JPS61266934A - 被検査物表面の破壊荷重測定装置 - Google Patents
被検査物表面の破壊荷重測定装置Info
- Publication number
- JPS61266934A JPS61266934A JP10840085A JP10840085A JPS61266934A JP S61266934 A JPS61266934 A JP S61266934A JP 10840085 A JP10840085 A JP 10840085A JP 10840085 A JP10840085 A JP 10840085A JP S61266934 A JPS61266934 A JP S61266934A
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- Japan
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- voltage
- inspected
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、塗膜等の被検査物表面の破壊荷重測定装置に
関するものである。
関するものである。
塗膜等の被検査物表面の破壊荷重を測定するための装置
として、連続加重式引掻強度試験装置が知られている。
として、連続加重式引掻強度試験装置が知られている。
この装置は、表面に塗膜を有する被検査物を一定の速度
で走行移動させながら、この被検査物表面に接する触針
に分銅機構によって連続的に変化する荷重を加えて、被
検査物表面に傷を付けるようになっている。荷重を加え
始てから傷が付くまでに、被検査物が走行移動した距離
を測定者が目視によって読みとり、この距離を換算する
ことによって被検査物表面の破壊荷重を測定するように
構成されている。
で走行移動させながら、この被検査物表面に接する触針
に分銅機構によって連続的に変化する荷重を加えて、被
検査物表面に傷を付けるようになっている。荷重を加え
始てから傷が付くまでに、被検査物が走行移動した距離
を測定者が目視によって読みとり、この距離を換算する
ことによって被検査物表面の破壊荷重を測定するように
構成されている。
しかし、上述した従来の被検査物表面の破壊荷重測定装
置では、測定者が目視によって、走行する被検査物の表
面に傷が付いたことを確認するとともに、その時の被検
査物の走行移動距離を読みとるものであったため、破壊
荷重を自動測定することができないという問題があった
。
置では、測定者が目視によって、走行する被検査物の表
面に傷が付いたことを確認するとともに、その時の被検
査物の走行移動距離を読みとるものであったため、破壊
荷重を自動測定することができないという問題があった
。
また、走行移動する被検査物の表面に生じる歪を目視に
より確認し、測定することができないから、歪が生じる
時の荷重を測定することができないという問題があった
。
より確認し、測定することができないから、歪が生じる
時の荷重を測定することができないという問題があった
。
この発明は、以上に述べたような従来の破壊荷重測定装
置のもつ問題点を解消し、被検査物表面歪および破壊が
生じる時の臨界荷重の測定を自動的に行うことができる
被検査物表面の破壊荷重測定装置を提供することを目的
としてなされたものである。
置のもつ問題点を解消し、被検査物表面歪および破壊が
生じる時の臨界荷重の測定を自動的に行うことができる
被検査物表面の破壊荷重測定装置を提供することを目的
としてなされたものである。
上記問題点を解決するために、本発明は、被検査物の表
面に接する触針を、スラスト方向へ変位可能にし、この
触針に、連続的に変化する電圧に対応して、変化するス
ラスト荷重を加え、この荷重変化により生じる被検査物
表面の歪に応じて変位する触針の変位量を電圧変化とし
て検出し、この電圧変化および電圧の変化率を所定のレ
