KR102516962B1 - 시편 저항 측정 및 인장 시험용 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시편 저항 측정 및 인장 시험용 지그에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시편에 대한 인장 시험 및 저항 측정이 함께 이루어질 수 있도록 하며, 인장 시험시 시편에 물리적 변형 및 손상이 발생하지 않도록 한 시편 저항 측정 및 인장 시험용 지그에 관한 것이다.
이를 위해, 서로 대향되며 이격된 조임공간을 형성하는 한 쌍의 고정 그립; 각각의 고정 그립에 나사 결합된 후 조임공간에 위치되며, 나사 회전을 통해 서로 근접되면서 시편을 압착시켜 고정하는 이동 그립; 및 상기 각각의 이동 그립에 설치된 전극을 포함하며, 상기 각각의 이동 그립에는 상기 전극에 통전될 수 있는 단자홀이 형성되고, 상기 이동 그립의 대향면에는 각각 미끄럼 방지 고무가 설치되고, 미끄럼 방지 고무에는 상기 전극이 위치된 후 이동 그립에 밀착될 수 있도록 한 전극 삽입홈이 형성되되, 전극 삽입홈은 미끄럼 방지 고무의 양측이 관통된 형태로 제공되어, 전극이 전극 삽입홈에 위치되었을 때, 이동 그립의 대향면에 밀착될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 시편 저항 측정 및 인장 시험용 지그를 제공한다.

Description

시편 저항 측정 및 인장 시험용 지그{Jigs for specimen resistance measurement and tensile testing}

본 발명은 시편 저항 측정 및 인장 시험용 지그에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시편의 물리적 손상을 방지하면서 인장 시험과 저항 측정이 동시에 이루어질 수 있도록 한 시편 저항 측정 및 인장 시험용 지그에 관한 것이다.

인장시험(tensile test)은 재료에서 인장시편을 깎아내어 인장시험기에 고정시켜서 시험을 하며, 인장시편에 서서히 인장하중을 가해서 재료의 인장력을 측정하는 시험이다. 이 밖에도, 인장시험에서는 비례한도, 탄성한도, 탄성계수, 일용량 등도 측정할 수 있으며, 가해진 하중과 신장과의 관계를 나타내는 선도도 구할 수 있다. 인장하중에 의해서 생기는 응력을 인장응력이라고 하는데, 인장응력과 신장의 관계를 나타내는 응력-변형 함수는 재료의 성질을 나타내는 중요한 것이고, 최대점에서의 응력, 변형이 발생되기 직전의 응력을 그 재료의 인장 강도라고 한다.

상기한 인장시험을 위해서는 인장시험기(引張試驗機)가 사용된다. 이때, 인장 시험대상 시험편의 종류 또는 재료의 성질에 따라 인장시험기에 사용되는 지그(Jig) 역시 다양한 종류가 있다. 일반적인 종래의 인장시험 측정 방법으로는, 인장시험기의 양측에 형성된 그립부에 지그가 결합되고, 상기 지그의 끝단 내부에 시편이 삽입된다. 그리고, 관리자가 상기 그립부에 삽입된 지그의 외주면에 형성된 볼트를 조이면, 상기 볼트의 끝단부가 상기 시편의 외주면을 압착하여 상기 지그로부터 에서 시편이 이탈되지 않게 된다. 이후, 관리자가 지그의 양측 그립부를 천천히 잡아 당김으로써, 시편의 인장강도를 측정할 수 있다.

한편, 상기한 기존의 인장 시험은 시편에 대한 기계적 특성만 분석하는 방식으로써, 연구과정에서 인장 시험을 하는 도중에 시편에 대한 저항 변화를 실시간으로 분석하는 시험이 필요하기도 하다. 하지만, 상기한 종래의 지그를 이용한 인장 시험의 경우, 시편에 대한 저항 측정이 용이하지 않은 문제가 있다. 물론, 그립부 측의 시편 단부에 악어집게를 물려 저항 측정을 실시할 수도 있으나, 악어집게로 인해 시편에 물리적 변형이 발생하는 문제가 있으며, 인장 시험 중 시편 손상에 따른 시편 교체시 저항 측정 위치가 달라질 수 있으므로 측정 오차가 발생하는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-1267711호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 시편의 물리적 손상 없이 인장 시험 및 저항 측정이 함께 이루어질 수 있도록 하며, 저항 측정을 위한 단자홀을 마련하여 항상 동일한 저항 측정 위치를 제공함으로써 저항 측정값에 대한 오차가 발생하지 않도록 한 시편 저항 측정 및 인장 시험용 지그를 제공하고자 한 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 서로 대향되며 이격된 조임공간을 형성하는 한 쌍의 고정 그립; 각각의 고정 그립에 나사 결합된 후 조임공간에 위치되며, 나사 회전을 통해 서로 근접되면서 시편을 압착시켜 고정하는 이동 그립; 및 상기 각각의 이동 그립에 설치된 전극을 포함하며, 상기 각각의 이동 그립에는 상기 전극에 통전될 수 있는 단자홀이 형성되고, 상기 이동 그립의 대향면에는 각각 미끄럼 방지 고무가 설치되고, 미끄럼 방지 고무에는 상기 전극이 위치된 후 이동 그립에 밀착될 수 있도록 한 전극 삽입홈이 형성되되, 전극 삽입홈은 미끄럼 방지 고무의 양측이 관통된 형태로 제공되어, 전극이 전극 삽입홈에 위치되었을 때, 이동 그립의 대향면에 밀착될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 시편 저항 측정 및 인장 시험용 지그를 제공한다.

