KR100342583B1 - 초음파를이용한고무의반발탄성측정장치 - Google Patents

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    • G01N33/445—Rubber

Abstract

본 발명은 초음파를 이용한 고무의 반발탄성 측정장치로서, 초음파 발신기(14)와 수신기(15)로 구성된 센서부(8), 이를 구동하기 위한 초음파 제어 및 전자석 제어부(10), 그리고 이들을 컴퓨터(11)와 연결하는 인터페이스부(10')로 구성되어 있으며, 컴퓨터(11)로부터 측정시작 신호를 받아 초음파 발신 동기신호 생성부(12)와 전자석 제어부(18)에서 각각 구동신호를 만들어 전자석(7)으로부터 스틸볼(6')이 자유 낙하하도록 하여 일정시간 간격으로 스틸볼(6')의 최고위치들을 측정하여 고무시편(6)의 반발탄성을 측정함이 특징인 초음파를 이용한 반발 탄성 측정장치이다.

Description

초음파를 이용한 고무의 반발탄성측정장치
본 발명은 고무의 반발탄성을 정확히 측정할 수 있는 고무반발 탄성측정장치에 관한 것으로서 초음파 센서와 전자석이 사용되고, 이 초음파 센서와 전자석을 제어하는 제어부가 컴퓨터에 연결되어져 운용됨을 특징으로 하는 초음파를 이용한 고무의 반발탄성측정장치에 관한 것이다.
종래에는 고무의 반발탄성을 측정하기 위해서 스틸볼을 고무시편에 자유낙하시킨 후 되 튀기는 높이를 목측하거나, 광센서를 고무시편 바로 위에 설치하고 스틸볼이 통과하는 시간을 측정하여 컴퓨터로 계산하는 방법이 사용되었는데 이러한 측정방법은 상당한 오차를 내포하였다.
본 발명은 이러한 종래의 단점을 보완·개선하기 위해서 안출된 것으로 이하 첨부된 도면을 통하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 초음파를 이용한 고무의 반발탄성 측정장치는 제1도에서 참조되는 바와 같이 측정대(1)위에 직각으로 지지축(2)을 입설하고, 상기 지지축(2)의 하부 일측에 상기 측정대(1)와 수평을 이루면서 중앙에 구멍(3)을 가진 하부고정대(4)를 착설하며, 상기 상부고정대(5)의 저면에 상기 하부고정대(4)의 구멍(3)으로 자유낙하되는 스틸볼(6')을 붙잡기 위한 전자석(7)을 착설하고, 상기 전자석(7)의 측면에 초음파 센서부(8)를 설치하며, 상기 상부 고정대(5)의 상면에는 상기 전자석(7) 및 상기 초음파 센서부(8)와 연결되는 콘넥터부(9)를 설치하고 상기 콘넥터부(9)는 제어부(10)와 연결하며, 상기 제어부(10)는 인터페이스부(10')를 통하여 컴퓨터(11)로 연결되는 구조로 구성된다.
이상과 같이 구성되는 본 발명의 초음파를 이용한 고무의 반발탄성 측정장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
컴퓨터(11)로 부터 측정시작신호를 받아서 초음파 발신동기신호생성부(12)에서는 동기 신호를 생성하고 이 신호를 초음파 발신부(13)에 전달하여 상기 발신부(13)에서 신호를 만들어 초음파 발신기(14)에서 초음파를 발신하게 되며, 동시에 컴퓨터(11)로부터 생성된 전자석 구동신호에 의해 전자석 제어부(18)가 전자석(7)을 동작시켜 스틸볼(6')이 자유낙하되고, 이 스틸볼(6')에 의해 반사되어 돌아오는 초음파는 초음파 수신기(15)를 거쳐 초음파 수신 증폭기(16)에서 증폭되고 이 신호가 파형 정형부(17)에 보내져 컴퓨터(11)에 알맞은 신호로 변환되어서, 이 변환신호가 컴퓨터(11)에 보내진다.
종래에는 반발탄성계수의 측정시험시, 고무의 되튀김이 1회로 끝나지 않고 수회 반복하므로써 2회부터는 목측이 불가능하고 측정값에 오차가 많았으나, 본 발명의 초음파를 이용한 고무의 반발탄성 측정장치를 사용할 경우, 1회 시험동안에 아주 짧은 시간 간격으로 수회 반발하는 스틸볼(6')의 변위값, 즉 고무의 반발탄성계수를 정확하고 쉽게 측정할 수 있어서 재료의 부적절함에 기인한 제품의 불량율을 감소시킬 수 있고, 측정결과는 컴퓨터(11)를 이용하여 즉시 알 수 있게 된다.
제 1 도는 본 발명에 따른 반발탄성측정장치의 구성도,
제 2 도는 본 발명에 따른 반발탄성측정장치의 중요부위 신호흐름도.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **
1...측정대, 2...지지축,
3...구멍, 4...하부고정대,
5...상부고정대, 6...고무시편,
6'...스틸볼, 7...전자석,
8...초음파센서부, 9...콘넥터부,
10...초음파제어 및 전자석제어부, 10'...인터페이스부,
11...컴퓨터, 12...초음파발신동기신호생성부,
13...초음파발신부, 14...초음파발신기,
15...초음파수신기, 16...초음파수신증폭기,
17...파형정형부, 18...전자석제어부.

