KR20160118427A - 압입시험기 - Google Patents

압입시험기 Download PDF

Info

Publication number
KR20160118427A
KR20160118427A KR1020150046126A KR20150046126A KR20160118427A KR 20160118427 A KR20160118427 A KR 20160118427A KR 1020150046126 A KR1020150046126 A KR 1020150046126A KR 20150046126 A KR20150046126 A KR 20150046126A KR 20160118427 A KR20160118427 A KR 20160118427A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
push rod
coupled
sensor assembly
scale bar
sensor
Prior art date
Application number
KR1020150046126A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101670760B1 (ko
Inventor
장희광
지정현
성준호
Original Assignee
(주)프론틱스
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 (주)프론틱스 filed Critical (주)프론틱스
Priority to KR1020150046126A priority Critical patent/KR101670760B1/ko
Publication of KR20160118427A publication Critical patent/KR20160118427A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101670760B1 publication Critical patent/KR101670760B1/ko

Links

Images

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
    • G01N3/40—Investigating hardness or rebound hardness
    • G01N3/42—Investigating hardness or rebound hardness by performing impressions under a steady load by indentors, e.g. sphere, pyramid
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/18—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring depth
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/32—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring the deformation in a solid
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0028—Force sensors associated with force applying means
    • G01L5/0038—Force sensors associated with force applying means applying a pushing force
    • 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
    • G01N2203/0001—Type of application of the stress
    • G01N2203/001—Impulsive
    • 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
    • G01N2203/003—Generation of the force
    • G01N2203/0032—Generation of the force using mechanical 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
    • G01N2203/0058—Kind of property studied
    • G01N2203/0076—Hardness, compressibility or resistance to crushing
    • G01N2203/0078—Hardness, compressibility or resistance to crushing using indentation

Landscapes

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

Abstract

본 발명은, 볼스크류와 스크류너트에 의해 이동되는 슬라이더와 함께 승하강하는 센서어셈블리 본체, 센서어셈블리 본체의 하단에 결합되는 압입자, 센서어셈블리 본체의 상단에 결합되며 압입자가 측정시편에 전달하는 하중을 측정하는 하중센서, 압입자가 측정시편에 압입되는 깊이를 측정하도록, 센서어셈블리 본체에 결합되는 가이드, 가이드가 관통 결합되어 슬라이딩되며 단부가 측정시편에 지지되는 푸시 로드, 푸시 로드에 결합되어 함께 슬라이딩되는 스케일 바, 센서어셈블리 본체에 결합되어 스케일 바의 위치를 감지하는 변위센서가 구비되어 있는 변위측정기를 포함하는 압입시험기를 제공한다.

