KR102646954B1 - 연질 시료(soft material) 및 깨지기 쉬운 재료(brittle material)의 압축강도를 측정하는 초 미세 감도 물성분석 장비 - Google Patents

연질 시료(soft material) 및 깨지기 쉬운 재료(brittle material)의 압축강도를 측정하는 초 미세 감도 물성분석 장비 Download PDF

Info

Publication number
KR102646954B1
KR102646954B1 KR1020230137358A KR20230137358A KR102646954B1 KR 102646954 B1 KR102646954 B1 KR 102646954B1 KR 1020230137358 A KR1020230137358 A KR 1020230137358A KR 20230137358 A KR20230137358 A KR 20230137358A KR 102646954 B1 KR102646954 B1 KR 102646954B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
load cell
displacement
sample
ultra
load
Prior art date
Application number
KR1020230137358A
Other languages
English (en)
Inventor
김진표
Original Assignee
주식회사 연진에스텍
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 주식회사 연진에스텍 filed Critical 주식회사 연진에스텍
Priority to KR1020230137358A priority Critical patent/KR102646954B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102646954B1 publication Critical patent/KR102646954B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02—Details
    • G01N3/04—Chucks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02—Details
    • G01N3/06—Special adaptations of indicating or recording means
    • G01N3/068—Special adaptations of indicating or recording means with optical indicating or recording means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0014—Type of force applied
    • G01N2203/0016—Tensile or compressive
    • G01N2203/0019—Compressive
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0058—Kind of property studied
    • G01N2203/0069—Fatigue, creep, strain-stress relations or elastic constants
    • G01N2203/0075—Strain-stress relations or elastic constants
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/025—Geometry of the test
    • G01N2203/0252—Monoaxial, i.e. the forces being applied along a single axis of the specimen
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/04—Chucks, fixtures, jaws, holders or anvils
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/06—Indicating or recording means; Sensing means
    • G01N2203/0641—Indicating or recording means; Sensing means using optical, X-ray, ultraviolet, infrared or similar detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/06—Indicating or recording means; Sensing means
    • G01N2203/067—Parameter measured for estimating the property
    • G01N2203/0676—Force, weight, load, energy, speed or acceleration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/06—Indicating or recording means; Sensing means
    • G01N2203/067—Parameter measured for estimating the property
    • G01N2203/0682—Spatial dimension, e.g. length, area, angle

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 연질 시료(soft material) 및 깨지기 쉬운 재료(brittle material)의 압축강도를 측정하는 초 미세 감도 물성분석 장비에 관한 것이다.
이에 본 발명의 기술적 요지는 압축강도 측정용 로드셀이 장비의 아래쪽에 배치되어 시료를 받치면서 압축강도 및 하중에 따른 변위를 시험하거나 측정할 수 있도록 하는 것으로, 이는 플랫 테이블(Flat table) 구조의 측정방식으로 인해 기존 현수식 측정방식 대비 주변환에 영향을 받지않고 정밀하고 안정적인 초미세감도 측정이 가능한 것을 특징으로 한다.

Description

연질 시료(soft material) 및 깨지기 쉬운 재료(brittle material)의 압축강도를 측정하는 초 미세 감도 물성분석 장비{Ultra-fine sensitivity physical property analysis equipment that measures the compressive strength of soft samples and fragile materials}
본 발명은 압축강도 측정에 사용되는 하중센서 로드셀을 측정장비의 하부(워킹스테이지 위에 안착된 구조)에 배치하여, 매우 깨지기 쉬운 재료나 물성이 매우 연질인 시료(생체 재료 또는 인공장기 시료, 또는 물성이 민감한 고분자 재료나 기타 산업 전반의 특수 연성 소재)를 받치면서 변위제어에 따른 압축강도 및 하중에 따른 변위를 시험하거나 측정할 수 있도록 하는 것으로, 이는 플랫 테이블(flat table) 구조의 측정방식으로 인해 기존 현수식 측정방식(측정 장비 상부 축선상에 매달린 로드셀에 프로브 혹은 시험 픽스쳐를 장착 결합된 구조) 대비 매우 작은 하중을 측정하는 센서를 사용하는 데 아무런 간섭없이 정밀하고 안정적인 초미세감도 측정이 가능한 것을 특징으로 하는 연질 시료(soft material) 및 깨지기 쉬운 재료(brittle material)의 압축강도를 측정하는 초 미세 감도 물성분석 장비에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 변위제어(Displacement control: 압축 시 시료의 높이 또는 거리 변형이나 시편의 두께 변형을 일으키고 그에 따른 하중을 측정)와 하중제어(Force Control: 압축 시 시료에 가해진 힘에서 시편의 두께 변화 측정)할 수 있도록 하되, 과학적인 목표 결과는 변위제어로서 압축강도측정 "compressive strength = F(힘: force)/A(면적: area)" 을 수행할 수 있도록 하는데 그 특징이 있다.
