KR20150112175A

KR20150112175A - 고속 인장 시험기

Info

Publication number: KR20150112175A
Application number: KR1020140035732A
Authority: KR
Inventors: 이정환; 이정무; 박형권; 김선우
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2015-10-07

Abstract

시편을 인장시키는 가동로드의 속도를 측정할 수 있는 고속 인장 시험기가 개시된다.
개시되는 고속 인장 시험기는 시편의 일단을 고정하는 고정로드; 시편의 타단을 고정하고, 이동 가능한 가동로드; 및 상기 가동로드에 구비되며, 상기 가동로드의 이동속도에 따라 상기 가동로드에 발생하는 전자기 유도 전압의 변화량을 측정하여, 상기 전자기 유도 전압의 변화량을 기초로 상기 가동로드의 이동속도를 측정하는 속도측정부;를 포함한다.
이러한 고속 인장 시험기에 의하면, 시편을 고속으로 인장시키는 가동로드의 실제 작동 속도를 측정함으로써, 인장시험의 정확성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

Description

고속 인장 시험기 {HIGH SPEED TENSILE TESTER}

본 발명은 고속 인장 시험기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시편을 인장시키는 가동로드의 속도를 측정할 수 있는 고속 인장 시험기에 관한 것이다.

통상적으로, 금속재료의 기계적 물성 평가 기법으로 사용되는 대표적인 시험법은 인장시험법으로, 이를 통하여 항복강도, 인장강도, 가공경화지수, 응력계수, 균일연신율 등의 데이터를 구할 수 있다.

이러한 인장시험법은 시험편에 인장력을 작용시켜 전술한 기계적 특성을 산출한다.

한편, 일반적으로 고속 인장 시험기는 시편의 일측을 파지하는 고정그립과, 시편의 타측을 파지하고 고속인장시킬 수 있는 가동그립과, 상기 가동그립을 고속으로 구동시키는 구동부와, 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.

이러한 고속 인장 시험기는 제어부를 통해 입력된 속도로 구동부가 작동하게 된다.

그러나, 종래의 기술에 의한 고속 인장 시험기는 제어부를 통해 속도가 입력되지만 가동그립의 속도를 가시화할 수 있는 장치가 없어서, 실제 입력된 가동그립의 속도가 구현이 되었는지 확인할 수 없다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 일 측면으로서, 시편을 인장시키는 가동로드의 실제 작동 속도를 정확하게 측정할 수 있는 고속 인장 시험기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 시편의 일단을 고정하는 고정로드; 시편의 타단을 고정하고, 이동 가능한 가동로드; 및 상기 가동로드에 구비되며, 상기 가동로드의 이동속도에 따라 상기 가동로드에 발생하는 전자기 유도 전압의 변화량을 측정하여, 상기 전자기 유도 전압의 변화량을 기초로 상기 가동로드의 이동속도를 측정하는 속도측정부;를 포함하는 고속 인장 시험기를 제공한다.

일 실시예에서, 상기 속도측정부는 상기 가동로드에 길이방향으로 권취된 코일; 상기 가동로드가 통과하도록 구성되며, 상기 코일의 주변에 자기장을 형성시키는 마그네트; 및 상기 코일에 연결되어 상기 코일의 전압 변화량을 측정하는 측정수단;을 포함할 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 상기 마그네트를 지지하는 지지판이 더 포함될 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 상기 측정수단은 상기 코일의 양쪽 끝단에 연결되어 상기 코일의 전압을 측정하는 전압계로 구성될 수 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 시편을 고속으로 인장시키는 가동로드의 실제 작동 속도를 측정함으로써, 인장시험의 정확성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 인장 시험기의 정면도.
도 2는 도 1에 도시된 고속 인장 시험기의 속도측정부의 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 고속 인장 시험기의 가동로드가 가동된 경우의 속도측정부의 사시도.
도 4는 도 1에 도시된 고속 인장 시험기의 가동속도에 따른 전압 변화량의 차이를 나타내는 그래프.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 인장 시험기(100)에 대해서 살펴본다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 인장 시험기(100)는 장치는 장치프레임(110), 고정로드(120), 가동로드(130) 및 속도측정부(140)를 포함할 수 있다.

상기 장치프레임(110)은 후술할 고정로드(120), 가동로드(130) 및 속도측정부(140)가 설치되는 구조물로서, 일 실시예에서, 상부프레임(112), 하부프레임(114) 및 기둥프레임(116)으로 구성될 수 있다.

여기서, 상기 상부프레임(112)은 후술할 고정로드(120)가 고정되는 부분에 해당하며, 상기 하부프레임(114)은 상기 상부프레임(112)의 하방에 배치되며 내부공간을 구비하는 박스형태의 부재로 구성될 수 있다.

하부프레임(114)의 내부에는 후술할 가동로드(130)를 구동시키는 구동부(미도시)와, 상기 구동부를 제어하는 제어부(미도시)가 구비될 수 있다.

또한, 상기 기둥프레임(116)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상부프레임(112)과 하부프레임(114) 간에 연결되어, 상부프레임(112)을 하부프레임(114)의 상방에 지지시킬 수 있다.

또한, 상기 고정로드(120)는 상기 상부프레임(112)에 고정될 수 있다. 이러한 고정로드(120)는 시편의 일단을 고정할 수 있다.

일 실시예에서, 고정로드(120)는 상부프레임(112)의 하방으로 연장된 바 형태의 부재로 구성되고, 끝단에 시편의 일단을 파지할 수 있는 그립(125)을 구비할 수 있다.

