KR100669544B1 - 브리넬 경도시험 복합교정장치 및 상기 장치를 이용한경도시험 방법 - Google Patents

브리넬 경도시험 복합교정장치 및 상기 장치를 이용한경도시험 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100669544B1
KR100669544B1 KR1020050101573A KR20050101573A KR100669544B1 KR 100669544 B1 KR100669544 B1 KR 100669544B1 KR 1020050101573 A KR1020050101573 A KR 1020050101573A KR 20050101573 A KR20050101573 A KR 20050101573A KR 100669544 B1 KR100669544 B1 KR 100669544B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
brinell hardness
test
specimen
hardness
test load
Prior art date
Application number
KR1020050101573A
Other languages
English (en)
Inventor
방건웅
탁내형
Original Assignee
한국표준과학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국표준과학연구원 filed Critical 한국표준과학연구원
Priority to KR1020050101573A priority Critical patent/KR100669544B1/ko
Priority to PCT/KR2005/004279 priority patent/WO2007049839A1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100669544B1 publication Critical patent/KR100669544B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/40Investigating hardness or rebound hardness
    • G01N3/42Investigating hardness or rebound hardness by performing impressions under a steady load by indentors, e.g. sphere, pyramid
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/12Digital output to print unit, e.g. line printer, chain printer
    • G06F3/1201Dedicated interfaces to print systems
    • G06F3/1202Dedicated interfaces to print systems specifically adapted to achieve a particular effect
    • G06F3/1218Reducing or saving of used resources, e.g. avoiding waste of consumables or improving usage of hardware resources
    • G06F3/122Reducing or saving of used resources, e.g. avoiding waste of consumables or improving usage of hardware resources with regard to computing resources, e.g. memory, CPU
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0098Tests specified by its name, e.g. Charpy, Brinnel, Mullen
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/0202Control of the test
    • G01N2203/021Treatment of the signal; Calibration

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

본 발명은 여러 인자들에 대한 복합적인 교정을 동시에 실시하여 브리넬 경도시험값에 대한 측정정밀도를 높일 수 있는 브리넬 경도시험 복합교정장치 및 상기 장치를 이용한 경도시험 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 브리넬 경도시험 복합교정장치는, 힘센서, 길이센서, 측정단, 연결단을 포함하여 구성되는 측정부; 타이머, 시험하중ㆍ압입깊이ㆍ시간 값 등을 변환하는 교정부, 상기 변환된 교정연산값들을 사용하여 교정된 브리넬 경도를 산출하는 제어부를 포함하여 구성되는 처리부;로 구성되는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 제어부는 변환된 교정연산값들을 저장하는 별도의 메모리를 더 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 신뢰성있는 경도를 측정하기 위한 방법으로서, 본 발명에 의한 브리넬 경도시험 복합교정장치를 이용한 시편의 경도측정 방법은, 시험하중의 작용시점과 동시에 타이머를 작동시키는 단계; 시험하중과 시편의 압입깊이를 측정하는 단계; 상기 시험하중 및 압입깊이, 그리고 타이머의 측정 시간값을 교정연산값으로 변환하는 단계; 상기 변환된 교정연산값들을 연산인자로 삼아 상기 시편의 교정된 브리넬 경도를 산출하는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.
브리넬, 경도, 경도시험, 보정, 교정