산업상 분류된 여러군의 제품(의료, 바이오, 섬유, 기계, 전기전자, 건축, 기타 산업 전방위)들은 각각의 분야에서 목적한 성능과 사양이 요구된 조건들에 충족되어야 하고, 그러한 제품들은 제작시 특정 소재가 선정되면 다양한 테스트를 통해 해당 소재의 물성(기계적 특성, 내환경성 등)을 파악하게 된다.
한편, 기계적 특성을 파악하기 위한 장비들 중에는 압축시험장비가 있는데, 이러한 압축시험장비는 시편에 압축하중을 가하고 가해진 압축하중에 따라 시편의 변형량을 측정하는 장비로서, 변위센서와 미세하중을 측정하기 위한 로드셀(하중센서)이 구비된다.
이에, 종래의 압축시험장비는 도 8에 도시된 바와 같이, 통상 현수식 측정방식으로서, 측정 장비 윗쪽 축선상에 크고 작은 용량의 로드셀과 시료의 크기에 따른 프로브를 고정한 구조로서 거의 모든 경우에 있어서 압축 강도가 큰 고분자재료, 세라믹, 유리, 금속 소재의 압축강도를 측정하는 데 사용되고 있다.
그러나, 다양한 재료의 압축강도를 측정해야 하는 용도이므로, 하중센서의 용량이 커서 생체재료나 인공장기에 쓰이는 재료와 같이 깨지기 쉽고 연성인 재료의 매우 작은 압축강도의 정밀한 측정이 어려운 문제가 발생된다.
특히, 하중센서를 상하로 구동하는 종래의 압축시험장비는 축봉 형태의 고정구에 로드셀이 상향 이음 연결된 매달린 구조로서 직하방향으로 슬라이딩 되면서 로드셀에 의해 시편의 압축하중을 측정하는데, 압축강도가 작은 시료의 하중을 측정하고자 본 특허에서 사용하고자 하는 민감한 로드셀 사용 시 찰라의 순간 고가의 로드셀이 망가질 우려가 크고, 이에 따라 심한 주의를 필요로 한다.
아울러, 기존의 압축시험장비는 오로지 압축 하중에 관한 강도 측정만 이루어지는 것으로, 광학적인 관측(관찰과 측정 및 변위측정) 요소가 결여되어 충분한 물성 평가에 곤란함이 따르고 있는 실정이다.
1. 대한민국 등록특허 제10-1104629호(2012.01.04. 등록)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 요지는 깨지기 쉬운 재료나 물성이 매우 연질인 시료(의학 재료나 인공장기 등과 같은 생체 시료 또는 물성이 민감한 섬유나 기타 산업 전반의 특수 소재) 등에 대하여 초미세 감도의 압축, 하중 측정과 위치 또는 변위(단위 면적 당 Stress-Strain: 응력 변형률 선도)를 측정할 수 있도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.
이러한 본 발명은 기존 측정기(로드셀이 장비 윗쪽에 구비되어 실험환경의 영향을 많이 받음)와 달리 로드셀이 아래쪽(하단부)에 설치되어 위에서 누르는 변위 측정을 위한 트리거(trigger: 반응과 자극을 유발하거나 촉발하는 물리적 프로브 가압핀) 모션 파트가 샘플 시료(평단면 전체 면을 눌러 측정할 수도 있고, 국부적인 부분을 압착)눌러 측정할 수도 있도록 하면서 초미세 고감도 압축 센싱(하중 측정과 변위 제어 센싱)을 도모하도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 시료를 바라보는 측면(사이드 일측)에 변위측정 디바이스(옵티컬: Optical)가 설치되어 프로브 가압핀에 의해 시료가 압축될 때 시료의 압축정도를 즉시 광학적(또는 레이저를 이용한 포토센싱)으로 촬영 측정(기준 높이값 대비 압축된 위치, 변위 값을 측정-변위 컨트롤/ Stress-Strain)할 수 있도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 압축강도를 측정하는 로드셀(10)이 장비의 아래쪽에 하향 배치(설치)되어 로드셀(10: 최소 0.01gf 측정가능/ 평편한 Round 또는 Square)의 상면에 놓인 시료(20)에 대하여 압축강도를 측정할 수 있도록 형성된다.