Description

압입시험기{Apparatus for Indentation Test}
본 발명은 압입시험기에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 압입시험 중 진동과 공진으로 발생되는 변위 측정 오차를 줄임으로써 기계적 물성평가에 유리하면서도 압입시험에 있어서 적용하는 박막이나 마이크로소자와 같은 미소 영역에서부터 대형 구조물에 이르기까지 광범위한 시편에 적용이 가능하게 할 수 있는 압입시험기에 관한 것이다.
일반적으로, 압입시험기를 이용한 재료 물성 평가 방법은 현재 상당한 주목을 받고 있는 방법으로서, 압입시험기를 이용하는 방법의 가장 큰 장점은 시편의 준비과정이 매우 간단하다는 점이다.
기존의 재료 물성 측정을 위한 표준 시험 방법, 예컨대 인장시험법과 같은 경우에는 시편을 가공하는 것과 재료 시험기에 장착하는 것, 시편의 변형량을 정밀하게 측정하는 것이 매우 어려운 작업이므로, 박막의 물성을 정확히 측정하는 것은 쉽지 않은 일이다.
반면, 압입시험기는 재료에 압입자를 침투시키면서 하중과 변위를 정밀하게 측정하여 재료의 물성을 평가하는 방법으로서, 시편 가공 과정 및 시편 장착 과정이 매우 간단하다는 장점이 있기 때문에 재료 물성 평가에 자주 이용되고 있다.
또한, 소재의 소정변형이나 열응력으로 발생하는 잔류응력은 재료의 피로강도, 파괴 물성 등의 기계적 성질을 떨어뜨리고 후가공을 곤란하게 하는 등 여러 문제점을 야기한다. 특히, 근자에 들어 사용이 급증한 박막소재의 경우, 이종 소재 접합부 계면에서 발생한 잔류응력이 기계적 물성을 좌우하는 중요한 요소로 보고되었으며 벌크 소재에 있어서도 용접중에 발생한 잔류응력의 중요성은 이미 알려져 있다.
도 1은 종래의 압입시험기를 나타내는 부분단면도이다.
도 1에 개시된 대한민국 등록특허(10-1117661)의 압입시험기는, 시험기 본체 내측에 설치되는 구동기(105), 구동기(105)의 축과 커플링(125)으로 연결되어 회전하는 볼스크류(130), 볼스크류(130)와 볼을 매개로 결합되는 스크류너트(115), 스크류너트(115)와 연동되게 결합되어 회전축을 따라서 슬라이딩되는 실린더를 포함하는 슬라이더(137), 슬라이더(137)와 연동되도록 슬라이더(137)의 하측에 압입자 홀더(150)를 매개로 결합되어 측정시편에 압입 하중을 가하는 압입자(155), 실린더(135)의 하측에 결합되어 슬라이더(137)의 슬라이딩시 압입자(155)가 측정시편에 전달하는 하중을 측정하는 하중센서(145), 슬라이더(137)의 슬라이딩시 압입자(155)가 측정시편에 압입되는 깊이를 측정하도록 메인센서부(170)와 센서홀더(165) 및 센서팁(160)으로 구성되는 변위측정기(173)등을 포함하여 구성된다.
이와 같은 기존의 압입시험기들은 압입시험 중 변위측정기에 전달되는 진동과 공진으로 인해 발생되는 변위 측정 오차가 커서 별도로 오차를 제거해야 하는 등의 복잡한 추가 과정이 필요한 문제점이 있었다.
또한, 변위 측정 오차의 범위를 벗어나게 되면 압입시험기가 손상되거나 오차가 심한 시험이 진행되게 되고 특히, 박막이나 마이크로소자와 같은 미소 영역을 대상으로 하는 압입시험 결과에 대해서 신뢰성을 확보할 수 없게 되는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 압입시험 중 진동과 공진으로 발생되는 변위 측정 오차를 줄임으로써 기계적 물성평가에 유리하면서도 압입시험에 있어서 적용하는 박막이나 마이크로소자와 같은 미소 영역에서부터 대형 구조물에 이르기까지 광범위한 시편에 적용이 가능하게 하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 볼스크류와 스크류너트에 의해 이동되는 슬라이더와 함께 승하강하는 센서어셈블리 본체, 센서어셈블리 본체의 하단에 결합되는 압입자, 센서어셈블리 본체의 상단에 결합되며 압입자가 측정시편에 전달하는 하중을 측정하는 하중센서, 압입자가 측정시편에 압입되는 깊이를 측정하도록, 센서어셈블리 본체에 결합되는 가이드, 가이드가 관통 결합되어 슬라이딩되며 단부가 측정시편에 지지되는 푸시 로드, 푸시 로드에 결합되어 함께 슬라이딩되는 스케일 바, 센서어셈블리 본체에 결합되어 스케일 바의 위치를 감지하는 변위센서가 구비되어 있는 변위측정기를 포함하는 압입시험기를 제공한다.
