KR20150102570A - System and method for determining a thermal property of a heat-softened polymer - Google Patents

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KR20150102570A
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Abstract

The present invention relates to a system and a method for evaluating a heat softening property of a polymer material and, more specifically, to a system and a method for evaluating a heat softening property of a polymer material which can provide a heat softening property by processing a penetration resistant value depending on the passage of time in a push-pull gauge in various types of data after contacting with a softened polymer material at certain temperature by moving a penetration rod of a push-pull gauge at a desired speed and distance.

Description

고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템 및 방법{System and method for determining a thermal property of a heat-softened polymer}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a thermo-softened polymer,

본 발명은 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 푸쉬-풀 게이지의 침투봉을 원하는 속도 및 거리로 이동시켜 특정 온도에서 연화된 고분자 재료와 접촉되게 한 후, 푸쉬-풀 게이지의 시간 흐름에 따른 침투저항 값을 다양한 형태의 데이터로 가공하여 열 연화 특성으로 제공할 수 있는 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a system and method for evaluating the thermal softening properties of polymeric materials, and more particularly, to a method and system for evaluating thermal softening properties of a polymeric material, The present invention relates to a system and method for evaluating thermal softening properties of polymeric materials that can provide penetration resistance values according to time gage of a full gauge into various types of data and provide them as thermal softening characteristics.

노령인구의 확대와 치아보존의 필요성 증대에 따라 해마다 근관 충전용 제품에 대한 수요가 증가하고 있다.Demand for endodontic products is increasing each year as the elderly population increases and the need for tooth preservation grows.

이러한 근관 충전용 제품은 대부분이 거타퍼차(gutta- percha) 등을 이용한 고분자 재료로 제조되며, 거타퍼차는 일반유기용매에 대해 잘 녹지 않고 활성화되지 않으므로, 근관폐쇄효과가 우수하고 재 신경치료시 제거가 용이하여 널리 사용되고 있다.Since most of these root canal filling products are made of polymer materials using gutta-percha, etc., gutta-percha tea is not well soluble in general organic solvents and is not activated. Therefore, it has excellent root canal closing effect, It is widely used because it is easy to remove.

근관 충전재는 다양한 크기의 테이퍼(taper)를 갖는 포인트 형태나 바 형태 또는 강성코어 재료에 고분자 재료가 코팅된 캐리어 형태로 제작된다.The root canal filler is made in the form of a point having a taper of various sizes, a carrier having a bar material or a polymer material coated on a rigid core material.

또한, 근관 충전재를 근관에 충전하는 방법으로는 주입용 건을 이용해 근관 충전재를 연화시킨 후, 근관에 주입하여 충전하는 방법과 치근관 내에서 캐리어 형태의 근관 충전재를 삽입한 후 캐리어를 회전시켜 발생하는 마찰열을 이용해 고분자 재료를 연화시켜 근관에 충전되게 하는 방법, 이러한 두 가지 방법을 복합적으로 이용하는 방법 등 다양한 방법이 있다.In addition, as a method of filling the root canal filling material into the root canal, a method of filling the root canal filling material by softening the root canal filling material by using an injection gun, filling the root canal with a carrier, A method of softening a polymer material by using frictional heat to fill the root canal, and a method of using a combination of the two methods.

이처럼 근관 충전재는 그 모양과 충전방법이 다양하지만, 열에 의해 소성 변형을 일으켜 연화된 후 치근관계를 밀폐시키는 기본원리는 동일하다.Although the shape and filling method of the root canal filler are various, the basic principle of sealing the root relation after softening by softening by heat is the same.

그러나, 근관 충전재는 제조사별로 거타퍼차의 구성비가 다르므로 열연화 온도에 차이가 발생하며, 이는 근관에 주입하기 위한 적절한 흐름성을 갖도록 근관 충전재를 연화할 수 없는 문제점으로 작용한다.However, the root canal filling material has different composition ratios of the gutta-percha according to the manufacturer, so that there is a difference in the hot-rolling temperature, which causes a problem that the root canal filling material can not be softened so as to have a proper flow property for implantation into the root canal.

따라서, 근관 충전을 위한 다양한 고분자 재료의 연 연화 특성을 평가할 수 있는 시스템과 방법이 요구되고 있는 실정이다.
Therefore, there is a need for a system and method for evaluating softening characteristics of various polymeric materials for root canal filling.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 근관 충전을 위한 다양한 고분자 재료의 열 연화 특성을 평가할 수 있는 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a system and method for evaluating thermal softening properties of polymeric materials capable of evaluating thermal softening properties of various polymeric materials for root canal filling.

또한, 본 발명의 목적은 제어용 컴퓨터 장치를 기능시켜 열 연화 특성을 자동으로 분석하고, 분석된 결과를 그래프, 텍스트 파일, 엑셀 파일 등 다양한 결과물로 제공할 수 있는 열 연화 특성 평가 프로그램이 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 것이다.
It is another object of the present invention to provide a computer-readable recording medium storing a thermal softening characteristic evaluation program capable of automatically analyzing thermal softening characteristics by functioning as a computer device for control and providing analyzed results as various results such as a graph, a text file, And to provide a readable recording medium.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 시험재료를 삽입할 수 있는 삽입구가 구비되고 상기 삽입구에 삽입된 시험재료로 일정한 온도의 열을 공급하는 가열 챔버; 상기 가열 챔버가 일정한 온도로 가열되게 하는 온도 조절계; 상기 삽입구로 삽입되어 가열된 시험재료와 접촉하는 침투봉이 구비되며 상기 침투봉이 상기 시험재료에 침투될 때, 침투저항을 측정하는 푸쉬-풀 게이지; 및 상기 푸쉬-풀 게이지를 거치하고, 상기 푸쉬-풀 게이지를 전진 또는 후진하여 상기 침투봉이 상기 시험재료에 접촉되거나 접촉해제되게 하는 마이크로 스테이지;를 포함하여 고분자 재료의 열 연화 특성을 평가하는 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a test apparatus comprising: a heating chamber provided with an insertion hole into which a test material can be inserted and supplying a predetermined temperature of heat to a test material inserted into the insertion hole; A temperature controller for heating the heating chamber to a predetermined temperature; A push-pull gauge having a penetration rod which is inserted into the insertion port and brought into contact with a heated test material, and measures a penetration resistance when the penetration rod is infiltrated into the test material; And a microstage for receiving the push-pull gauge and advancing or retracting the push-pull gauge to bring the penetration rod into contact with or release from the test material, wherein the polymeric material evaluating thermal softening properties of the polymeric material A thermal softening property evaluation system of the present invention.