이때, 초미세감도 압축강도 측정기는 워킹스테이지(30: 작업대 위에 놓인 측정용 받침판) 상면에 원판형 또는 판상형의 초소형 초감도 로드셀(10: 최소 0.01gf 측정가능/ 평편한 Round 또는 Square)이 안착되도록 하되, 로드셀(10)의 상면에는 측정대상 시료(20)가 올려지도록 하면서 하중 변위제어에 따른 시험값이 측정되도록 하는 로드셀 측정 파트(100)와; 로드셀(10)을 기준으로 상하 수직방향을 따라 업다운아암(40:모션 컨트롤)이 승하강 슬라이딩되도록 하되, 업다운아암(40)의 직교방향 하단부에는 가압핀(90: Probe)이 장착되어 로드셀(10)의 상면에 놓인 시료(20)에 대하여 설정된 하중 테스트를 가하거나 물리적인 변위를 가하도록 하는 변위 측정을 위한 트리거(trigger: 반응과 자극을 유발하거나 촉발하는 물리적 가함) 모션 파트(200)와; 로드셀(10) 일측에 변위측정 디바이스(60: 광학 옵티컬 디바이스 또는 레이저 스캔 디바이스 등 다양하게 적용가능)가 형성되어 가압핀(90)에 의해 변화된 시료(20)의 하중값과 변위값을 관찰 및 검출하도록 하는 변위 관찰측정 파트(300)가; 구성되어 이루어진다.
이에, 로드셀 측정 파트(100)는 워킹스테이지(30)가 높이조절구(70: 작업대 위에 수직방향으로 길이를 갖는 일종의 자켓)의 상측에 결합되면서 이웃한 변위측정 디바이스의 원점 대비 측정 대상 시료와의 수평 높이를 조절할 수 있도록 형성되고, 워킹스테이지(30) 면상에는 로드셀(10)이 수납되도록 고정홈(80:로드셀이 고정홈에 끼워져 로드셀의 최상단면 수평 높이가 워킹스테이지 상면(수평면)과 일치하면서 윗쪽으로 돌출되지 않음으로서, 변위측정 디바이스로 하여금 변위측정_가압핀에 의해 누름시 시료 외에 로드셀의 돌출턱이 나오지 않아 간섭되지 않음_시 정밀한 계측이 가능)이 형성되어 로드셀(10)에 안착된 시료(20)에 대한 측단부 변위(하중을 받았을 때 시료는 변형하고, 기준값 대비 변형된 임의값을 측정)를 정밀하게 관찰하거나 검출하도록 형성된다.
이와 같이, 본 발명은 로드셀 센서가 장비의 아래쪽에 배치되어 시료를 받치면서 측정(스테이지 또는 테이블 형태의 구조)할 수 있도록 하는 바, 이는 고정식 구조로 인해 주변환경(흔들림, 바람, 온도 등 민감한 실내외 주변 환경)의 영향으로부터 방해 없이 안정적인 측정이 가능한 효과가 있다.