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또한, 상기 이동 그립이 시편을 압착하는 대향면을 측면이라할 때, 상기 단자홀은 이동 그립의 전면에 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 단자홀은 저항 측정을 위한 저항 측정기의 단자선이 끼움 결합될 수 있도록 형성된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 시편 저항 측정 및 인장 시험용 지그는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명은 시편에 대한 인장 시험 및 저항 측정을 동시에 할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명은 전극을 별도로 마련하고, 전극 접촉을 통해 시편에 대한 저항 측정이 이루어지도록 함으로써, 시편에 대한 저항 측정시 시편에 물리적 손상이 발생하지 않도록 한 효과가 있다.

셋째, 본 발명은 정해진 위치에 저항측정을 위한 단자홀을 마련함으로써, 반복적인 시험 중에도 저항측정 위치가 변하지 않기 때문에 시편 저항측정에 대한 오차를 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시편 저항 측정 및 인장 시험용 지그를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시편 저항 측정 및 인장 시험용 지그의 요부만 나타낸 분해 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시편 저항 측정 및 인장 시험용 지그에 시편이 고정된 상태를 나타낸 정면도이다.
도 4는 도 3의 "A"부를 확대하여 나타낸 도면이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시편 저항 측정 및 인장 시험용 지그(이하, '지그'라 함)에 대하여 설명하도록 한다.

지그는 시편에 대한 인장 시험 및 저항 측정을 동시에 실시할 수 있도록 하며, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 고정 그립(100)과, 이동 그립(200)과, 미끄럼 방지 고무(300)와, 전극(400)을 포함한다.

고정 그립(100)은 이동 그립(200)의 움직임을 위해 기준이 되는 구성이며, 서로 이격된 한 쌍으로 제공된다. 고정 그립(100) 사이의 대향된 공간은 조임공간(S)으로써, 후술하는 이동 그립(200)의 조임을 통해 시편이 고정되는 공간이다. 고정 그립(100)에는 나사 회전을 통해 이동 그립(200)이 조임공간(S)에서 움직일 수 있도록 조정나사(110)가 나사 결합된다.

이동 그립(200)은 조임공간(S)에서 서로 근접되거나 멀어지면서 시편을 고정시키거나, 고정된 시편의 구속을 해제시키는 역할을 한다. 이동 그립(200)은 조임공간(S)에서 서로 마주한 한 쌍으로 제공되며, 고정 그립(100)의 조정나사(110)에 고정된다. 이와 같은 구성에 의해, 이동 그립(200)은 조정나사(110)의 나사 회전에 의해 조임공간(S)에서 서로 밀착되거나 서로 멀어지는 작용을 하게 된다. 한편, 이동 그립(200)에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 단자홀(210)이 형성된다. 단자홀(210)은 시편의 저항 측정을 위한 저항 측정기의 단자선(C)이 삽입되는 구성이다. 단자홀(210)은 각각의 이동 그립(200)에 형성됨이 바람직하며, 이동 그립(200)이 서로 마주한 대향면을 이동 그립(200)의 측면이라 할 때, 이동 그립(200)의 전면에 형성됨이 바람직하다. 또한, 단자홀(210)은 이동 그립(200)의 전면에서 이동 그립(200)의 대향면측으로 치우치게 위치됨이 바람직하다. 이동 그립(200)은 도체로 제공됨이 바람직하다.

미끄럼 방지 고무(300)는 이동 그립(200)이 시편을 고정한 후, 인장기(미도시)가 시편을 인장하는 과정에서 이동 그립(200) 사이에서 시편이 슬립되는 것을 방지하는 역할을 한다. 즉, 미끄럼 방지 고무(300)는 시편 인장 시험의 정확도를 높이기 위해 이동 그립(200)에서 시편 압착력을 높여 시편이 움직이는 것을 방지하는 것이다. 또한, 미끄럼 방지 고무(300)는 이동 그립(200)에 의한 시편 고정시, 시편과 이동 그립(200)의 접촉에 의한 시편 손상을 방지하는 역할을 한다. 즉, 금속의 시편 또는 재질이 약한 시편의 경우 금속의 이동 그립(200)에 의한 압착시 시편에 물리적 변형 및 손상이 발생할 수 있는바, 미끄럼 방지 고무(300)는 시편을 보호하는 역할을 하는 것이다. 미끄럼 방지 고무(300)는 이동 그립(200)의 대향면에 각각 설치된다. 이때, 미끄럼 방지 고무(300)에는 도 2에 도시된 바와 같이 전극 삽입홈(310)이 형성된다. 전극 삽입홈(310)은 저항 측정을 위한 전극(400)이 삽입되기 위한 구성이며, 미끄럼 방지 고무(300)의 양측이 관통된 형태로 제공됨이 바람직하다. 이는 전극(400)이 전극 삽입홈(310)에 위치되었을 때, 이동 그립(200)의 대향면에 밀착될 수 있도록 하기 위함이다.