바람직한 실시예에 있어서, 적어도 일단이 개방되고, 상기 시험재료가 삽입되어 고정되며, 상기 가열 챔버의 삽입구로 삽입되어 상기 시험재료에 열이 공급되게 하는 시료관;을 더 포함하고, 상기 침투봉은 상기 시료관 내부로 삽입되어 상기 시험재료와 접촉하거나 접촉해제되어 침투저항을 측정한다.In a preferred embodiment, the apparatus further comprises a sample tube, at least one end of which is opened, the test material is inserted and fixed, and inserted into the insertion port of the heating chamber to supply heat to the test material, And the penetration resistance is measured by being inserted into the sample tube and coming in contact with or release from the test material.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 시료관은 투명한 관이며, 상기 가열 챔버의 상면에는 상기 삽입구로 삽입된 시험재료를 관찰할 수 있는 관찰 윈도우가 구비된다.In a preferred embodiment, the sample tube is a transparent tube, and an upper surface of the heating chamber is provided with an observation window for observing the test material inserted into the insertion port.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 마이크로 스테이지:는 스테이지 본체; 상기 스테이지 본체 상에서 평면이동 가능하도록 상기 스테이지 본체와 연결되고 상기 푸쉬-풀 게이지를 거치하는 거치 플레이트; 및 상기 스테이지 본체의 내부에 구비되고 상기 거치 플레이트가 평면이동 하게 하는 모터;를 포함하여 이루어진다.In a preferred embodiment, the microstage comprises: a stage main body; A mounting plate connected to the stage main body so as to be able to move in a plane on the stage main body and for mounting the push-pull gauges; And a motor provided inside the stage main body and causing the mounting plate to move in a plane.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 모터로 전원을 공급하여 모터의 회전수 및 회전속도를 제어하는 제어기를 더 포함한다.In a preferred embodiment, the apparatus further comprises a controller for supplying power to the motor to control the rotation speed and the rotation speed of the motor.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제어기:는, 입력전원을 직류전원으로 변환하는 파워 서플라이; 상기 파워 서플라이의 직류전원을 상기 모터로 공급하는 모터 드라이버; 외부로부터 모터 제어명령을 입력받아 상기 모터 드라이버를 제어함으로써, 상기 모터의 회전수, 회전속도 및 회전방향을 제어하는 모션 컨트롤러; 및 상기 푸쉬-풀 게이지로부터 시간에 따른 침투저항 값을 입력받아 외부로 출력하는 DAQ보드;를 포함한다.In a preferred embodiment, the controller comprises: a power supply for converting input power to direct current power; A motor driver for supplying DC power of the power supply to the motor; A motion controller for receiving the motor control command from the outside and controlling the motor driver to control the number of revolutions, the rotational speed, and the rotational direction of the motor; And a DAQ board for receiving a penetration resistance value with time from the push-pull gauge and outputting the value to the outside.

바람직한 실시예에 있어서, 실험자로부터 제어 파라미터를 입력받아 상기 모터 제어명령을 생성하여 상기 모션 컨트롤러로 전송하고, 상기 DAQ보드로부터 시간에 따른 침투저항 값을 입력받아 표시하며, 상기 온도 조절계의 온도를 제어하는 제어용 컴퓨터장치를 더 포함한다.In a preferred embodiment, the controller receives the control parameter from the user, generates the motor control command, transmits the motor control command to the motion controller, receives and displays the penetration resistance value according to the time from the DAQ board, Lt; / RTI >

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제어용 컴퓨터장치:는 실험자로부터 상기 온도 조절계의 온도, 상기 모터의 총 회전수, 상기 모터의 속도 및 상기 침투봉이 상기 시험재료에 침투완료된 후의 정지시간을 포함하는 제어 파라미터를 입력받는 제어 파라미터 설정수단; 상기 침투봉이 소정위치에 위치하였을 때, 침투저항 값을 표시하는 침투저항 값 표시수단; 및 상기 침투봉이 소정위치에 위치하였을 때, 침투저항 값을 압력 값으로 변환하여 표시하는 압력 값 표시수단;으로 기능한다.In a preferred embodiment, the control computer apparatus: receives from the experimenter control parameters including the temperature of the temperature controller, the total number of revolutions of the motor, the speed of the motor, and the stop time after the infiltration rod is infiltrated into the test material Control parameter setting means for receiving input; A penetration resistance value display means for indicating a penetration resistance value when the penetration rod is located at a predetermined position; And a pressure value display means for converting the penetration resistance value into a pressure value and displaying the pressure value when the penetration rod is located at a predetermined position.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제어용 컴퓨터장치:는 시간의 흐름에 따른 상기 침투저항 값을 침투저항 값 그래프로 표시하는 침투저항 값 그래프 표시수단; 및 시간의 흐름에 따른 상기 침투저항 값을 상기 침투봉이 이동한 거리에 따른 압력 값으로 변환하여 압력 값 그래프로 표시하는 압력 값 그래프 표시수단;으로 더 기능한다.In a preferred embodiment, the control computer device comprises: a penetration resistance value graph display means for displaying the penetration resistance value according to a time as a graph of penetration resistance value; And a pressure value graph display means for converting the penetration resistance value according to the passage of time into a pressure value according to a distance moved by the penetration rod and displaying the pressure value graph.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제어용 컴퓨터장치:는 시간의 흐름에 따른 상기 침투저항 값 또는 상기 침투봉이 이동한 거리에 따른 압력 값을 텍스트 파일로 생성하여 저장하는 텍스트 파일 생성 및 저장수단; 및 시간의 흐름에 따른 상기 침투저항 값 또는 상기 침투봉이 이동한 거리에 따른 압력 값을 엑셀 파일로 생성하여 저장하는 엑셀 파일 생성 및 저장수단;으로 더 기능한다.In a preferred embodiment, the control computer device comprises: a text file generating and storing means for generating and storing a pressure value according to the infiltration resistance value or the distance traveled by the infiltration rod in a text file according to a passage of time; And an excel file generating and storing means for generating and storing an excel file as a pressure value according to the penetration resistance value or the distance traveled by the penetration rod in accordance with the flow of time.

또한, 본 발명은 상기 열 연화 특성 평가 시스템의 제어용 컴퓨터 장치를 상기 제어 파라미터 설정수단, 상기 침투저항 값 표시수단, 상기 압력 값 표시수단, 상기 침투저항 값 그래프 표시수단, 상기 압력 값 그래프 표시수단, 상기 텍스트 파일 생성 및 저장수단 및 상기 엑셀 파일 생성 및 저장수단으로 기능하게 하여 고분자 재료의 열 연화 특성을 평가하는 열 연화 특성 평가 프로그램이 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 더 제공한다.Further, the present invention is characterized in that the control computer device of the thermal softening property evaluation system is replaced with the control parameter setting means, the penetration resistance value display means, the pressure value display means, the penetration resistance value graph display means, And a heat softening characteristic evaluation program for evaluating the thermal softening characteristics of the polymeric material by functioning as the text file generating and storing means and the Excel file generating and storing means.

또한, 본 발명은 상기 열 연화 특성 평가 시스템을 이용하여 열 연화 특성 평가를 수행하는 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 방법을 더 제공하고, 상기 열 연화 특성 평가 방법은 시험재료를 상기 시료관에 삽입하고, 시험재료가 삽입된 시료관을 상기 가열 챔버의 삽입구에 삽입하는 단계; 상기 온도 조절계가 특정한 온도로 상기 가열 챔버를 가열하고, 시험재료가 연화되며, 상기 제어용 컴퓨터 장치가 상기 제어 파라미터를 입력받아 상기 모터 제어명령을 생성하고, 생성된 모터 제어명령을 상기 제어기로 전송하는 단계; 상기 제어기가 전송된 모터 제어명령에 의해 상기 모터의 회전수 및 회전속도를 제어하고, 상기 푸쉬-풀 게이지가 전진하여 상기 침투봉이 상기 시험재료에 침투되며, 상기 푸쉬-풀 게이지에서 시간에 흐름에 따라 측정된 침투저항이 상기 제어용 컴퓨터 장치로 전송되는 단계; 및 상기 제어용 컴퓨터 장치가 전송된 침투저항을 상기 침투저항 값, 상기 압력 값, 상기 침투저항 값 그래프, 상기 압력 값 그래프, 상기 텍스트 파일 또는 상기 엑셀 파일로 가공하여 출력하는 단계;를 포함한다.
The present invention further provides a method for evaluating a thermal softening property of a polymer material for evaluating a thermal softening property using the thermal softening property evaluation system, wherein the thermal softening property evaluation method comprises the steps of inserting a test material into the sample tube Inserting a sample tube into which the test material is inserted into an inlet of the heating chamber; Wherein the temperature controller heats the heating chamber to a specified temperature and softens the test material, the control computer device receives the control parameter to generate the motor control command, and transmits the generated motor control command to the controller step; Wherein the controller controls the rotational speed and the rotational speed of the motor by a transmitted motor control command and the push-pull gauge advances to penetrate the test material into the test material, Transmitting the measured penetration resistance to the control computer device; And processing the penetration resistance transmitted from the control computer device into the penetration resistance value, the pressure value, the penetration resistance value graph, the pressure value graph, the text file, or the Excel file and outputting the penetration resistance.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.The present invention has the following excellent effects.