이러한 본 발명은 기존 측정기(로드셀이 장비 윗쪽에 구비되어 실험환경의 영향을 많이 받음)와 달리 로드셀이 아래쪽(하단부)에 설치되어 위에서 누르는 변위 측정을 위한 트리거(trigger: 반응과 자극을 유발하거나 촉발하는 물리적 프로브 가압핀) 모션 파트가 샘플 시료(평단면 전체 면을 눌러 측정할 수도 있고, 국부적인 부분을 압착)눌러 측정할 수도 있도록 하면서 초미세 고감도 압축 센싱(하중 측정과 변위 제어 센싱)을 도모하도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 시료를 바라보는 측면(사이드 일측)에 변위측정 디바이스(옵티컬: Optical)가 설치되어 프로브 가압핀에 의해 시료가 압축될 때 시료의 압축정도를 즉시 광학적(또는 레이저를 이용한 포토센싱)으로 촬영 측정(기준 높이값 대비 압축된 위치, 변위 값을 측정-변위 컨트롤/ Stress-Strain)할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 연질 시료(soft material) 및 깨지기 쉬운 재료(brittle material)의 압축강도를 측정하는 초 미세 감도 물성분석 장비의 일 예시도,
도 2는 본 발명에 따른 변위 관찰측정 파트에서 변위측정 디바이스가 포토일렉트릭 센서로 적용된 것을 나타낸 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 로드셀 측정 파트의 높이조절구에 워킹스테이지가 장착된 것을 나타낸 예시도,
도 4 내지 도 7은 본 발명의 선택적 실시예로서, 높이조절구에 원터치로커가 부설된 것을 나타낸 예시도,
도 8은 종래의 압축시험장비를 나타낸 예시도이다.
다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.
먼저, 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명은 압축강도를 측정하는 로드셀(10)이 장비의 아래쪽에 하향 배치(설치)되어 로드셀(10)의 상면에 놓인 시료(20)에 대하여 압축강도를 측정할 수 있도록 형성된다.
이러한, 초미세감도 압축강도 측정기는 로드셀 측정 파트(100)와 변위 측정을 위한 트리거 모션 파트(200)와 변위 관찰측정 파트(300)로 크게 구성된다.
이에, 로드셀 측정 파트(100)는 워킹스테이지(30: 작업대 위에 놓인 측정용 받침판) 상면에 원판형 또는 판상형의 초소형 초감도 로드셀(10)이 안착되도록 하되, 로드셀(10)의 상면에는 측정대상 시료(20)가 올려지도록 하면서 하중 변위제어에 따른 시험값이 측정되도록 형성된다.
이때, 로드셀 측정 파트(100)는 워킹스테이지(30)가 높이조절구(70: 작업대 위에 수직방향으로 길이를 갖는 일종의 자켓)의 상측에 결합되면서 이웃한 변위측정 디바이스의 원점 대비 측정 대상 시료와의 수평 높이를 조절할 수 있도록 형성된다.
이에, 워킹스테이지(30) 면상에는 로드셀(10)이 수납되도록 고정홈(80)이 형성되어 로드셀(10)에 안착된 시료(20)에 대한 측단부 변위(하중을 받았을 때 시료는 변형하고, 기준값 대비 변형된 임의값을 측정)를 정밀하게 관찰하거나 검출하도록 형성된다.
참고로, 로드셀이 고정홈에 끼워져 로드셀의 최상단면 수평 높이가 워킹스테이지 상면(수평면)과 일치하면서 윗쪽으로 돌출되지 않음으로서, 변위측정 디바이스로 하여금 변위측정_가압핀에 의해 누름시 시료 외에 로드셀의 돌출턱이 나오지 않아 간섭되지 않음_시 정밀한 계측이 가능하게 된다.
이때, 변위 측정을 위한 트리거(trigger: 반응과 자극을 유발하거나 촉발하는 물리적 가함) 모션 파트(200)는 로드셀(10)을 기준으로 상하 수직방향을 따라 업다운아암(40)이 승하강 슬라이딩되도록 하되, 업다운아암(40)의 직교방향 하단부에는 가압핀(90)이 장착되어 로드셀(10)의 상면에 놓인 시료(20)에 대하여 설정된 하중 테스트를 가하거나 물리적인 변위를 가하도록 형성된다.
이에, 프로브 가압핀은 하향 슬라이딩시 모션 컨트롤을 통해 0.1마이크로 수준으로 제어하는 것이 바람직하다.
부연하건데, 기존의 로드셀은 장비의 상측에 배치되는데 이러한 로드셀은 ring 혹은 압축봉(compressive rod) 또는 지그 등에 의해 체결되는 것으로 시료 샘플 측정시 이 형태로는 초미세 크기의 재료를 측정하는데 초소형화된 로드셀의 사용이나 장착 자체가 어렵거나 불가능하다.