Claims (4)

  1. 측정대(1) 위에 직각으로 지지축(2)을 입설하고, 상기 지지축(2)의 하부 일측에 상기 측정대(1)와 수평을 이루면서 중앙에 구멍(3)을 가진 하부고정대(4)를 착설하며, 상기 구멍(3) 아래에 고무시편(6)을 위치시키고, 지지축(2)의 상부에 상기 하부고정대(4)와 대향되게 상부고정대(5)를 착설하며, 상기 상부고정대(5)의 저면에 상기 하부고정대(4)의 구멍(3)으로 자유낙하되는 스틸볼(6')을 붙잡기 위한 전자석(7)을 착설하고, 상기 전자석(7)의 측면에 초음파 센서부(8)를 설치하며, 상기 상부고정대(5)의 상면에는 상기 전자석(7)과 초음파 센서부(8)와 연결되는 콘넥터부(9)를 설치하고 상기 콘넥터부(9)는 제어부(10)와 연결하며 상기 제어부(10)는 인터페이스부(10')를 통하여 컴퓨터(11)로 연결함을 특징으로 하는 초음파를 이용한 고무의 반발탄성측정장치.
  2. 상기 제1항에 있어서,
    초음파 센서부(8)는 초음파 발신기(14)와 초음파 수신기(15)로 구성함을 특징으로 하는 초음파를 이용한 고무의 반발탄성측정장치.
  3. 상기 제1항에 있어서,
    제어부(10)는 전자석 제어부(18), 초음파 발생동기신호를 만드는 초음파 발신동기신호 생성부(12) 및 초음파를 생성하는 초음파 발신부(13), 수신기(15)로부터 스틸볼(6')의 표면에서 반사된 초음파를 전달받아 증폭시키는 초음파 수신증폭기(16) 및 필터장치를 이용하여 컴퓨터(11)에 알맞은 신호로 변화시키는 파형정형부(17)로 구성함을 특징으로 하는 초음파를 이용한 고무의 반발탄성측정장치.
  4. 고무의 반발탄성 측정방법에 있어서, 인터페이스부(10)를 통하여 컴퓨터 (11)로 제어되는 초음파 제어부(12)(13)(16)(17)에 의해서 콘넥터부(9)로 연결된 초음파 센서부(8)를 제어하여 초음파를 일정 시간 간격으로 발신 및 수신하고 상기 컴퓨터(11)의 전자석 제어신호가 인터페이스부(10')를 통하여 전자석 제어부(18)에 전달되어 상기 전자석 제어부(18)에 의해서 콘넥터부(9)에 연결된 전자석(7)이 구동되고 상기 전자석(7)의 저면에 자착된 스틸볼(6')이 자유낙하되며 상기 스틸볼(6')이 고무시편(6)과의 마찰에 의해 정지할 때까지 튀김 회수에 따라 스틸볼(6')의 되튀김 최고 높이를 매번 측정, 컴퓨터(11)로 이 측정값을 분석·처리하여 고무의 반발탄성을 알아내는 초음파를 이용한 고무의 반발탄성측정방법.
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