Description

브리넬 경도시험 복합교정장치 및 상기 장치를 이용한 경도시험 방법 {A Multi-Functional Calibration Device for Brinell Hardness Tester and a Calibration Method by the Said Device}
도 1은 경도 측정원리의 개념도.
도 2는 일반적인 브리넬 경도시험기의 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 브리넬 경도시험 복합교정장치의 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 브리넬 경도시험 복합교정장치의 시스템 개념도.
도 5는 본 발명에 의한 브리넬 경도시험 복합교정장치를 이용한 경도시험 방법의 단계도.
도 6은 본 발명에 의한 브리넬 경도시험 복합교정장치의 사용상태도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
100: 본 발명에 의한 브리넬 경도시험 복합교정장치
110: 측정부
111: 힘센서 112: 길이센서
113: 측정단 114: 연결단
120: 처리부
121: 교정부 122: 타이머
123: 제어부 124: 메모리
200: 일반적인 브리넬 경도시험기
210: 측정단 211: 누르개
212: 시편거치대 220: 게이지
S1~S6: 본 발명에 의한 브리넬 경도시험 복합교정장치를 이용한 경도시험 방법의 각 단계.
본 발명은 브리넬 경도시험 복합교정장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 여러 인자들에 대한 복합적인 교정을 동시에 실시하여 브리넬 경도시험값에 대한 측정정밀도를 높일 수 있는 브리넬 경도시험 복합교정장치 및 상기 장치를 이용한 경도시험 방법에 관한 것이다.
브리넬 경도는 주물, 단조가공으로 생산되는 재료의 경도의 기준으로 널리 이용되고 있으며, 주철 및 비철금속의 모든 주물 재료에 대하여 매우 유용한 정보 를 얻을 수 있도록 해 주는 물질의 특성 중 하나이다. 브리넬 경도는, 경도를 측정하려는 물체를 이 물체보다 더 단단한(즉 더 경도가 높은) 누르개로 가압한 후, 변형에 대한 저항력의 크기와 상기 저항력에 의해 형성되는 상기 피측정물체의 압입자국의 크기를 비교 환산하여 수치로 나타낸 것이다. 상기 누르개는 피측정물체보다 더 경도가 높은 물질로 만들어져야 하기 때문에 인조 다이아몬드 등이 쓰이기도 하며, 또한 실험 상의 오차를 줄이며 이론적으로 분석하기에 보다 용이하도록 구 형상으로 되어 있는 것이 일반적이다. 여러 물질들의 내마모성을 알 수 있게 하는 기준으로는 상기 브리넬 경도 외에도 로크웰 경도ㆍ비이커스 경도ㆍ쇼어 경도 등이 사용되지만, 금속 재료의 경도 기준으로서는 대표적으로 브리넬 경도가 사용되고 있다. 더욱이, 제철소에서 생산되는 철판은 브리넬 경도를 품질보증서에 표기하도록 되어 있는 등의 사실만 보아도, 브리넬 경도는 실제 생산현장에서 대표적으로 많이 사용되는 특성치라는 사실을 알 수 있다.
브리넬 경도는 통상 아래의 식을 이용하여 산출될 수 있다.
Figure 112005061230146-pat00001
HB : 브리넬 경도
F : 시험하중 (N)
D : 구형누르개 지름 (mm)
d : 압입자국 지름 (mm)
상기의 수학식 1 및 도 1을 통해 알 수 있듯, 브리넬 경도를 얻기 위하여 필요한 요소 인자는 시험하중ㆍ구형누르개 지름ㆍ압입자국 지름이다. 이 중 구형누르개 지름(D)은 정해진 제원값이고, 상기 압입자국 지름(d)은 측정된 압입깊이(h)로부터 KS규격에서 정하고 있는 아래의 수학식 2에 의해 산출되는 값을 사용하며,
Figure 112005061230146-pat00002
h : 압입깊이 (mm)
D : 구형누르개 지름 (mm)
d : 압입자국 지름 (mm)