따라서, 초소형 크기의 로드셀을 장비의 아랫면에 장착한 후 초미세재료를 올려 놓으면 지그를 사용하지 않고서도 초미세 시료의 물성을 정밀하게 측정할 수 있게 된다.
이에, 변위 관찰측정 파트(300)는 로드셀(10) 일측에 변위측정 디바이스(60)가 형성되어 가압핀(90)에 의해 변화된 시료(20)의 하중값과 변위값을 관찰 및 검출하도록 형성된다.
또한, 변위측정 디바이스를 통해 관찰되거나 검출된 데이터는 메인 서버나 제어부에 저장되도록 형성된다.
참고로, 본 발명의 압축강도시험에 의하면 측정되는 시료는 하중-변위의 상호연계 곡선에 의해 탄성계수, 경도, 강성 등의 물성을 평가할 수 있으며, 특히 가장 큰 장점은 압착 하중 면적에 대한 변위 발생시 즉각적이고 광학적인 관측이 연동되어 하중-변위곡선을 직접적으로 분석과 평가할 수 있는 특징이 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 초 미세 감도 분석 및 측정 장비는 깨지기 쉽거나 불에 타기 쉬운 재료 들에 대하여 재료가 갖는 물성안에서 사용범위가 어느정도인지를 측정하기 위한 것으로, 재료(소재)에 대한 압축강도와 변위에 따른 한계값 등 그리고 물리적인 특성을 알 수 있게 하는 것을 주요 목적으로 한다.
예컨데, 특정 시료에 설정된 하중을 주는 경우 얼마나 변하였는지, 혹은 변위제어로서, 얼마만큼 눌렀더니 하중이 얼마인지를 측정할 수 있게 된다.
이는 결국 압축이 되는 정도를 변위측정 디바이스(광학 옵티컬 또는 포토센서)로 하여금 실시간 촬영이나 영상을 정보화고 이어서 초기 높이나 두께(약 1mm) 대비 설정된 값을(예컨데 약 10%=0.9mm)를 누르면 압축강도가 얼마인지 그 측정값이 변위 컨트롤 장비에 전송되어 전산화하면서 데이터베이스화하도록 형성된다.
참고로, 가압핀 프로브에 대한 승하강 조정은 미세조정이 가능하도록 모션컨트롤에 의해 변위 정도를 제어하도록 형성된다.(0.1마이크로미터 단위로 측정할 수 있음)
이에, 로드셀은 아날로그 전기신호를 변환해서 컨트롤러에 전송하게 되는데, 변위측정 디바이스가 포토일렉트릭 센서일 경우 레이저로 하여금 측정대상 시료의 전면을 스캔닝하면서 들여다 보는 중에 가압핀 프로브를 이용하여 위에서 아래로 누르면 아래방향 높이(디스플레이스먼트) 차 변위가 실시간으로 측정된다.
이때, 컨트롤러는 로드셀과 변위센서에 각각 연결되어 있으며, 얼만큼의 변위가 발생되면 피드백을 하중으로 돌려보내면서 변위와 하중이 계속 상호 정보를 주고 받으면서 연계 측정하게 된다.(두가지의 파라미터에 대해서 각각 서로 값을 제공해줌)
즉, 변위제어시 시편의 높이(또는 두께) 변형 변위를 일으키고 그때 하중을 측정할 수 있으며, 하중제어시에는 즉시 시료에 가해진 힘에서 시편의 두께 변화를 측정할 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 선택적인 실시예로서 워킹스테이지를 높이조절구 위에 장착하여 사용할 수 있는 것도 가능하다.
즉, 높이조절구(70)는 도 3에 도시된 바와 같이, 작업대 위에 구비(트리거와 모션 파트와 업다운 수직축이 동일축선으로 배치됨)되어 시료(20)와 로드셀(10)을 포함한 워킹스테이지(30)를 아래에서 받칠 수 있도록 가이드튜브(71)를 갖는 디귿자 형태의 지지브라켓(72)이 형성된다.
이에, 지지브라켓(72)의 상면에는 고정너트(73)가 형성되어 이를 기준으로 손잡이(74)를 돌려 볼트나사(75)를 회전시키면 볼트나사(75)의 업다운 스트로크에 따라 승하강블럭(76)이 가이드튜브(71)를 따라 상하 업다운되면서 워킹스테이지(30)의 높낮이를 미세하게 조절할 수 있도록 형성된다.
