JPS6118130B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、加硫ゴムなどの各種の試料の引張試
験およびこれに関連した試験を自動的に処理する
ようにした自動引張試験装置に関する。

この種の引張試験において、最も重要な課題
は、試料破断時における試料有効部分の正確な伸
び量および張力の値を如何なる手段で検出するか
に加えて、試料の伸長過程における歪率とそれに
対応した張力値との連続的な読取りをどのような
手段で処理するかにある。

いわゆるインストロンタイプのごとき周知の引
張試験機などでは、一旦装置に記録された上記の
各値を人為的に読取つたのち、さらに計算操作を
介して応力、歪率およびヤング率などの値を算出
するようにしている。しかし、そのために必要な
試験工程数および計算操作に要する時間は、いき
おい煩雑かつ長時間に及ぶものとなるのみなら
ず、得られた試験結果は、誤差に左右されること
の少なからぬものがあつて信頼性を欠く虞があ
る。

本発明は、従来の引張試験機のごとく人為的な
各種値の計算操作を行なうことなく、直接に試料
の伸長時における歪値および張力値を連続的に測
定しかつ記録処理すると同時に、試料の破断歪値
およびその張力値をも上記と同様に自動的に測定
し記録するようにした自動引張試験装置を提供し
ようとするものである。

かゝる本発明の装置は、たとえばインストロン
型もしくはシヨツパー型引張試験機などの既存装
置に何んら改良もしくは加工を加えることなくユ
ニツト化して装着可能であつて、そのために試料
の伸長量を光学的に検出する手段と協働して該伸
長量を連続的にマイクロコンピユータなどを含む
データ処理器に読込ませるための出力装置は、該
出力装置は、上記伸長歪検出装置による試料のア
ナログ伸長量をデジタル化して出力する際に、該
伸長量の大きさに対応させて予め設定可能な複数
の出力ルートを通してデータ処理装置に読込ませ
るための読込指令機構を有し、また、上記伸長歪
検出装置と関連して試料の破断を検出する装置を
備え、該試料の破断検出装置は、試料の破断に即
応して上記出力装置および張力検出装置にホール
ド信号を与える機能を有し、上記張力検出装置
は、試料の張力値をデジタル化して上記データ処
理装置に出力するとゝもに、張力零検知機能をも
備えるようにしてある。

上記伸長歪検出装置は、試料の伸長量を光学的
に検出するものであり、また、張力検出装置は、
既存の試験機に直ちに装着できるように構成され
ているので、本発明による装置の適用性はきわめ
て広範囲となる。

試料の破断検出装置は、とくに高い破断ホール
ド特性を有し、これによつてデータ処理装置に無
意味な作動を行なうことを完全に阻止する機能を
有し、かつデータ処理装置に合理的な作動を許容
するものである。

上記伸長歪検出装置の後段に設置される出力装
置は、試料の伸長量に対応したデジタルパルス発
生部の出力を張力と対応させてデータ処理装置に
読込ませるようにする読込指令装置の規制を受け
る。これによつて、この出力装置の構成を著しく
簡易化できるもので、伸長歪の大きな加硫ゴムな
どの試料の引張試験手段として好適なものとな
る。

また、伸長歪検出装置は、試料に付された境界
標線の合理的な配置と相俟つて高性能の標線自動
追従特性を有し、かつ、試料の破断感知性能も良
好である。そのために、この伸長歪検出装置は、
試料に付した二個所の境界標線を光学的に感知す
る一対のセンサを備え、それぞれのセンサは二組
の発光および受光の各素子を水平および垂直の状
態に配置されている。このようなセンサの構造
は、特に加硫ゴムのように伸長量が大きい場合に
標線が伸長方向に対して横方向に移動してもセン
サをそれに追随させることを可能とし、上記標線
の自動追従と試料の破断感知能力に最適な結果を
与えるものである。