먼저, 본 발명의 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템 및 방법에 의하면, 원하는 온도에서 연화된 고분자 재료의 침투저항 값, 압력 값을 다양한 형태의 데이터로 가공하여 제공할 수 있으므로 근관 충전을 위한 다양한 고분자 재료의 열 연화 특성을 평가할 수 있는 효과가 있다.First, according to the system and method for evaluating the thermal softening properties of a polymer material of the present invention, it is possible to process the penetration resistance value and the pressure value of a softened polymer material at a desired temperature into various types of data, The thermal softening property of the material can be evaluated.

또한, 본 발명의 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템 및 방법에 의하면, 제어용 컴퓨터 장치를 기능시켜 침투봉의 동작을 자동으로 제어할 수 있으므로 사용자는 간단한 제어 파라미터의 입력만으로도 고분자 재료의 열 연화 특성을 평가할 수 있는 효과가 있다.Further, according to the system and method for evaluating the thermal softening property of the polymer material of the present invention, since the operation of the infiltration rod can be automatically controlled by functioning the control computer device, the user can evaluate the thermal softening property of the polymeric material There is an effect that can be.

또한, 본 발명의 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템 및 방법에 의하면, 분석된 평가 결과를 그래프, 텍스트 파일, 엑셀 파일 등 다양한 결과물로 제공할 수 있으므로 평가결과의 활용도가 매우 높은 장점이 있다.
Further, according to the system and method for evaluating the thermal softening property of the polymer material of the present invention, the analyzed result can be provided as various results such as a graph, a text file, and an Excel file.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템을 보여주는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템의 가열 챔버를 상부에서 바라본 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템에서 시험재료가 가열 챔버에 삽입되기 전의 각 구성요소를 보여주는 도면,
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템에서 제어용 컴퓨터 장치의 기능을 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템에서 제어용 컴퓨터 장치가 생성하는 텍스트 파일을 보여주는 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템에서 제어용 컴퓨터 장치가 생성하는 엑셀 파일을 보여주는 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템에서 제어용 컴퓨터 장치가 출력하는 침투저항 값 그래프를 보여주는 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 재료의 열 연화 특성 형가 시스템에서 제어용 컴퓨터 장치가 출력하는 압력 값 그래프를 보여주는 도면,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 재료의 열 연화 특성 형가 시스템에서 제어용 컴퓨터 장치가 출력하는 압력 값 그래프를 정규화한 정규화 압력 값 그래프를 보여주는 도면이다.
1 is a view showing a thermal softening property evaluation system of a polymer material according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a top view of a heating chamber of a thermal softening property evaluation system for a polymer material according to an embodiment of the present invention,
3 is a view showing each component before a test material is inserted into a heating chamber in a thermal softening property evaluation system of a polymer material according to an embodiment of the present invention;
FIGS. 4 and 5 are views for explaining the functions of a control computer device in a thermal softening property evaluation system for a polymer material according to an embodiment of the present invention;
6 is a view showing a text file generated by a control computer device in a thermal softening property evaluation system for a polymeric material according to an embodiment of the present invention,
7 is a view showing an Excel file generated by a control computer device in a thermal softening property evaluation system of a polymer material according to an embodiment of the present invention,
8 is a graph showing a penetration resistance value output from a control computer apparatus in a thermal softening property evaluation system of a polymer material according to an embodiment of the present invention,
9 is a graph showing a pressure value graph output from a control computer device in a thermally softening characteristic type system of a polymer material according to an embodiment of the present invention,
10 is a graph showing a normalized pressure value graph obtained by normalizing a pressure value graph output from a control computer device in a thermally softening characteristic type system of a polymer material according to an embodiment of the present invention.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.Although the terms used in the present invention have been selected as general terms that are widely used at present, there are some terms selected arbitrarily by the applicant in a specific case. In this case, the meaning described or used in the detailed description part of the invention The meaning must be grasped.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the technical structure of the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열 연화 특성 평가 시스템(100)은 가열 챔버(110), 온도 조절계(120), 푸쉬-풀 게이지(130,push pull gauge) 및 마이크로 스테이지(140)를 포함하여 이루어진다.1 to 3, a thermal softening characteristic evaluation system 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a heating chamber 110, a temperature controller 120, a push pull gauge 130, And a microstage 140.

상기 가열 챔버(110)는 삽입되는 시험재료(1)를 가열하여 시험재료(1)가 연화되게 하기 위한 것으로 시험재료(1)를 삽입할 수 있는 삽입구(111)가 구비된다.The heating chamber 110 is provided with an insertion port 111 for inserting the test material 1 in order to heat the test material 1 to be inserted so that the test material 1 is softened.

또한, 상기 가열 챔버(110)는 원통형인 것으로 도시하였으나 그 형상에 제한은 없으며 내부에 복수 개의 세라믹 카트리지 히터가 구비될 수 있다.Although the heating chamber 110 is illustrated as being cylindrical, the shape of the heating chamber 110 is not limited and a plurality of ceramic cartridge heaters may be provided therein.

또한, 상기 가열 챔버(110)의 상면에는 삽입된 시험재료(1)를 육안으로 관찰 할 수 있는 관찰 윈도우(112)가 구비될 수 있고, 상기 가열 챔버(110)의 중앙부에는 상기 관찰 윈도우(112)를 통해 내부를 관찰할 수 있도록 빈 공간이 형성된다.The upper surface of the heating chamber 110 may be provided with an observation window 112 for observing the inserted test material 1 with the naked eye and the observation window 112 And a hollow space is formed so that the inside can be observed.

또한, 시험재료(1)는 상기 가열 챔버(110)의 삽입구(111)에 직접 삽입될 수 있으나, 시료관(150)을 통해 상기 가열 챔버(110)의 삽입구(111)에 삽입될 수 있다.The test material 1 may be directly inserted into the insertion port 111 of the heating chamber 110 but may be inserted into the insertion port 111 of the heating chamber 110 through the sample pipe 150.

즉, 시험재료(1)는 상기 시료관(150)에 삽입된 후, 상기 시료관(150)이 상기 가열 챔버(110)의 삽입구(111)로 삽입되어 가열될 수 있다.That is, after the test material 1 is inserted into the sample tube 150, the sample tube 150 may be inserted into the insertion port 111 of the heating chamber 110 and heated.

또한, 상기 시료관(150)은 시험재료(1)를 삽입할 수 있도록 적어도 일단이 개방된다.In addition, the sample tube 150 is opened at least one end so that the test material 1 can be inserted.

그러나, 상기 시료관(150)은 양단이 모두 개방될 수 있고, 이 경우 시험재료(1)는 아래에서 설명할 시료 버팀쇠(121)에 의해 상기 시료관(150)의 내부에서 고정될 수 있다.However, both ends of the sample tube 150 can be opened, and in this case, the test material 1 can be fixed inside the sample tube 150 by the sample staple 121 described below .

또한, 상기 시료관(150)은 투명한 관일 수 있으며, 금속관이나 유리 관으로 제작될 수 있다.In addition, the sample tube 150 may be a transparent tube, and may be a metal tube or a glass tube.

상기 온도 조절계(120)는 상기 가열 챔버(110)의 세라믹 카트리지 히터로 전원을 공급하여 상기 가열 챔버(110)가 원하는 일정한 온도로 가열되게 한다.The temperature controller 120 supplies power to the ceramic cartridge heater of the heating chamber 110 to heat the heating chamber 110 to a desired constant temperature.

또한, 상기 온도 조절계(120)는 상기 가열 챔버(110)와 결합된 것으로 도시하였으나 분리되어 구성될 수 있다.In addition, the temperature controller 120 is illustrated as being coupled to the heating chamber 110, but may be configured separately.

