JPS63151836A - 材料試験機の変位補正装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は材料試験機の変位補正装置に関する。

ｒｉ着李〃１姑］許］ 材料試験機によって岩石、コンクリート等の高剛性の試
料を試験する場合、試料に伸び計を取り付けることがで
きない時は、試料に荷重を加える試験機側のアクチュエ
ータの変位を検出して試料の伸びとしている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、アクチュエータ例えば電気油圧式アクチ
ュエータのピストンの変位を検出して試料の伸びとする
場合、このピストンの変位には試料の伸びの他に、試験
機自身のたわみが含まれており、試料の伸びを正確に検
出することができないという問題点があった。例えば第
４図は、計測荷重（Ｌ）−変位（Ｓ）曲線ａを示すが、
図の実線であられされた実測データには、第５図に示す
試験機のたわみ量δが含まれており、真の値をあられす
破線の曲線すからδ分だけズレが生じていることを示す
。

そのため高剛性の試料を試験する試験機では、試験機自
身の剛性を極めて高いものにしなければ、測定積度を確
保することができなかった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記問題点を解決するため次のような構成を採
用した。

すなわち、本発明にかかる材料試験機の変位補正装置は
、試験機本体に保持された試験片にアクチュエータによ
って荷重を加え、荷重検出器によって荷重量を検出する
とともに、変位検出手段によって試験片の変位量を検出
するようにした材料試験機の変位補正装置であって、あ
らかじめ計測して求めた試験荷重による試験機本体のた
わみ特性を示す荷重−変位曲線を近似してたわみ等価信
号を出力する関数発生器と、試験時における試験片の計
測変位信号から前記関数発生器から出力されるたわみ等
価信号を減算して真の変位値を算出する補正演算手段と
を備えたことを特徴とする。

［作　用］ 関数発生器から試験荷重に応じた試験機本体のたわみ等
価信号が出力され、該たわみ等価信号に基づいて補正演
算手段が試験片の計測された変位から試験機自身のたわ
みを減算して試験片の真の変位が求められるので、通常
の剛性を有する材料試験機であっても高剛性の試料を精
度よく試験することができる。

［実施例］ 第１図は本発明の実施例の構成を示すブロック図である
。本装置では、第３図に示すように、計測した試験片の
変位から試験機自体のたわみδを差し引くことによって
試験片の真の特性（同図（ｂ））を求めようとしている
。すなわち、この材料試験機の変位補正装置１は変位検
出手段（例えばアクチュエータの変位を検出する検出器
）からの計測変位信号Ｓと荷重信号りとがそれぞれアナ
ログバッファ２．３へ入力され、一時的に記憶される。

計測荷重信号りのレベルは増幅度調節器５によって調節
され、非線形増幅器で構成された関数発生器６に人力さ
れる。関数発生器６は、第５図に示す試験機自身のたわ
みを示す特性曲線を折線近似で合成して発生するもので
、試験荷重に応じたたわみ等価信号を出力する。　アナ
ログバッファ２に一時的に記憶された計測変位信号Ｓと
関数発生器６から出力されたたわみ等価信号δとが減算
器７へ入力され、Ｓ−δの減算が減算器で行なわれ、補
正後の真の変位を示す変位信号Ｓ′が出力される。この
変位信号Ｓ′によって計測制御が行なわれる。

第２図は、本発明の実施例装置１を組み込んだ材料試験
機の構成を示すブロック図である。信号設定源ｌＯから
の信号がサーボアンプ１１で増幅されサーボ弁１２を駆
動してアクチュエータ１４を作動させる。このアクチュ
エータ１４によって高剛性試験片１６に試験荷重が加え
られる。試験片１６に加えられる荷重はロードセル１７
によって検出され、ロードセル１７の出力はロードアン
プ１９で増幅される。

一方試験片の変位は変位計１５によって検出され、変位
計１５の出力はストロークアンプ２０で増幅される。こ
れら両アンプで増幅された計測信号が変位補正装置１に
人力されて上記補正が行なわれ、変位補正装置１から出
力される変位信号Ｓ′によって変位フィードバック制御
が行なわれる。荷重フィードバック制御を行なう時は切
換スイッチ２１を荷重フィードバック路側へ切換えれば
よい。このように本発明によれば高剛性材料用試験機が
通常の剛性を有する材料試験機を用いて構成することが
できる。

また変位、荷重計測用増幅器にレンジがある場合には、
各レンジ比率に見合った増幅度切換スイッチを設ければ
よい。試験機のたわみが直線的な変化の場合には、非線
形増幅器は用いなくてもよい。

試験機自身のたわみ特性は、例えば試験機のクロスヘッ
ドの位置が変わることによって変化することが予想され
るので、関数発生器における関数値を可変にして対処す
ればよい。

［発明の効果］ 上記説明から明らカーように、本発明にかかる材料試験
機の変位補正装置は、試験機自身のたわみ量を補正して
真の計測値を得ることができるので、高剛性の試料であ
っても精度よく試験を行なうことができるようになった
。また、補正速度が高速なので、高剛性材料の疲労試験
も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成を示すブロック図、第２
図は本発明を適用した材料試験機の構成を示すブロック
図、第３図は補正の原理を示す特性図、第４図は従来例
を示す特性図、第５図は試験機自身のたわみ特性を示す
図である。 １・・・変位補正装置 ２．３−・・アナログバッファ ６・・・関数発生器 ７・・・減算器 特許出願人　株式会社島津製作所 代理人　弁理士　菅　原　弘　志 第３図 第４図　　　　　　　　第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）試験機本体に保持された試験片にアクチュエータ
   によって荷重を加え、荷重検出器によって荷重量を検出
   するとともに、変位検出手段によって試験片の変位量を
   検出するようにした材料試験機の変位補正装置であって
   、あらかじめ計測して求めた試験荷重による試験機本体
   のたわみ特性を示す荷重−変位曲線を近似してたわみ等
   価信号を出力する関数発生器と、試験時における試験片
   の計測変位信号から前記関数発生器から出力されるたわ
   み等価信号を減算して真の変位値を算出する補正演算手
   段とを備えたことを特徴とする材料試験機の変位補正装
   置。