이때, 지지브라켓은 일방향 또는 타방향 단부가 개구되어 작업자가 손잡이를 간섭없이 잡고 돌릴 수 있도록 형성된다.
또한, 워킹스테이지(30)와 승하강블럭(76)은 별도의 원터치로커(50)에 의해 신속하고 정밀하게 탈장착될 수 있도록 형성된다. 이는 본 발명의 부수적인 실시예로서 도 4 내지 도 7을 기준으로 설명한다.
참고로, 워킹스테이지(30)의 저면부에는 끼움용 삽입링(55)이 구비되고, 승하강블럭(76)의 상면에는 삽입공(53)이 형성된다.
이에, 승하강블럭(76)의 삽입공(53) 내주면에는 다수의 반구돌기(54)가 형성된다.
이때, 워킹스테이지(30)의 삽입링(55)은 외주면에 설정된 간격과 단차를 두고 복수의 스토퍼(56)와 걸림턱(57)이 구비되도록 형성되고, 스토퍼(56)는 일측 회전방향을 따라 오르막 형태의 경사면(56-1)이 형성되어 승하강블럭(76)의 삽입공(53)에 삽입되면 삽입공의 내주면에 형성된 반구돌기(54)의 반구면과 밀착 고정되도록 형성된다.
이때, 경사면(56-1)의 구간 중 하이탑 높이측에는 원호형 또는 반구형의 장착홈(56-2)이 형성되어 반구돌기(54)의 반구면이 대응되면서 원주방향 과회전을 방지하면서 원터치 끼움방식으로 결합되도록 형성된다.(최상측 높이에서 수납 후 가압 체결)
이에, 걸림턱(57)은 스토퍼와 직교된 방향(대략 90°)이거나 설정된 각도만큼 스토퍼와 이격된 각도에 배치되면서 돌출되는 것으로, 일측방향이 개구된 디귿자 형태의 단면을 갖도록 형성된다.
이러한 걸림턱 긴 면(디귿자 형태 중 짧은 다리를 연결하는 긴 면)이 삽입링의 회전과 함께 반구돌기의 밑단(또는 측단)으로 들어가면서 삽입공에 삽입된 삽입링이 외측으로 빠지지 않도록 형성된다.
다시 말해, 본 발명의 원터치로커(50)는 삽입공(53)에 삽입링(55)이 대응되면서 끼움 조립되도록 형성된다.
이때, 삽입링은 외주면에 스토퍼와 걸림턱이 형성되어 삽입공의 반구돌기와 대응되면서 회전 체결시 스토퍼의 경사면과 장착홈을 통해 반구돌기의 반구면이 가압 및 암수 요철 형태로 체결되도록 형성된다.
이에, 걸림턱은 삽입공(53)에 삽입링(55)과 조립된 상태에서 상호 이탈되지 않도록 반구돌기의 일측단(안쪽 끝단 부분)에 걸려 빠지지 않도록 형성된다.(반대로 역회전하면 풀리도록 형성됨)
이는 신속한 결합성과 체결성 및 간편한 작업성과 높은 체결 신뢰성을 확보하도록 하기 위함이다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
10 ... 로드셀 20 ... 시료
30 ... 워킹스테이지 40 ... 업다운아암
50 ... 원터치로커 60 ... 변위측정 디바이스
70 ... 높이조절구 80 ... 고정홈
90 ... 가압핀
100 ... 로드셀 측정 파트 200 ... 트리거 모션 파트
300 ... 변위 관찰측정 파트

Claims (3)

  1. 압축강도를 측정하는 로드셀(10)이 장비의 아래쪽에 하향 배치 설치되어 로드셀(10)의 상면에 놓인 시료(20)에 대하여 압축강도를 측정할 수 있도록 하는 연질 시료(soft material) 및 깨지기 쉬운 재료(brittle material)의 압축강도를 측정하는 초 미세 감도 물성분석 장비에 있어서,