이와 같은 길이 요소는 한 가지만을 측정하면 되는 단순한 측정이기 때문에 오차가 발생할 가능성이 매우 적다. 그러나, 시험하중의 측정에는 실제로는 부하속도ㆍ유지시간 등의 인자가 영향을 미친다. 상기의 식에 부하속도ㆍ유지시간 등이 표시되어 있지 않은 것은, 브리넬 경도가 처음 고안될 당시 부하속도ㆍ유지시간 등의 인자가 브리넬 경도에 영향을 끼친다는 것을 몰랐으며, 그렇게 정확한 경도가 요구되지도 않았기 때문이다. 그러나 현대의 공학자ㆍ기술자들은 보다 정확하고 신뢰성높은 경도 정보를 요구하고 있고, 기술의 발전에 따라 상술한 부하속도ㆍ유지시간 등에 의한 오차들이 원하는 신뢰성 범위 내에서 무시할 수 없는 영향을 끼치 고 있음을 발견해 내었으며, 이를 고려하여 여러 종류의 보정식을 이용하고 있다. (하기의 식은 수학적으로 산출된 이론식이 아니라, 독일 PTB에서 실제 경도 측정 결과로부터 얻어낸 실험식이다.)
Figure 112005061230146-pat00003
Figure 112005061230146-pat00004
HB : (교정된) 브리넬 경도
HB o : (교정되지 않은) 브리넬 경도
F : 시험하중 (N)
D : 구형누르개 지름 (mm)
d : 압입자국 지름 (mm)
δ HB to : 압입속도에 따른 경도보정값
δHB t1 : 유지시간에 따른 경도보정값
상기 수학식 3에 의하여, 브리넬 경도의 측정에 있어 시험하중 압입속도와 시험하중 유지시간이 브리넬 경도에 영향을 미치는 것을 알 수 있다.
종래에는 브리넬 경도 측정 후 교정을 할 때, 시험하중을 교정하기 위한 로드셀ㆍ구형누르개를 교정하기 위한(즉 구형누르개 지름의 오차를 교정하기 위한) 공구현미경을 대표적으로 사용해 왔으나, 상기 압입속도 및 유지시간이 경도값에 끼치는 영향으로 발생하는 오차를 무시할 수 없음이 밝혀짐에 따라 압입속도ㆍ유지시간을 측정해야 하는 필요성은 요구되었으나 적절한 측정장치가 개발되지 않았기 때문에, 측정자가 초시계를 가지고 측정하여 왔다. 보다 상세히 설명하자면, 구형 누르개가 시편에 접촉하여 시험하중을 가할 때 다이얼 게이지가 움직임이 일어나는 점에 착안하여, 다이얼 게이지가 움직이기 시작할 때 초시계를 눌러 카운트를 시작하고 움직임이 멈추었을 때 다시 초시계를 눌러 카운트를 끝냄으로써, 하중이 가해지는 동안 소요되는 시간을 측정하는 것이다. 이와 같은 측정방법은 첫째, 측정자의 감각와 목측에 의존하여 초시계로 측정하기 때문에 숙련자라 할지라도 오차가 쉽게 발생하며 반복 측정결과도 좋지 못하다. 둘째, 측정자의 주관에 의존하여 판단되기 때문에 측정자마다 상이한 측정결과가 나올 가능성이 높다. 셋째, 압입속도가 매우 빠를 경우에는 미처 사람의 반응속도가 따라가지 못하기 때문에 상기와 같은 방법으로는 측정 자체가 불가능한 경우도 있다.
즉, 힘 요소(시험하중) 및 길이 요소(구형누르개 지름)에 대한 교정 신뢰도는 우수하다고 할 만 하지만, 압입속도ㆍ유지시간에 대한 교정 신뢰도는 매우 저조하다. 따라서 이와 같은 문제점에 대하여 당업자들 사이에서 꾸준한 개선 및 해결책에의 요구가 있어 왔다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 먼저 브리넬 경도시험 복합교정장치를 제공함에 있다. 보다 상세하게는, 힘ㆍ부하속도ㆍ유지시간ㆍ브리넬 경도 등의 다양한 요소를 동시에 정확하고 정밀하게 교정하는 브리넬 경도시험 복합교정장치를 제공함에 있다. 본 발명의 또다른 목적은, 상기 복합교정장치를 이용하여 시편의 경도를 정확하고 신뢰성있게 측정하는 경도시험 방법을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 브리넬 경도시험 복합교정장치는, 시험하중을 측정하는 힘센서, 시편의 압입깊이를 측정하는 길이센서, 상부에 누르개를 장착하고 하부에 시편을 거치시키는 측정단, 브리넬 경도시험기의 측정단에 장착될 수 있도록 형성된 연결단을 포함하여 구성되는 측정부; 누르개축이 이동하여 시험하중이 작용하는 시간을 측정하는 타이머, 상기 측정부의 힘센서로부터 수신되는 시험하중ㆍ길이센서로부터 수신되는 압입깊이 및 누르개ㆍ압입자국의 지름ㆍ상기 타이머에서 측정된 시간값들을 각각 교정연산값들로 변환하는 교정부, 상기 변환된 교정연산값들을 연산인자로 삼아 상기 시편의 교정된 브리넬 경도를 산출하는 제어부를 포함하여 구성되는 처리부; 로 