ベルで弁別することによって、被検査物のが所定量の歪
を生じる時の荷重、および歪限界を越えて破壊する臨界
荷重を自動測定できるようにしたものである。
面に接する触針を、スラスト方向へ変位可能にし、この
触針に、連続的に変化する電圧に対応して、変化するス
ラスト荷重を加え、この荷重変化により生じる被検査物
表面の歪に応じて変位する触針の変位量を電圧変化とし
て検出し、この電圧変化および電圧の変化率を所定のレ
ベルで弁別することによって、被検査物のが所定量の歪
を生じる時の荷重、および歪限界を越えて破壊する臨界
荷重を自動測定できるようにしたものである。
以下、図面を参照して、本発明の実施例について詳細に
説明する。
説明する。
破壊荷重測定装置の主要部を示す第１図において、破壊
荷重検出部１は、固定されたハウジングｌｌ内に、検出
用触針１２がスラスト方向に変位できるように設けられ
ている。この検出用触針１２の先端１３は、被検査物の
表面に点接触するように、逆円錐形状に形成されている
。
荷重検出部１は、固定されたハウジングｌｌ内に、検出
用触針１２がスラスト方向に変位できるように設けられ
ている。この検出用触針１２の先端１３は、被検査物の
表面に点接触するように、逆円錐形状に形成されている
。
検出用触針１２は、さらにそのハウジングｌｌ内にマグ
ネットよりなるコア１４及びコア１５を備えている。検
出用触針１２はその頂端部に固着されている。
ネットよりなるコア１４及びコア１５を備えている。検
出用触針１２はその頂端部に固着されている。
破壊荷重検出部１のハウジング１１内には、その側壁に
固定された、それぞれコア１４．１５をその内側に含む
ように、コイル１７．１８が配設されている。さらに、
頂壁部には、検出用触針１２を引き上げるために、検出
用触針１２の上端に固着した吸着片１６に対向して、ソ
レノイド１９が配設されている。前記コイル１７とコア
１４は検出用触針１２にスラスト方向の荷重を加えるフ
ォースコイルＦＣを構成し、またコイル１８とコア１５
は検出用触針１２の機械的変位量を電気量に変換し、こ
れを変位出力電圧として出力する差動トランスＤＴを構
成している。
固定された、それぞれコア１４．１５をその内側に含む
ように、コイル１７．１８が配設されている。さらに、
頂壁部には、検出用触針１２を引き上げるために、検出
用触針１２の上端に固着した吸着片１６に対向して、ソ
レノイド１９が配設されている。前記コイル１７とコア
１４は検出用触針１２にスラスト方向の荷重を加えるフ
ォースコイルＦＣを構成し、またコイル１８とコア１５
は検出用触針１２の機械的変位量を電気量に変換し、こ
れを変位出力電圧として出力する差動トランスＤＴを構
成している。
第１図において、点線で囲まれた破壊荷重検出制御回路
２は、フォースコイルＦＣへ時間とともに増大する荷重
電圧ＬＶを印加する直流電圧発生器２１．差動トランス
ＤＴからの変位出力電圧ＳＶを切換スイ゛ツチ２７のＡ
端子から、微分回路２２を経て微分出力ＤＯとしてとり
出し弁別するコンパレーター回路２３．前記変位出力電
圧ＳＶを切換スイッチ２７のＢ端子からとり出し、直接
弁別するコンパレータ回路２４．及び前記電圧発生器２
１からの荷重電圧ＬＶを受けるとともに、前記コンパレ
ータ回路２３．２４からの出力をサンプリング信号ＳＳ
として受け、その時の荷重電圧ＬＶを保持し、これを荷
重信号ＬＳに変換して出力する電圧荷重変換回路２５か
ら構成されている。
２は、フォースコイルＦＣへ時間とともに増大する荷重
電圧ＬＶを印加する直流電圧発生器２１．差動トランス
ＤＴからの変位出力電圧ＳＶを切換スイ゛ツチ２７のＡ
端子から、微分回路２２を経て微分出力ＤＯとしてとり
出し弁別するコンパレーター回路２３．前記変位出力電
圧ＳＶを切換スイッチ２７のＢ端子からとり出し、直接
弁別するコンパレータ回路２４．及び前記電圧発生器２
１からの荷重電圧ＬＶを受けるとともに、前記コンパレ
ータ回路２３．２４からの出力をサンプリング信号ＳＳ