또한, 본 발명은 볼스크류와 스크류너트에 의해 이동되는 슬라이더와 함께 승하강하는 센서어셈블리 본체, 센서어셈블리 본체의 하단에 결합되는 압입자, 센서어셈블리 본체의 상단에 결합되며 압입자가 측정시편에 전달하는 하중을 측정하는 하중센서, 압입자가 측정시편에 압입되는 깊이를 측정하는 변위측정기를 포함하되, 변위측정기는, 센서어셈블리 본체가 관통 결합되는 변위센서 본체, 변위센서 본체에 결합되는 가이드, 가이드에 관통 결합되어 슬라이딩되며 단부가 측정시편에 지지되는 푸시 로드, 푸시 로드에 결합되어 함께 슬라이딩되는 스케일 바, 변위센서 본체에 결합되어 스케일 바의 위치를 감지하는 변위센서를 포함하는 압입시험기를 제공한다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 의하면 압입시험 중 진동과 공진으로 발생되는 변위 측정 오차를 줄임으로써 기계적 물성평가에 유리하면서도 압입시험에 있어서 적용하는 박막이나 마이크로소자와 같은 미소 영역에서부터 대형 구조물에 이르기까지 광범위한 시편에 적용이 가능하게 할 수 있는 효과가 있게 된다.
도 1은 종래의 압입시험기를 나타내는 부분단면도;
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 압입시험기를 나타내는 부분단면도;
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 압입시험기 중 일부를 나타내는 사시도;
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 압입시험기 중 일부를 나타내는 분해사시도;
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 압입시험기 중 일부를 나타내는 부분단면도;
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 압입시험기 중 일부를 나타내는 단면도;
도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 의한 압입시험기 중 일부를 나타내는 사시도;
도 8은 본 발명의 다른 일실시예에 의한 압입시험기 중 일부를 나타내는 분해사시도;
도 9와 도 10은 본 발명의 다른 일실시예에 의한 압입시험기 중 일부를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 압입시험기를 나타내는 부분단면도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 압입시험기 중 일부를 나타내는 사시도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 압입시험기 중 일부를 나타내는 분해사시도, 도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 압입시험기 중 일부를 나타내는 부분단면도, 도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 압입시험기 중 일부를 나타내는 단면도, 도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 의한 압입시험기 중 일부를 나타내는 사시도, 도 8은 본 발명의 다른 일실시예에 의한 압입시험기 중 일부를 나타내는 분해사시도, 도 9와 도 10은 본 발명의 다른 일실시예에 의한 압입시험기 중 일부를 나타내는 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 압입시험기는 볼스크류(130)와 스크류너트(115)에 의해 이동되는 슬라이더(137)와 함께 승하강하는 센서어셈블리 본체(201), 센서어셈블리 본체(201)의 