구성되는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 제어부는 변환된 교정연산값들을 저장하는 별도의 메모리를 더 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 신뢰성있는 경도를 측정하기 위한 방법으로서, 본 발명에 의한 브리넬 경도시험 복합교정장치를 이용한 시편의 경도측정 방법은 상기 의 복합교정장치를 이용하여 시편의 경도를 측정함에 있어서, 누르개축이 이동하여 시험하중의 작용시점과 동시에 타이머를 작동시키는 단계; 최소 10ms 간격으로 시험하중과 시편의 압입깊이를 측정하는 단계; 상기 시험하중 및 압입깊이, 누르개의 지름, 타이머의 측정 시간값을 교정연산값으로 변환하는 단계; 상기 변환된 교정연산값들을 연산인자로 삼아 상기 시편의 교정된 브리넬 경도를 산출하는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 브리넬 경도시험 복합교정장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2는 일반적인 브리넬 경도시험기(200)의 사시도이다. 본 발명에 의한 복합교정장치(100)는, 상기 도면에 표시된 브리넬 경도시험기(200)의 측정단(210) 즉 누르개(211)와 시편거치대(212) 사이에 결합되어 설치되게 된다. 브리넬 경도시험기(200)의 구조와 작동원리를 간단히 설명하자면, 시편거치대(212)에 단단히 고정시킨 시편에 누르개(211)를 수직 아래 방향으로 이동시켜 압입시키고, 이와 동시에 누르개(211)에 의해 시편에 가해지는 힘이 측정되어 게이지(220)에 표시되게 되어 있다.
도 3은 본 발명에 의한 복합교정장치(100)의 사시도이며, 도 4는 본 발명에 의한 복합교정장치(100)의 구성을 개념적으로 도시한 시스템도이다. 본 발명에 의한 복합교정장치(100)는, 도시된 바와 같이 크게 측정부(110)와 처리부(120)로 나 눌 수 있다. 측정부(110)는 상기 도 2에 도시되었던 일반적인 브리넬 경도시험기(200)의 측정단(210)에 끼워져 실제 측정을 담당하는 부분이며, 처리부(120)는 상기 측정부(110)에서 측정된 데이터를 수신받아 이를 처리하는 부분이다.
도 3 및 도 4을 이용하여 본 발명에 의한 복합교정장치(100) 각부의 상세한 기능을 설명한다.
측정부(110)는 힘센서(111), 길이센서(112), 측정단(113) 및 연결단(114)을 포함하여 구성되어 있다. 복합교정장치(100)는 연결단(114)에 의하여 상기 브리넬 경도시험기(200)의 측정단(210)과 결합되어, 결과적으로 상기 브리넬 경도시험기(200)의 측정단(210)에 가해지는 하중이 복합교정장치(100)의 측정단(113)으로 그대로 전달된다. 즉, 상기 도 2의 설명에서 브리넬 경도시험기(200)의 누르개(211)에 의해 전달되는 힘이 시편으로 직접 전달되는 것이 아니라 상기 복합교정장치(100)의 측정단(113) 상부에 구비된 누르개로 전달되고, 그에 따라 상기 복합교정장치(100)의 누르개가 시편에 직접 압입된다. 또한, 측정단(113) 상부에 구비된 누르개가 시편에 압입되면서 발생하는 힘이 브리넬 경도시험기(200)의 게이지(220)로 측정되기도 하지만 그보다 더 먼저, 또한 더 정확하게 복합교정장치(100)의 힘센서(111)로 전달되어 측정된다. 이 과정에서, 힘센서(111)에 의해 시편에 가해지는 힘만 측정되는 것이 아니라, 상기 복합교정장치(100)에 구비된 길이센서(112)에 의해 압입깊이도 동시에 측정되며, 상기 두 신호(힘, 길이)가 복합교정장치(100)의 처리부(120)로 전달되고 처리된다.