として受け、その時の荷重電圧ＬＶを保持し、これを荷
重信号ＬＳに変換して出力する電圧荷重変換回路２５か
ら構成されている。
なお、図中符号３は被検査物試料を、また４はその上に
試料３を載置する測定ステージをそれぞれ示している。
試料３を載置する測定ステージをそれぞれ示している。
以上の構成よりなる本発明の破壊荷重測定装置において
、ソレノイド１９に通電して吸着片１６を吸引し、検出
用触針１２の先端１３を測定ステージ４から離間させて
、その上に試料３を載置する。検出用触針１２を静かに
下降させて、その先端１３を試料３の表面に接触させる
。
、ソレノイド１９に通電して吸着片１６を吸引し、検出
用触針１２の先端１３を測定ステージ４から離間させて
、その上に試料３を載置する。検出用触針１２を静かに
下降させて、その先端１３を試料３の表面に接触させる
。
電圧発生器９により、第２図（Ａ）に示されるような、
連続的に上昇する直流の荷重電圧ＬＶをフォースコイル
ＦＣのコイル１７に印加する。フォースコイルＦＣでは
、荷重電圧ＬＶの上昇に応じて磁界が変化しコア１４を
介して検出用触針１２に漸増する下方へ向かうスラスト
荷重を加える。
連続的に上昇する直流の荷重電圧ＬＶをフォースコイル
ＦＣのコイル１７に印加する。フォースコイルＦＣでは
、荷重電圧ＬＶの上昇に応じて磁界が変化しコア１４を
介して検出用触針１２に漸増する下方へ向かうスラスト
荷重を加える。
この荷重は、検出用触針１２の先端１３に接する試料３
に付与され、その結果、試料３には歪が生じる。試料３
に生じる歪量に応じて、検出用触針１２はスラスト方向
へ変位するから、この検出用触針１２と一体の差動トラ
ンスＤＴのコア１５は、そのコイル１８との間に相対変
位を生じる。このコア１５の相対変位は差動トランスＤ
Ｔに、その変位量に応じた変位出力電圧ＳＶを発生させ
る。
に付与され、その結果、試料３には歪が生じる。試料３
に生じる歪量に応じて、検出用触針１２はスラスト方向
へ変位するから、この検出用触針１２と一体の差動トラ
ンスＤＴのコア１５は、そのコイル１８との間に相対変
位を生じる。このコア１５の相対変位は差動トランスＤ
Ｔに、その変位量に応じた変位出力電圧ＳＶを発生させ
る。
変位出力電圧ＳＶは、第２図（Ｂ）に示されるように試
料３の物性によって異なっている。
料３の物性によって異なっている。
第２図（Ｂ）は、異なる物性を有する二つの試料３ （
Ｉ）、 ３ （ｎ）に関する変位出力電圧ＳＶを例示
するものである。この図から明らかなように、試料３（
１）、その表面に歪が生じている間は、検出用触針１２
の変位量の変化率は小さいから、差動トランスＤＴから
の変位出力電圧ＳＶ（りの変化率も小さく、穏やかに増
大する。時間ｔ、において、試料３ （Ｉ）の全限界荷
重を越えると、試料３（■）の表面には検出用触針１２
の先端′１３によって傷が形成される。このように、試
料表面が歪んでいる状態から傷が形成された状態への移
行が表面破壊でありその時の臨界荷重が破壊荷重である
。試料３ （■）に傷が形成されると、すなわち表面破
壊が起こると、検出触針１２は急激にその変位量を増す
から、その結果、差動トランスＤＴからの変位出力電圧
ＳＶ （Ｉ）は変化率が大きくなり、急激に増大する。
Ｉ）、 ３ （ｎ）に関する変位出力電圧ＳＶを例示
するものである。この図から明らかなように、試料３（
１）、その表面に歪が生じている間は、検出用触針１２
の変位量の変化率は小さいから、差動トランスＤＴから
の変位出力電圧ＳＶ（りの変化率も小さく、穏やかに増
大する。時間ｔ、において、試料３ （Ｉ）の全限界荷
重を越えると、試料３（■）の表面には検出用触針１２
の先端′１３によって傷が形成される。このように、試
料表面が歪んでいる状態から傷が形成された状態への移
行が表面破壊でありその時の臨界荷重が破壊荷重である
。試料３ （■）に傷が形成されると、すなわち表面破