또한, 상기 온도 조절계(120)는 상기 가열 챔버(110)의 온도를 측정하기 위한 온도 센서를 포함하며, 피드백 제어 또는 비례적분미분(PID) 제어를 통해 상기 가열 챔버(110)의 온도를 원하는 일정한 온도로 가열하여 유지시킨다.The temperature controller 120 may include a temperature sensor for measuring the temperature of the heating chamber 110 and may control the temperature of the heating chamber 110 by a feedback control or proportional integral derivative (PID) And heated to maintain the temperature.

또한, 상기 온도 조절계(120)는 0.1[℃]의 정밀도로 온도조절이 가능하다In addition, the temperature controller 120 can adjust the temperature to 0.1 [deg. C]

또한, 상기 시료관(150)이 양단이 개방된 시료관일 경우, 상기 온도 조절계(120)는 상기 시료관(150) 내부의 시험재료(1)를 지지하기 위한 지지수단을 구비할 수 있다.When the sample tube 150 is a sample tube having open ends, the temperature controller 120 may include a supporting means for supporting the test material 1 in the sample tube 150.

또한, 상기 지지수단은 상기 온도 조절계(120)의 일정 부분에 고정되는 시료 버팀쇠 스토퍼(122), 일단은 상기 시료 버팀쇠 스토퍼(122)에 고정되고 타단은 상기 가열 챔버(110)의 삽입구(111)로 삽입되는 시료 버팀쇠(121)를 포함하여 구성될 수 있다.The supporting means may include a sample stopper stopper 122 fixed to a predetermined portion of the temperature controller 120, one end fixed to the sample stopper stopper 122 and the other end fixed to the insertion port of the heating chamber 110 And a sample staple 121 that is inserted into the sample staple 111.

즉, 상기 시료 버팀쇠(121)는 상기 시료관(150)이 상기 가열 챔버(110)의 삽입구(111)로 삽입되었을 때, 상기 시료관(150)의 내부로 삽입되어 시험재료(1)와 접촉함으로써 시험재료(1)를 상기 시료관(150)의 내부에서 지지한다.That is, when the sample tube 150 is inserted into the insertion port 111 of the heating chamber 110, the sample stem 121 is inserted into the sample tube 150, Thereby supporting the test material 1 inside the sample tube 150 by the contact.

또한, 도시하지는 않았으나 상기 온도 조절계(120)에는 상기 가열 챔버(110)의 외부를 덮어 실험시 화상을 방지할 수 있는 가열 챔버 덮개가 구비될 수 있다.Also, although not shown, the temperature controller 120 may be provided with a heating chamber lid that covers the outside of the heating chamber 110 to prevent an image during an experiment.

상기 푸쉬-풀 게이지(130)는 상기 가열 챔버(110) 내부에서 연화된 시험재료(1)의 침투저항(접촉하중)을 측정하기 위한 것으로 계측 부에 침투봉(131)이 구비된다.The push-pull gauge 130 is for measuring a penetration resistance (contact load) of the softened test material 1 in the heating chamber 110, and the penetration rod 131 is provided in the measurement unit.

또한, 상기 침투봉(131)은 상기 푸쉬-풀 게이지(130)의 이동에 의해 상기 가열 챔버(110)를 향해 전진 또는 후진이 가능하며, 상기 시료관(150) 내부로 전진하여 연화된 시험재료(1)와 접촉한다.The penetration rod 131 can be moved forward or backward toward the heating chamber 110 by the movement of the push-pull gauge 130. The penetration rod 131 is advanced to the inside of the sample tube 150, (1).

또한, 상기 침투봉(131)은 상기 푸쉬-풀 게이지(130)의 계측 부에 나사결합 또는 자력에 의해 고정될 수 있다.In addition, the penetration rod 131 may be fixed to the measurement unit of the push-pull gauge 130 by a screw or a magnetic force.

또한, 상기 침투봉(131)은 시험재료(1)와 접촉하는 일단의 직경이 타단의 직경보다 작을 수 있으며, 일단의 단면은 평면일 수 있다.In addition, the diameter of one end of the penetration rod 131 contacting the test material 1 may be smaller than the diameter of the other end, and the end surface of one end may be a flat surface.

또한, 상기 침투봉(131)의 일단 단면이 평면인 이유는 상기 푸쉬-풀 게이지(130)에서 측정된 침투저항을 압력 값으로 변환할 때, 접촉 단면이 필요한데 이 접촉 단면의 계산을 용이하게 수행하기 위함이다.The reason why the one end face of the penetration rod 131 is flat is that when the penetration resistance measured by the push-pull gauge 130 is converted into a pressure value, a contact face is required. .

또한, 상기 푸쉬-풀 게이지(130)는 고온에서 200[g]까지 측정가능하고, 0.1[g]의 분해능과 ±0.2[%]의 정확도를 가질 수 있고, 고온에서는 5[kg]까지 측정이 가능하고 1[g]의 분해능과 ±0.2[%]의 정확도를 갖는 푸쉬-풀 게이지일 수 있다.Further, the push-pull gauge 130 can measure up to 200 [g] at a high temperature and can have a resolution of 0.1 [g] and an accuracy of ± 0.2 [%] Full gauge with a resolution of 1 [g] and an accuracy of +/- 0.2 [%].

상기 마이크로 스테이지(140)는 상기 푸쉬-풀 게이지(130)를 거치하고, 상기 푸쉬-풀 게이지(130)를 전진 또는 후진하게 하여 상기 침투봉(131)의 위치를 조절할 수 있는 x-y스테이지이다.The micro stage 140 is an x-y stage capable of placing the push-pull gauge 130 and adjusting the position of the penetration rod 131 by moving the push-pull gauge 130 forward or backward.

또한, 상기 마이크로 스테이지(140)는 스테이지 본체(141), 상기 스테이지 본체(141)와 가이드 레일 또는 기어와 같은 연결수단에 의해 연결되고 상기 스테이지 본체(141) 상에서 평면이동 하며, 상기 푸쉬-풀 게이지(130)를 거치하는 거치 플레이트(142), 상기 스테이지 본체(141)의 내부에 구비되고, 상기 거치 플레이트(142)가 평면이동 하게 하는 모터(142)를 포함하여 구성될 수 있다.The microstage 140 is connected to the stage main body 141 by a connecting means such as a guide rail or a gear and is moved in a plane on the stage main body 141, A mounting plate 142 for mounting the mounting plate 142 on the stage main body 141 and a motor 142 for mounting the mounting plate 142 in a plane.

그러나, 상기 모터(142)는 상기 거치 플레이트(142)에 구비될 수 있다.However, the motor 142 may be provided on the mounting plate 142.

또한, 상기 모터(142)는 스테핑 모터(stepping motor)일 수 있으며, 0.1[Nm]의 토크와 0.2[mm/s]~5.0[mm/s]의 가변속도로 상기 거치 플레이트(142)를 전진 및 후진시킬 수 있다.The motor 142 may be a stepping motor and may move the mounting plate 142 forward and backward at a speed of 0.1 [Nm] and a variable speed of 0.2 [mm / s] to 5.0 [mm / It can be backward.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템(100)은 일정한 온도에서 연화된 시험재료에 침투봉(131)을 침투시켜 측정된 침투저항을 열 연화 특성으로 제공할 수 있다.That is, the thermally softening characteristic evaluation system 100 of a polymer material according to an embodiment of the present invention can penetrate the penetration rod 131 into a softened test material at a constant temperature, have.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템(100)은 제어기(150)와 제어용 컴퓨터 장치(160)를 더 포함하여 구성될 수 있다.The thermal softening characteristic evaluation system 100 of the polymer material according to an embodiment of the present invention may further include a controller 150 and a control computer device 160.

상기 제어기(150)는 상기 모터(142)로 펄스전원을 공급하여 상기 모터(142)의 회전수 및 회전속도를 제어하고, 상기 푸쉬-풀 게이지(130)에서 측정된 침투저항 값을 입력받는다.The controller 150 supplies pulse power to the motor 142 to control the rotation speed and rotation speed of the motor 142 and receives the penetration resistance measured by the push-pull gauge 130.