처리부(120)는 상기 복합교정장치(100)의 힘센서(111) 및 길이센서(112)에서 전달된 신호 및 그 값과, 상기 신호들이 전달될 때 작동하는 타이머(122)에 의해 측정되는 시간 값을 이용하여 적절한 연산을 수행하고 그 값을 출력하는 기능을 가진다. 힘센서(111) 및 길이센서(112)로부터 전달되는 신호와 타이머(122)에 의해 측정되는 시간 신호는 교정부(121)에 의해 (필요하다면 서로 연산이 가능한 신호로 변환된 후) 교정연산을 위한 값들로 변환되고, 상기 교정연산값들이 제어부(123)로 전달되어 이를 연산인자로 삼아 교정된 브리넬 경도의 값을 산출하고 출력한다. 이 때, 상기 제어부(123)에 메모리(124)가 더 구비되어 있어서, 상기 타이머(122)에 의해 최소 10ms의 간격을 구분하여 측정이 가능한 힘센서(111) 및 길이센서(112)를 이용하여 측정된 시험하중과 압입깊이를 저장하고, 각 시각에 대한 힘 및 길이 데이터를 이용하여 교정연산값들 및 최종 브리넬 경도값을 산출하도록 하는 것이 바람직한데, 이 때 상기 제어부(123)에서 타이머(122)가 힘센서(111) 및 길이센서(112)로부터 측정값을 수신할 측정 간격을 사용자의 목적에 맞게 달리 설정할 수 있다. (예를 들어, 보다 정밀하고 정확한 측정을 위해서 하나의 시편을 측정할 때 타이머(122)의 측정간격을 짧게 설정하여 메모리(124)를 최대한 사용하는 대신 제어부(123)에서의 연산값이 정밀하게 산출될 수 있도록 할 수도 있으며, 효율적으로 많은 양의 시편을 한꺼번에 측정하기 위하여 사용자의 목적에 맞게 적당하게 측정간격을 크게 잡아 사용할 수도 있다.) 또한, 상기 제어부(123)에서 교정된 브리넬 경도를 산출하기 위해 수행하는 연산은 상기 수학식 3을 사용하는 것이 바람직하다.
Figure 112005061230146-pat00005
Figure 112005061230146-pat00006
HB : (교정된) 브리넬 경도
HB o : (교정되지 않은) 브리넬 경도
F : 시험하중 (N)
D : 구형누르개 지름 (mm)
d : 압입자국 지름 (mm)
δ HB to : 압입속도에 따른 경도보정값
δ HB t1 : 유지시간에 따른 경도보정값
도 5는 본 발명에 의한 복합교정장치의 작동을 도시한 단계도이다. 먼저 누르개가 시편을 향해 이동하여 가다가(S1) 누르개가 시편에 압입되는 순간, 힘센서에 의해 하중이 증가하기 시작하게 되며, 이에 따라 제어부에서는 힘센서에서 하중이 감지되기 시작할 때 타이머에 압입시간 측정시작 명령을 내린다.(S2) 압입 과정에서 길이센서는 계속 그 길이가 늘어나다가 압입 과정이 종료되면 길이가 일정하 게 유지되게 되는 점을 이용하여, 제어부는 압입 종료를 판단하고 타이머에 압입시간 측정종료 명령 및 유지시간 측정시작 명령을 동시에 내린다.(S3) 시험하중이 유지되는 동안에는 힘센서에서 시험하중이 일정하게 측정되며(S4), 상기 일정하게 측정되는 값을 시험하중 값으로 사용하게 된다. 또한, 상기 길이센서에서 측정된 압입깊이 즉 누르개가 시편과 접촉한 시점으로부터 진행한 거리를 이용하여 압입자국의 지름을 산출하여 사용할 수 있다. 제어부에서 시험하중 유지종료 명령 및 이와 동시에 유지시간 측정종료 명령이 내려지면(S5) 유지시간 측정이 완료되게 되고, 상위 단계에서 측정되었던 압입시간ㆍ시험하중ㆍ압입깊이, 상기 측정된 유지시간 값 및 미리 입력된 누르개 지름 값을 이용하여 제어부에서 교정된 브리넬 경도값을 산출하게 된다.(S6)
여기에서, 제어부가 타이머에 측정시작/종료 명령을 내리기 위한 판단의 기준으로써 힘센서 및 길이센서에서 측정되는 데이터의 시간적 변화를 이용하게 되며, 측정간격이 짧으면 짧아질수록 상기 측정시작/종료가 정밀하게 이루어지게 된다. 단, 측정간격이 짧아질수록 교정된 브리넬 경도값의 정확도ㆍ신뢰도가 높아지는 대신 상술했던 바와 같이 메모리에 저장되는 정보량이 많아지게 되어 한 번에 측정할 수 있는 시편의 개수가 줄어들게 되고, 측정간격이 길어질수록 교정된 브리넬 경도값의 정확도ㆍ신뢰도는 다소 낮아지나 한 번에 많은 시편을 측정할 수 있는 장점이 있다. 그러므로, 본 발명에 의한 복합교정장치는 사용자의 목적과 우선순위에 따라(정밀한 측정에 우선순위를 둘 것인지, 보다 많은 시편의 효율적이고 빠른 측정작업에 우선순위를 둘 것인지 등) 사용자 임의대로 측정간격 설정이 가능하도 록 되어 있어 사용자의 편의성을 높이고 있다.