하단에 결합되는 압입자(205), 센서어셈블리 본체(201)의 상단에 결합되며 압입자(205)가 측정시편에 전달하는 하중을 측정하는 하중센서(203), 압입자(205)가 측정시편에 압입되는 깊이를 측정하도록, 센서어셈블리 본체(201)에 결합되는 가이드(213), 가이드(213)가 관통 결합되어 슬라이딩되며 단부가 측정시편에 지지되는 푸시 로드(211), 푸시 로드(211)에 결합되어 함께 슬라이딩되는 스케일 바(217), 센서어셈블리 본체(201)에 결합되어 스케일 바(217)의 위치를 감지하는 변위센서(215)가 구비되어 있는 변위측정기(210)를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 의한 압입시험기에서, 하중센서(203)와 변위센서(215)가 결합되어 있는 센서어셈블리 본체(201)는 슬라이더(137)와 함께 승하강하도록 시험기 본체의 내부에서 슬라이더(137)와 결합된다.
여기서, 슬라이더(137)는 구동기(105)의 축과 커플링(125)으로 연결되어 회전하는 볼스크류(130), 볼스크류(130)와 볼을 매개로 결합되는 스크류너트(115), 스크류너트(115)와 연동되게 결합되어 회전축을 따라서 슬라이딩되는 실린더(135)를 포함하여 구성된다.
따라서, 구동기(105)가 작동되면 구동기(105)의 축과 연결된 볼스크류(130)가 회전하게 되고, 이때 볼스크류(130)와 볼을 매개로 결합된 스크류너트(115)가 회전하면서 볼스크류(130)의 회전축을 따라서 상하로 슬라이딩하게 되고, 스크류너트(115)의 하측에 연결부재 등을 매개로 압입 결합된 실린더(135)도 같이 상하로 이동하면서, 센서어셈블리 본체(201)도 승하강이 이루어지게 되어 있다.
그리고, 센서어셈블리 본체(201)의 하단에는 압입자 홀더(207)를 매개로 압입자(205)가 결합되고, 센서어셈블리 본체(201)의 상단에는 하중센서(203)가 결합되어 압입자(205)가 측정시편에 전달하는 하중을 측정하도록 되어 있다.
센서어셈블리 본체(201)의 측면에는 압입자(205)가 측정시편에 압입되는 깊이를 측정하도록 변위측정기(210)가 결합되는데, 여기서 변위측정기(210)는 센서어셈블리 본체(201)에 결합되는 가이드(213), 가이드(213)가 관통 결합되어 슬라이딩되며 단부가 측정시편에 지지되는 푸시 로드(211), 푸시 로드(211)에 결합되어 함께 슬라이딩되는 스케일 바(217), 센서어셈블리 본체(201)에 결합되어 스케일 바(217)의 위치를 감지하는 변위센서(215)를 포함한다.
가이드(213)는 푸시 로드(211)의 일측과 타측에 배치되어 센서어셈블리 본체(201)에 고정되는 한쌍으로 이루어지는데, 가이드(213) 각각의 내측에는 푸시 로드(211)가 슬라이딩되는 관통홀(213a)이 구비되어 원통형상을 가지며 가이드(213)의 외주면이 센서어셈블리 본체(201)에 지지되며 결합되어 푸시 로드(211)의 승하강시 축방향으로 고정된다.
푸시 로드(211)는 긴 막대 형상으로 형성되어 한쌍의 가이드(213) 각각의 관통홀(213a)에 삽입되며, 압입 시험시 스케일 바(217)와 함께 상하로 승하강하게 된다.
스케일 바(217)는 상하로 배치된 가이드(213)의 사이에서 푸시 로드(211)에 결합되며 내측에 푸시 로드(211)가 결합되는 관통홀(217a)이 구비되어 있고, 일측면에 관통홀(217a)과 연통되는 연통홀(217b)이 형성되어 있어서, 연통홀(217b)에 결합되는 고정부재(미도시)를 매개로 푸시 로드(211)와 고정된다.
이러한 스케일 바(217)의 상단과 상측에 배치된 가이드(213)의 사이에는 압입 시험시 스케일 바(217)와 푸시 로드(211)를 탄성지지하는 탄성부재(219)가 결합되어 있어서, 압입 시험의 반복 시험시 압입 하중이 제거되면 탄성부재(219)에 의해 스케일 바(217)와 푸시 로드(211)가 원위치로 복원되도록 되어 있다.