또한, 상기 제어기(150)는 외부의 입력전원을 직류전원으로 변환하는 파워 서플라이(151,power supply), 상기 파워 서플라이(151)의 직류전원을 상기 모터(143)에 펄스 전원으로 제공하는 모터 드라이버(152,motor driver), 상기 외부로부터 모터 제어명령을 입력받아 모터 드라이버(152)를 구동시켜 상기 모터(143)의 회전수, 회전속도 및 회전방향을 제어함으로써 상기 푸쉬-풀 게이지(130)의 동작을 제어하는 모션 컨트롤러(153,motion controller) 및 상기 푸쉬-풀 게이지(130)로부터 침투저항 값을 입력받아 외부로 출력하는 DAQ보드(154,Data Acquisition Board)를 포함할 수 있다.The controller 150 includes a power supply 151 for converting an external input power to a DC power source and a motor driver 143 for providing DC power of the power supply 151 to the motor 143 as a pulse power source. Pull gauge 130 receives the motor control command from the outside and drives the motor driver 152 to control the rotation speed, rotation speed and rotation direction of the motor 143, A motion controller 153 for controlling the operation of the push-pull gauge 130, and a data acquisition board 154 for receiving the penetration resistance value from the push-pull gauge 130 and outputting it to the outside.

상기 제어용 컴퓨터 장치(160)는 실험자로부터 제어 파라미터를 입력받아 모터 제어명령을 생성하여 상기 모션 컨트롤러(153)로 전송하고, 상기 DAQ보드(154)로부터 침투저항 값을 입력받아 다양한 형태의 정보로 가공하여 출력한다.The control computer 160 receives a control parameter from an experimenter to generate a motor control command and transmits it to the motion controller 153. The control computer 160 receives the penetration resistance value from the DAQ board 154 and processes it into various types of information And outputs it.

그러나, 상기 제어용 컴퓨터 장치(160)는 상기 침투저항 값을 상기 푸쉬-풀 게이지(130)로부터 직접 입력받을 수 있다.However, the control computer device 160 may directly receive the penetration resistance value from the push-pull gauge 130. [

또한, 상기 제어용 컴퓨터 장치(160)는 일반적인 퍼스널 컴퓨터, 테블릿 PC나 스마트 폰과 같은 스마트 기기, 본 발명을 위해 특별히 제작된 하드웨어의 조합일 수 있다.In addition, the control computer 160 may be a combination of a general personal computer, a smart device such as a tablet PC or a smart phone, or hardware specially designed for the present invention.

또한, 상기 제어용 컴퓨터 장치(160)에는 상기 제어용 컴퓨터 장치(160)를 수단으로 기능시켜 고분자 재료의 열 연화 특성을 평가하는 열 연화 특성 평가 프로그램이 저장된다.In addition, the control computer device 160 stores a thermal softening characteristic evaluation program for evaluating the thermal softening characteristics of the polymer material by functioning as the control computer device 160. [

또한, 상기 열 연화 특성 평가 프로그램은 CD, USB, SD카드 등과 같은 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체에 저장되어 별도로 제공될 수 있으며, 데이터 전송이 가능한 서버 컴퓨터에 저장되어 통신망을 통해 클라이언트 컴퓨터로 전송되어 제공될 수도 있다.The thermal softening property evaluation program may be stored in a computer-readable storage medium such as a CD, a USB, or an SD card, and may be separately provided. The thermal softening characteristic evaluation program may be stored in a server computer capable of data transmission and transmitted to a client computer through a communication network May be provided.

도 4 및 도 5는 상기 열 연화 특성 평가 프로그램에 의해 상기 제어용 컴퓨터 장치(160)가 출력하는 화면으로써, 도 4는 실험자로부터 제어 파라미터를 입력받는 화면이고, 도 5는 침투저항 측정 후에 열 연화 특성 평가의 결과를 보여주는 화면이다.4 and 5 are screens output by the control computer device 160 by the thermal softening characteristic evaluation program. Fig. 4 is a screen for receiving control parameters from the experimenter. Fig. 5 is a graph showing the thermal softening characteristics It is a screen showing the result of the evaluation.

도 4 및 도 5를 참조하여 상기 제어용 컴퓨터 장치(160)의 기능을 상세히 설명하면, 상기 제어용 컴퓨터 장치(160)는 제어 파라미터 설정수단(161), 침투저항 값 표시수단(162), 압력 값 표시수단(163), 침투저항 값 그래프 표시수단(164), 압력 값 그래프 표시수단(165) 및 동작 제어 수단(166)으로 기능할 수 있다.4 and 5, the control computer 160 includes a control parameter setting unit 161, a penetration resistance value display unit 162, a pressure value display unit 162, Means 163, a penetration resistance value graph display means 164, a pressure value graph display means 165, and an operation control means 166.

상기 제어 파라미터 설정수단(161)은 실험자로부터 제어 파라미터를 입력받는 역할을 하고, 상기 제어 파라미터는 상기 온도 조절계(120)의 설정 온도(Temperature), 상기 모터(143)의 총 회전수(Total Drive), 상기 모터(143)의 회전 속도(Speed), 상기 침투봉(131)이 시험재료(1)에 침투완료된 후 정지시간(Hold), 상기 모터(143)의 단위 스텝에 사용되는 펄스전원 수(Small Step), 상기 침부통(131)이 시험재료(1)에 접촉하는 접촉면 직경(Diameter), 상기 푸쉬-풀 게이지(130)에서 측정되는 침투저항 값의 샘플링 레이트(Sampling rate), 시험재료명(Material), 시험일자(Date) 등을 포함할 수 있다.The control parameter setting unit 161 receives a control parameter from an experimenter and the control parameter includes a set temperature of the temperature controller 120, a total rotation number of the motor 143, The rotation speed Speed of the motor 143, the stop time after penetration of the penetration rod 131 into the test material 1, the number of pulse power sources used in the unit step of the motor 143 A diameter of a contact surface where the needle cap 131 contacts the test material 1, a sampling rate of a penetration resistance value measured at the push-pull gauge 130, Material, Date, and so on.

또한, 상기 제어 파라미터 설정수단(161)으로 입력된 제어 파라미터들 중, 총 회전수, 회전 속도, 정지시간, 펄스전원 수와 같은 상기 모터(143)에 관한 제어 파라미터들은 모터 제어명령으로 생성되어 상기 제어기(150)로 전송된다.The control parameters related to the motor 143 such as the total number of revolutions, the rotation speed, the stopping time, and the number of pulse power sources among the control parameters input to the control parameter setting unit 161 are generated by the motor control command, And transmitted to the controller 150.

또한, 상기 제어 파라미터들 중, 상기 온도 조절계(120)의 설정 온도는 상기 제어기(150)를 통해 상기 온도 조절계(120)로 전달되어 상기 제어기(150)가 상기 온도 조절계(120)를 제어하게 할 수 있고, 실험자가 상기 온도 조절계(120)를 직접 조작하여 설정 온도를 조절할 수도 있다.Also, among the control parameters, the set temperature of the temperature controller 120 is transmitted to the temperature controller 120 through the controller 150 to allow the controller 150 to control the temperature controller 120 And the experimenter may directly control the temperature controller 120 to adjust the set temperature.

또한, 상기 동작 제어 수단(166)은 입력된 제어 파라미터로 평가를 시작하기 위한 시작버튼(RUN), 평가를 중단하기 위한 정지버튼(STOP) 및 상기 푸쉬-풀 게이지(130)의 움직임을 수동으로 제어하기 위한 동작 제어 버튼들(MOVE,SFWD,SREW)을 포함한다.In addition, the operation control means 166 includes a start button (RUN) for starting evaluation with the input control parameter, a stop button (STOP) for stopping the evaluation, and a controller (MOVE, SFWD, SREW) for controlling the operation buttons.