상기 설명에서는 제어부가 측정시간 시작/종료명령 판단의 기준으로 길이센서에서 측정되는 값의 변화량을 사용하도록 되어 있으나, 당업자의 편의에 따라 (상기 복합교정장치의 측정단에 구비된 누르개와 시편이 모두 금속, 즉 도체인 점에 착안하여, 압입시간 측정시작 신호를 누르개와 시편이 접촉하는 순간 두 물체 사이에 발생하는 전기적 신호를 감지하도록 하는 등과 같이) 본 발명에서 제시하는 작동원리를 이용할 수 있는 다른 데이터를 제어부에서 측정시간 시작/종료 명령 판단하는 기준으로 삼도록 하여도 무방하다.
도 6은 본 발명에 의한 브리넬 경도시험기 복합교정장치가 일반적인 브리넬 경도시험기에 결합ㆍ구비된 사용 상태를 도시하고 있다. 브리넬 경도시험기도 압입시 전기력을 이용하거나 유압을 이용하는 등 여러 가지로 그 형태가 다양하나, 브리넬 경도시험 표준에 따라 누르개와 시편거치대 부분은 대부분의 경도시험기가 비슷한 형태로 제작되기 때문에, 본 발명에 의한 복합교정장치는 기존에 사용되고 있는 다양한 경도시험기에 대하여 모두 구비시켜 사용할 수 있다. 뿐만 아니라, 특수하게 형태가 달라서 설치하기 힘든 경도시험기에 대해서도, 단지 연결단 부분만 맞춤 제작을 하면 된다. 즉, 본 발명에 의한 경도시험기는 기존의 경도시험기를 그대로 사용하면서도 그 성능을 효과적으로 개선시킬 수 있다는 데에 본 발명의 의의가 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론 이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 종래에 압입속도 및 시험하중 유지시간을 측정하는 과정에서 측정자가 초시계를 이용하여 주관이 개입된 목측을 바탕으로 한 측정값을 구하였기 때문에 발생하던 측정상의 오차ㆍ상기와 같은 이유로 인한 반복 측정결과 신뢰도의 하락ㆍ측정자마다 측정 결과가 달라지는 오류ㆍ사람의 반응속도보다 빠른 시간 내에 압입이 일어나는 경우 측정이 불가능했던 문제 등과 같은 문제점들을 일시에 해결하는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 의한 복합교정장치는 기존에 널리 사용되고 있는 여러 가지 형태의 브리넬 경도시험기에 간편하게 착탈할 수 있다는 장점이 있으며, 사용자의 목적에 따라서는 기존의 저가형 브리넬 경도시험기에 본 발명에 의한 복합교정장치를 영구적으로 부착함으로써 매우 정밀한 측정값을 얻을 수 있도록 기능을 개선할 수도 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 시험하중을 측정하는 힘센서, 시편의 압입깊이를 측정하는 길이센서, 상부에 누르개를 장착하고 하부에 시편을 거치시키는 측정단, 및 브리넬 경도시험기의 측정단에 장착될 수 있도록 형성된 연결단을 포함하여 구성되는 측정부;
    누르개축이 이동하여 시험하중이 작용하는 시간을 측정하는 타이머,
    상기 측정부의 힘센서로부터 수신되는 시험하중, 길이센서로부터 수신되는 압입깊이, 그리고 상기 타이머에서 측정된 시간값들을 각각 교정연산값들로 변환하는 교정부, 및
    상기 변환된 교정연산값들을 연산인자로 삼아 상기 시편의 교정된 브리넬 경도를 산출하는 제어부를 포함하여 구성되는 처리부;
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 브리넬 경도시험 복합교정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 타이머에 의해 측정되는 시간값은 시험하중이 일정한 세기에 도달하기 전까지의 압입시간과 상기 시험하중이 일정한 세기로 계속 유지되는 유지시간이 구분되어 측정되는 것을 특징으로 하는 브리넬 경도시험 복합교정장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 시험하중 및 압입깊이는 각각 힘센서 및 길이센서에 의해 상기 타이머를 이용하여 최소 10ms 간격의 측정이 가능한 것을 특징으로 하는 브리넬 경도시험 복합교정장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는 변환된 교정연산값들을 저장하는 별도의 메모리를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 브리넬 경도시험 복합교정장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부는 브리넬 경도를 산출함에 있어 아래의 식을 이용하는 것을 특징으로 하는 브리넬 경도시험 복합교정장치.