以下、図示の一実施例を参照しながら本発明を
更に詳述する。

本発明による自動引張試験装置をブロツク図で
示した第１図において、引張試験に供する試料Ｘ
は、たとえば加硫ゴムなどの場合にあつてはダン
ベル形状になされており、その伸長有効部の両端
にそれぞれ境界標線部P₁およびP₂を備えている。
かゝる試料Ｘは、既存のシヨツパー型引張試験機
CMにそのチヤツクＣを用いて周知の態様で装着
される。１および２は、試料Ｘの両標線P₁および
P₂に対峙させて平行に配置した上部および下部の
各光学的センサである。この両センサ１および２
は、測定すべき試料Ｘの種類によつては公知のセ
ンサを適用することもできるが、たとえば加硫ゴ
ムなどのように原状態に対して数倍の伸長歪を与
える試料においては、それぞれのセンサ１，２を
二組の発光素子および受光素子から構成するのが
最適である。図示しないが、そのうち一組の発光
および受光両素子は標線部と同方向になるように
水平に配置し、他の一組は垂直に配置し、この配
置によつて各センサ１，２はそれぞれの標線に対
する優れたピツクアツプ機能を備えることが可能
となる。

上部センサ１および下部センサ２をそれぞれの
標線P₁およびP₂の移動方向に対応させて追従させ
る手段は、周知のサーボモータM₁およびM₂およ
び連動機構３を含み、該機構３を介してサーボモ
ータM₁は上部センサ１を、また他のサーボモー
タM₂は下部センサ２を各別に追従駆動する。

試料の種類に応じて上記標線P₁およびP₂を形成
する手法は種々異なるが、その一例として加硫ゴ
ムなどの試料について説明すると次のとおりであ
る。

このような伸長歪値の大きな試料は、第２図に
示すとおり、JISまたはASTM規格などに規定さ
れた周知のダンベル形状に形成されており、その
有効伸長部Ｒの両端に付すべき境界標線部Q₁，
Q₂は、アルミニウム微粉末体などの白色微粉末
金属からなる光反射物質を該当部分に一様に塗布
して形成することが可能である。もつとも、上記
光反射物質を塗布するには、試料の材質に適合し
た最適粘着性、粘度および伸長性に富む、たとえ
ばシリコンオイルなどの材料に光反射物質を浮
遊、混合してペースト状のものになし、これを上
記該当部分に適宜塗布することも勿論可能であ
る。しかし、著しく大きな伸長歪値を与えるよう
な非導電性の試料、たとえば加硫ゴムなどにあつ
ては、むしろ当該部分に光反射物質を指もしくは
ブラシなどを用いて直接こすり付けて両境界標線
部Q₁，Q₂を形成するのが好ましいことを確認し
た。このような塗布態様によるときは、光反射物
質は試料面に静電的に付着塗布されるので、試料
Ｘの伸長過程における両境界標線部の延伸にも
かゝわらず、光学的両センサ１，２に最適な境界
標線P₁，P₂を提供することが可能である。なお、
試料Ｘの素地が黒色である場合には上記のまゝで
よいが、白色素地のものであれば、境界標線部
Q₁，Q₂を除いた部分に適宜の光吸収物質を適宜
塗布するのが好ましい。

上記上部および下部の両センサ１，２のための
サーボ追従ループは、該両センサ１，２の各出力
を各別に増幅してサーボモータM₁，M₂にそれぞ
れ帰還させる増幅装置４を備えている。増幅装置
４から出力された両センサ１，２の感知信号をそ
れぞれ各別にさらに増幅する電力増幅器５は、サ
ーボモータM₁およびM₂の作動をそれぞれ規制す
るためのリレー装置８に接続されている。このサ
ーボ追従ループは、引張試験機CMによる試料Ｘ
の伸長に応じて上部センサ１を標線P₁の上方移動
方向へ駆動し、また、下部センサ２を標線P₂の下
方移動方向へ駆動するものである。試料Ｘの伸長
歪は、上記連動機構３に設けられた周知のポテン
シヨメータなどの変換器によりアナログ電気信号
に変換されたのち、該信号をデジタル化する
BCD（二進化十進）変換器７に入力される。こ
のBCD変換器７の出力は、読込指令装置９の機
能と協働してマイクロコンピユータなどを含むデ
ータ処理装置１３に供給される。

