれに
より同時に支柱４１を回転させて圧抵抗試験装置１０を
半回転させることが可能であるように構成されている。

このように構成された圧抵抗試験装置１０によって圧抵
抗を測定するには、まずシリンダ１６の側のストップバ
ルブ３４を閉とし、シリンダ１５が上側にある姿勢でシ
リンダ１５の側の弁３６、ストップバルブ３３を開とし
て、密閉室２９内に緩かに給油しつつ空気を抜く。密閉
室２９内が油で満たされかつ空気が抜けたなら弁３６、
ストップバルブ３３を開とし、モータ４３を駆動させて
圧抵抗試験装置１０を反転させ、密閉室３０の給油と空
気抜きを１司様に行ない終了後弁３７、ストップバルブ
３４を閉とする。次にモータ４３を駆動して圧抵抗試験
装置を反転させ、シリンダ１５が上側にある元の姿勢に
セットすれば測定準備終了となる。

測定するときは、ストップバルブ３３．３４を開いた後
、絞り弁４４．４５または圧力流体供給装置を調節して
所望の圧力をシリンダ１５側とシリンダ１６側とから被
測定物１１に加えることができる。

被測定物１１に加わる圧力を種々変化させたときの電気
抵抗をリード線２２．２３．２４に繋がる圧抵抗測定器
によって読み取る。

計測終了後はストップバルブ３３．３４を共に閑にした
後、シリンダ１６の側の弁３６を開にして油を抜き、次
に装置を反転させてシリンダ１５の側の弁３７を開にし
て油を抜き、フレキシブルホース３５と止めネジ４２を
外せば、パイプ３１．３２をシリンダ１５．１６から外
すことができる。

この実施例では密閉室をフランジ付シリンダとパイプと
をネジ係合することにより構成しているが、これは多数
回の測定試験への適用の容易さを８ｆｊｉｔ、、たちの
であり、原理的には１つの壁構造で構成し杓ることは明
らかである。また、モータは使用しないで手動で回転す
ることもできる。

以上のような圧抵抗試験装置においては、被測定物にか
ける圧力は被測定物に密着した電極に流体圧として加え
られるので電極の接触面積は常に一定で、形状効果が出
ず、被測定物の表面は平滑である必要がないから平滑化
−灯理を要さず、従って測定準備に多くの時間と労力を
賀す必要がなく、ステイフネスの小さい被測定物にも適
用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の圧抵抗試験装置の原理を示す断面説明図
、第２図は従来の圧抵抗試験装置の電極と被測定物の形
状との関係を示″ｔＪ′断面説明図、第３図はこの発明
の一実施例に係わる圧抵抗試験装置を示″ＩＪ断面説明
図、及び第４図は表面が平滑でない被測定物と電極との
関係を示す断面説明図である。１・・・被測定物　１ａ・・・面　１ｂ・・・面　２・
・・極板　２ａ・・・而　３・・・極板　３ａ・・・面
４・・・電極　５・・・絶縁帯　６・・・電極　７・・
・被測定物　１０・・・圧抵抗試験装置　１１・・・被
測定物　１１ａ・・・表面　１１ｂ・・・表面　１２・
・・電極　１３・・・電極　１４・・・電極　１５．１
６・・・フランジ付シリンダ　１５ａ　、　１６ａ・・
・フランジ　１５ｂ、１６ｂ・・・雌ネジ　１７・・・
ボルト　１８・・・ナラ１〜　１９・・・間隙　２１・
・・接着剤　２２．２３．２４・・・リード線２５．２
６．２７・・・穴　２８・・・接着剤　２９・・・密閉
室　３０・・・密閉室　３１・・・パイプ３１ａ・・・
接続部　３１ｂ・・・雄ネジ　３２・・・パイプ　３２
ａ・・・接続部　３２ｂ・・・雄ネジ３３・・・ストッ
プバルブ　３４・・・ストップバルブ３５・・・フレキ
シブルホース　３６・・・弁３７・・・弁　３８・・・
支柱　３９・・・支柱　４０・・・回転軸　４１・・・
支柱　４２・・・止めネジ４３・・・モータ　４４．４
５・・・絞り弁指定代理人　工業技術院機械技術研究所
長金井実徳第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

板状の被測定物の両側の面に一端開放の壁構造をその間
放喘部で被測定箇所を取囲む位置においてそれぞれ密着
することにより前記被測定物を挾んで互いに対向する位
置に形成された２つの密閉室と、前記各密閉室内に流体
圧を作用させる圧力流体供給装置と金属蒸着によって前
記被測定物の被測定箇所の一方の表面上に互いに絶縁さ
れて形成された２つの電極と、金属蒸着によって前記被
測定箇所の他方の表面上に形成された第３の電極とを備
え、前記各電極に接続するリード線を前記壁構造を貫通
して外部に取り出すように構成することによって前記被
測定物の流体圧に対する電気抵抗変化を検出することを
特徴とする圧抵抗試験装置。