KR101963620B1 - 소재의 비틀림 특성 측정 장치 - Google Patents

소재의 비틀림 특성 측정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소재의 비틀림 특성 측정 장치에 관한 것이고, 구체적으로 비틀림 토크에 따른 소재의 비틀림 각도 및 응력을 측정하는 소재의 비틀림 특성 측정 장치에 관한 것이다. 소재의 비틀림 특성 측정 장치는 베이스 프레임(11); 베이스 프레임(11)에 선형으로 배치된 위치 조절 가이드(12a, 12b); 위치 조절 가이드(12a, 12b)를 따라 이동 가능하도록 배치되는 1 지그 유닛(14a); 1 지그 유닛(14a)과 마주보는 위치에 고정되는 2 지그 유닛(14b); 2 지그 유닛(14b)에 결합되어 2 지그 유닛(14b)의 회전이 가능한 비틀림 유닛(15); 1 지그 유닛(14a)에 배치되는 토크 센서; 및 1, 2 지그 유닛(14a, 14b)에 의하여 고정되는 시편에 배치되는 스트레인 게이지를 포함한다.

Description

소재의 비틀림 특성 측정 장치{An Apparatus for Measuring a Torsion Property of a Material}
본 발명은 소재의 비틀림 특성 측정 장치에 관한 것이고, 구체적으로 비틀림 토크에 따른 소재의 비틀림 각도 및 응력을 측정하는 소재의 비틀림 특성 측정 장치에 관한 것이다.
비틀림(torsion)은 소재의 길이 방향에 축에 대한 회전을 발생시키는 모멘트를 말하고, 소재가 비틀림 변형이 되면 소재의 특성 또는 구조에 따라 서로 다른 전단 응력과 토크가 발생한다. 비틀림 변형에 따른 특성은 다양한 종류의 축, 회전 공구 또는 강성 구조 소재의 결정을 위한 주요 인자가 되므로 다양한 소재 또는 구조에 따른 비틀림 특성이 미리 정확하게 측정될 필요가 있다.
특허공개번호 제10-2005-0095024호는 프레임; 상기 프레임에 회전 가능하게 설치되고, 시험편의 양단에 고정되는 제1, 2 고정 척; 제1 고정 척을 회전시키는 회전력을 제공하는 모터; 및 상기 모터에 의해 발생된 회전력을 미리 설정된 비율로 감속과 증속을 통하여 제1 고정 척으로 전달하는 동력 전달 유닛을 포함하는 비틀림 시험 장치에 대하여 개시한다. 또한 특허공개번호 제10-2015-0138444호는 시험 대상물에 대한 비틀림 테스트를 위해 특정 토크와 주파수로 작동되는 전자식 액추에이터; 상기 전자식 액추에이터에서 발생된 구동력을 전달받아 함께 회전되고 시험 대상물의 일단이 고정된 상태가 유지되는 회전력 연결부; 상기 회전력 연결부와 마주보며 배치되고 시험 대상물에 대한 테스트가 이루어지는 동안 시험 대상물의 타단을 선택적으로 고정하는 고정부; 및 상기 시험 대상에 대한 일 방향 회전각 또는 좌우 비틀림 각을 균일하게 테스트하거나, 서로 상이한 각도로 테스트하기 위해 전자식 액추에이터를 제어하는 제어 부분을 포함하는 비틀림 시험기에 대하여 개시한다.