壊が起こると、検出触針１２は急激にその変位量を増す
から、その結果、差動トランスＤＴからの変位出力電圧
ＳＶ （Ｉ）は変化率が大きくなり、急激に増大する。
前記変位出力電圧ＳＶ （Ｉ）を切換スイッチ２７のＡ
端子を介して微分回路２２に入力して第２図に示される
ような微分出力Ｄｏ （Ｉ）を得る。
端子を介して微分回路２２に入力して第２図に示される
ような微分出力Ｄｏ （Ｉ）を得る。
この微分出力Ｄｏ （Ｉ）をコンパレータ回路２３に入
力して弁別レベル電圧ＡＶｒｅｆによって変位出力電圧
ＳＶ （１）の変化率を弁別する。このコンパレータ回
路２３は、その弁別レベル電圧ＡＶｒｅｆよりも大きな
入力があった時、即ち時間ｔ１において、試料３（■）
が歪限界を越え、変位出力電圧ＳＶ （Ｉ）の変化率が
一定レベルを越えた時、出力信号を生じる。この出力信
号をサンプリング信号ＳＳとして電圧荷重変換回路２５
へ入力し、同時に入力されている電圧発生器２１からの
荷重電圧ＬＶを保持する。保持荷重電圧ＬＶは第２図か
ら明らかなように時間１．においてＬｖｌになる。この
電圧荷重変換回路２５は、その保持荷重電圧ＬＶ、に対
応する荷重信号ＬＳ、を荷重表示器３０へ与え、破壊荷
重の大きさを直接表示する。
力して弁別レベル電圧ＡＶｒｅｆによって変位出力電圧
ＳＶ （１）の変化率を弁別する。このコンパレータ回
路２３は、その弁別レベル電圧ＡＶｒｅｆよりも大きな
入力があった時、即ち時間ｔ１において、試料３（■）
が歪限界を越え、変位出力電圧ＳＶ （Ｉ）の変化率が
一定レベルを越えた時、出力信号を生じる。この出力信
号をサンプリング信号ＳＳとして電圧荷重変換回路２５
へ入力し、同時に入力されている電圧発生器２１からの
荷重電圧ＬＶを保持する。保持荷重電圧ＬＶは第２図か
ら明らかなように時間１．においてＬｖｌになる。この
電圧荷重変換回路２５は、その保持荷重電圧ＬＶ、に対
応する荷重信号ＬＳ、を荷重表示器３０へ与え、破壊荷
重の大きさを直接表示する。
物性の異なる試料３（■）についても、全く同様にして
、時間ｔ２において電圧荷重変換回路２５は荷重電圧Ｌ
Ｖ２を保持しこの保持荷重電圧Ｌｖ２に対応する荷重の
大きさが破壊荷重として荷重表示器３０で直接表示され
る。
、時間ｔ２において電圧荷重変換回路２５は荷重電圧Ｌ
Ｖ２を保持しこの保持荷重電圧Ｌｖ２に対応する荷重の
大きさが破壊荷重として荷重表示器３０で直接表示され
る。
次に、試料３が歪限界の範囲内で、一定の歪量が発生す
る時の荷重を測定する場合には、切換スイッチ２７をＢ
端子に切換え、上述する破壊荷重を測定する場合と同じ
ように、第２図（Ａ）で示されるような連続的に上昇す
る直流の荷重電圧Ｌ■を、電圧発生器２１から発生させ
コイル１７に印加する。差動トランスＤＴからは第３図
に示すような変位出力電圧ＳＶが出力させる。この出力
をＢ端子を経て、コンパレータ回路２４で、一定の歪量
に対応する弁別レベル電圧ＢＶｒｅｆで弁別することに
よって、例えば試料３（■）は時間ｔ３において、また
試料３（■）は時間ｔ４においてそれぞれサンプリング
信号ＳＳが得られる。
る時の荷重を測定する場合には、切換スイッチ２７をＢ
端子に切換え、上述する破壊荷重を測定する場合と同じ
ように、第２図（Ａ）で示されるような連続的に上昇す
る直流の荷重電圧Ｌ■を、電圧発生器２１から発生させ
コイル１７に印加する。差動トランスＤＴからは第３図
に示すような変位出力電圧ＳＶが出力させる。この出力
をＢ端子を経て、コンパレータ回路２４で、一定の歪量
に対応する弁別レベル電圧ＢＶｒｅｆで弁別することに
よって、例えば試料３（■）は時間ｔ３において、また
試料３（■）は時間ｔ４においてそれぞれサンプリング
信号ＳＳが得られる。
すでに説明したように、このサンプリング信号により、
電圧荷重変換回路２５へ入力されている前記電圧発生器
２１からの荷重電圧ＬＶを保持する。
電圧荷重変換回路２５へ入力されている前記電圧発生器
２１からの荷重電圧ＬＶを保持する。