상기 침투저항 값 표시수단(162)는 실험 종료 후, 소정의 위치(Position)에서 침투저항 값(Force)을 표시해준다. The penetration resistance value display means 162 displays the penetration resistance value Force at a predetermined position after the end of the experiment.

또한, 상기 소정의 위치는 실험자가 입력할 수 있고, 아래에서 설명할 침투저항 값 그래프 또는 압력 값 그래프의 특정 위치를 클릭함으로써 입력이 가능하다.In addition, the predetermined position can be input by the experimenter and can be input by clicking on a specific position of the penetration resistance value graph or the pressure value graph to be described below.

상기 압력 값 표시수단(163)은 상기 침투저항 값 표시수단(162)에 의해 표시되는 침투저항 값을 압력 값(Pressure)으로 변환하여 표시해준다.The pressure value display means 163 converts the penetration resistance value displayed by the penetration resistance value display means 162 into a pressure value and displays the pressure value.

예를 들면, 상기 압력 값 표시수단(163)은 상기 침투저항 값을 상기 침투봉(131)의 접촉 단면적으로 나누어 계산할 수 있다.For example, the pressure value display means 163 may calculate the penetration resistance value by dividing the penetration resistance value by the contact cross-sectional area of the penetration rod 131.

상기 침투저항 값 그래프 표시수단(164)은 시간의 변화에 따라 샘플링된 침투저항 값을 침투저항 값 그래프로 표시하여 실험자가 한눈에 침투저항 값의 변화를 알아볼 수 있도록 한다.The penetration resistance value graph display means 164 displays the penetration resistance value sampled according to the change of time with a penetration resistance value graph so that the experimenter can recognize the change of the penetration resistance value at a glance.

상기 압력 값 그래프 표시수단(165)은 상기 침투저항 값 그래프에서 시간의 변화를 상기 침투봉(131)이 이동한 거리로 환산하고, 침투저항 값을 압력 값으로 환산하여, 이동거리 변화에 따른 압력 값을 압력 값 그래프로 표시하여 실험자가 한눈에 압력 값의 변화를 알아볼 수 있게 해준다.The pressure value graph display means 165 converts the time change in the penetration resistance value graph into the distance traveled by the penetration rod 131, converts the penetration resistance value into a pressure value, The value is displayed as a graph of the pressure value so that the experimenter can see the change in the pressure value at a glance.

또한, 상기 열 연화 특성 평가 프로그램은 상기 제어용 컴퓨터 장치(160)를 텍스트 파일 생성 및 저장수단(165a) 및 엑셀 파일 생성 및 저장수단(165b)로 더 기능시킬 수 있다.Further, the thermal softening property evaluation program may further make the control computer device 160 function as the text file generating and storing means 165a and the Excel file creating and storing means 165b.

상기 텍스트 파일 생성 및 저장수단(165a)은 상기 침투저항 값 그래프 표시수단(164) 및 압력 값 그래프 표시수단(165)에 의해 표시되는 침투저항 값과 압력 값을 도 6에 예시한 바와 같은 텍스트 파일로 변환하여 저장한다.The text file generating and storing means 165a may store the penetration resistance value and the pressure value displayed by the penetration resistance value graph display means 164 and the pressure value graph display means 165 in a text file And stores it.

상기 엑셀 파일 생성 및 저장수단(165b)은 상기 텍스트 파일 생성 및 저장수단(165a)에서 생성된 텍스트 파일을 도 7에 예시한 바와 같은 엑셀 파일로 변환하여 저장한다.The Excel file creation and storage unit 165b converts the text file generated by the text file creation and storage unit 165a into an Excel file as illustrated in FIG.

즉, 본 발명의 열 연화 특성 평가 프로그램에 의하면, 평가 결과를 그래프뿐만 아니라 텍스트 파일, 엑셀 파일과 같은 다양한 종류의 파일로 제공할 수 있으므로 평가 결과 활용범위가 매우 넓다.That is, according to the thermal softening property evaluation program of the present invention, since the evaluation result can be provided not only as a graph but also as various kinds of files such as a text file and an excel file, the evaluation result can be utilized in a wide range.

도 8은 상기 침투저항 값 그래프를 확대한 것이고, 도 9는 상기 압력 값 그래프를 확대한 것이다.FIG. 8 is an enlarged view of the penetration resistance value graph, and FIG. 9 is an enlarged view of the pressure value graph.

또한, 도 8의 가로축은 샘플링 순번를 의미하는 것으로 상기 제어 파라미터들 중, 샘플링 레이트를 이용하여 시간으로 환산이 가능하다.In addition, the horizontal axis in FIG. 8 means the sampling order number, and it can be converted into time using the sampling rate among the control parameters.

또한, 도 9의 가로축은 상기 침투봉(131)이 이동한 거리로써, 샘플링 순번을 샘플링 레이트로 나누어 계산이 가능하다.The horizontal axis of FIG. 9 is the distance that the penetrating rod 131 has moved, and can be calculated by dividing the sampling sequence number by the sampling rate.

또한, 도 10은 도 9의 압력 값 그래프를 이동 평균법(method of moving averages)를 이용하여 평활화한 것으로 상기 압력 값 그래프 표시수단(165)에 의해 생성될 수 있고, 평가에 의미가 있는 시점인 압력 값 그래프의 침투 저항이 증가하는 시점부터 압력 값을 표시한다.10 is a graph showing a pressure value graph obtained by smoothing the pressure value graph of FIG. 9 using a method of moving average and being generated by the pressure value graph display means 165, Value Displays the pressure value from when the penetration resistance of the graph increases.

또한, 도 10의 정규화 압력 값 그래프는 "상기 침투봉(131)이 시험재료(1)에 접촉한 후, 2[mm] 이동하였을 때, 압력 값은 약 0.42[MPa]이다." 라고 해석될 수 있다.The normalized pressure value graph of Fig. 10 is "about 0.42 [MPa] when the penetration rod 131 moves 2 [mm] after contacting the test material 1." Can be interpreted as.

따라서, 본 발명의 열 연화 특성 평가 시스템(100)에 의하면, 사용자가 제어 파라미터만을 간단하게 입력하여 열 연화 특성 평가가 가능하고, 시험재료의 열 연화 특성을 다양한 형태의 데이터로 제공할 수 있는 장점이 있다.
Therefore, according to the thermal softening characteristic evaluation system 100 of the present invention, it is possible to easily evaluate the thermal softening characteristic by simply inputting only the control parameter and to provide the thermal softening characteristic of the test material as various types of data .

또한, 본 발명의 열 연화 특성 평가 방법은 본 발명의 열 연화 특성 평가 시스템(100)에 의해 이루어진다.The thermal softening property evaluation method of the present invention is performed by the thermal softening property evaluation system 100 of the present invention.

먼저, 실험자는 상기 시료관(150)에 시험재료(1)를 삽입하고, 시험재료(1)가 삽입된 시료관(150)을 상기 가열 챔버(110)의 삽입구(111)로 삽입한다.First, the experimenter inserts the test material 1 into the sample tube 150 and inserts the sample tube 150 into which the test material 1 is inserted into the inlet 111 of the heating chamber 110.

또한, 상기 시험재료(1)가 바 형태인 경우 제공되는 형태 그대로 상기 시료관(150)에 삽입할 수 있으나 캐리어 형태인 경우 강성 코어에서 고분자 재료만을 때어내어 상기 시료관(150)에 다져 넣고 가열하여 균일하게 혼합된 시험재료를 만든다.If the test material 1 is in the form of a bar, it can be inserted into the sample tube 150 in a form provided. However, if the test material 1 is of a carrier type, only the polymer material is taken out of the rigid core, To produce uniformly mixed test materials.

만약, 상기 시험재료(1)의 직경이 상기 시료관(15)의 직경보다 클 경우, 저항 없이 삽입될 크기로 다듬어 삽입한다.If the diameter of the test material (1) is larger than the diameter of the sample tube (15), it is inserted into the size to be inserted without resistance.