伸長の最終過程において試料Ｘが破断すると、
この破断は、増幅装置４を通して破断検出装置６
によつて即時に検知され、その破断検出信号は上
記伸長歪―BCD変換器７と張力―BCD変換器１
１に与えられる。張力―BCD変換器１１は、試
料Ｘの伸長歪に対応した張力値を検出している張
力検出装置１０に接続されており、該張力値をデ
ジタル化してデータ処理装置に与えている。した
がつて、データ処理装置１３は、試料Ｘの伸長
歪、張力値、応力およびヤング率などをプリンタ
１４を通してプリントアウトすることとなる。

破断検出装置６が作動すると、伸長歪―BCD
変換器７および張力―BCD変換装置１１は、そ
れぞれ破断伸長歪と破断張力値とをデータ処理装
置１３に出力する。また、破断検出装置６から出
力された破断信号は、破断ホールド回路１２に入
力され、そのホールド信号は、データ処理装置１
３に供給されて試料破断の諸値をプリンタ１４か
ら出力させる。ホールド信号は、また、電力増幅
器５およびリレー装置８に与えられ、これによつ
てサーボ追従装置を停止させるとともに、センサ
１，２を元の位置に自動的に復帰させる。

張力検出装置１０は、既存のシヨツパー型引張
試験機CMに装備した場合の一例を第２図に示
す。この種の引張試験機CMにおいて、振り子式
張力検出機構の一部であるスチールベルトの一
端にチヤツクC₁を固定し、該ベルトの他端は
滑車Ｄの周囲の一部に巻き付けて固定されてい
る。試料ＸをチヤツクC₁とC²との間に取付けて
チヤツクC₂に等速の機械的引張力を加えると、
滑車Ｄに連結したアームＬのバランシングウエイ
トＷは移動する。そこで、該ウエイトＷの傾き角
度を目盛板Ｈで読取ることにより、試料Ｘに加え
られた張力値を知ることができる。かゝるシヨツ
パー型引張試験機CMに対しては何んら改造もし
くは加工を施すことなく本発明で提供する張力検
出装置１０を取付けるようにするのが好ましい。

そのために、本発明によれば、上記滑車Ｄもし
くはアームＬの回動軸にたとえば永久磁石などの
連結手段を通して張力検出装置１０を連係するよ
うにしている。これを図に破線１０ａで概念的に
示す。該装置１０は、張力を電気信号に変換する
ポテンシヨメータ１０ｃと上記の手段で取付けた
回転摺動子１０ｂとおよび直流電源Ｅとからな
る。このようなポテンシヨメータは、試験機CM
において得られた張力値に対して機械的な摩擦抵
抗による影響をほとんど無視できるように可及的
に低トルク型のものであつて、繰返使用頻度にも
十分に耐え得るものを使用するのが望ましい。ま
た、このようなタイプのポテンシヨメータ１０ｃ
は、試料Ｘに加えられた張力値を高精度かつ忠実
に電気的アナログ信号に変換できるように関数抵
抗器を備えるのが望ましい。