保持荷重電圧ＬＶは、第２図（Ａ）から明らかなように
、試料３ （■）ではＬＶ３となり、試料３（ＩＶ）で
はＬＶ４となる。この電圧荷重変換回路ゝ 日 ２５は、その保持荷重電圧ＬＶ３．ＬＶ４に対応する荷
重信号ＬＳ３．ＬＳ４を荷重表示器３０へ与え、一定の
歪みが生じる全荷重の大きさを直接表示する。
、試料３ （■）ではＬＶ３となり、試料３（ＩＶ）で
はＬＶ４となる。この電圧荷重変換回路ゝ 日 ２５は、その保持荷重電圧ＬＶ３．ＬＶ４に対応する荷
重信号ＬＳ３．ＬＳ４を荷重表示器３０へ与え、一定の
歪みが生じる全荷重の大きさを直接表示する。
以上の実施例において、切換スイッチ２７の端子Ｂに接
続されるコンパレータ回路２４は、コンバレー゛夕回路
２３と兼用し、その弁別レベル電圧Ｖｒｅｆを変更可能
にすることによって装置を簡略化することができる。゛ 〔発明の効果〕 上記構成を有する本発明は、連続的に変化するスラスト
荷重を被検査物表面に付加し、この付加荷重に対応して
生じる被検査物表面の変位量を検出するとともに、被検
査物表面の変位量の変化率を検出して被検査物表面の破
壊荷重を測定するようにしたから、被検査物を一定速度
で走行させ、その表面に傷が発生したことを目視により
観察することが全く不要となり、破壊荷重を自動測定す
ることができる。また、被検査物表面に付加された荷重
に対応してその変位量を連続的に検出できるから、任意
の歪量が発生する時の荷重を用意に自動測定することが
できる。
続されるコンパレータ回路２４は、コンバレー゛夕回路
２３と兼用し、その弁別レベル電圧Ｖｒｅｆを変更可能
にすることによって装置を簡略化することができる。゛ 〔発明の効果〕 上記構成を有する本発明は、連続的に変化するスラスト
荷重を被検査物表面に付加し、この付加荷重に対応して
生じる被検査物表面の変位量を検出するとともに、被検
査物表面の変位量の変化率を検出して被検査物表面の破
壊荷重を測定するようにしたから、被検査物を一定速度
で走行させ、その表面に傷が発生したことを目視により
観察することが全く不要となり、破壊荷重を自動測定す
ることができる。また、被検査物表面に付加された荷重
に対応してその変位量を連続的に検出できるから、任意
の歪量が発生する時の荷重を用意に自動測定することが
できる。
第１図は本発明の被検査物表面の破壊荷重測定装置の一
実施例を示すブロック図である。 第２図（Ａ）、 （Ｂ）、 （Ｃ）はそれぞれ、荷
重電圧、変位出力電圧及び微分出力電圧を示すグラフで
ある。 第３図は第２図（Ｂ）と同様の変位出力電圧を示すグラ
フである。 １・・破壊荷重検出部 ２・・破壊荷重検出制御回路 ３・・被検査物 １２・・検出用触針 １４．１５・・コア １７．１８・・コイル １９・・ソレノイド ＤＴ・・差動トランス ＦＣ・・フォースコイル。 第２図旧）
実施例を示すブロック図である。 第２図（Ａ）、 （Ｂ）、 （Ｃ）はそれぞれ、荷
重電圧、変位出力電圧及び微分出力電圧を示すグラフで
ある。 第３図は第２図（Ｂ）と同様の変位出力電圧を示すグラ
フである。 １・・破壊荷重検出部 ２・・破壊荷重検出制御回路 ３・・被検査物 １２・・検出用触針 １４．１５・・コア １７．１８・・コイル １９・・ソレノイド ＤＴ・・差動トランス ＦＣ・・フォースコイル。 第２図旧）
Claims (3)
- （１）被検査物表面に接する触針に、連続的に変化する
荷重を加えて、その表面が破壊される臨界荷重の大きさ
を測定する破壊荷重測定装置において、前記触針をスラ
スト方向へ変位可能になすとともに、電圧発生器より連
続的に変化する電圧を印加することによって、前記触針
に、印加電圧に対応して連続的に変化するスラスト荷重
を加えるスラスト荷重付加手段と、被検査物表面に生じ
る歪量に応じて変位する触針の変位量を電圧変化として
検出する変位電圧検出手段と、前記検出された変位電圧
を所定レベルで弁別して弁別信号を出力する弁別手段と