또한, 상기 가동로드(130)는 하부프레임(114)에 구비된 구동부(미도시)에 설치되어, 상하로 왕복이동 가능하도록 구성된다.

이러한 가동로드(130)는 고정로드(120)의 직하방에 배치될 수 있으며, 하부프레임(114)의 상방으로 연장된 바 형태의 부재로 구성되고, 끝단에 시편의 타단을 파지할 수 있는 그립(135)을 구비할 수 있다.

한편, 상기 속도측정부(140)는 가동로드(130)의 동작에 연동하여 가동로드(130)의 속도를 측정할 수 있다.

이러한 속도측정부(140)는 가동로드(130)의 이동속도에 따라 가동로드(130)에 발생하는 전자기 유도 전압의 변화량을 측정하여, 측정한 전자기 유도 전압의 변화량을 기초로 가동로드(130)의 이동속도를 측정할 수 있다.

즉, 속도측정부(140)는 도체가 자기장 내에서 이동할 때 도체에 발생하는 전자기 유도 전압의 변화량을 이용하여 도체의 이동속도를 측정할 수 있도록 구성될 수 있다.

이를 위해, 일 실시예에서, 속도측정부(140)는 코일(142), 마그네트(144), 지지판(146) 및 측정수단(148)을 포함할 수 있다.

상기 코일(142)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 가동로드(130)에 길이방향으로 권취될 수 있다. 이러한 코일(142)은 가동로드(130)의 몸체에 권취되어 가동로드(130)와 일체로 거동할 수 있다.

또한, 상기 마그네트(144)는 가동로드(130) 및 코일(142)이 통과하도록 구성되며, 코일(142)의 주변에 자기장을 형성시킬 수 있다.

일 실시예에서, 마그네트(144)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 가동로드(130)의 양측에 배치되어 코일(142)의 이동방향에 대해 수직방향으로 자기장을 형성시키는 영구자석으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 전자석으로 구성될 수도 있다.

또한, 상기 지지판(146)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 마그네트(144)가 설치되는 부분으로서, 하부프레임(114)에 지지되며 마그네트(144)가 고정될 수 있는 구조물로서 기능할 수 있다.

한편, 상기 측정수단(148)은 코일(142)에 전기적으로 연결되어 코일(142)의 전압 변화량을 측정할 수 있다.

일 실시예에서, 측정수단(148)은 코일(142)의 양쪽 끝단에 연결되어 코일(142)의 전압을 측정하는 전압계로 구성될 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 인장 시험기(100)의 속도 측정 동작에 대해서 설명한다.

구동부에 의해 가동로드(130)가 고속으로 동작하면, 가동로드(130)에 권취된 코일(142)이 마그네트(144)에 의해 형성된 자기장을 통과하게 된다. 이때, 코일(142)에는 자기장에 의한 전자기 유도 전압이 발생하게 된다.

여기서, 측정수단(148)은 코일(142)에 발생한 전압의 변화량을 측정하여, 전압의 변화량을 기초로 가동로드(130)의 이동속도를 측정할 수 있다.

참고로, 가동로드(130)의 변위에 따른 코일(142)의 전압 변화는 도 4에 도시된 그래프의 형태로 나타날 수 있다.

여기서, 가동로드(130)의 이동속도에 따라 전압 변화량에 차이가 생기게 된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 가동로드(130)의 이동속도가 빠를수록 많은 양의 유도전압이 코일(142)에 발생하게 되어 그래프의 기울기가 커지게 된다.

이와 같이 가동로드(130)의 이동속도에 따른 전압 변화량을 기초로 측정부는 가동로드(130)가 작동된 실제 속도를 측정할 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 인장 시험기(100)는 가동로드(130)가 실제로 동작한 속도를 측정함으로써, 제어부에 입력된 속도가 구현되었는지를 사용자가 확인할 수 있도록 할 수 있으며, 이를 통해, 인장 시험의 정확도가 향상되는 장점이 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.

100 : 고속 인장 시험기
110 : 장치프레임
112 : 상부프레임
114 : 하부프레임
116 : 기둥프레임
120 : 고정로드
130 : 가동로드
140 : 속도측정부
142 : 코일
144 : 마그네트
146 : 지지판
148 : 측정수단

Claims

시편의 일단을 고정하는 고정로드;
시편의 타단을 고정하고, 이동 가능한 가동로드; 및
상기 가동로드에 구비되며, 상기 가동로드의 이동속도에 따라 상기 가동로드에 발생하는 전자기 유도 전압의 변화량을 측정하여, 상기 전자기 유도 전압의 변화량을 기초로 상기 가동로드의 이동속도를 측정하는 속도측정부;
를 포함하는 고속 인장 시험기.
제1항에 있어서,
상기 속도측정부는,
상기 가동로드에 길이방향으로 권취된 코일;
상기 가동로드가 통과하도록 구성되며, 상기 코일의 주변에 자기장을 형성시키는 마그네트; 및
상기 코일에 연결되어 상기 코일의 전압 변화량을 측정하는 측정수단;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 인장 시험기.
제2항에 있어서,
상기 마그네트를 지지하는 지지판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 인장 시험기.
제2항에 있어서,
상기 측정수단은 상기 코일의 양쪽 끝단에 연결되어 상기 코일의 전압을 측정하는 전압계로 구성되는 것을 특징으로 하는 고속 인장 시험기.