또한, 상기 시험재료(1)가 주사기나 캡슐로 제공될 경우 포장을 벗겨내고 삽입한다.Further, when the test material (1) is provided as a syringe or a capsule, the package is peeled and inserted.

또한, 상기 시료관(150)을 상기 가열 챔버(110)의 삽입구(111)에 삽입할 때, 상기 시험재료(1)가 상기 시료 버팀쇠(121)에 접촉하여 강하게 지지되도록 한다.Also, when inserting the sample tube 150 into the insertion port 111 of the heating chamber 110, the test material 1 is brought into contact with the sample staple 121 and strongly supported.

다음, 상기 온도 조절계(120)를 조작하여 상기 가열 챔버(110)가 특정한 온도로 가열되게 하고 온도가 안정화될 때까지 기다린다Next, the temperature controller 120 is operated to heat the heating chamber 110 to a specific temperature and wait until the temperature is stabilized

다음, 상기 제어용 컴퓨터 장치(160)가 제어 파라미터를 입력받아 모터 제어명령을 생성하고, 생성된 모터 제어명령을 상기 제어기(150)로 전송한다.Next, the control computer 160 receives the control parameters, generates a motor control command, and transmits the generated motor control command to the controller 150. [

또한, 상기 온도 조절계(120)가 상기 가열 챔버(110)를 가열하는 과정과 상기 제어용 컴퓨터 장치(160)가 제어 파라미터를 입력받는 과정은 선후가 없다.The process of heating the heating chamber 110 by the temperature controller 120 and the process of receiving the control parameters by the control computer 160 are not preceded.

다만, 상기 온도 조절계(120)가 상기 제어기(150)에 의해 제어될 경우, 상기 제어용 컴퓨터 장치(160)가 제어 파라미터를 먼저 입력받고, 다음, 상기 제어기(150)가 상기 온도 조절계(120)를 제어하여 상기 가열 챔버(110)를 가열한다.When the temperature controller 120 is controlled by the controller 150, the control computer 160 receives the control parameters first and then the controller 150 controls the temperature controller 120 Thereby heating the heating chamber 110.

다음, 상기 제어기(150)가 상기 모터(143)를 제어하여 상기 푸쉬-풀 게이지(130)를 전진시키고 상기 침투봉(131)이 상기 시험재료(1)로 침투되며, 상기 푸쉬-풀 게이지(130)는 측정되는 침투저항을 상기 제어기(150)로 전송한다.Next, the controller 150 controls the motor 143 to advance the push-pull gauge 130 so that the penetration rod 131 penetrates the test material 1, and the push-pull gauge 130 130 transmits the measured penetration resistance to the controller (150).

다음, 상기 제어기(150)는 전송받은 침투저항 값을 상기 제어용 컴퓨터 장치(160)로 전송한다.Next, the controller 150 transmits the transmitted penetration resistance value to the control computer device 160.

그러나, 상기 침투저항은 상기 푸쉬-풀 게이지(130)에서 상기 제어용 컴퓨터 장치(160)로 직접 전송될 수도 있다.However, the penetration resistance may be transferred directly from the push-pull gauge 130 to the controlling computer device 160.

다음, 상기 제어용 컴퓨터 장치(160)가 입력받은 침투저항 값을 상기 침투봉(131)이 특정 위치에 위치할 때의 침투저항 값, 압력 값, 시간 또는 거리 변화에 따른 침투저항 값 그래프, 압력 값 그래프, 텍스트 파일, 엑셀 파일로 가공하여 출력하거나 저장한다.
Next, the infiltration resistance value inputted by the control computer device 160 is compared with a penetration resistance value graph according to a penetration resistance value, a pressure value, a time or a distance change when the infiltration rod 131 is located at a specific position, Graphs, text files, and Excel files are processed and output.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, Various changes and modifications will be possible.

100:열 연화 특성 평가 시스템 110:가열 챔버
111:삽입구 112:관찰 윈도우
120:온도 조절계 121:시료 버팀쇠
122:시료 버팀쇠 스토퍼 130:푸쉬-풀 게이지
131:침투봉 140:마이크로 스테이지
141:스테이지 본체 142:거치 플레이트
143:모터 150:제어기
151:파워 서플라이 152:모터 드라이버
153:모션 컨트롤러 154:DAQ보드
160:제어용 컴퓨터 장치
100: thermal softening property evaluation system 110: heating chamber
111: insertion port 112: observation window
120: Temperature controller 121: Sample staple
122: Sample stopper stopper 130: Push-pull gauge
131: Infiltration rod 140: Microstage
141: stage main body 142: mounting plate
143: motor 150: controller
151: Power supply 152: Motor driver
153: Motion controller 154: DAQ board
160: Control computer device

Claims (12)