張力検出装置１０から出力された直流電圧信号
は、張力―BCD変換器１１においてデジタル化
され、その出力端子群１１ａから出力ルート１１
ｂを通してデータ処理装置１３に与えられる。
BCD変換器１１は、試料Ｘの伸長歪の読込指令
装置９からプリセツトパルス信号を与えられる制
御入力端子１１ｃと破断検出装置ｂから破断ホー
ルド信号を受ける他の制御入力端子１１ｄとを有
し、前者の端子１１ｃにプリセツトパルス信号が
入力されると、伸長歪―BCD変換器７および読
込指令装置９による所定の設定歪率に対応する張
力値を一瞬ホールドしながらデータ処理装置１３
にその張力値を読込ませる。それ故、たとえば任
意に設定された試料の伸長歪と増加過程にある張
力値とは正確に対応関係におかれる。また、制御
入力端子１１ｄに破断ホールド信号を受けると、
このBCD変換器１１は試料Ｘの破断張力値をホ
ールドしてデータ処理装置１３に読込ませる。

破断検出機構および伸長歪をプリセツト化する
読込指令装置の詳細例を第３図に示す。試料Ｘの
破断を検出する機構は、試料に付された境界標線
P₁，P₂を各別に感知追従するセンサ１，２の感知
信号レベルの変動または試料の伸長に伴なうゆら
ぎなどの不規則な電気信号に対して不感応であつ
て、試料の破断のみを即時かつ確実に検出する機
能を備えることが必要である。上部センサ１およ
び下部センサ２にそれぞれ設けた二組の発光素子
と受光素子とは、図示しないがそれぞれのセンサ
本体に取付位置を調整可能に配装されて最適な標
線追従特性を備えるべく構成されている。そし
て、標線P₁の光反射信号を感知する上部センサ１
の水平および垂直に配置された両受光素子には、
増幅装置４に設けられた２台の増幅器を各別に接
続し、各増幅器の出力はNORゲート１５の入力
端子１５ａおよび１５ｂに加えられる。同様に下
部センサ２の両受光素子の出力を増幅すべく、該
増幅装置４内に設置された他の２台の増幅器の出
力は、それぞれ他方のNORゲート１６の入力端
子１６ａ，１６ｂに加えられる。これらのNOR
ゲート１５および１６にそれぞれカスケードに接
続した帰還電力増幅器１７，１８は、各出力端子
１９および２０を通してその駆動用出力をそれぞ
れのサーボモータM₁，M₂に与えるべく、前記リ
レー装置８に供給される。こゝに、上記増幅器１
７および１８は、第１図にブロツクで示す電力増
幅器５を構成している。１７ａおよび１８ａは、
その増幅度設定のためのポテンシヨメータをそれ
ぞれ示す。

第１図に示した破断検出装置６は、２台の
NORゲート１５および１６の出力（この例では
光検出器が標線を検出しているときはＬレベル、
検出していないときはＨレベル）を受けるNAND
ゲート２１を有する。このNANDゲート２１は、
両NORゲート１５，１６がともに高域のＨレベ
ルを出力する場合にのみ能動出力を得ることがで
きる。すなわち両標線を同時に検出しないときに
NANDゲート２１は出力を発生し破断を検出す
る。しかし加硫ゴムのように伸長量が大きい試料
の場合標線の不規則な動きによつて両標線が同時
に検出されないことが破断前にも起りうる。これ
を破断と区別するために、該NANDゲート２１の
後段に遅延回路２１ａが設けられ、上記NANDゲ
ートと入力端子の一方と上記遅延回路２１ａの出
力をＲ，Ｓ入力とするRSフリツプ・フロツプ回
路２２が上記遅延回路の後段に接続されている。
上記RSフリツプ・フロツプ回路２２は、上記
NANDゲートの２入力が遅延回路の遅延時間だけ
引続いてＨレベルを保つたとき出力を発生する。
このような破断検出機構によるときは、試料Ｘの
破断以前における伸長過程で両NORゲート１５
および１６の出力信号が高域のＨレベルまたは低
域のＬレベルもしくはこれら両レベルの不規則的
な移行を繰返す状態において誤つて試料が破断し
たという検出動作をする虞を完全に阻止できる。
すなわち、試料Ｘの伸長過程における両NORゲ
ート１５，１６の出力は、ある場合には一瞬双方
とも高域レベルＨを与えるが、その存在時間は試
料の破断におけるそれに比して短かいから、RS
フリツプフロツプ回路を反転させるには不充分で
ある。したがつて、RSフリツプ回路の破断検出
信号は、試料Ｘのゆらぎまたはサーボ追従機構の
許容された乱調などを考慮に入れても良好な高
Ｓ／Ｎ比を与えることができる。破断検出装置６
は、以上のとおり、センサ１，２のサーボ追従ル
ープの一部（NORゲート１５，１６）と協働す
る構成をもつのみで、その他に試料の破断を検出
する手段を必要としないため、装置構成を簡易に
かつ低コストになし得る。