    Figure 112005061230146-pat00007
    Figure 112005061230146-pat00008
    여기서, D는 누르개의 지름, d는 시편의 압입지름, F는 시험하중, HB 0 는 교정되지 않은 브리넬 경도, δHB to 는 시험하중의 압입속도에 따른 브리넬 경도보정값, 그리고 δ HB t1 은 시험하중 유지시간에 따른 브리넬 경도보정값.
  6. 제 1항의 브리넬 경도시험 복합교정장치를 이용하여 시편의 경도를 측정하는 방법에 있어서,
    누르개축이 이동하여 시험하중의 작용시점과 동시에 타이머를 작동시키는 단계;
    최소 10ms 간격으로 시험하중과 시편의 압입깊이를 측정하는 단계;
    상기 시험하중 및 압입깊이, 그리고 타이머의 측정 시간값을 교정연산값으로 변환하는 단계;
    상기 변환된 교정연산값들을 연산인자로 삼아 상기 시편의 교정된 브리넬 경도를 산출하는 단계;
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 브리넬 경도시험 복합교정장치를 이용한 시편의 경도측정 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 타이머에 의해 측정되는 시간값은 시험하중이 일정한 세기에 도달하기 전까지의 압입시간과 상기 시험하중이 일정한 세기로 계속 유지되는 유지시간이 구분되어 측정되는 것을 특징으로 하는 브리넬 경도시험 복합교정장치를 이용한 시편의 경도측정 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 시험하중 및 압입깊이는 각각 힘센서 및 길이센서에 의해 상기 타이머를 이용하여 최소 10ms 간격의 측정이 가능한 것을 특징으로 하는 브리넬 경도시험 복합교정장치를 이용한 시편의 경도측정 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제어부는 브리넬 경도를 산출함에 있어 아래의 식을 이용하는 것을 특징으로 하는 브리넬 경도시험 복합교정장치를 이용한 시편의 경도측정 방법.
    Figure 112005061230146-pat00009
    Figure 112005061230146-pat00010
    여기서, D는 누르개의 지름, d는 시편의 압입지름, F는 시험하중, HB 0 는 교정되지 않은 브리넬 경도, δHB to 는 시험하중의 압입속도에 따른 브리넬 경도보정값, 그리고 δ HB t1 은 시험하중 유지시간에 따른 브리넬 경도보정값.
KR1020050101573A 2005-10-27 2005-10-27 브리넬 경도시험 복합교정장치 및 상기 장치를 이용한경도시험 방법 KR100669544B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050101573A KR100669544B1 (ko) 2005-10-27 2005-10-27 브리넬 경도시험 복합교정장치 및 상기 장치를 이용한경도시험 방법
PCT/KR2005/004279 WO2007049839A1 (en) 2005-10-27 2005-12-14 A multi-functional calibration device for brinell hardness tester and a calibration method by the said device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050101573A KR100669544B1 (ko) 2005-10-27 2005-10-27 브리넬 경도시험 복합교정장치 및 상기 장치를 이용한경도시험 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100669544B1 true KR100669544B1 (ko) 2007-01-16