    초 미세 감도 물성분석 장비는 워킹스테이지(30) 상면에 원판형 또는 판상형의 초소형 초감도 로드셀(10)이 안착되도록 하되, 로드셀(10)의 상면에는 측정대상 시료(20)가 올려지도록 하면서 하중 변위제어에 따른 시험값이 측정되도록 하는 로드셀 측정 파트(100)와; 로드셀(10)을 기준으로 상하 수직방향을 따라 업다운아암(40)이 승하강 슬라이딩되도록 하되, 업다운아암(40)의 직교방향 하단부에는 가압핀(90: Probe)이 장착되어 로드셀(10)의 상면에 놓인 시료(20)에 대하여 설정된 하중 테스트를 가하거나 물리적인 변위를 가하도록 하는 변위 측정을 위한 트리거 모션 파트(200)와; 로드셀(10) 일측에 변위측정 디바이스(60)가 형성되어 가압핀(90)에 의해 변화된 시료(20)의 하중값과 변위값을 관찰 및 검출하도록 하는 변위 관찰측정 파트(300)가; 구성되어 이루어지고, 로드셀 측정 파트(100)는 워킹스테이지(30)가 높이조절구(70)의 상측에 결합되면서 이웃한 변위측정 디바이스(60)의 원점 대비 측정 대상 시료와의 수평 높이를 조절할 수 있도록 형성되고, 워킹스테이지(30) 면상에는 로드셀(10)이 수납되도록 고정홈(80)이 형성되어 로드셀(10)에 안착된 시료(20)에 대한 측단부 변위를 정밀하게 관찰하거나 검출하도록 형성되며, 높이조절구(70)는 작업대 위에 구비되어 시료(20)와 로드셀(10)을 포함한 워킹스테이지(30)를 아래에서 받칠 수 있도록 가이드튜브(71)를 갖는 디귿자 형태의 지지브라켓(72)이 구비되도록 하되, 지지브라켓(72)의 상면에는 고정너트(73)가 형성되어 이를 기준으로 손잡이(74)를 돌려 볼트나사(75)를 회전시키면 볼트나사(75)의 업다운 스트로크에 따라 승하강블럭(76)이 가이드튜브(71)를 따라 상하 업다운되면서 워킹스테이지(30)의 높낮이를 미세하게 조절할 수 있도록 형성되고, 지지브라켓(72)은 일방향 또는 타방향 단부가 개구되어 작업자가 손잡이를 간섭없이 잡고 돌릴 수 있도록 형성되며, 워킹스테이지(30)와 승하강블럭(76)은 원터치로커(50)에 의해 신속하고 정밀하게 탈장착될 수 있도록 하되, 워킹스테이지(30)는 저면부에 끼움용 삽입링(55)이 구비되고, 승하강블럭(76)의 상면에는 삽입공(53)이 형성되며, 승하강블럭(76)의 삽입공(53) 내주면에는 다수의 반구돌기(54)가 형성되도록 하되, 워킹스테이지(30)의 삽입링(55)은 외주면에 설정된 간격과 단차를 두고 복수의 스토퍼(56)와 걸림턱(57)이 구비되도록 형성되고, 스토퍼(56)는 일측 회전방향을 따라 오르막 형태의 경사면(56-1)이 형성되어 승하강블럭(76)의 삽입공(53)에 삽입되면 삽입공의 내주면에 형성된 반구돌기(54)의 반구면과 밀착 고정되도록 형성되며, 경사면(56-1)의 구간 중 하이탑 높이측에는 원호형 또는 반구형의 장착홈(56-2)이 형성되어 반구돌기(54)의 반구면이 대응되면서 원주방향 과회전을 방지하면서 원터치 끼움방식으로 결합되도록 하되, 걸림턱(57)은 스토퍼와 직교된 90°방향으로 스토퍼와 이격된 각도에 배치되면서 돌출되는 것으로, 일측방향이 개구된 디귿자 형태의 단면을 갖도록 형성되고, 걸림턱의 긴 면이 삽입링의 회전과 함께 반구돌기의 밑단으로 들어가면서 삽입공에 삽입된 삽입링이 외측으로 빠지지 않도록 체결되는 것을 특징으로 하는 연질 시료(soft material) 및 깨지기 쉬운 재료(brittle material)의 압축강도를 측정하는 초 미세 감도 물성분석 장비.