上記破断検出装置６の次段に設置された破断ホ
ールド回路１２はリレー２３から構成されてい
る。RSフリツプ・フロツプ回路２２は、そのセ
ツト用のＳ側端子を遅延回路２１ａの出力端に、
また、リセツト用のＲ側端子をNORゲート１６
の出力端にそれぞれ接続してあり、かつ、その出
力の一方はリレー２３に与えられ、他方の出力は
第２図に示した張力―BCD変換器１１の制御入
力端子１１ｄに供給される。RSフリツプ・フロ
ツプ２２のリセツトは、破断した試料Ｘを新たな
試料に取換えた際の最初の光反射信号によつて行
なわれる。また、リレー２３は、張力―BCD変
換器１１で検出した張力零信号を受けるリレー装
置８によつてリセツトされる。すなわち、リレー
２３が破断信号を受けて作動すると、その自己保
持用の応動スイツチK₁は接点ａから接点ｂに切
換わり、端子２４および上記サーボ追従機構に設
けたリレー装置８と協働してリレー２３の作動を
保持する。また、他の応動スイツチK₂も接点ａ
から接点ｂに切換わるので、破断検出チヤタフリ
ー回路２６はリレー装置８および端子２５を通し
て作動される。該回路２６は、これによつてデー
タ処理装置１３に試料破断に伴なう破断伸長歪、
その張力値、応力およびヤング率などを読込ませ
るための指令信号を与える。リレー２３の自己保
持は、張力―BCD変換器１１の張力零信号を受
けてリレー装置８が作動すると、端子２４および
応動スイツチK₁を通してその保持回路が開放さ
れる。

破断検出信号のホールド回路１２を上記のよう
に、RSフリツプ・フロツプ２２およびリレー２
３で構成しておけば、張力零検出信号によつてリ
レー２３がリセツトされないかぎり、真の破断検
出信号以外の信号でこのホールド回路１２を再度
作動させることは不可能となる。換言すればホー
ルド回路１２は破断検出装置６の出力する破断検
出信号を受けると、以後その検出状態を保持する
から、その後に、たとえば、試料の破断後に破断
片を除去する際もしくはオペレータの指などによ
る光の乱反射の断続または新たな試料に対するセ
ンサ追従初期の過渡時などの諸要因によつて発生
する外乱信号は、この破断検出装置６において不
感応とされる。なお、データ処理装置１３に破断
検出の指令信号を与える上記チヤタフリー回路２
６は、リレー２３の応動スイツチK₂のチヤタリ
ングによる誤動作を防止する機能をも備えてい
る。