또한, 스케일 바(217)의 양측면과 이에 대향되는 센서어셈블리 본체(201)의 내부 양측면에는 가이드홈(217c, 201c)이 형성되어 있어서, 가이드홈(217c, 201c)에 결합되는 슬라이딩 지지부재(220)에 의해 스케일 바(217)의 승하강 슬라이딩이 지지되게 되어 있다.
여기서, 슬라이딩 지지부재(220)는 일반 볼베어링이나 니들 베어링 등이 이용될 수 있으며 본 발명에서는 크로스 롤러 베어링을 일예로 도시하였다.
변위센서(215)는 스케일 바(217)와 대향되는 위치에 이격 배치되어 스케일 바(217)의 승하강된 위치를 감지함으로써 압입자(205)의 압입 깊이를 측정하게 되는데, 센서어셈블리 본체(201)의 양측면과 변위센서(215)의 양측면을 지지하는 한쌍의 연결부재(218)에 의해 센서어셈블리 본체(201)에 결합되어 고정된다.
이와 같은 본 발명의 일실시예에서는 승하강시 스케일 바(217)가 푸시 로드(211)에 결합되어 일체로 지지되고, 스케일 바(217)는 변위센서(215) 본체에 슬라이딩 지지부재(220)에 의해 지지되고 있어서, 진동에 의한 떨림이 줄어들고 어느 한쪽으로 치우지지 않고 견고하게 지지되며 승하강이 이루어지게 된다.
이는 아래 표와 같이 종래의 압입시험기에 대한 항복 강도의 표준 편차(26.6 MPa)와 비교하여 본 발명의 압입시험기에 대한 항복 강도의 표준 편차(23.6MPa)와의 차이가 대략 3MPa 로 확연히 줄어드는 것을 알 수 있다.
<종래의 압입시험기 테스트 결과>
Figure pat00001
<본 발명의 압입시험기 테스트 결과>
Figure pat00002
여기서, YS는 항복 강도이고 UTS는 극한 강도이며 단위는 MPa 이다.
한편, 본 발명의 다른 일실시예에 의한 압입시험기는, 볼스크류(130)와 스크류너트(115)에 의해 이동되는 슬라이더(137)와 함께 승하강하는 센서어셈블리 본체(701), 센서어셈블리 본체(701)의 하단에 결합되는 압입자(705), 센서어셈블리 본체(701)의 상단에 결합되며 압입자(705)가 측정시편에 전달하는 하중을 측정하는 하중센서(703), 압입자(705)가 측정시편에 압입되는 깊이를 측정하는 변위측정기(710)를 포함한다.
그리고, 변위측정기(710)는, 센서어셈블리 본체(701)가 관통 결합되는 변위센서 본체(702), 변위센서 본체(702)에 결합되는 가이드(713), 가이드(713)에 관통 결합되어 슬라이딩되며 단부가 측정시편에 지지되는 푸시 로드(711), 푸시 로드(711)에 결합되어 함께 슬라이딩되는 스케일 바(717), 변위센서(715) 본체(702)에 결합되어 스케일 바(717)의 위치를 감지하는 변위센서(715)를 포함한다.
가이드(713)는 푸시 로드(711)의 일측과 타측에 배치되어 센서어셈블리 본체(701)에 고정되는 한쌍으로 이루어진다.
그리고 가이드(713) 각각의 내측에 푸시 로드(711)가 슬라이딩되는 관통홀(713a)이 구비되고 외주면이 센서어셈블리 본체(701)에 결합되어 압입 시험시 압입자(705)와 함께 푸시 로드(711)가 승하강할 때 센서어셈블리 본체(701)에 지지되며 고정된다.
푸시 로드(711)는 긴 막대 형상으로 형성되어 한쌍의 가이드(713) 각각의 관통홀(713a)에 삽입되며, 압입 시험시 스케일 바(717)와 함께 상하로 승하강하게 된다.
스케일 바(717)는 크게 로드결합부(717a)와, 플레이트부(717c) 및 이들을 연결하는 연결부(717b)를 구비하고 있다.
로드결합부(717a)는 상하로 배치된 가이드(713)의 사이에서 푸시 로드(711)에 결합되며 내측에 푸시 로드(711)가 결합되는 관통홀(717e)이 구비되어 있고, 일측에 체결홀(714)이 형성된 플레이트부(717c)는 로드결합부(717a)와 슬라이딩되는 방향과 수직으로 이격되며 양측면이 변위센서 본체(702)의 내측면과 대향되게 형성된다.
그리고, 플레이트부(717c)와 로드결합부(717a)의 단부를 연결하는 연결부(717b)가 구비되는데, 여기서 로드결합부(717a)와 연결부(717b)는 일체로 형성될 수 있으며, 로드결합부(717a) 및 연결부(717b)와 플레이트부(717c) 전체가 일체로 형성될 수도 있다.