Family

ID=37967935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050101573A KR100669544B1 (ko) 2005-10-27 2005-10-27 브리넬 경도시험 복합교정장치 및 상기 장치를 이용한경도시험 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR100669544B1 (ko)
WO (1) WO2007049839A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102778406A (zh) * 2012-08-01 2012-11-14 东莞市恒宇仪器有限公司 漆膜摆式硬度计校准方法
CN103558105A (zh) * 2013-10-22 2014-02-05 西安航空动力股份有限公司 一种钛合金布氏硬度的测定方法
CN113433014A (zh) * 2021-06-25 2021-09-24 西安热工研究院有限公司 一种锅炉管现场硬度修正系数的确认方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60114742A (ja) 1983-11-28 1985-06-21 Akira Nishihara 硬さ試験機

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59204741A (ja) * 1983-05-09 1984-11-20 Kawasaki Steel Corp 硬度の自動測定装置
US4534212A (en) * 1983-06-30 1985-08-13 K. J. Law Engineers, Inc. Fully automatic penetration hardness tester
JPH07104245B2 (ja) * 1987-03-30 1995-11-13 株式会社島津製作所 押込硬さ試験方法
US5804707A (en) * 1992-10-05 1998-09-08 Rensselaer Polytechnic Institute Dynamic hardness testing using measurement of the scarton dynamic hardness (SDH)
JP2000221126A (ja) * 1999-01-28 2000-08-11 Akashi Corp 押込み式硬さ試験機における押込み深さ測定方法と装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60114742A (ja) 1983-11-28 1985-06-21 Akira Nishihara 硬さ試験機

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007049839A1 (en) 2007-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Motra et al. Assessment of strain measurement techniques to characterise mechanical properties of structural steel
US4699000A (en) Automated device for determining and evaluating the mechanical properties of materials
EP2075566B1 (en) Indentation testing instrument and indentation testing method
TW200508630A (en) Method and equipment for inspecting electric characteristics of specimen
CN101832895A (zh) 视觉拉伸试验系统
US11204291B2 (en) Interface ultrasonic reflectivity-pressure relation curve establishment method and loading testbed
KR100669544B1 (ko) 브리넬 경도시험 복합교정장치 및 상기 장치를 이용한경도시험 방법
EP1701146A1 (en) Zero point correction circuit of load meter
CN108827804B (zh) 一种谐振式疲劳试验机动态载荷误差在线补偿方法
CN211347714U (zh) 一种卧式钢丝绳拉伸试验机的测距机构
JP2016206094A (ja) 硬度測定器
KR100740799B1 (ko) 유압식 브리넬 경도시험기용 시험사이클 교정장치
KR101337954B1 (ko) 금속 재료의 이축 인장 변형량 측정 장치 및 방법
CN115326594A (zh) 一种用于材料高速剪切变形的位移测量方法
CN109186898B (zh) 一种静刚度测量装置及其测量方法
US7131340B2 (en) Device for low-vibration force measurement in rapid dynamic tensile experiments on material samples
CN109357606A (zh) 一种振弦式应变传感器校准装置用夹持机构
JP2008522834A (ja) プレスブレーキにより曲げられたワークピースのスプリングバックを測定するための方法と装置
US4081994A (en) Method of tension stress testing of rubber
KR20230006308A (ko) 금형수명 예측 시스템 및 방법
JP5049896B2 (ja) き裂進展試験方法及び装置
CN111780650B (zh) 一种带锯条横向直线度检测仪及其检测方法
Bleck et al. Measurement of the mechanical properties of car body sheet steels at high strain rates and non ambient temperature
JP3165156U (ja) 伸び計
WO2022074879A1 (ja) 材料試験機

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121127

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131203

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151230

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170103

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171213

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181226

Year of fee payment: 13