伸長歪―BCD変換器７の入力端子７ａおよび
７ｂは、第１図のサーボ連動機構３に設けた図示
しない周知のポテンシヨメータに接続されてい
る。このBCD変換器７は、試料Ｘの伸長歪を次
段に設けた読込指令装置９と連動してデータ処理
装置１３に読込ませるものである。読込指令装置
９の主要な機能は、BCD変換器７によるデジタ
ル伸長歪を出力ルート３１を通してデータ処理装
置１３に与える際、予め設定された試料の伸長量
に対応した有効な張力のみを正確にデータ処理装
置１３に読込ませるように制御することである。
BCD変換器７は、周知の動作態様で伸長歪を忠
実にデジタル変換してデータ処理装置１３に出力
するが、それ自体は、たとえば試料の歪計測系を
構成しているセンサの自動サーボ追従機構におけ
る僅かの乱調などの原因で同一段階の歪において
発生する２度以上のパルスを阻止するような機能
をもたない。読込指令装置９はこのような事態の
発生を良好に阻止し、かつ、伸長歪値と対応する
張力値を出力ルート１１ｂを通してデータ処理装
置１３に読込ませるように制御する。

読込指令装置９は、BCD変換器７の出力（負
論理出力例として）するデジタル歪信号パルスの
うち、最小桁の数２、４、８の出力端子における
パルスの発生を検出しているNANDゲート２７お
よびRSフリツプ・フロツプ２８を有する。BCD
変換器７の出力が負論理であるので、BCD変換
器７の出力の最小桁の数が０または１のときだけ
該NANDゲート２７の出力はＬレベルになる。こ
のフリツプ・フロツプ２８のセツト用Ｓ側端子は
NANDゲート２７の出力端子に、またリセツト用
Ｒ側端子はBCD変換器７の最小桁出力端子T₁に
おける二進数４の端子にそれぞれ接続されてい
る。BCD変換器７の出力が負論理であるので、
BCD変換器７の出力最小桁の数が４、５、６、
７のときだけRSフリツプ・フロツプ２８のＲ端
子はＬレベルになる。これによつて、フリツプ・
フロツプ２８は、４を含む４、５、６および７の
歪信号パルスでリセツトされるので、たとえば、
出力１から２に移つたのち、また１に戻る場合、
または順次９まで進んだのち０、１、２と戻るよ
うな好ましくない出力パルスによつてリセツトさ
れることが阻止される。すなわちRSフリツプフ
ロツプ２８は最小桁が０または１のときだけセツ
トされ最小桁が４、５、６、７のときだけリセツ
トされる。

読込指令装置９は、さらに10、20などの上位桁
から出力される歪信号パルスを検出するため、そ
れぞれ端子群T₂，T₃，……Ｔ_oに接続したANDゲ
ート２７ａ，２７ｂ……２７ｎを備える。各
ANDゲート２７ａ、２７ｂ……２７ｎにより試
料の伸長値の上位桁の数がｎ個予め設定される。
なお最小桁の出力端子は上記各ANDゲートに結
ばれていないので、例えば31、32、33、34、35、
36、37、38、39など最小桁の数が０でない数は設
定できない。

これらの各ANDゲートの出力は、NANDゲー
ト２９に入力され、さらに上記フリツプ・フロツ
プ２８と該NANDゲート２９との各入力を受ける
NANDゲート３０に至る。該NANDゲート３０は
上記ANDゲートの中の１つのANDゲートの出力
がＬレベルになりその結果上記NANDゲート２９
の出力がＨレベルになり、かつ上記RSフリツ
プ・フロツプ回路２８の出力がＨレベルになつた
ときにのみ出力（低レベル域信号Ｌ）を発生す
る。

端子１１ｃは、該NANDゲート３０から出力さ
れた読込指令信号を張力―BCD変換器１１に与
える。

第３図において、SW₁およびSW₂は、電力増幅
器１７，１８の各ポテンシヨメータ１７ａ，１８
ａにそれぞれ接続した手動の連動切換スイツチ
で、各スイツチを接点ａ側に切換えるとセンサの
破断時における自動停止サーボ追従系を構成し、
接点ｂ側に切換えてアースすればサーボ正常動作
となる。両スイツチの接点ａには抵抗器ｒを設
け、その共通接続点は上記リレー２３の応動スイ
ツチK₂の接点ａに接続されている。応動スイツ
チK₂は端子２５を通してサーボモータM₁，M₂の
作動を規制するリレー装置８に接続しているか
ら、この応動スイツチK₂が接点ｂ側に切換つて
リレー２３が試料Ｘの破断検出信号をホールドす
ると、上記両増幅器１７および１８は、それぞれ
帰還抵抗のみの状態に維持される。これにより、
サーボモータM₁，M₂は、試料の破断とともに自
動的に停止され、かつ、リレー装置８の作動によ
つて両センサ１，２は元の位置に自動復帰するよ
うに制御される。