전극(400)은 시편 저항 측정을 위해 시편에 밀착되어 저항 측정기의 단자선(C)에 시편을 통전시켜주는 구성이다. 전극(400)은 미끄럼 방지 고무(300)의 전극 삽입홈(310)에 고정된다. 전극(400)은 저항 측정기의 단자선(C)에 직접 접촉되는 것은 아니며, 이동 그립(200)의 대향면을 통해 저항 측정기의 단자선(C)에 접촉된다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 시편 저항 측정 및 인장 시험용 지그의 동작에 대하여 설명하도록 한다.

관리자는 조정나사(110)를 회전하여 이동 그립(200)을 서로 이격시킨다. 이때, 이동 그립(200) 사이의 조임공간(S)은 확보되며, 관리자는 시편의 양단부를 상,하 방향의 조임공간(S)에 배치시킨다. 이후, 관리자는 조정나사(110)를 회전하여 이동 그립(200)을 이동시켜 시편의 단부를 압착시킨다. 이때, 시편은 미끄럼 방지 고무(300)에 의해 압착되므로, 이동 그립(200)에서의 고정력은 극대화될 수 있으며, 시편이 손상되는 일은 발생하지 않는다. 또한, 시편은 도 4에 도시된 바와 같이 미끄럼 방지 고무(300)의 전극(400)에 접촉된 상태이다. 이에 따라, 시편의 양단부는 도 3에 도시된 바와 같이 지그에 고정된다.

다음으로, 관리자는 인장기를 작동하여 상,하방의 지그를 서로 반대 방향으로 이동시킴으로써 시편은 인장되며, 로드셀(미도시) 측정을 통해 시편에 대한 인장력 시험이 수행된다. 한편, 인장 시험이 이루어지는 과정에서, 관리자는 저항 측정기의 단자선(C)을 단자홀(210)에 삽입시킨다. 이때, 저항 측정기의 단자선(C)은 단자홀(210)을 통해 전극(400)에 통전되며, 저항 측정기는 전극(400)에 이미 접촉되어 있는 시편의 저항을 측정하게 된다.

지금까지 설명한 바와 같이, 시편 저항 측정 및 인장 시험용 지그는 단자홀(210) 및 전극(400)을 구성하여 시편에 대한 인장 시험은 물론, 시편 저항 측정도 실시할 수 있도록 하였다. 또한, 본 발명은 미끄럼 방지 고무(300)를 통해 시편 인장시 시편이 슬립되는 일을 발생시키지 않으며, 시편 교체를 통한 반복적인 저항 측정시에도 저항 측정 위치가 항상 균일하게 제공될 수 있으므로 저항 측정의 정확도를 높일 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 고정 그립 110 : 조정 나사
200 : 이동 그립 210 : 단자홀
300 : 미끄럼 방지 고무 310 : 전극 삽입홈
400 : 전극 S : 조임공간
C : 단자선

Claims (4)

1. 서로 대향되며 이격된 조임공간을 형성하는 한 쌍의 고정 그립;
   각각의 고정 그립에 나사 결합된 후 조임공간에 위치되며, 나사 회전을 통해 서로 근접되면서 시편을 압착시켜 고정하는 이동 그립; 및
   상기 각각의 이동 그립에 설치된 전극을 포함하며,
   상기 각각의 이동 그립에는 상기 전극에 통전될 수 있는 단자홀이 형성되고,
   상기 이동 그립의 대향면에는 각각 미끄럼 방지 고무가 설치되고, 미끄럼 방지 고무에는 상기 전극이 위치된 후 이동 그립에 밀착될 수 있도록 한 전극 삽입홈이 형성되되,
   전극 삽입홈은 미끄럼 방지 고무의 양측이 관통된 형태로 제공되어, 전극이 전극 삽입홈에 위치되었을 때, 이동 그립의 대향면에 밀착될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 시편 저항 측정 및 인장 시험용 지그.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 이동 그립이 시편을 압착하는 대향면을 측면이라할 때, 상기 단자홀은 이동 그립의 전면에 형성된 것을 특징으로 하는 시편 저항 측정 및 인장 시험용 지그.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 단자홀은 저항 측정을 위한 저항 측정기의 단자선이 끼움 결합될 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하는 시편 저항 측정 및 인장 시험용 지그.
   
   
   
   
   

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