、前記弁別信号をサンプリング信号として前記電圧発生
器からの連続的に変化する電圧を保持するとともに、こ
の保持電圧にもとずいて荷重信号を出力する手段とから
なることを特徴とする被検査物表面の破壊荷重測定装置
。 - （２）前記弁別手段は、微分回路とコンパレータ回路と
よりなり、前記変位電圧の変化率を所定レベルで弁別す
るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の被検査物表面の破壊荷重測定装置。 - （３）前記スラスト荷重付加手段と変位電圧発生手段は
、それぞれ触針に固定されたマグネットとこのマグネッ
トを囲むように固定配設されたフォースコイルと差動ト
ランスであることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
載の被検査物表面の破壊荷重測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10840085A JPS61266934A (ja) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | 被検査物表面の破壊荷重測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10840085A JPS61266934A (ja) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | 被検査物表面の破壊荷重測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61266934A true JPS61266934A (ja) | 1986-11-26 |
Family
ID=14483795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10840085A Pending JPS61266934A (ja) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | 被検査物表面の破壊荷重測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61266934A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0250661U (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-09 | ||
| JPH07260658A (ja) * | 1994-12-13 | 1995-10-13 | Shimadzu Corp | 薄膜の剥離荷重測定方法 |
| JP2019519775A (ja) * | 2016-07-08 | 2019-07-11 | アントン パール トリテック エスエイＡｎｔｏｎ Ｐａａｒ Ｔｒｉｔｅｃ Ｓａ | 表面評価方法 |
-
1985
- 1985-05-22 JP JP10840085A patent/JPS61266934A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0250661U (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-09 | ||
| JPH07260658A (ja) * | 1994-12-13 | 1995-10-13 | Shimadzu Corp | 薄膜の剥離荷重測定方法 |
| JP2019519775A (ja) * | 2016-07-08 | 2019-07-11 | アントン パール トリテック エスエイＡｎｔｏｎ Ｐａａｒ Ｔｒｉｔｅｃ Ｓａ | 表面評価方法 |
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