第４図は、前記伸長歪―BCD変換器７および
張力―BCD変換器１１の内部に設けた最終段二
進化十進出力系統に配した４ビツトのラツチメモ
リ装置の一例を示す。ラツチメモリ回路３３およ
び３５において、入力端子は３３ａ，３５ａで、
また出力端子は３３ｂ，３５ｂでそれぞれ示す。
３２および３４は各ラツチメモリ回路３３，３５
のクロツク端子に接続したANDゲート３２とラ
ツチメモリ回路３３は伸長歪系に、また他の
ANDゲート３４とラツチメモリ回路３５は張力
系に属する。端子３６に前記読込指令信号を受
け、また端子３７に破断検出信号を受けるに応じ
て、ラツチメモリ回路３３，３５はANDゲート
３２，３４と協働するクロツク作動をもつて入力
信号をそのまゝ出力端子３３ｂ，３５ｂに伝え
る。両制御端子３６，３７に信号が与えられない
と、両回路３３，３５はそれぞれラツチした出力
を伝える。

上記の制御系によつてデータ処理装置１３はプ
リンタ１４を通して試料Ｘの試験値をプリントア
ウトする。第５図は、プリントアウトされたフオ
ーマツトの一例を示す。同図で、F₁₁は第１番目
の試料における計測数値を表わし、F₁₂，F₁₃は第
２番目、第３番目の試料のそれである。Ｆ_1oは試
験本数に対する上記各計測値別の総和平均値もし
くは重加平均値などの結果を表わす。なお、
F₁₁，F₁₂およびF₁₃は、張力値と試料断面積との
比、すなわち応力値をも含む。同じく、F₂₁，F₃₁
は各々設定された歪の張力値に対応した応力値を
示し、また、F₄₁の列は各試料の破断張力に対す
る破断応力を、F₅₁の列は、破断歪をパーセント
に変換して示すもので、F₅₂，F₅₃は、第２および
第３番目のそれである。Ｆ_2o，Ｆ_3o，Ｆ_4oおよび
Ｆ_5oは各列の値に対する平均値を示す部分であ
る。

本発明は、この種の引張試験を自動的に処理す
るに当つて、試料の伸長歪および張力値を高い精
度で検出することを実現し、かつ、それらの値か
ら応力値、ヤング率および測定本数に対する各値
の平均値などをデータ処理装置に演算させること
が可能である。また、試料の破断における伸長歪
および張力値をも確実に検出でき、しかも装置の
誤動作を防止して信頼性の高い引張試験を行なえ
るもので、その実用価値は著しい。

本発明の実施態様は次のとおりである。

(1) 引張試験機の張力検知部に連係して試料の張
力値を電気的アナログ量に変換する装置と、該
アナログ量をデジタル化してデータ処理装置に
供給する張力―BCD変換器とを上記張力検出
手段は備え、該BCD変換器は、上記出力装置
から読込指令信号を受け、また破断検出装置の
破断信号を与えられることを特徴とする特許請
求の範囲に記載の自動引張試験装置。

(2) 伸長歪をデジタル化してデータ処理装置に入
力するBCD変換器と、該変換器の出力段に伸
長歪の所定最小桁でリセツトする装置および上
位桁の出力信号を検知するANDゲート装置を
有し、かつ該両装置にNANDゲートを接続して
なる読込指令装置とを上記出力装置は備え、該
読込指令出力により前記張力検出手段およびデ
ータ処理装置を制御することを特徴とする特許
請求の範囲に記載の自動引張試験装置。