비틀림 변형에 따른 소재의 특성은 다양한 물리량에 대하여 이루어질 수 있지만 가해지는 토크에 따른 비틀림 각 및 전단 응력은 측정되어야 하는 주요 인자가 될 수 있다. 또한 비틀림 변형 과정에서 시편의 변형이 정해진 조건에 따라 이루어지고 이로 인하여 오차 발생이 방지될 수 있는 수단이 만들어질 필요가 있다. 상기 선행기술은 이와 같은 방법에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 상기 선행기술이 가진 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술 1: 특허공개번호 제10-2005-0095024호(주식회사 에스에이씨, 2005년09월29일 공개) 비틀림 시험장치 선행기술 2: 특허공개번호 제10-2015-0138444호(영남대학교 산학협력단, 2015년12월10일 공개) 비틀림 시험기
본 발명의 목적은 소재가 정해진 조건에 따라 안정적으로 고정되어 소재의 정밀한 비틀림 특성의 측정이 가능한 소재의 비틀림 특성 측정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 소재의 비틀림 특성 측정 장치는 베이스 프레임; 베이스 프레임에 선형으로 배치된 위치 조절 가이드; 위치 조절 가이드를 따라 이동 가능하도록 배치되는 1 지그 유닛; 1 지그 유닛과 마주보는 위치에 고정되는 2 지그 유닛; 2 지그 유닛에 결합되어 2 지그 유닛의 회전이 가능한 비틀림 유닛; 1 지그 유닛에 배치되는 토크 센서; 및 1, 2 지그 유닛에 의하여 고정되는 시편에 배치되는 스트레인 게이지를 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 위치 조절 가이드를 따라 이동되는 위치 조절 블록을 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 1, 2 지그 유닛에 배치되어 소재의 접촉 압력을 탐지하는 접촉 압력 유닛 및 베이스 프레임의 수평 상태를 탐지하는 수평 조절기를 더 포함한다.
본 발명에 따른 소재의 비틀림 특성 측정 장치는 중공 구조의 소재를 비롯하여 다양한 소재의 비틀림 변형에 따른 토크 및 전단 응력의 측정이 가능하도록 한다. 본 발명에 따른 측정 장치는 소재가 안정적으로 고정되도록 하면서 측정 과정에서 소재가 정해진 조건으로 유지되도록 하는 것에 의하여 측정 오류가 감소되도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 측정 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 측정 장치의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 측정 장치에 의하여 시편의 비틀림 특성이 측정되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 측정 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 소재의 비틀림 특성 측정 장치(10)는 베이스 프레임(11); 베이스 프레임(11)에 선형으로 배치된 위치 조절 가이드(12a, 12b); 위치 조절 가이드(12a, 12b)를 따라 이동 가능하도록 배치되는 1 지그 유닛(14a); 1 지그 유닛(14a)과 마주보는 위치에 고정되는 2 지그 유닛(14b); 2 지그 유닛(14b)에 결합되어 2 지그 유닛(14b)의 회전이 가능한 비틀림 유닛(15); 1 지그 유닛(14a)에 배치되는 토크 센서; 및 1, 2 지그 유닛(14a, 14b)에 의하여 고정되는 시편에 배치되는 스트레인 게이지를 포함한다.
베이스 프레임(11)은 지면 또는 고정 구조물에 고정되면서 위쪽 면이 수평으로 유지될 수 있는 다양한 형상이 될 수 있고, 예를 들어 사각 판 형상이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 대안으로 베이스 프레임(11)은 강성을 가지는 서로 마주보는 한 쌍의 받침 부재 또는 빔 구조가 될 수 있다. 베이스 프레임(11)은 예를 들어 X축 방향으로 상대적으로 길게 연장되는 구조로 만들어질 수 있고, 베이스 프레임(11)의 양쪽 끝에 균형 부재(161, 162)가 결합될 수 있다. 균형 부재(161, 162)는 Y축 방향으로 연장되면서 베이스 프레임(11)의 아래쪽에 결합되어 베이스 프레임(11)이 지면에 안정적으로 고정되도록 한다. 또한 균형 부재(161, 162)에 높이 조절 스크루와 같은 높이 조절 유닛(161a, 161b, 162a 162b)이 설치되어 베이스 프레임(11)이 수평 상태로 유지되도록 한다.
베이스 프레임(11)의 위쪽에 위치 조절 가이드(12a, 12b)가 배치될 수 있고, 위치 조절 가이드(12a, 12b)는 서로 평행하게 일정 길이만큼 연장되는 레일 형상으로 만들어질 수 있다. 위치 조절 가이드(12a, 12b)는 1 지그 유닛(14a)이 배치된 위치 조절 블록(13a, 13b)이 슬라이딩 방식으로 이동 가능한 다양한 구조로 만들어질 수 있다. 예를 들어 위치 조절 가이드(12a, 12b)에 슬라이딩 홈이 형성되고, 위치 조절 블록(13a, 13b)에 슬라이딩 홈을 따라 선형으로 이동 가능한 이동 돌기가 형성될 수 있다. 위치 조절 가이드(12a, 12b) 및 위치 조절 블록(13a, 13b)은 다양한 구조로 만들어질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
위치 조절 블록(13a, 13b)은 위치 조절 가이드(12a, 12b)를 따라 이동 가능한 구조로 만들어지면서 고정 기판(131)의 아래쪽에 한 쌍이 나란하게 배치될 수 있다. 그리고 고정 기판(131)의 위쪽에 1 지그 유닛(14a)이 결합될 수 있다. 구체적으로 고정 기판(131)에 박스 형상의 균형 블록(142)이 결합되고, 균형 블록(142)의 한쪽 측면에 체결 브래킷(141)이 고정될 수 있다. 체결 브래킷(141)은 베이스 프레임(11)과 평행한 방향으로 연장될 수 있고, 체결 브래킷(141)의 앞쪽에 1 지그 유닛(14a)이 결합될 수 있다. 1 지그 유닛(14a)은 체결 브래킷(141)과 일체로 만들어지거나, 분리 가능한 구조로 만들어질 수 있다. 1 지그 유닛(14a)은 예를 들어 드릴 척 구조로 만들어질 수 있고, 튜브 형상 시편, 다각 형상 시편 또는 다양한 형상의 시편을 고정할 수 있는 구조로 만들어질 수 있다. 시편은 1 지그 유닛(14a)과 2 지그 유닛(14b)에 의하여 양쪽 끝이 고정될 수 있고, 2 지그 유닛(14b)은 1 지그 유닛(14a)과 마주보는 위치에 배치될 수 있다.
베이스 프레임(11)에서 1 지그 유닛(14a)과 마주보는 위치에 지그 블록(152)이 베이스 프레임(11)과 일체로 또는 고정 구조로 결합될 수 있고, 지그 블록(152)에 비틀림 유닛(15)이 결합될 수 있다. 그리고 비틀림 유닛(15)에 2 지그 유닛(14b)이 일체로 또는 고정 구조로 결합되어 핸들과 같은 비틀림 조절 유닛(151)의 작동에 의하여 정해진 각도로 회전될 수 있다. 구체적으로 박스 형상 또는 다면체 형상의 지그 블록(152)이 베이스 프레임(11)에 고정될 수 있고, 지그 블록(152)을 관통하는 형태로 비틀림 유닛(15)이 결합될 수 있다. 비틀림 유닛(15)의 내부에 예를 들어 둘레 면을 따라 피치가 형성된 기어 또는 이와 유사한 회전 부품이 배치될 수 있다. 기어 또는 회전 부품은 2 지그 유닛(14b)에 배치된 회전 조절 부품과 연결될 수 있고, 비틀림 조절 유닛(151)의 작동에 의하여 2 지그 유닛(14b)이 회전될 수 있다. 2 지그 유닛(14b)은 1 지그 유닛(14a)과 동일 또는 유사한 드릴 척 구조로 만들어질 수 있고, 시편의 한쪽 끝을 고정시킬 수 있다. 비틀림 조절 유닛(151)은 핸들 구조로 만들어져 수동으로 조작이 되거나, 모터와 같은 장치와 연결되어 자동으로 회전각이 조절될 수 있다. 1 지그 유닛(14a)이 고정된 상태에서 2 지그 유닛(14b)이 회전되는 것에 의하여 비틀림이 발생될 수 있고, 비틀림이 발생된 상태에서 1 지그 유닛(14a)이 배치된 토크 센서에 의하여 시편의 토크가 탐지되면서 이와 동시에 시편에 설치된 스트레인 게이지에 의하여 시편의 전단 응력 또는 스트레인이 측정될 수 있다. 1 지그 유닛(14a)의 회전을 방지하기 위하여 한 쌍의 위치 조절 블록(13a, 13b)의 사이에 1 지그 유닛(14a)의 회전을 방지하기 위한 체결 브래킷(141)이 배치될 수 있다. 체결 브래킷(141)의 끝 부분이 균형 블록(142)과 삽입 돌기 및 홈 구조로 결합되면서 체결 브래킷(141)이 1 지그 유닛(14a)과 일체로 결합되는 것에 의하여 1 지그 유닛(14a)이 2 지그 유닛(14b)의 비틀림 여부에 관계없이 고정될 수 있다.
1 지그 유닛(14a)과 2 지그 유닛(14b)의 척에 의하여 시편이 고정될 수 있고, 시편이 고정되면 1 지그 유닛(14a)이 위치 조절 가이드(12a, 12b)를 따라 이동되면서 시편을 안정적으로 고정시키면서 시편의 길이 방향을 따라 일정한 크기의 압력을 가할 수 있다. 2 지그 유닛(14b)에 비틀림이 가해지면서 1 지그 유닛(14a)에 의하여 시편의 길이 방향을 따른 압력이 적절하게 조절될 수 있다. 시편에 가해지는 압력은 다양한 방법으로 조절될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 측정 장치의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 제어 유닛(21)에 의하여 측정 장치 전체의 작동이 제어될 수 있고, 시편이 1 지그 유닛과 2 지그 유닛에 의하여 고정되면, 위치 결정 유닛(221)에 의하여 1 지그 유닛의 위치가 결정될 수 있다. 1 지그 유닛의 위치가 결정되면, 시편이 1 지그 유닛 및 2 지그 유닛에 미치는 수평 방향의 접촉 압력이 결정될 수 있다. 수평 방향의 접촉 압력은 접촉 압력 유닛(222)에 의하여 측정될 수 있고, 접촉 압력이 조절된 상태에서 베이스 프레임의 수평 상태가 측정될 수 있다. 이를 위하여 예를 들어 수준기와 같은 수평 조절기(223)가 배치될 수 있다. 그리고 접촉 압력 및 수평 조절 상태가 제어 유닛(21)으로 전송될 수 있고, 제어 유닛(21)은 조건 설정 유닛(27)에 의하여 미리 결정된 조건에 따라 비틀림 구동 유닛(22)을 작동시킬 수 있다. 비틀림 구동 유닛(22)에 의하여 2 지그 유닛이 미리 결정된 각도로 회전될 수 있고, 이에 따라 시편의 한쪽 끝이 고정된 상태에서 다른 끝에 토크가 인가될 수 있다. 그에 따라 시편에 비틀림이 발생될 수 있고, 비틀림에 의하여 전단 응력이 변할 수 있다. 토크 유닛(23)에 의하여 시편의 토크가 측정될 수 있다. 토크 센서는 1 지그 유닛에 배치될 수 있고, 토크 유닛(23)에 의하여 측정된 값은 데이터 전송 유닛(25)으로 전송될 수 있다. 또한 스트레인 게이지(24)가 시편의 중간 부분에 배치될 수 있고. 스트레인 게이지(24)에 의하여 측정된 응력이 데이터 전송 유닛(25)으로 전송될 수 있다. 데이터 전송 유닛(25)은 유선 또는 무선 통신 유닛이 될 수 있고, 측정 신호는 처리 가능한 적절한 전기 신호로 변환되어 데이터 처리 유닛(26)으로 전송될 수 있다. 데이터 처리 유닛(26)에 의하여 토크 및 응력 값이 산출되고, 접촉 압력 및 비틀림 각도와 함께 조건 설정 유닛(27)으로 전송될 수 있다. 조건 설정 유닛(27)은 현재 작동 조건에서 인가될 수 있는 추가적인 비틀림 각도를 산출하여 제어 유닛(21)으로 전송할 수 있다. 제어 유닛(21)은 측정된 값을 특성 데이터베이스(28)로 전송하면서 이와 동시에 비틀림 각을 산출하여 비틀림 구동 유닛(22)을 작동시킬 수 있다. 그리고 동일한 과정이 반복되면서 특성 데이터베이스(28)에 저장될 수 있고, 이후 소재 특성을 결정하는 자료가 될 수 있다.
아래에서 이와 같이 소재 특성이 결정되는 과정이 설명된다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 측정 장치에 의하여 시편의 비틀림 특성이 측정되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 비틀림 측정 방법은 서로 마주보는 1, 2 지그 유닛(14a, 14b)에 시편(SP)이 고정되는 단계(P31); 1, 2 지그 유닛(14a, 14b)의 수평 상태 및 시편(SP)의 길이 방향을 따라 인가되는 압력이 탐지되는 단계(P32); 1 지그 유닛(14a)이 고정된 상태에서 2 지그 유닛(14b)을 회전시키는 것에 의하여 시편에 비틀림을 발생시키는 단계(P33); 고정 상태에 있는 1 지그 유닛(14a)에 설치된 토크 센서(32)에 의하여 시편(SP)의 토크가 측정되고, 시편(SP)의 중간 부분에 시편의 길이 방향으로 설치된 스트레인 게이지에 의하여 비틀림으로 인한 응력이 측정되는 단계(P34); 비틀림 각을 단계적으로 증가시키면서 임계 범위에 도달했는지 여부를 판단하는 단계(P35); 임계 범위의 도달 여부에 따라 비틀림 각의 증가 수치를 조절하는 단계(P46); 수치 조절에 따라 시편이 항복 강도의 범위에 도달했는지 여부가 판단되는 단계(P37); 및 항복 범위에 도달 여부에 따라 특성 데이터가 생성되는 단계(P38)를 포함한다.
1, 2 지그 유닛(14a, 14b)은 서로 마주보도록 배치될 수 있고, 1, 2 지그 유닛(14a, 14b)의 앞쪽에 형성된 척에 의하여 시편(SP)의 양쪽 끝이 고정될 수 있다(P31). 시편(SP)이 고정되면 스트레인 게이지가 시편의 중간 부분에 설치될 수 있고, 이와 함께 토크 센서(32)가 1 지그 유닛(14a)에 배치될 수 있다. 또한 설계 구조에 따라 1 지그 유닛(14a)의 척에 압력 탐지 유닛이 배치되어 시편(SP)에 가해지는 압력이 측정될 수 있다. 균형 부재(161, 162)에 설치된 높이 조절 유닛(161a, 162a)의 높이를 조절하여 베이스 프레임(11)의 수평도가 조절될 수 있고, 1 지그 유닛(14a)이 위치 조절 가이드(12a)에 의하여 정밀하게 위치 조절이 되면서 시편(SP)에 가해지는 압력이 측정될 수 있다. 수평도가 맞추어지고, 접촉 압력이 측정되어 시편의 균형 상태가 탐지되어 확인되면(P32), 시편(SP)에 비틀림이 가해질 수 있다(P33). 시편(SP)에 비틀림을 가하기 위하여 비틀림 조절 유닛(151)이 조절 휠(151a)에 의하여 회전될 수 있고, 비틀림 각은 비틀림 표시 유닛(31)에 표시될 수 있다. 비틀림 표시 유닛(31)은 눈금 방식이 되거나 디지털 방식이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 3, 5 또는 10도의 회전각으로 단계적으로 비틀림이 가해질 수 있고, 각각의 단계에서 스트레인 게이지에 의하여 응력이 측정되면서 이와 동시에 토크 센서(32)에 의하여 토크가 측정될 수 있다(P34). 각각의 단계에서 측정된 토크 및 응력에 대한 데이터가 생성될 수 있고, 생성된 데이터로부터 임계 범위에 도달했는지 여부가 판단될 수 있다(P35). 예를 들어 회전각의 변화에 따른 토크가 크게 증가하거나 또는 응력이 변화가 나타나지 않으면 임계 범위에 도달한 것으로 판단될 수 있다. 임계 범위에 도달하지 않았다면(NO), 시편의 비틀림은 미리 정해진 값으로 단계적으로 증가될 수 있다. 이에 비하여 임계 범위에 접근한 것으로 판단되면(YES), 비틀림 각이 조절될 수 있다(P36). 예를 들어 1도 단위로 증가되는 비틀림 각이 0.2 또는 0.5도의 단위로 조절될 수 있다. 그리고 조절이 되는 회전각은 점차적으로 작아질 수 있다. 이와 같은 조절 과정에서 비틀림을 위하여 매우 큰 토크가 요구되거나 응력의 변화가 발생되지 않거나 감소되면 항복 범위에 있는지 여부가 판단될 수 있다(P37). 매우 작은 범위로 비틀림 각을 변화시키면서 토크와 응력을 측정할 수 있고, 항복 범위에 있지 않다면(NO), 회전각을 조절하면서 측정이 계속하여 진행될 수 있다. 이에 비하여 항복 범위에 있는 것으로 판단되면(YES), 측정이 종료되고 시편(SP)에 대한 특성 데이터가 생성되어 저장될 수 있다(P38).
본 발명에 따른 측정 장치에 적용되는 시편은 원형, 타원형 또는 다각형 단면을 가진 다양한 소재가 될 수 있고, 속이 빈 구조 또는 겉과 속이 구분되지 않는 일반 소재가 될 수 있다. 다양한 소재의 특성이 측정 장치에 의하여 측정되어 소재의 특성 데이터가 생성될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 소재의 비틀림 특성 측정 장치는 중공 구조의 소재를 비롯하여 다양한 소재의 비틀림 변형에 따른 토크 및 전단 응력의 측정이 가능하도록 한다. 본 발명에 따른 측정 장치는 소재가 안정적으로 고정되도록 하면서 측정 과정에서 소재가 정해진 조건으로 유지되도록 하는 것에 의하여 측정 오류가 감소되도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10: 비틀림 특성 측정 장치 11: 베이스 프레임
12a, 12b: 위치 조절 가이드 13a, 13b: 위치 조절 블록
14a, 14b: 1, 2 지그 유닛 15: 비틀림 유닛
21: 제어 유닛 22: 비틀림 구동 유닛
23: 토크 유닛 24: 스트레인 게이지
25: 데이터 전송 유닛 26: 데이터 처리 유닛
27: 조건 설정 유닛 28: 특성 데이터베이스
31: 비틀림 표시 유닛 32: 토크 센서
131: 고정 기판 141: 체결 브래킷
142: 균형 블록 151: 비틀림 조절 유닛
151a: 조절 휠 152: 지그 블록
161, 162: 균형 부재 161a, 161b, 162a 162b: 높이 조절 유닛
221: 위치 결정 유닛 222: 접촉 압력 유닛
223: 수평 조절기 SP: 시편

Claims (1)

  1. 베이스 프레임(11);
    베이스 프레임(11)에 선형으로 배치된 위치 조절 가이드(12a, 12b);
    위치 조절 가이드(12a, 12b)를 따라 이동 가능하도록 배치되는 1 지그 유닛(14a)과 베이스 프레임(11)에 고정 구조로 결합되는 2 지그 유닛(14b);
    2 지그 유닛(14b)에 결합되어 2 지그 유닛(14b)의 회전이 가능한 비틀림 유닛(15);
    1 지그 유닛(14a)에 배치되는 토크 센서;
    위치 조절 가이드(12a, 12b)를 따라 이동되는 위치 조절 블록(13a, 13b);
    1, 2 지그 유닛(14a, 14b)에 의하여 고정되는 시편에 배치되는 스트레인 게이지;
    1, 2 지그 유닛(14a, 14b)에 배치되어 시편이 1, 2 지그 유닛(14a, 14b)에 미치는 수평 방향의 접촉 압력을 탐지하는 접촉 압력 유닛(222); 및
    1 지그 유닛(14a)이 위치 조절 가이드(12a, 12b)를 따라 이동되면서 시편을 안정적으로 고정시키면서 시편의 길이 방향을 따라 일정한 크기의 압력이 가해지도록 접촉 압력이 조절된 상태에서 베이스 프레임(11)의 수평 상태를 탐지하는 수평 조절기(223)를 포함하고,
    상기 비틀림 유닛(15)과 2 지그 유닛(14b)이 미리 결정된 각도로 회전되면 1 지그 유닛(14a)에 배치된 토크 센서에 의하여 토크가 측정되고,
    상기 스트레인 게이지에 의해 측정된 응력의 변화에 기초하여 비틀림 각의 조절 범위를 변화시키는 것을 특징으로 하는 소재의 비틀림 특성 측정 장치.
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