그리고, 연결부(717b)에는 로드결합부(717a)의 관통홀(717e)과 연통되는 연통홀(716)이 형성되어 있어서, 연통홀(716)과 체결홀(714)에 결합되는 고정부재를 매개로 푸시 로드(711)와 고정된다.
또한, 변위센서 본체(702)의 일측면에는 연결부(717b)가 푸시 로드(711)와 함께 상하로 승하강될 수 있도록, 상단부가 개구된 가이드 레일(712)이 형성되어 있어서 스케일 바(717)가 푸시 로드(711)와 함께 승하강시 연결부(717b)가 가이드 레일(712)에 지지되어 승하강되게 되어 있다.
이러한 로드결합부(717a)의 상단과 상측에 배치된 가이드(713)의 사이에는 압입 시험시 스케일 바(717)와 푸시 로드(711)를 탄성지지하는 탄성부재(719)가 결합되어 있어서, 압입 시험의 반복 시험시 압입 하중이 제거되면 탄성부재(719)에 의해 스케일 바(717)와 푸시 로드(711)가 원위치로 복원된다.
또한, 플레이트부(717c)의 양측면과 이에 대향되는 변위센서 본체(702)의 내부 양측면에는 가이드홈(717d, 702c)이 형성되어 있어서, 가이드홈(717d, 702c)에 결합되는 슬라이딩 지지부재(720)에 의해 스케일 바(717)의 승하강 슬라이딩 지지된다.
여기서, 슬라이딩 지지부재(720)는 일반 볼베어링이나 니들 베어링 등이 이용될 수 있으며 본 발명에서는 크로스 롤러 베어링을 일예로 도시하였다.
변위센서(715)는 스케일 바(717)와 대향되는 위치에 이격 배치되어 스케일 바(717)의 승하강된 위치를 감지함으로써 압입자(705)의 압입 깊이를 측정하며, 센서어셈블리 본체(701)의 양측면과 변위센서(715)의 양측면을 지지하는 한쌍의 연결부재(718)에 의해 센서어셈블리 본체(701)에 결합되어 고정된다.
그리고, 서로 대향되는 연결부재(718)의 상단과 하단에는 각각 상부 지지부재(723)와 하부 지지부재(725)가 결합된다.
상부 지지부재(723)는 중심부에서 돌출된 돌출단부(723a)를 구비한 "T" 형상으로 형성되며, 양단이 연결부재(718)의 상단과 결합되고 돌출단부(723a)는 상측에 배치된 가이드(713)의 외주면을 지지하며 결합된다.
그리고, 하부 지지부재(725)는 스케일 바(717)의 하단에 지지되어 스케일 바(717)의 하측 위치를 제한하면서 양단이 연결부재(718)와 하단과 결합되며, 이러한 상부 지지부재(723)와 하부 지지부재(725)는 상하 대응되는 위치에 형성되는 체결홀(미부호)을 구비하여 체결부재로 고정될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 다른 실시예에서는 스케일 바(717)가 푸시 로드(711)와 함께 승하강 슬라이딩시 연결부가 가이드 레일(712)에 지지되고, 스케일 바(717)는 변위센서 본체(702)에 슬라이딩 지지부재(720)에 의해 지지되고 상단과 하단이 상부 지지부재(723)와 하부 지지부재(725)에 지지되고 있어서, 진동에 의한 떨림이 줄어들고 어느 한쪽으로 치우지지 않고 견고하게 지지되며 승하강이 이루어지게 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의하면 압입시험 중 진동과 공진으로 발생되는 변위 측정 오차를 줄임으로써 기계적 물성평가에 유리하면서도 압입시험에 있어서 적용하는 박막이나 마이크로소자와 같은 미소 영역에서부터 대형 구조물에 이르기까지 광범위한 시편에 적용이 가능하게 할 수 있는 효과가 있게 된다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
105: 구동기 115: 스크류너트
130: 볼스크류 137: 슬라이더
201: 센서어셈블리 본체 203: 하중센서
205: 압입자 210: 변위측정기
211: 푸시 로드 215: 변위센서
217: 스케일 바 219: 탄성부재
701: 센서어셈블리 본체 703: 하중센서
705: 압입자 710: 변위측정기
711: 푸시 로드 715: 변위센서
717: 스케일 바

Claims (12)

  1. 볼스크류와 스크류너트에 의해 이동되는 슬라이더와 함께 승하강하는 센서어셈블리 본체;
    상기 센서어셈블리 본체의 하단에 결합되는 압입자;
    상기 센서어셈블리 본체의 상단에 결합되며 상기 압입자가 측정시편에 전달하는 하중을 측정하는 하중센서;
    상기 압입자가 측정시편에 압입되는 깊이를 측정하도록, 상기 센서어셈블리 본체에 결합되는 가이드, 상기 가이드가 관통 결합되어 슬라이딩되며 단부가 측정시편에 지지되는 푸시 로드, 상기 푸시 로드에 결합되어 함께 슬라이딩되는 스케일 바, 상기 센서어셈블리 본체에 결합되어 상기 스케일 바의 위치를 감지하는 변위센서가 구비되어 있는 변위측정기;
    를 포함하는 압입시험기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드는 상기 푸시 로드의 일측과 타측에 배치되어 상기 센서어셈블리 본체에 고정되는 한쌍으로 이루어지며, 각각 내측에 상기 푸시 로드가 슬라이딩되는 관통홀이 구비되고 외주면이 상기 센서어셈블리 본체에 결합되는 것을 특징으로 하는 압입시험기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스케일 바는 상기 가이드의 사이에서 상기 푸시 로드에 결합되며 내측에 상기 푸시 로드가 결합되는 관통홀이 구비되고 일측면에 상기 관통홀과 연통되는 연통홀이 형성되어 상기 연통홀에서 고정부재를 매개로 상기 푸시로드와 고정되는 것을 특징으로 하는 압입시험기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스케일 바의 상단과 상기 가이드의 사이에는 상기 스케일 바와 푸시 로드를 탄성지지하는 탄성부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 압입시험기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스케일 바의 양측면과 이에 대향되는 상기 센서어셈블리 본체의 내부 양측면에는 가이드홈이 형성되어 상기 가이드홈에 결합되는 슬라이딩 지지부재에 의해 슬라이딩 지지되는 것을 특징으로 하는 압입시험기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 변위센서는 상기 스케일 바와 대향되는 위치에 이격 배치되며 상기 센서어셈블리 본체의 양측면과 상기 변위센서의 양측면을 지지하는 한쌍의 연결부재에 의해 상기 센서어셈블리 본체에 결합되는 것을 특징으로 하는 압입시험기.
  7. 볼스크류와 스크류너트에 의해 이동되는 슬라이더와 함께 승하강하는 센서어셈블리 본체;
    상기 센서어셈블리 본체의 하단에 결합되는 압입자;
    상기 센서어셈블리 본체의 상단에 결합되며 상기 압입자가 측정시편에 전달하는 하중을 측정하는 하중센서;
    상기 압입자가 측정시편에 압입되는 깊이를 측정하는 변위측정기를 포함하되,
    상기 변위측정기는,
    상기 센서어셈블리 본체가 관통 결합되는 변위센서 본체, 상기 변위센서 본체에 결합되는 가이드, 상기 가이드에 관통 결합되어 슬라이딩되며 단부가 측정시편에 지지되는 푸시 로드, 상기 푸시 로드에 결합되어 함께 슬라이딩되는 스케일 바, 상기 변위센서 본체에 결합되어 상기 스케일 바의 위치를 감지하는 변위센서를 포함하는 압입시험기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가이드는 상기 푸시 로드의 일측과 타측에 배치되어 상기 센서어셈블리 본체에 고정되는 한쌍으로 이루어지며, 각각 내측에 상기 푸시 로드가 슬라이딩되는 관통홀이 구비되고 외주면이 상기 센서어셈블리 본체에 결합되는 것을 특징으로 하는 압입시험기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 스케일 바는 상기 가이드의 사이에서 상기 푸시 로드에 결합되며 내측에 상기 푸시 로드가 결합되는 관통홀이 구비되는 로드결합부와, 상기 로드결합부와 이격되며 양측면이 상기 변위센서 본체의 내측면과 대향되게 형성되는 플레이트부와, 상기 플레이트부와 로드결합부의 단부를 연결하는 연결부가 구비되고, 상기 연결부에는 관통홀과 연통되는 연통홀이 형성되어 상기 연통홀에서 고정부재를 매개로 상기 푸시로드와 고정되는 것을 특징으로 하는 압입시험기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 변위센서 본체의 일측면에는 상기 연결부가 상기 푸시 로드와 함께 상하로 승하강될 수 있도록, 상단부가 개구된 가이드 레일이 형성되어 상기 스케일 바의 승하강시 상기 연결부가 상기 가이드 레일에 지지되어 승하강되는 것을 특징으로 하는 압입시험기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 로드결합부의 상단과 상기 가이드의 사이에는 상기 스케일 바와 푸시 로드를 탄성지지하는 탄성부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 압입시험기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 플레이트부의 양측면과 이에 대향되는 상기 변위센서 본체의 내부 양측면에는 가이드홈이 형성되어 상기 가이드홈에 결합되는 슬라이딩 지지부재에 의해 슬라이딩 지지되는 것을 특징으로 하는 압입시험기.
KR1020150046126A 2015-04-01 2015-04-01 압입시험기 KR101670760B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150046126A KR101670760B1 (ko) 2015-04-01 2015-04-01 압입시험기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150046126A KR101670760B1 (ko) 2015-04-01 2015-04-01 압입시험기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160118427A true KR20160118427A (ko) 2016-10-12
KR101670760B1 KR101670760B1 (ko) 2016-11-01

Family

ID=57173921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150046126A KR101670760B1 (ko) 2015-04-01 2015-04-01 압입시험기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101670760B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107291050A (zh) * 2017-06-09 2017-10-24 南京理工大学 一种直线加载测控系统
KR102031197B1 (ko) * 2019-02-18 2019-11-08 (주)프론틱스 계장화압입시험기

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020076075A (ko) * 2001-03-27 2002-10-09 (주)프론틱스 압입시험기 및 압입시험기를 이용한 압입시험 데이터측정방법, 물성측정방법, 이 물성측정방법을 저장한기록매체
JP2007047068A (ja) * 2005-08-11 2007-02-22 Mitsutoyo Corp 押込み試験機、圧子軸及び変位測定方法
JP2008180669A (ja) * 2007-01-26 2008-08-07 Mitsutoyo Corp 硬さ試験機
KR20110057475A (ko) * 2009-11-24 2011-06-01 (주)프론틱스 마이콤이 내장된 계장화 압입시험기 및 이를 이용한 잔류응력 측정방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020076075A (ko) * 2001-03-27 2002-10-09 (주)프론틱스 압입시험기 및 압입시험기를 이용한 압입시험 데이터측정방법, 물성측정방법, 이 물성측정방법을 저장한기록매체
JP2007047068A (ja) * 2005-08-11 2007-02-22 Mitsutoyo Corp 押込み試験機、圧子軸及び変位測定方法
JP2008180669A (ja) * 2007-01-26 2008-08-07 Mitsutoyo Corp 硬さ試験機
KR20110057475A (ko) * 2009-11-24 2011-06-01 (주)프론틱스 마이콤이 내장된 계장화 압입시험기 및 이를 이용한 잔류응력 측정방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107291050A (zh) * 2017-06-09 2017-10-24 南京理工大学 一种直线加载测控系统
CN107291050B (zh) * 2017-06-09 2019-04-12 南京理工大学 一种直线加载测控系统
KR102031197B1 (ko) * 2019-02-18 2019-11-08 (주)프론틱스 계장화압입시험기
WO2020171502A1 (ko) * 2019-02-18 2020-08-27 (주)프론틱스 계장화압입시험기
CN113454436A (zh) * 2019-02-18 2021-09-28 丰堤克斯有限公司 仪器化压入测试装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR101670760B1 (ko) 2016-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8132447B2 (en) Universal testing machine
EP2363701B1 (en) Improved clamping mechanism for shear testing apparatus
CN109618559B (zh) 补偿机械测试系统
EP3156786B1 (en) Compression heat-generation detector and method therefor
CN211652407U (zh) 一种便携式压痕法力学性能在役测试仪
CN109752242B (zh) 一种压剪试验装置
KR102099399B1 (ko) 내경 측정장치
KR101670760B1 (ko) 압입시험기
CN103792145A (zh) 纸餐盘整体挺度测量方法
KR20180071035A (ko) 연신율 측정장치
KR102031195B1 (ko) 로드셀 변형량을 고려한 압입시험 수행방법
KR102039088B1 (ko) 시편 고정 장치
CN107167381B (zh) 拉压环剪环向渗流试验仪及其系统
RU2357224C1 (ru) Способ испытаний на релаксацию напряжения при изгибе
CN110220810B (zh) 往复滑动摩擦测量测试平台
KR101981275B1 (ko) 압입 충격 시험기
CN107576578B (zh) 一种上加荷装置及基于其上的耐火材料试验加卸荷方法
CN207423643U (zh) 一种耐火材料试验用下加荷装置
CN108918270A (zh) 一种贯入式砂浆强度检测仪校准装置
RU2231041C2 (ru) Микротвердомер
CN210603158U (zh) 一种建筑工程测量装置
CN110726617B (zh) 梯度材料高通量压痕蠕变测试装置
Min et al. Development of in-situ SEM testing apparatus for observing behavior of material at high magnification during tensile test
KR101865582B1 (ko) 인장시험편의 단면적 및 곡률반경 측정장치
CN203299055U (zh) 一种材料蠕变性能测试装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191024

Year of fee payment: 4