(3) 試料の破断を検出する装置は、試料に２個所
付した標線の各移動を光学的にそれぞれ感知し
た電気的出力を各別に受けるNORゲートと、
該両NORゲートの出力を受けるNANDゲート
とを備えることを特徴とする特許請求の範囲に
記載の自動引張試験装置。

(4) 上記破断検出装置の後段に破断ホールド回路
を設け、該回路を、上記NANDゲートの出力に
よつてセツトされるフリツプ・フロツプと、該
フリツプ・フロツプと協働して破断信号をホー
ルドするリレーとから構成し、上記フリツプ・
フロツプの出力を上記出力装置および張力検出
手段に供給して試料の破断値をデータ処理装置
に与えるように制御することを特徴とする上記
第３項記載の自動引張試験装置。

(5) 試料の上記標線を感知する装置をサーボ追従
させるための増幅器は、上記リレーの作動に応
じて帰還抵抗の状態に切換えられ、試料の破断
検出とともにサーボ追従機構を停止させるよう
にしたことを特徴とする上記第４項記載の自動
引張試験装置。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による自動引張試験装置のブ
ロツク図、第２図は、張力検出装置の一例を示す
図、第３図は、破断検出およびそのホールド機構
と出力装置の一実施例を示す回路図、第４図は、
伸長歪および張力の各BCD変換器に設けた最終
出力段のラツチメモリ装置の一例図、第５図は、
プリンタによるフオーマツトの一例を示す図であ
る。 １，２…センサ、３…サーボ連動機構、４，５
…増幅器、６…破断検出装置、７…伸長歪―
BCD変換器、９…読込指令装置、１０…張力検
出装置、１１…張力―BCD変換器、１２…破断
ホールド回路、１３…データ処理装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 試料に張力を印加する張力発生手段と、上記
   試料に付された２本の標線をそれぞれ光学的に検
   出する標線検出器の組１、２と、上記標線検出器
   を上記標線の移動に追随させるサーボ機構と、上
   記サーボ機構の変位から該試料の伸長量を検出す
   る伸長量検出手段と、上記張力発生手段によつて
   印加される張力を検出する張力検出手段と、試料
   の破断を検出する破断検出手段を備える自動引長
   試験装置において、 上記伸長量検出手段の出力をBCD信号に変換
   するBCD変換器７と、上記BCD信号の最小桁の
   値が第１種の特定の値であるときＲ入力端子がＬ
   レベルに反転し、上記BCD信号の最小桁の値が
   第１種の特定の値とは異なる第２種の値であると
   きＳ入力端子がＬレベルに反転するRSフリツ
   プ・フロツプ回路と、上記BCD信号の上位桁に
   ついて予め数値を設定しそこに設定された数値と
   上記BCD信号の上位桁の数値が一致するとき出
   力パルスを発生する上位桁一致回路と、上記RS
   フリツプ・フロツプ回路と上記上位桁一致回路か
   ら出力が同時に発生するときに出力を発生する読
   込みゲート回路と、 上記読込みゲート回路から出力が発生すると、
   上記伸長量と上記張力を読込み、試料の引張試験
   特性を計算するデータ処理回路１３を備えること
   を特徴とする自動引張試験装置。 ２ 上記第１種の特定の値が４、５、６、７であ
   り、上記第２種の特定の値が０、１であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動引張
   試験装置。 ３ 上記BCD変換器７が負論理であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動引張試
   験装置。 ４ 上記RSフリツプ・フロツプ回路のＲ入力端
   子が上記BCD変換器７の最小桁の４に対応する
   出力端子に結合され、Ｓ入力端子が上記BCD変
   換器７の最小桁の２、４、８に対応する信号を３
   入力とするNANDゲートの出力端子に結合されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
   の自動引張試験装置。