시험재료를 삽입할 수 있는 삽입구가 구비되고 상기 삽입구에 삽입된 시험재료로 일정한 온도의 열을 공급하는 가열 챔버;
상기 가열 챔버가 일정한 온도로 가열되게 하는 온도 조절계;
상기 삽입구로 삽입되어 가열된 시험재료와 접촉하는 침투봉이 구비되며 상기 침투봉이 상기 시험재료에 침투될 때, 침투저항을 측정하는 푸쉬-풀 게이지; 및
상기 푸쉬-풀 게이지를 거치하고, 상기 푸쉬-풀 게이지를 전진 또는 후진하여 상기 침투봉이 상기 시험재료에 접촉되거나 접촉해제되게 하는 마이크로 스테이지;를 포함하여 고분자 재료의 열 연화 특성을 평가하는 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템.
A heating chamber provided with an insertion hole into which a test material can be inserted and supplying a predetermined temperature of heat to the test material inserted into the insertion hole;
A temperature controller for heating the heating chamber to a predetermined temperature;
A push-pull gauge having a penetration rod which is inserted into the insertion port and brought into contact with a heated test material, and measures a penetration resistance when the penetration rod is infiltrated into the test material; And
And a microstage for receiving the push-pull gauge and causing the push-pull gauge to move forward or backward so that the penetration rod is brought into contact with or released from the test material, so as to evaluate the thermal softening property of the polymer material Thermal softening characteristics evaluation system.
제 1 항에 있어서,
적어도 일단이 개방되고, 상기 시험재료가 삽입되어 고정되며, 상기 가열 챔버의 삽입구로 삽입되어 상기 시험재료에 열이 공급되게 하는 시료관;을 더 포함하고,
상기 침투봉은 상기 시료관 내부로 삽입되어 상기 시험재료와 접촉하거나 접촉해제되는 것을 특징으로 하는 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템.
The method according to claim 1,
Further comprising a sample tube which is opened at least one end, inserts and fixes the test material, and inserts into the insertion port of the heating chamber to supply heat to the test material,
Wherein the penetration rod is inserted into the sample tube and is in contact with or released from the test material.
제 2 항에 있어서,
상기 시료관은 투명한 관이며, 상기 가열 챔버의 상면에는 상기 삽입구로 삽입된 시험재료를 관찰할 수 있는 관찰 윈도우가 구비되는 특징으로 하는 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the sample tube is a transparent tube and an upper surface of the heating chamber is provided with an observation window for observing the test material inserted into the insertion hole.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마이크로 스테이지:는
스테이지 본체;
상기 스테이지 본체 상에서 평면이동 가능하도록 상기 스테이지 본체와 연결되고 상기 푸쉬-풀 게이지를 거치하는 거치 플레이트; 및
상기 스테이지 본체의 내부에 구비되고 상기 거치 플레이트가 평면이동 하게 하는 모터;를 포함하여 이루어지는 특징으로 하는 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The microstage:
A stage main body;
A mounting plate connected to the stage main body so as to be able to move in a plane on the stage main body and for mounting the push-pull gauges; And
And a motor provided in the stage main body and causing the mounting plate to move in a plane.
제 4 항에 있어서,
상기 모터로 전원을 공급하여 모터의 회전수 및 회전속도를 제어하는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템.
5. The method of claim 4,
Further comprising a controller for supplying power to the motor to control the rotation speed and rotation speed of the motor.
제 5 항에 있어서,
상기 제어기:는,
입력전원을 직류전원으로 변환하는 파워 서플라이;
상기 파워 서플라이의 직류전원을 상기 모터로 공급하는 모터 드라이버;
외부로부터 모터 제어명령을 입력받아 상기 모터 드라이버를 제어함으로써, 상기 모터의 회전수, 회전속도 및 회전방향을 제어하는 모션 컨트롤러; 및
상기 푸쉬-풀 게이지로부터 시간에 따른 침투저항 값을 입력받아 외부로 출력하는 DAQ보드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템.
6. The method of claim 5,
The controller comprising:
A power supply for converting input power to direct current power;
A motor driver for supplying DC power of the power supply to the motor;
A motion controller for receiving the motor control command from the outside and controlling the motor driver to control the number of revolutions, the rotational speed, and the rotational direction of the motor; And
And a DAQ board for receiving a penetration resistance value with time from the push-pull gauge and outputting the value to the outside.
제 6 항에 있어서,
실험자로부터 제어 파라미터를 입력받아 상기 모터 제어명령을 생성하여 상기 모션 컨트롤러로 전송하고, 상기 DAQ보드로부터 시간에 따른 침투저항 값을 입력받아 표시하며, 상기 온도 조절계의 온도를 제어하는 제어용 컴퓨터장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템.
The method according to claim 6,
The control computer device receives a control parameter from an experimenter, generates the motor control command, transmits the control command to the motion controller, receives and displays a penetration resistance value according to time from the DAQ board, and controls a temperature of the temperature controller. A thermally softening property evaluation system for the polymer material.
제 7 항에 있어서,
상기 제어용 컴퓨터장치:는
실험자로부터 상기 온도 조절계의 온도, 상기 모터의 총 회전수, 상기 모터의 속도 및 상기 침투봉이 상기 시험재료에 침투완료된 후의 정지시간을 포함하는 제어 파라미터를 입력받는 제어 파라미터 설정수단;
상기 침투봉이 소정위치에 위치하였을 때, 침투저항 값을 표시하는 침투저항 값 표시수단; 및
상기 침투봉이 소정위치에 위치하였을 때, 침투저항 값을 압력 값으로 변환하여 표시하는 압력 값 표시수단;으로 기능하는 것을 특징으로 하는 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템.
8. The method of claim 7,
The control computer device comprises:
Control parameter setting means for receiving control parameters including the temperature of the temperature controller, the total number of revolutions of the motor, the speed of the motor, and the stop time after the infiltration rod is infiltrated into the test material from the experimenter;
A penetration resistance value display means for indicating a penetration resistance value when the penetration rod is located at a predetermined position; And
And pressure value display means for converting the penetration resistance value into a pressure value and displaying the penetration resistance value when the penetration rod is positioned at a predetermined position.
제 8 항에 있어서,
상기 제어용 컴퓨터장치:는
시간의 흐름에 따른 상기 침투저항 값을 침투저항 값 그래프로 표시하는 침투저항 값 그래프 표시수단; 및
시간의 흐름에 따른 상기 침투저항 값을 상기 침투봉이 이동한 거리에 따른 압력 값으로 변환하여 압력 값 그래프로 표시하는 압력 값 그래프 표시수단;으로 더 기능하는 것을 특징으로 하는 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템.
9. The method of claim 8,
The control computer device comprises:
A penetration resistance value graph display means for displaying the penetration resistance value according to the passage of time in a penetration resistance value graph; And
And a pressure value graph display means for converting the penetration resistance value according to the passage of time into a pressure value according to the distance moved by the penetration rod and displaying the pressure value graph as a pressure value graph. system.
제 9 항에 있어서,
상기 제어용 컴퓨터장치:는
시간의 흐름에 따른 상기 침투저항 값 또는 상기 침투봉이 이동한 거리에 따른 압력 값을 텍스트 파일로 생성하여 저장하는 텍스트 파일 생성 및 저장수단; 및
시간의 흐름에 따른 상기 침투저항 값 또는 상기 침투봉이 이동한 거리에 따른 압력 값을 엑셀 파일로 생성하여 저장하는 엑셀 파일 생성 및 저장수단;으로 더 기능하는 것을 특징으로 하는 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 시스템.
10. The method of claim 9,
The control computer device comprises:
A text file generating and storing means for generating and storing a pressure value corresponding to the penetration resistance value or the distance traveled by the penetration rod in a text file as time passes; And
And an excel file generating and storing means for generating and storing an excel file having a pressure value according to the penetration resistance value or the distance moved by the penetration rod in accordance with the passage of time and storing the excel file as an excel file. system.
제 10 항의 열 연화 특성 평가 시스템의 제어용 컴퓨터 장치를
상기 제어 파라미터 설정수단, 상기 침투저항 값 표시수단, 상기 압력 값 표시수단, 상기 침투저항 값 그래프 표시수단, 상기 압력 값 그래프 표시수단, 상기 텍스트 파일 생성 및 저장수단 및 상기 엑셀 파일 생성 및 저장수단으로 기능하게 하여 고분자 재료의 열 연화 특성을 평가하는 열 연화 특성 평가 프로그램이 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
A control computer device of the thermal softening property evaluation system of claim 10
The penetration resistance value display means, the penetration resistance value graph display means, the pressure value graph display means, the text file creation and storage means, and the Excel file creation and storage means, as the control parameter setting means, the penetration resistance value display means, And evaluating the thermal softening characteristics of the polymeric material.
제 10 항의 열 연화 특성 평가 시스템을 이용하여 열 연화 특성 평가를 수행하는 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 방법으로서,
시험재료를 상기 시료관에 삽입하고, 시험재료가 삽입된 시료관을 상기 가열 챔버의 삽입구에 삽입하는 단계;
상기 온도 조절계가 특정한 온도로 상기 가열 챔버를 가열하고, 시험재료가 연화되며, 상기 제어용 컴퓨터 장치가 상기 제어 파라미터를 입력받아 상기 모터 제어명령을 생성하고, 생성된 모터 제어명령을 상기 제어기로 전송하는 단계;
상기 제어기가 전송된 모터 제어명령에 의해 상기 모터의 회전수 및 회전속도를 제어하고, 상기 푸쉬-풀 게이지가 전진하여 상기 침투봉이 상기 시험재료에 침투되며, 상기 푸쉬-풀 게이지에서 시간에 흐름에 따라 측정된 침투저항이 상기 제어용 컴퓨터 장치로 전송되는 단계; 및
상기 제어용 컴퓨터 장치가 전송된 침투저항을 상기 침투저항 값, 상기 압력 값, 상기 침투저항 값 그래프, 상기 압력 값 그래프, 상기 텍스트 파일 또는 상기 엑셀 파일로 가공하여 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 재료의 열 연화 특성 평가 방법.
A method for evaluating thermal softening properties of a polymer material for evaluating thermal softening characteristics using the thermal softening characteristic evaluation system of claim 10,
Inserting a test material into the sample tube and inserting a sample tube into which the test material is inserted into the insertion port of the heating chamber;
Wherein the temperature controller heats the heating chamber to a specified temperature and softens the test material, the control computer device receives the control parameter to generate the motor control command, and transmits the generated motor control command to the controller step;
Wherein the controller controls the rotational speed and the rotational speed of the motor by a transmitted motor control command and the push-pull gauge advances to penetrate the test material into the test material, Transmitting the measured penetration resistance to the control computer device; And
And processing the penetration resistance transmitted from the control computer device to the penetration resistance value, the pressure value, the penetration resistance value graph, the pressure value graph, the text file, or the Excel file and outputting the penetration resistance value. A method for evaluating thermal softening properties of a polymeric material.
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