  2. 삭제
  3. 삭제
KR1020230137358A 2023-10-16 2023-10-16 연질 시료(soft material) 및 깨지기 쉬운 재료(brittle material)의 압축강도를 측정하는 초 미세 감도 물성분석 장비 KR102646954B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230137358A KR102646954B1 (ko) 2023-10-16 2023-10-16 연질 시료(soft material) 및 깨지기 쉬운 재료(brittle material)의 압축강도를 측정하는 초 미세 감도 물성분석 장비

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230137358A KR102646954B1 (ko) 2023-10-16 2023-10-16 연질 시료(soft material) 및 깨지기 쉬운 재료(brittle material)의 압축강도를 측정하는 초 미세 감도 물성분석 장비

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102646954B1 true KR102646954B1 (ko) 2024-03-13

Family

ID=90299154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230137358A KR102646954B1 (ko) 2023-10-16 2023-10-16 연질 시료(soft material) 및 깨지기 쉬운 재료(brittle material)의 압축강도를 측정하는 초 미세 감도 물성분석 장비

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102646954B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002365186A (ja) * 2001-06-08 2002-12-18 Seishin Enterprise Co Ltd 顆粒物性測定装置
JP2009058380A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Yokohama Rubber Co Ltd:The ゴム摩擦試験機
KR101104629B1 (ko) 2011-11-03 2012-01-12 (주)케이엠넷 시편의 물성특성평가를 위한 크리프 측정시스템
KR101121790B1 (ko) * 2009-04-27 2012-03-21 현대제철 주식회사 압축 강도 시험용 가압 기구
KR20140021377A (ko) * 2012-08-10 2014-02-20 한국지질자원연구원 암석 풍화 가속 실험장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002365186A (ja) * 2001-06-08 2002-12-18 Seishin Enterprise Co Ltd 顆粒物性測定装置
JP2009058380A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Yokohama Rubber Co Ltd:The ゴム摩擦試験機
KR101121790B1 (ko) * 2009-04-27 2012-03-21 현대제철 주식회사 압축 강도 시험용 가압 기구
KR101104629B1 (ko) 2011-11-03 2012-01-12 (주)케이엠넷 시편의 물성특성평가를 위한 크리프 측정시스템
KR20140021377A (ko) * 2012-08-10 2014-02-20 한국지질자원연구원 암석 풍화 가속 실험장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111366460A (zh) 微纳米压痕测试装置及方法
CN109507037B (zh) 一种可实现精准连续加载的小冲杆蠕变试验装置及方法
DE69917780T2 (de) Testgerät und -verfahren zur messung der kratzfestigkeit eines films oder einer beschichtung
CN210665329U (zh) 弯曲断裂测试的非接触式裂纹张开位移测量装置
CN101629885A (zh) 双探针微纳米力学检测系统
CN106768899B (zh) 一种用于镜片生产的mtf检测装置及检测镜片的方法
US20090266138A1 (en) Method and Apparatus for Shear Strain Testing of Strain Sensors
KR102646954B1 (ko) 연질 시료(soft material) 및 깨지기 쉬운 재료(brittle material)의 압축강도를 측정하는 초 미세 감도 물성분석 장비
Lorenzino et al. The variation of resonance frequency in fatigue tests as a tool for in-situ identification of crack initiation and propagation, and for the determination of cracked areas
CN103293065B (zh) 微结构力学性能片外弯曲测试装置
CN214041002U (zh) 一种可观测型微纳米力学测试装置
CN107505213B (zh) 一种新型小冲杆试验装置及其试验方法
CN212843517U (zh) 一种支座剪切变形和竖向变形的自动测量装置
EP1631815B1 (en) Materials testing
CN112611662A (zh) 一种可观测型微纳米力学测试装置及测试方法
US8113061B2 (en) Materials testing
US3397572A (en) Device for measuring stressstrain curve
CN220473203U (zh) 一种用于图像相对法的弯曲变形试验夹具
JPH0627005A (ja) 試験片における変形および亀裂長さを測定する方法とその装置
CN205991938U (zh) 一种高效全方位影像测量仪
CN115112471A (zh) 一种用于测试材料高温蠕变性能的试验装置及方法
RU174678U1 (ru) Датчик деформаций
US2891399A (en) Device for measuring creep
KR102103429B1 (ko) 고온 압입 피로 시험 장치
CN211784807U (zh) 微纳米压痕测试装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant