KR910003591B1

KR910003591B1 - 재료 시험 기계

Info

Publication number: KR910003591B1
Application number: KR1019880002916A
Authority: KR
Inventors: 미또시 후꾸모또
Original assignee: 마쯔자와 세이끼 가부시끼가이샤; 마쯔자와 히로유끼
Priority date: 1987-03-19
Filing date: 1988-03-19
Publication date: 1991-06-07
Also published as: KR880011582A; EP0289127A3; EP0289127A2; US4896339A

Abstract

내용 없음.

Description

재료 시험 기계

제 1a 도 내지 제 1c 도는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 재료 시험 기계의 기계 시스템을 개략적으로 도시한 부분 단면도.

제 2 도는 제1실시예의 전기 시스템을 도시한 블럭도.

제 3a 도 내지 제 3k 도는 제 1 실시예의 작동을 설명하기 위한 다이어그램.

제 4a 도 내지 제 4c 도는 본 발명의 제 5 실시예에 의한 재료 시험 기계의 기계 시스템을 개략적으로 도시한 부분 단면도.

제 5 도는 제 5 실시예의 전기 시스템을 도시한 블럭도.

제 6a 도 내지 제 6w 도는 제 5 실시예의 작동을 설명하기 위한 다이어그램.

제 7a 도 내지 제 7c 도는 본 발명의 제 9 실시예에 의한 재료 시험 기계의 기계 시스템을 개략적으로 도시한 부분 단면도.

제 8a 도 내지 제 8c 도는 본 발명의 제 13 실시예에 의한 재료 시험 기계의 기계 시스템을 개략적으로 도시한 부분 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 시편 3 : 시편 테이블

13 : 안내 슬리브 14 : 단부판

25 : 인덴터 가압 슬리브 32 : 인덴터

33 : 첨단부 43 : 모터

48 : 정지 스위치 61 : 변위 검출기

61b : 자기부품 74 : 코일 스프링

91 : 프로세서 94 : 제어회로

본 발명은 재료(이후 시편이라 함)의 표면에 인덴터를 가압하므로써 예정 깊이의 압입 자국을 형성하여 재료의 경도, 인장, 강도, 항복 응력, 영률, 크리프 강도 등(이후 단순히 재료의 경도라 함)을 측정하는 재료 시험 기계에 관한 것이다. 보다 상세히 설명하면, 본 발명은 인덴터를 시편상에 예정 깊이만큼 가압할 때 시편상의 압력의 제 1 예정값에 대응하는 시편의 인덴터 관통량과, 인덴터를 시편으로부터 제거했을 때 시편상의 압력의 제 2 값 또는 상기 제 1 예정값에 대응하는 관통량 모두 또는 그중 하나를 사용하여 시편의 경도를 측정하는 재료 시험 기계에 관한 것이다.

이러한 형태의 재료 시험 기계에는, 시편을 지지하는 시편 테이블과, 압입 자국을 형성하도록 시편에 압입하기 위한 인덴터와, 시편안으로 인덴터를 가압하기 위한 인덴터 가압부재와, 인덴터로부터 시편상의 압력을 검출하기 위한 인덴터 가압력 검출 수단과, 시편안으로의 인덴터의 관통량을 검출하기 위한 관통량 검출 수단을 장착하고 있다. 이러한 재료 시험 기계에 있어서, 관통량 검출 수단은 고정자와 가동 요소를 설치한 변위 검출기를 갖는다. 고정자는 인덴터와 시편 테이블중 하나에 고정되고, 가동 요소는 한 단부에서 다른 하나에 접촉된다.

이러한 재료 시험 기계로써, 인덴터가 시편안으로 가압되어 시편에 압입 자국을 형성할 때 뿐만 아니라 인덴터가 시편으로부터 떨어질때도, 시편상의 압력은 인덴터 가압력 검출 수단으로부터의 검출 출력을 사용하여 측정할 수 있으며, 시편으로의 인덴터의 관통량을 관통량 검출 수단으로부터의 검출 출력을 사용하여 측정할 수 있다. 따라서, 시편의 경도를 측정할 수 있다.

그러나, 종래의 재료 시험 기계에 있어서는, 인덴터 가압력 검출수단의 구조가 복잡하고 기계의 전체 크기와 그 제조 경비의 감소에 따른 제한이 필요하였다.

또한 종래 기계에 의하면, 관통량 측정 수단의 변위 검출기의 고정자가 시편 테이블에 고정되거나, 그 가동 요소의 자유 단부가 테이블과 접촉되도록 지지되기 때문에, 변위 검출기로부터의 검출 출력은 시편이 테이블에 고정되는 상태와 시편 테이블 표면의 상태에 영향을 받았다. 또한, 관통량 검출 수단의 변위 검출기로부터의 검출 출력은 인덴터로부터의 시편의 압력에 의해 발생된 테이블 표면에 대한 시편 표면의 하향에 따른 오차를 포함한다. 따라서, 시편으로의 인덴터의 관통량은 고 정밀도로 측정할 수가 없다.

따라서, 종래의 재료 시험 기계는 시편의 경도를 정밀하게 측정할 수가 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 상기 단점을 제거한 신규의 재료 시험 기계를 제공하는데 있다.

본 발명의 재료 시험 기계는, 종래의 재료 시험 기계의 경우와 같이, 시편을 지지하는 시편 테이블과, 시편으로 압입되어 시편에 압입 자국을 형성하는 인덴터와, 시편안으로 인덴터를 가압하는 인덴터 가압부재와, 인덴터로부터 시편상의 압력을 검출하기 위한 인덴터 가압력 검출 수단과, 시편안으로 인덴터의 관통량을 검출하는 관통량 검출 수단으로 구성된다.

본 발명의 한 특징에 의하면, 인덴터 가압력 전달부재는 인덴터 가압부재와 인덴터 사이에 끼워지고, 이 전달 수단은 탄성 재료로 제조된다. 또한, 인덴터 가압력 검출 수단은 변위 검출기를 포함하고, 이는 인덴터와 인덴터 가압부재중 어느 하나에 고정된 고정자와 그 단부에서 다른 하나에 접촉하는 가동요소를 갖고 있다. 이러한 구조에 의해, 인덴터는 인덴터 가압력 전달부재를 통해 시편안으로 인덴터 가압부재에 의해 가압되어질 수 있다. 이러한 경우, 탄성 재료로 제조된 전달부재는 인덴터가 인덴터 가압부재에 의해 가압될때 압축된다. 탄성 전달부재의 압축량은 인덴터에 의한 시편상의 압력에 대응한다. 한편, 인덴터 가압력 검출 수단으로써 작용하는 변위 검출기는 탄성부재의 압축량을 탐지하고 인덴터 가압력 검출 출력으로써의 검출 출력을 발생한다.

그러나, 본 발명의 재료 시험 기계는, 인덴터 가압력 검출 수단이 인덴터와 인덴터 가압부재중 어느 하나에 고정된 고정자와 다른 하나와 접촉하는 자유단부를 갖는 가동요소를 구비한 변위 검출기만을 포함하고, 변위 검출기가 인덴터에 의해 시편상의 압력을 나타내는 인덴터 가압력 검출 출력을 발생하는 간단한 구조를 갖는다.

따라서, 본 발명의 재료 시험 기계는 종래의 재료 시험 기계보다 적게, 그리고 저렴한 경비로 구성할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 관통량 검출 수단은 시편과 접촉하는 접촉자와, 고정자와 가동요소를 갖는 변위 검출기를 포함한다. 고정자는 인덴터와 접촉자중 어느 하나에 고정되고, 가동요소는 다른 하나와 접촉되도록 지지된 자유단부를 갖는다. 따라서, 상기 변위 검출기로부터 얻어진 시편으로의 인덴터 관통량은 시편 테이블이 어떠한 표면을 갖는지, 그리고 시편이 테이블에 어떻게 고정되었는지에 상관없이 얻을 수 있다. 따라서, 관통량 검출 수단으로부터의 검출 출력에 의해 측정된 시편으로의 인덴터의 관통량을 고 정밀도로 얻을 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 관통량 검출 수단은 (가) 인덴터를 가압하기 위한 인덴터 가압부재의 이동에 반응하여 펄스 행렬을 발생하는 펄스 발생 수단과, (나) 시편상의 압력이 제1값으로부터 제2값으로 변화될 때까지 펄스 행렬을 계산하도록 인덴터 가압력 검출 수단으로부터의 출력에 반응하는 계산 수단을 포함한다. 계산 수단은 인덴터가 시편에 압입 자국을 형성하도록 가압될때 시편상의 압력의 제 1 예정값에 대응하는 관통량 검출 출력을 발생한다. 따라서, 관통량 검출 출력은 매우 간단한 구조로써 관통량 검출 수단에 의해 얻을 수 있다. 따라서, 시편으로의 인덴터의 관통량을 사용하는 시편의 경도 측정은 간단한 구조로 얻을 수 있다.

본 발명의 또다른 특징에 의하면, 관통량 검출 수단은, (가) 인덴터를 가압하기 위한 제1방향에서의 인덴터 가압부재의 이동에 반응하는 펄스의 제1행렬을 발생하고, 제1방향에서의 이동후에 제1방향에 반대되는 제2방향에서의 인덴터 가압부재의 이동에 반응하는 펄스의 제2행렬을 발생하는 펄스 발생 수단과, (나) 인덴터로부터의 시편상의 압력이 제1값으로부터 제2값으로 변화할 때까지의 펄스의 제1행렬을 제2계산 값으로써, 그리고 인덴터로부터의 시편상의 압력이 제 2 값으로부터 제 1 값으로 변화할 때까지의 펄스의 제 2 행렬을 제 2 계산값으로써, 계산하도록 인덴터 가압력 검출 수단으로부터의 출력에 반응하는 동시에 제1 및 제2계산값 사이의 차이에 대응하는 계산값을 얻는 계산 수단을 포함한다. 계산 수단은, 인덴터가 시편상에 가압되어 시편상에 압입자국을 형성할 때의 시편상의 압력의 제1예정값에 대응하는 시편안으로의 인덴터의 관통량과, 인덴터가 시편으로부터 떨어질 때의 시편상의 압력의 상기 제1값에 대응하는 관통량과의 차이를 나타내는 관통량 검출 출력을 발생한다. 따라서, 관통량 검출 수단은 상기의 차이를 나타내는 관통량 검출 출력을 간단한 구조로써, 발생시킨다.

따라서, 상기 차이를 나타내는 관통량 검출 출력을 사용하는 시편의 경도 측정이 간단한 구조로 얻을 수 있다.

본 발명에 의한 또다른 특징에 의하면, 관통량 검출 수단은 (가) 인덴터를 가압하기 위한 제1방향으로의 인덴터 가압부재의 이동에 반응한 펄스의 제1행렬과 제1방향에 반대되는 제2방향으로의 인덴터의 이동에 반응한 펄스의 제2행렬을 발생시키는 펄스 발생 수단과, (나) 인덴터 가압부재나 인덴터중 어느 하나와 시편 표면과 접촉하도록 지지된 자유 단부를 갖는 접촉자와, (다) 인덴터 가압부재와 인덴터중 하나와 시편 표면 및 접촉자상에 각각 설치된 제1 및 제2접점을 갖는 스위치와, (라) 인덴터로부터 시편상의 압력이 제1값으로부터 제2값으로 변할때까지의 펄스의 제1행렬을 제1계산값으로써, 그리고 인덴터로부터 시편상의 압력이 제2값으로부터 제1값으로 변할때까지의 펄스의 제2행렬을 제2계산값으로써, 계산하도록 인덴터 가압력 검출 수단으로부터의 출력에 반응하고, 스위치 온 상태 동안에, 펄스의 제1행렬을 제3계산값으로써, 그리고 펄스의 제2행렬을 제4계산값으로써, 계산하고, 제3 및 제4계산값 사이의 차이에 의해 보정된 제1 및 제2계산값 사이의 차이의 계산값을 얻는 계산 수단을 포함한다. 계산 수단은, 인덴터가 시편안으로 가압하여 그 안에 압입 자국을 형성할 때 시편상의 압력의 제1예정값에 대응하는 시편안으로의 인덴터의 관통량과, 인덴터가 시편으로부터 떨어질때 시편상의 압력의 상기 제1값에 대응하는 관통량의 차이를 나타내는 관통량 검출 출력을 발생한다. 이러한 경우에, 계산 수단으로부터 얻어진 검출 출력은 인덴터에 의해 시편의 가압에 따라 시편 테이블에 대한 시편 표면의 하향에 의해 발생되는 오차가 없다.

따라서, 시편안으로의 인덴터의 관통량을 나타내는 관통량 검출 출력을 오차를 포함하지 않고 간단한 구조로 얻을 수 있다.

따라서, 오차가 없는 관통량 검출 출력을 사용하는 시편의 경도 측정을 간단한 구조로 얻을 수 있다.

[실시예 1]

먼저 제 1a 도 내지 제 1c 도, 제 2 도 그리고 제 3a 도 내지 제 3c 도에 의해, 본 발명의 재료 시험 기계의 제1실시예를 상세히 설명한다.

제 1a 도 내지 제 1c 도에서, 도면부호(3)는, 평면(1a)을 갖는 시편(1)이 놓여지는, 평면(3a)이 있는 시편 테이블이다. 시편 테이블(3)은 나사 지지축(4)의 자유 단부상에 단일 구조로써 장착되며, 그 평면(3a)은 나사 지지축(4)의 축에 수직인 평면에 유지된다. 나사 지지축(4)은 베이스(2)에 드릴 가공하여 테이퍼된 수직 나사 구멍(5)안에 나사 결합되고, 너트(6)에 의하여 그곳에 고정된다. 따라서, 시편 테이블(3)은 평면(3a)이 수평으로 지지된 채로 베이스(2)에 수직으로 이동 가능한 방법으로 지지된다.

베이스(2)는 이와 일체로 형성된 직립 포스트(11)를 갖는다. 포스트(11)는 그 자유 단부에 그와 단일 구조로써 형성되고 수평으로 연장된 지지 아암(12)을 갖는다. 지지 아암(12)은 또한 그 자유 단부에 그와 단일 구조를 형성하고 수직으로 연장되어 후술될 인덴터 가압 슬리브(25)를 안내하기 위한 안내 슬리브(13)를 갖는다.

안내 슬리브(13)는 그 상단부에서 관통하여 형성된 구멍(15)을 갖는 단부판(14)으로 밀폐되지만 그 하단부는 개방되어 있다. 안내 슬리브(13)는 나사 지지축(4)과 축방향으로 정렬되며, 시편 테이블(3) 위에 위치한다.

도면부호(17)는 구동축을 나타내며, 구동축은 안내 슬리브(13)안에 회전 가능하게 수용되지만, 축 방향으로는 이동되지 않는다. 구동축(17)은 단일 구조로써 안내 슬리브(13)의 내경보다 작은 외경을 갖는 나사 축부(17a)와, 안내 슬리브(13)의 단부판(14)의 구멍(15)의 내경보다 큰 외경을 갖는 플랜지(17b)와, 구멍(15)의 내경과 거의 같은 외경을 가지며 그 자유 단부면으로부터 연장되어 그 외주면을 절단한 키이 웨이(18)를 갖는 구동 휘일 수용 축부(17c)와, 구동 휘일 수용 축부(17c)보다 작은 외경을 갖는 축부(17d)를 구비하고 있다. 축부(17d)와 구동 휘일 수용 축부(17c)는 플랜지(17b)가 단부판(14)에 접촉하여 축부들이 외측으로 돌출될 때까지 안내 슬리브(13)의 내부로부터 단부판(14)의 구멍을 통해 헐겁게 통과된다. 키이(22)를 구비한 구동 휘일(21)은 키이(22)를 키이 웨이(18)에 끼우므로써 구동 휘일 수용 축부(17c)상에 장착된다. 너트(23)은 축부(17d)상에 나사 장착되어 구동축(17)을 이에 부착시킨다. 따라서, 구동축(17)은 동축으로 연장하는 축부(17d)와 함께 안내 슬리브(13)에 의해 회전 가능하게 지지된다.

도면부호(25)는 인덴터 안내 슬리브부(25a)와 슬리브부(25b)의 단일 구조로 구성된 인덴터 가압 슬리브를 나타낸다. 인덴터 안내 슬리브부(25a)는 그 외주면을 절단하여 안내 슬리브(13)의 내경보다 작은 내경을 갖는 축방향 연장 원주 안내홈(26)을 가지며, 슬리브부(25b)는 인덴터 안내 슬리브부(25a)의 내경보다 큰 내경과 안내 슬리브(13)의 내경과 거의 동일한 외경을 가지며 인덴터 안내 슬리브부(25a)의 내부와 연통된 동시에 축방향으로 연장된 슬릿(27)을 갖는다. 인덴터 가압 슬리브(25)는 탭형 구멍(29)을 갖는 단부판부(28)에 의해 그 상단부가 밀폐된다. 구동축(17)은 슬리브부(25b)안으로 연장되어 그 나사 축부(17a)가 탭형 구멍(29)과 나사 결합된다. 인덴터 가압 슬리브(25)는 안내 슬리브(13)안의 슬리브부(25b)에 미끄럼 가능하게 수용되어 인덴터 안내 슬리브부(25a)는 이로부터 시편 테이블(3)쪽으로 돌출되며, 이에 따라 안내 슬리브(13)에 의해 상하로 끼워지는 식으로 안내된다.

이러한 경우에, 인덴터 가압 슬리브(25)의 인덴터 안내 슬리브부(25a)는 안내홈(26)의 약간 위에 돌출 마련된 플랜지형 스프링 베어링부(31)를 갖는다.

도면부호(32)는 인덴터 안내 슬리브부(25a)안에 미끄럼 가능하게 수용된 인덴터를 나타낸다. 인덴터(32)는, 첨단부(33)를 가지며 인덴터 가압 슬리브(25)의 인덴터 안내 슬리브부(25a)의 내경과 거의 동일한 외경을 갖는 축부(32a)와, 인덴터(32)의 상부에 제공되며 축부(32a)보다 큰 외경 및 평면의 압력 수용면(34)을 갖는 디스크형 압력 수용부(32b)로 구성된다. 축부(32a)는 인덴터 가압 슬리브(25)의 인덴터 안내 슬리브부(25a)안에 헐겁게 수용되고 압력 수용부(32b)는 인덴터 안내 슬리부(25a)와 슬리브부(25b)사이에 제공된 계단부(30)상에 안착된다. 따라서, 인덴터(32)는 인덴터 가압 슬리브(25)안에 미끄럼 가능하게 수용되고, 첨단부(33)는 시편 데이블(3)을 향하여 인덴터 안내 슬리브부(25a)밖으로 돌출된다.

인덴터 가압 슬리브(25)의 인덴터 안내 슬리브부(25b)는 그 안에 일체로 내측 돌출 가압부(35)를 형성하고 있으며, 이는 인덴터(32)의 압력 수용면(34)에 대항하여 평형하게 위치한 평면 가압면(36)을 갖는다. 인덴터(32)의 압력 수용부(32b)의 압력 수용면(34)과 인덴터 가압 슬리브(25)의 가압부(35)의 가압면(36)사이에는 코일 스프링(41)이 끼워진다.

인덴터 가압 슬리브(25)의 인덴터 가압 슬리브부(25b)는 그 외측에 돌출 마련된 스위치 장착부재(47)를 갖는다. 가동 접점(48a)을 갖는 정지 스위치(48)는 스위치 장착부재(47)상에 장착된다. 한편, 스위치의 가동 접점(48a)과 접촉하는 스위치 수용부재(49)는 안내 슬리브(13)상에 돌출하여 제공된다.

이러한 경우에, 스위치 장착부재(47)와 스위치 수용부재(49)는, 단부 판부(28)가 플랜지(17b)와 접촉되지 않는 그 하부 위치로부터 인덴터 가압 슬리브(25)가 상승하였을 때 단부 판부(28)와 구동축(17)의 플랜지(17b)와의 접촉에 따라 스위치(48)가 오프에서 온으로 또는 그 역으로 스위치되는 방법으로, 슬리브부(25b)와 안내 슬리브(13)상에 각각 마련된다.

구동 휘일(44)을 갖는 모터(43)는 포스트(11)상에 장착되며, 구동축(17)상에 장착된 상기 구동 휘일(21)과 구동 휘일(44)는 벨트(45)에 의하여 서로 커플링된다.

상기 구성에 따라, 모터(43)가 구동되지 않아 구동축(17)이 회전하지 않을 때, 제1a 도에 도시된 바와 같이 인덴터 가압 슬리브(25)는 그 단부 판부(28)를 구동축(17)의 플랜지(17b)와의 접촉을 유지시키고, 인덴터(32)는 그 압력 수용부(32b)를 인덴터 안내 슬리브부(25a)와 인덴터 가압 슬리브(25)의 슬리브부(25b)사이의 계단부(30)상에 지지한다. 이러한 상태에서, 인덴터 가압 슬리브(25)의 인덴터 안내 슬리브부(25a)의 개방 단부 밖으로 돌출된 인덴터(32)의 첨단부(33)는 시편(1)을 시편 테이블(3)상에 위치시킬 수 있도록 시편 테이블(3)로부터 충분한 거리상에 지지된다.

모터(43)를 그 전진방향으로 구동시키면, 구동축(17)은 구동 휘일(44)과 벨트(45) 그리고 구동 휘일(21)을 통해 전진방향으로 구동된다. 구동축(17)이 구동되면, 인덴터(32)를 지지하는 인덴터 가압 슬리브(25)는 시편 테이블(3)쪽으로 하향하여, 제 1b 도에 도시된 바와같이 인덴터(32)의 첨단부(33)가 시편 테이블(3)상에 지지된 시편(1)의 표면(1a)과 접촉한다.

그 연후에 모터(43)의 전진 구동이 계속되면, 인덴터 가압 슬리브(25)는 제 1c 도에 도시된 바와같이 시편(1)쪽으로 보다 하향한다. 이러한 경우에 슬리브(25)가 하향 이동하여 코일 스프링(41)이 압축된다. 결론적으로, 인덴터 가압 슬리브(25)는 첨단부(33)가 시편(1)의 표면(1a)과 접촉함과 동시에 코일 스프링(41)을 통해 인덴터(32)를 가압하기 시작하고, 그 연후에 인덴터(32)의 첨단부(33)는 시편(1)안으로 압입하여 거기에 압입 자국(51)을 형성한다.

상술한 바와같이 시편(1)에 압입 자국(51)을 형성한 후에 모터(43)는 한번 멈추었다가 다시 역방향으로 구동되어 구동축(17)을 역전시킨다. 따라서, 인덴터 가압 슬리브(25)는 인덴터(32)와 함께 상승하여 첨단부(33)는 시편(1)으로부터 떨어지고, 마지막으로 정지 스위치(48)가 작동될 때 인덴터 가압 슬리브(25)의 단부 판부(28)는 구동축(17)의 플랜지(17b)와 접촉하게 된다. 정지 스위치(48)는 인덴터 가압 슬리브(25)의 그 상승 위치로의 귀환을 표시하는 정지 신호(S 48)를 발생한다. 정지 신호(S 48)는 모터(43)를 자동적으로 멈추도록 모터(43)를 제어한다.

상기에 알 수 있는 바와같이, 인덴터 가압 슬리브(25)는 시편(1)안으로 인덴터(32)를 가압하는 인덴터 가압부재로 구성된다. 코일 스프링(41)은 탄성 재료로 만들어지며, 인덴터 가압부재와 인덴터(32)사이에 끼워진 인덴터 가압력 전달 수단을 형성한다.

인덴터 가압력을 검출하는 변위 검출기(61)는 인덴터 가압부재로써 작용하는 인덴터 가압 슬리브(25)내에 설치되어 있다. 변위 검출기(61)는 예를들어 권선으로 형성된 공기 코어 전자기 변환기(61A)와, 공기 코어안에 위치한 축방향 가동 자기부품(61b)과, 슬리브(25)의 축방향으로 자기부품(61b)으로부터 연장된 동시에 그 자유 단부에 결합면(62)을 갖는 바아형 결합부재(61c)로 구성된다. 전자기 변환기(61a)는 인덴터 가압 슬리브(25)의 인덴터 가압부(35)의 내벽에 의해 한정되는 축방향 연장 구멍(37)안에 단단히 위치한다. 결합부재(61c)의 결합면(62)은 인덴터(32)의 압력 수용부(32b)의 압력 수용면(34)과 접촉되게 지지된다.

변위 검출기(61)의 전자기 변환기(61a)는 변위 검출기(61)의 고정자를 형성하고, 자기부품(61b)과 결합부재(61c)는 변위 검출기(61)의 가동 부재를 형성한다.

상기 구조의 변위 검출기(61)을 사용하는 경우에, 인덴터(32)의 압력 수용부(32b)가 인덴터 가압 슬리브(25)의 슬리브부(25a,25b)사이의 계단부(30)상에 안착될 때, 즉 인덴터(32)의 첨단부(33)가 시편(1)의 표면(1a)으로부터 떨어져 고정될 때, 제 1a 도에 도시된 바와같이 자기부품(61b)은 전자기 변환기(61a)의 공기 코어안의 그 기준 위치에 위치한다. 인덴터 가압 슬리브(25)가 하향하여 인덴터(32)의 첨단부(33)를 시편(1)의 표면(1a)으로 하향시키고 코일 스프링(41)을 압축하면서 첨단부(33)를 표면(1a)안으로 가압할 때, 전자기 변환기(61a)의 공기 코어안의 자기부품(61b)은 제 1c 도에 도시된 바와같이 기준위치로부터 상승, 예를 들어 인덴터(32)로부터 반대쪽 방향으로 이동한다. 이때에 탄성 재료로 만들어지고 인덴터 가압력 전달수단으로써 작용하는 코일 스프링(41)은 상기에 따라 압축된다. 따라서, 인덴터 가압력 전달 수단으로써 작용하는 코일 스프링(41)의 압축량을 나타내는 출력을 인덴터 가압력를 검출하는 변위 검출기(61)의 고정자로써 작용하는 전자기 변환기(61a)로부터 얻을 수 있다. 코일 스프링(41)의 압축량은 인덴터(32)에 의해 가해진 시편(1)상의 압력에 대응한다. 따라서, 시편(1)상의 압력을 나타내는 인덴터 가압력 검출 출력(S 61)을 변위 검출기(61)로부터 얻을 수 있다.

상기로부터 알 수 있는 바와같이, 변위 검출기(61)는 시편 테이블(3)상에 지지된 시편(1)상의 압력을 탐지하기 위한 인덴터 가압력 검출 수단으로 구성된다.

인덴터 가압 슬리브(25)상에는 접촉자(71)가 설치된다. 접촉자(71)는 인덴터 가압 슬리브(25)의 인덴터 안내 슬리브부(25a)의 외경과 거의 동일한 내경을 갖는 슬리브부(71a)와, 그 상부 가까이에 슬리브부(71a)의 내면으로부터 방사상으로 연장된 동시에 인덴터 안내 슬리브부(25a)의 안내홈(26)의 깊이와 거의 동일한 폭과 안내홈(26)의 길이보다 충분히 적은 두께를 갖는 환상 결합부(71b)와, 슬리브부(71a)이 하단부로부터 그 내측으로 연장된 동시에 그 자유 단부에 인덴터(32)의 축부(32a)의 외경보다 큰 내경의 개구부를 한정하는 접촉 모서리(72)를 형성하는 원추형 접촉부(71c)로 구성된다. 접촉자(71)는 결합부(71b)가 인덴터 안내 슬리브부(25a)의 안내홈(26)안에 위치하도록 하여 인덴터 가압 슬리브(25)의 인덴터 안내 슬리브부(25a)상에 장착된다.

이러한 경우에, 상기 코일 스프링(41)보다 연성인 코일 스프링(74)을 접촉자 (71)의 슬리브부(71a)와 인덴터 가압 슬리브(25)의 인덴터 안내 슬리브부(25a)상에 돌출되어 설치된 환상 스프링 베어링부(31)사이에 기워진다. 인덴터(32)의 첨단부(33)가 제 1a 도에 도시된 바와같이 시편(1)과 접촉하지 않을 때는, 코일 스프링(74)은 인덴터 안내 슬리브부(25a)의 안내홈(26)의 하단부(38)를 향하여 접촉자(71)의 결합부(71b)를 눌러서, 인덴터(32)의 가압부(32b)가 인덴터 가압 슬리브(25)의 슬리브부(25b)와 인덴터 안내 슬리브부(25a)사이의 계단부(30)상에 안착될 때 인덴터(32)의 첨단부(33)가 위치하는 위치 바로 아래의 평면에 접촉부(71c)의 접촉 모서리(72)를 지지한다.

또한, 시편(1)으로의 인덴터(32)의 관통량을 검출하는 변위 검출기(81)를 인덴터 가압력을 검출하기 위한 상기 변위 검출기(61)와 동일한 구성으로 별도로 마련한다.

예를들어, 변위 검출기(81)는 변위 검출기(61)와 마찬가지로 권선으로 의해 형성된 공기 코어 전자기 변환기(81a)와, 공기 코어안에 위치한 축방향 가동 자기부품(81b)과, 변환기(81a)의 축방향으로 자기부품(81b)으로부터 연장된 동시에 그 자유 단부에 결합면(82)을 갖는 바아형 결합부재(81c)로 구성된다. 전자기 변환기(81a)는, 인덴터(32)의 압력 수용부(32b)로부터 연장된 동시에 인덴터 가압 슬리브(25)의 인덴터 안내 슬리브부(25b)의 슬릿(27) 밖으로 돌출된 지지부품(39) 하부상에 단단히 장착된다. 결합부재(81c)의 결합면(82)는 접촉자(71)의 슬리브부(71a)로부터 방사상으로 연장된 수용부품(75)의 상부면(76)과 접촉되도록 지지된다.

시편(1)안으로의 인덴터(32)의 관통량을 검출하기 위한 변위 검출기(81)의 전자기 변환기(81a)는 변위 검출기(81)의 고정자를 구성하는 반면에, 자기부품(81b)과 결합부재(81c)는 변위 검출기(81)의 가동요소를 형성한다.

인덴터 가압 슬리브(25)가 제 1a 도에 도시된 바와같이 인덴터(32)의 첨단부(33)가 시편(1)의 표면(1a)가 접촉되지 않도록 지지되는 그 최상부 위치로부터 하향 이동될 때, 즉 인덴터 가압 슬리브(25)가 인덴터(32)의 첨단부(33)를 시편 표면(1a)과 접촉되도록 하향시켜서 코일 스프링(41)을 압축하면서 첨단부(33)를 시편 표면안으로 가압할 때, 접촉자(71)는 또한 시편(1)쪽으로 하향 이동하여 접촉 모서리(72)를 시편(1)과 접촉되도록 한다. 이러한 경우에 접촉부(71c)의 접촉 모서리(72)는 인덴터(32)의 첨단부(33)보다 약간 일찍 시편 표면(1a)과 접촉하며, 그 연후에 제 1b 도에 도시된 바와같이 첨단부(33)가 시편 표면(1a)에 하향한 후 제 1c 도에 도시된 바와같이 시편(1)안으로 가압될지라도 접촉자(71)는 이를 바이어스시키는 코일 스프링(74)이 연성이기 때문에 더이상 하향하지 않는다. 따라서, 접촉부(71c)의 접촉 모서리(72)는 시편(1)과 접촉한 후 코일 스프링(74)에 의해 시편을 가압하지만, 코일 스프링(74)력이 약하기 때문에 접촉 모서리(72)는 시편 표면(1a)을 강하게 밀지는 않으며, 따라서 접촉 모서리가 시편 표면(1a)을 누르지 않으므로 거의 동일한 위치에 고정된다.

접촉자(71)의 접촉 모서리(72)가 시편 표면(1a)으로부터 멀리 위치했을 때, 전자기 변환기(81a)의 공기 코어내에서 변위 검출기(81)의 자기부품(81b)은 제 1a 도에 도시된 위치에 놓인다. 접촉자(71)의 접촉 모서리(72)와 인덴터(32)의 첨단부(33)가 시편 표면(1a)과 접촉했을 때, 자기부품(81b)은 제 1b 도에 도시된 바와같이 그 기준위치를 그 최초 위치로부터 시편(1)으로부터 반대쪽 방향으로 멀리 이동시킨다. 접촉 모서리(72)가 시편 표면(1a)과 한번 접촉한 후에는, 인덴터(32)의 첨단부(33)가 시편 표면(1a)과 접촉하고 시편(1)안으로 가압될 때라도 접촉자(71)는 실제로는 이동되지 않는다. 따라서, 접촉자(71)의 접촉 모서리(72)가 시편 표면(1a)과 접촉한 후 인덴터(32)의 첨단부(33)가 시편(1)안으로 가압될 때, 변위 검출기(81)의 자기부품(81b)은 제 1a 도에 도시된 위치로부터 제 1b 도에 도시된 기준 위치까지 그리고 제 1c 도에 도시된 최상부 위치까지 상승 이동한다.

이러한 경우에, 전자기 변환기(81a)의 공기 코어안의 변위 검출기(81)의 자기부품(81b)의 이동량, 즉 접촉자(71)의 접촉 모서리(72)가 시편 표면(1a)과 접촉할 때 자기부품(81c)의 위치로부터 인덴터(32)의 첨단부(33)가 시편 표면(1a)와 접촉할때 자기부품(81c)이 위치하는 위치까지의 거리는 알고 있는 일정한 값이다.

따라서, 변위 검출기(81)의 전자기 변환기(81a)로부터 첨단부(33)가 시편(1)안으로 가압될 때 인덴터(32)의 첨단부(33)의 이동량을 나타내는 출력을 산출하는 것이 가능하다. 이 이동량은 인덴터(32)의 첨단부(33)의 시편(1)으로의 관통량에 대응한다. 따라서, 변위 검출기(81)는 시편(1)으로의 인덴터(32)의 관통량을 표시하는 출력(S 81)을 발생한다.

상기로부터 알 수 있는 바와같이, 접촉자(71)와 변위 검출기(81)는 시편(1)으로의 인덴터(32)의 관통량을 검출하기 위한 수단을 형성한다.

제 2 도에는 본 실시예의 전기 시스템의 블럭도가 도시되어 있으며, 이에는 변위 검출기(61)로부터의 인덴터 가압력 검출 출력(S 61)과 변위 검출기(81)로부터의 관통량 검출 출력(S 81)을 처리하기 위한 프로세서(91)와, 프로세서(91)로부터 처리된 출력(S 91)와, 표시하는 디스플레이(92)와, 모터(43)를 구동시키는 모터 구동회로(93)와, 모터 구동회로(93)와 프로세서(91)를 제어하는 제어회로(94)와, 시동 스위치(95)를 포함한다.

프로세서(91)에는 예를들어 제1 및 제2비교기(101,102)와, 래치회로(105) 그리고 대수회로(106)를 설치하고 있다.

제1비교기(101)는 한 입력 단자(a)에서 변위 검출기(61)로부터의 인덴터 가압력 검출 출력(S 61)을 그리고 다른 입력 단자(b)에서 제1가압력 설정회로(103)로부터의 가압력 설정 출력(S 130)을 수신한다. 출력(S 103)은 제1값(V1)으로 인덴터(32)에 의해 가해진 시편(1)상의 압력을 나타낸다. 제1비교기(101)는 검출 출력(S 61)이 설정 출력(S 103)의 값(V1)과 동일할때 그 출력 단자(C)펄스(P 101)를 제공한다.

제2비교기(102)는 유사하게 한 입력 단자(a)에서 인덴터 검출 출력(S 61)을, 그리고 다른 단자(b)에서 제2가압력 설정회로(104)로부터의 가압력 설정 출력(S 104)을 수신한다. 출력(S 104)은 제2값(V2)으로 인덴터(32)에 의해 가해진 시편(1)상의 압력을 나타낸다. 제2비교기(102)는 검출 출력(S 61)이 설정 출력(S 104)의 값(V2)과 동일할 때 그 출력 단자(C)에 펄스(P 102)를 제공한다.

래치회로(105)는 그 입력 단자(a)에서 인덴터 관통량 검출 변위 검출기(81)로부터의 검출 출력(S 81)을, 그리고 제어 단자(d)에서 제1비교기(101)의 출력 단자(c)로부터의 펄스(P 101)를 수신하며, 그 출력 단자(c)에 펄스(P 101)를 얻었을 때의 시점에서의 검출 출력(S 81)을 표시하는 인덴터 관통량 검출 출력(S 105)을 제공한다.

대수회로(106)는 래치회로(105)의 출력 단자(c)에 연결된 입력 단자(a)를 가지며, 제어회로(94)로부터의 제어 신호(S 94B)의 제어하에 위치한다. 대수 회로(106)는, 제1펄스(이후 펄스 P 101A라 한다)를 제1비교기(101)로부터 수신했을 때의 래치회로(105)로부터의 검출 출력(S 105)(이후 검출 출력(S 105A)라 한다)과, 다음 펄스(P 101, 이후 펄스 P 101B라 한다)를 제1비교기로부터 수신했을 때의 래치회로(105)로부터 발생된 검출 출력(S 105)(이후 검출 출력(S 105B)라 한다)과의 차를 검출한다. 대수회로(106)는 그 출력 단자(c)를 통해 프로세서(91)의 처리 출력(S 91)으로써 검출 출력(S 106)을 디스플레이(92)에 송신한다.

디스플레이(92)는 프로세서(91)로부터의 처리 출력(S 91)의 내용을 표시한다.

제어회로(94)는 시동 스위치(95)로부터 그 작동에 의해 발생된 시동 신호(S 95)를, 그리고 정지 스위치(48)로부터 정지 신호(S 48)를, 또한 프로세서(91)의 제2비교기(102)로부터 펄스(P 102)를 수신하고, 후술되는 바와같이 모터 구동회로(93)를 제어한다.

시동 신호(S 59), 펄스(P 102) 및 정지 신호(S 48)가 이 순서로 그곳에 인가되는 것을 가정하면, 제어회로(94)는 시동 신호(S 59)의 발생전 모터(43)를 정지시키고, 시동 신호(S 59)의 발생시간으로부터 펄스(P 102)의 발생시간까지 전방으로 모터(43)를 구동시키며, 펄스(P 102)의 발생후의 소정 시간 주기에서 정지 신호(S 48)의 발생시간까지 역방향으로 모터(43)를 구동시키는 그러한 방식으로 제어 신호(S 94A)에 의해 모터 구동회로(93)를 제어한다.

상술한 바와같이, 제어회로(94)는 프로세서(91)의 처리 출력(S 91)과 같이 작동 신호(S 106)를 얻기 위해 제어 신호(S 94B)에 의해 프로세서(91)의 대수회로(106)를 제어한다.

다음, 제 3a 도 내지 3k도를 참조하여 상술한 바와같이 구성된 재료 시험 기계의 작동 설명이 주어질 것이다.

이제, 제 2 도의 시동 스위치(95)가 시점(t 0)에서 여기된다고 가정한다. 이때, 시동 스위치(95)는 제어회로(94)에 인가되는, 제 3a 도에 도시된 바와같이 t 0에서 시동 신호(S 95)를 산출한다.

제어회로(94)는 모터(43)가 모터 구동 신호(S 93)에 의해 전방으로 구동되도록 제어 신호(S 94)에 의해 모터 구동회로(93)를 제어하기 위해 시동 신호(S 95)에 응답한다. 결과적으로, 모터(43)는 제 3b 도에 도시된 바와같이, t 0에서 전방 회전을 시작할때까지 정지 상태를 유지했고, 동시에 인덴터 가압 슬리브(25)는 제 3c 도에 도시된 바와같이, t 0가 일정 속도로 대응하여 감소하기 시작하기전 기준값(h 0)과 같은 높이(H)를 유지했다. 즉, 인덴터 가압 슬리브(25)의 높이(H)는 t 0후 고정된 속도로 감소한다. 이 경우에 인덴터 가압 슬리브(25)의 높이(H)는 시편 테이블(3)의 표면(3a)으로부터 예를들면 인덴터 가압 슬리브(25)의 단부판(28)의 상부까지의 높이를 나타낸다. 기준값(h 0)은 인덴터 가압 슬리브(25)의 단부판(28)이 제 1a 도에 도시된 바와같이 구동축(17)의 플랜지(17b)와 접촉상태로 유지될때 인덴터 가압 슬리브(25)의 높이(H)를 표시한다.

인덴터 가압 슬리브(25)가 아래로 이동할 때, 인덴터(32)는 제 3d 도에 도시된 바와같이 인덴터 가압 슬리브(25)와 같은 속도로 t 0가 아래로 내려 가기전의 기준값(f 0)과 같은 높이(F)를 유지했다. 결과적으로, 인덴터(32)의 높이(F)는 t 0 이후의 인덴터 가압 슬리브(25)의 높이(H)와 같은 속도로 감소한다. 인덴터(32)의 높이(F)는 테이블 표면(3a)으로부터 예를들면 인덴터(32)의 첨단부(33)까지의 높이를 나타낸다. 기준값(f 0)는 인덴터 가압 슬리브(25)의 높이(H)가 기준값(h 0)을 가정하고 인덴터(32)의 압력 수용부(32b)가 인덴터 가압 슬리브(25)의 계단부(30)상에 놓여질때의 인덴터(32)의 높이(F)를 표시한다.

인덴터(32)가 아래로 내려갈때, 첨단부(33)는 하강하고 제 1b 도에 도시된 바와같이 시점(t 3)에서 시편 표면(1a)과 접촉하게 된다. 이 시간에, 인덴터(32)의 높이(F)는 시편(1)의 두께를 나타내는 값(f 1)으로 가정한다.

인덴터 가압 슬리브(25)가 인덴터(32)의 첨단부(33)를 t 3에서 시편 표면(1a)과 접촉하게 한 후 더욱 아래로 내려간다. 그 결과, 인덴터 가압 슬리브(25)는 코일 스프링(41)을 통해 시편(1)을 향하여 인덴터(32)를 눌러, t 3후 첨단부(33)를 그 속으로 각인한다. 이 경우에, 인덴터 가압 슬리브(25)가 역시 t 3후 코일 스프링(41)을 압축하므로, 제3c도에 도시된 바와같이 전과 같은 속도로 계속 감소하지만, 이 시점 후 인덴터(32)는 제 3d 도에 도시된 바와같이, 전보다 더 낮은 속도로 아래로 움직인다.

인덴터 가압 슬리브(25)와 인덴터(32)가 상술한 바와같이 t 0에서 아래로 내려가기 시작하므로, 코일 스프링(41)의 압축량(G)은, 예를들어 시점(t 0)에서 제 3e 도에 도시된 바와같이 t 3까지 영 기준값(g 0)을 가정하지만, 그후 이것은 시간의 흐름과 함께 증가한다. 코일 스프링(41)의 압축량(G)이 증가하는 속도는 제 3c 도에 도시된 인덴터 가압 슬리브(25)의 높이(H)값의 감속과 제 3d 도에 도시된 인덴터(32)의 높이(F)값의 감속 사이의 차이에 대응한다.

코일 스프링(41)의 압축량(G)이 상술한 바와같이 t 3에서 증가하기 시작할때, 인덴터(32)의 압력 수용부(32b)의 압력 수용면(34)은 코일 스프링(41)의 압축량(G)이 증가할때와 같은 속도로 인덴터 가압 슬리브(25)에 관하여 증가한다. 동시에, 인덴터(32)의 압력 수용부(32b)의 압력 수용면(34)과 결합하는 결합부재(61c)와 일체로된 변위 검출기(61)의 자기부품(61b)은 또한 코일 스프링(41)의 압축량(G)이 증가할때와 같은 속도로 전자기 변환기(61a)의 공기-코어에서 기준 위치로부터 상승된다.

이 결과로서, 변위 검출기(61)의 전자기 변환기(61a)로부터 인덴터 가압력의 검출 출력(S 61)은 예를들면 t 3 이전의 영 기준값(V0)을 가정하지만, 그후 자기부품(61b)의 상향 이동의 속도에 대응하는 속도로, 즉 제 3f 도에 도시된 바와같이, 코일 스프링(41)의 압축량(G)에서의 증가 속도에 대응하는 속도로 증가한다.

반면에, 인덴터 가압 슬리브(25)와 인덴터(32)가 제 3c 도 및 3d 도와 관련하여 상술한 바와같이 t 0에서 떨어지기 시작하는 것과 같은 시간에, 기준값(k 0)과 같은 높이(K)에서 유지된 접촉자(71)는 제 3g 도에 도시된 바와같이 인덴터 가압 슬리브(25)와 인덴터(32)와 같은 속도로 떨어지기 시작한다. 접촉자(71)의 높이(K)는 시편 테이블 표면(3a)으로부터, 예를들면 접촉자(71)의 수용부품(75)의 상부면(76)까지의 높이를 나타낸다. 기준값(k 0)은 접촉자(71)의 결합부(71b)가 인덴터 가압 슬리브(25)의 인덴터 안내 슬리브부(25a)에서 절단된 안내홈(26)의 하부 단부면 상에 놓여질때의 접촉자(71)의 높이(K)를 표시한다.

접촉자(71)가 t 0후 아래로 내려가고 따라서 접촉자(71)의 높이(K)의 값이 상술한 바와같이, t 3후의 시간의 경과로 감소할때, 접촉자(71)의 접촉 모서리(72)는 인덴터(32)의 첨단부(33)가 시편 표면(1a)과 접촉할때 시점(t 3) 이전에 t 2에서 시편 표면(1a)과 접촉하게 된다. 비록 접촉자(71)의 접촉 모서리(72)가 t 2후 시편 표면(1a)과 접촉하게 된다고 할찌라도, 인덴터 가압 슬리브(25)와 인덴터(32)는 제 3c 도 및 3d 도에 관하여 상술한 바와같이, 이전 처럼 더욱 아래로 내려간다. 따라서, t 2후 인덴터 가압 슬리브(25)는 시편(1)을 향해코일 스프링(74)을 통해서 접촉자(71)를 가압한다. 그러나 코일 스프링(74)의 힘이 충분히 작으므로, 접촉자(71)는 실제로 시편(1)속으로 각인되지는 않고 시점 t 2에서와 같은 높이에서 머무른다. 즉, t 2에서의 높이(K)의 값(k 1)은 그후 변하지 않게 된다.

t 2후 접촉자(71)과 값(k 1)과 같은 높이에서 머무르지만 인덴터(32)는 여전히 상술한 바와같이 더욱 아래로 내려가며, 접촉자(71)와 연합하여 제공된 수용부품(75)의 상부면(76)과 접촉상태로 유지된, 변위 검출기(81)의 자기부품(81b)은 인덴터(32)가 낮아지는 것과 같은 속도로 기준 위치를 통과하는, 전자기 변환기(81a)의 공기-코어의 기준 위치보다 더 낮은 위치로부터 상승하기 시작한다.

결과적으로, 변위 검출기(81)의 전자기 변환기(81a)는 예를들면 t 2 이전의 영 기준값(m 0)보다 더큰값(m 1')을 가정하는 검출 출력(S 81)을 산출하며, 그후 제3h도에 도시된 바와같이 자기부품(81b)이 상승하는 것과 같은 속도로 감소한다.

그리하여, 변위 검출기(61)로부터 검출 출력(S 61)의 값은 제 3f 도에 도시된 바와같이 t 3후 시간의 경과로 증가하며, 반면 변위 검출기(81)로부터의 검출 출력(S 81)의 값은 제 3h 도에 도시된 바와같이 t 2후 시간의 경과로 감소한다. 시점(t 4)에서 검출 출력(S 61)의 값이 제2도에서 압축력 설정회로(103)로부터 압축력 설정 신호(S 103)의 값(V 1)과 일치하는 곳에서, 비교기(101)는 래치회로(105)에 인가된 제3i도에 도시된 바와같은 펄스(P 101A)를 산출한다. 변위 검출기(81)로부터 검출 출력(S 81)을 공급받은 래치회로(105)는 t 4에서 검출 출력(S 81)이 가정하는 값(m 1)에 대응하는 검출 출력(S 105 A)을 (t 4)에서 산출한다. 이렇게 얻어진 검출 출력(S 105A)은 대수 회로(106)로 제공된다.

변위 검출기(61)로부터 검출 출력(S 61)의 값이 t 4후의 시점(t 6)에서 제 2 도의 압축력 설정회로(104)로부터 압축력 설정 신호(S 104)의 값(V 2)가 일치하는 경우에, 비교기(102)는 제 3j 도에 도시된 바와같이, t 6에서 펄스(P 102)를 산출한다. 펄스(P 102)는 제어회로(94)에 인가된다.

펄스(P 102)를 수신하면, 제어회로(94)는 모터(43)가 t 6에서 정지하고 그후 소정 시간 주기를 시점(t 7)에서 역방향으로 회전하기 시작하도록 제어 신호(S 94A)에 의해 모터 구동회로(93)를 제어한다.

모터(43)가 t 6에서 t 7까지 여전히 유지하고 그다음 제 3b 도에 도시된 바와같이 t 7에서 역회전을 시작하므로, 대응하여 인덴터 가압 슬리브(25)는 t 6에서 하양 이동을 정지하고 제 3c 도에 되시된 바와 같이 t7까지 정지상태로 유지된다. 따라서, t 6에서 인덴터 가압 슬리브(25)의 높이(H)의 값(h 1)은 t 7까지 불변상태로 유지된다. t 7에서 인덴터 가압 슬리브(35)는 t 0와 t 6 사이의 시간 간격중 그의 감속과 같은 속도로 상승하기 시작한다.

더욱이, 인덴터 사압 슬리브(25)가 t 6과 t 7 사이의 시간 간격중 정지상태에 있으므로, 인덴터(32)는 또한 제 3d 도에 도시된 바와같이 대응하여 정지상태에 유지된다. 따라서, t6에서의 인덴터(32)의 높이(F)의 값(f 3)은 t 7까지 불변 상태로 유지되고, 유사하게 코일 스프링(41)의 압축량(G)의 값(g 2)은 제 3e 도에 도시된 바와같이 t 7까지 불변상태로 유지된다.

그러나, 인덴터 가압 슬리브(25)가 t 7후 올라가므로, 코일 스프링(41)의 압축량(G)은 점진적으로 상술한 값(g 2)으로부터 대응하여 감소한다.

만약 시편(1)이 실제로 탄성이 아니라면, 이때 인덴터(32)는 시편(1)로부터 강요당하지 않으며, 그 결과 코일 스프링(41)의 압축량(G)이 t 7에서 감소하기 시작한다고 해도 반듯이 상승하지는 않을 것이다. 그러나, 시편(1)은 항상 탄성적이고, 그리하여 상향력을 인덴터(32)에 인가한다. 코일 스프링(41)의 압축량(G)이 t 7로부터 감소할때, 인덴터(32)는 제 3d 도에 도시된 바와같이, 시편(1)에 의해 상향력에 더이상 노출되지 않는 시간 t 7에서 t 9까지 올라간다. 즉, 인덴터(32)의 높이(F)는 t 7후 값(f 3)으로부터 증가한다.

그러므로, 코일 스프링(41)의 압축량(G)은 인덴터 가압 슬리브(25)의 상향 이동의 속도보다 더 낮은 속도에서 시간 t 7에서 t 9까지 감소한다.

상술한 바와같이, t 7과 t 9 사이의 시간 간격중 인덴터(32)는 위로 이동하며 코일 스프링(41)의 압축량(G)은 인덴터 가압 슬리브(25)의 상향 이동 속도보다 더 낮은 속도로 감소한다. 인덴터(32)가 t 9후 시편(1)으로부터 상향력에 노출되지 않으므로, 인덴터 가압 슬리브(25)가 전처럼 더이상 위로 이동한다고 할찌라도 그것은 상승하지 않는다. 즉 인덴터(32)의 높이(F)는 제 3d 도에 도시된 바와같이, t 9후 값(f 2)에서 유지된다. 결과적으로, t 9후, 코일 스프링(41)의 압축량(G)은 인덴터 가압 슬리브(25)의 상향 이동 속도와 같은 속도를 시점(t 0)에서 값(g 1)으로부터 감소한다.

코일 스프링(41)의 압축량(G)이 시간 t 6로부터 t 7 까지중에 값(g 2)에서 불변상태로 유지되고 시간 t 7로부터 t 9까지 인덴터 가압 슬리브(25)의 상향 이동 속도보다 더 낮은 속도로 감소하지만 상술한 바와같이 t 9후 같은 속도로 감소하므로, 전자기 변환기(61a)의 공기-코어내에 배치된 변위 검출기(61)의 자기부품(61b)은 t 6과 t 7 사이의 시간 간격중 t 6에서와 같은 위치에 머무르지만, t 7후에 코일 스프링(41)의 압축량(G)이 감소하는 것과 같은 속도로 상승한다.

이 결과로서, 변위 검출기(61)의 전자기 변환기(61a)로부터의 검출 출력(S 61)은 t 6로부터 t 7까지의 값(V 2)을 가정하지만 그후 자기부품(61b)의 상승에 대응하는 속도로 감소하며, 즉 제 3f 도에 도시된 바와같이, 코일 스프링(41)의 압축량(G)의 감소에 대응하는 속도로 감소한다.

한편, 인덴터(32)의 높이(F)는 t 6과 t 7 사이의 시간 간격중 값(f 3)을 가정하면, 이때 t 7로부터 t 9까지의 시간과 함께 증가하며, 그후 상술한 바와같이 값(f 2)을 취한다. 접촉자(71)의 높이(K)가 t 9후 값 k 1에서 유지되므로, 변위 검출기(81)의 자기부품(81b)은 t 6과 t 7 사이의 시간 간격중 t 6에서와 같은 위치에 머무르며, 그 다음 t 7과 t 9 사이의 시간 간격중 인덴터(32)의 높이(F)에서의 증가와 같은 속도로 아래로 내려가며, t 9후 그곳에 머무른다.

이 결과로서, 변위 검출기(81)의 전자기 변환기(81)로부터의 검출 출력(S 81)은 시간 지점 t 6에서 t 7까지의 값(m 3)을 가정하며, 이때 t 7과 t 9 사이의 시간 간격중 자기부재(81c)의 하향 이동의 속도에 대응하는 속도로 증가하며 그후 제 3h 도에 도시된 바와같이 값(m 2)을 취한다.

즉, 인덴터 가압력을 검출하기 위한 변위 검출기(61)로부터의 검출출력(S 61)의 값은 제 3f 도에 도시된 바와같이 시점(t 7) 이후 V 2로부터 감소하며, 인덴터(32)의 시편(1)속으로의 각인량을 검출하기 위한 변위 검출기(81)로부터의 검출 출력(S 81)의 값은 제 3h 도에 도시된 바와같이 t 7과 t 9 사이의 시간 간격중 m 3로부터, 그후 m 2에서 증가한다. 검출 출력(S 61)의 값(시점이 t 9후 시점 t 10으로서 이후에 언급되는) t 9 전 또는 후의 시점에서 압력 설정회로(103)로부터의 압력 설정 출력(S 103)의 값(V 1)과 부합하는 경우에, 제1비교기(101)는 제 3i 도에 도시된 바와같이 펄스(P 101A) 다음의 펄스로서 t 10에서 펄스(P 101B)를 산출하며, 펄스(P 101B)는 래치회로(105)에 인가된다.

변위 검출기(81)로부터 검출 출력(S 81)과 함께 공급되는 래치회로(105)는 관통량 검출 출력(S 105A)의 다음의 출력(S 105B)으로서, 시점(t 10)에서 발생하며, 검출 출력(S 105B)은 t 10에서 얻어진 검출 출력(S 81)의 값을 가진다. 검출 출력(S 105B)은 대수회로(106)에 제공된다.

t 4에서 대수회로(106)가 t 4에서 얻어진 관통량 검출 출력(S 81)의 값을 가지는 검출 출력(S 105A)과 함께 공급되므로, 회로(106)는 t 10후 검출 출력(S 105B)과 검출 출력(S 105A)사이의 차이를 작동하며 프로세서(91)의 처리 출력(S 91)으로서 작동 출력(S 106)을 그의 내용을 표시하기 위한 디스플레이(92)에 제공한다.

또한 t 9후 인덴터 가압 슬리브(25)는 계속 상승하지만, 인덴터(32)가 상술한 바와같이 t 9후 상승하지 않으므로, 인덴터(32)의 압력 수용부(32b)는 t 10후 인덴터 가압 슬리브(25)의 계단부(30)에 의해 수용된다.

그런고로, 코일 스프링(41)의 압축량(G)은 시점(t 11)에서 기준값(g 0)으로 귀환하며, 동시에 인덴터(32)는 인덴터 가압 슬리브(25)와 함께 올라간다.

그리하여 코일 스프링(41)의 압축량(G)이 t 11에서 기준값(g 0)으로 귀환하므로, 변위 검출기(61)로부터 인덴터 가압력 검출 출력(S 61)은 또한 t 11에서 기준값(V 0)으로 귀환한다.

더욱이, 인덴터(32)가 t 11후 올라가므로, 접촉자(71)의 결합부재(71b)는 t 11후 인덴터 가압 슬리브(25)의 안내홈(26)의 하부 단부면(38)에 의해 수용되며, 그리하여 시점(t 12)후 접촉자(71)는 접촉 모서리(72)가 인덴터(32)가 올라가는 것과 같은 속도로, 시편 표면(1a)과 접촉상태로 유지되는 위치로부터 올라간다.

인덴터(32)가 t 11후 위로 이동하고 접촉자(71)가 또한 상술한 바와같이 t 12후 인덴터와 같은 속도로 올라가므로, 전자기 변환기(81a)의 공기-코어의 변위 검출기(81)의 자기부품(81b)은 t 11과 t 12 사이의 시간 간격중 인덴터(32)의 상향 이동 속도와 같은 속도로 아래로 이동하며, 그후 정지상태로 유지된다.

그러므로, 변위 검출기(81)로부터의 검출 출력(S 81)의 값은 자기부품(81B)이 떨어지는 속도에 대응하는 속도로 t 11로부터 t 12까지의 시간의 경과와 함께 m 2로부터 증가하며, t 12에서 m 1'로 귀환한다.

인덴터 가압 슬리브(25)가 상술한 바와같이 t 11후 인덴터(32)와 함께 위로 이동하고 단부 판부(28)가 시점(t 14)에서 구동축(17)의 플랜지에 대해 접촉하면, 정지 스위치(48)는 즉시 작동하고 제 3k 도에 도시된 바와같이 정지 신호(S 48)를 산출하며, 신호(S 48)는 제어회로(94)에 제공된다.

제어회로(94)는 모터 구동회로(93)를 제어하기 위해 정지 신호(S 48)에 응답하며, 제 3b 도에 도시된 바와같이 t 14에서 모터(43)를 멈추게 한다. 결론적으로, 인덴터 가압 슬리브(25)는 초기 상태로 귀환하고 그의 단부 판부(28)는 구동축(17)의 플랜지(17b)와 접촉상태로 유지된다. 이것은 제 1a 도 내지 1c 도 및 2도에 도시된 제 1 실시예의 일련의 작동을 완료한다.

본 발명의 제1실시예에 따라, 상기로부터 알 수 있는 바와같이, 프로세서(91)로부터 궁극적으로 제공된 출력(S 91)은 (편리한 설명을 위해, 관통량 검출 출력(S 81)의 값(m 1)과 같은 m 1으로서 관통량이 이하에 동일하게 표현되는) 압입 자국(51)을 그속에 만들기 위해 인덴터(32)를 시편(1)속으로 각인하기 위한 기준값(V 0)으로부터 값(V 1)까지 압력이 증대되었을 때 t 4에서 시편(1)에 대한 인덴터(32)의 관통량과, (편리한 설명을 위해, 인덴터 관통 검출 출력(S 81)의 값(m 2)과 같은 m 2로서 관통량이 이하에 동일하게 표현되는) 압입 자국을 만든후 최고값(V 2)으로부터 값(V 1)까지의 압력이 감소되었을 때 t 11에서 시편(1)에 대한 인덴터(32)의 관통량 사이의 차이에 대응한다. 즉, 상술한 출력(S 91)은 상기 두 관통량 사이의 차이(m 2-m 1)를 표시한다. 이 차이(m 2-m 1)는 디스플레이(92)에 표시된다.

상기 차이(m 2-m 1)는 비록 상세히 기술되지는 않았지만, 시편(1)의 경도 또는 장력에 대응한다.

따라서, 제 1a 도 내지 1c 도 및 제 2 도에서 도시된 본 발명의 재료 시험 기계는 관통량(m 1 및 m 2)의 이용을 통해 시편(1)의 강도 및 장력의 측정을 허용한다.

상술한 재료 시험 기계는 관통량(m 1 및 m 2)을 얻기 위해 이용된, 시편상의 인덴터(32)의 압력을 검출하기 위한 수단이 단순한 구조의 인덴터 압축력을 검출하는 변위 검출기(61)라는 점에서 유익하다.

게다가, 시험 기계는 시편(1)에 대한 인덴터(32)의 관통량(m 1 및 m 2)을 검출하기 위한 수단이 또한 단순한 구조의 관통량을 검출하는 변위 검출기(81)이며 변위 검출기(81)로부터 검출 출력(S 81)은, 시편 테이블(3)이 어떤 표면을 가지든, 시편(1)이 시편 테이블(3)상에 어떻게 지지되든 상관없이 얻어진다는 장점을 가진다. 따라서, 관통량(m 1 및 m 2)은 고 정밀도로 얻어질 수 있다.

[실시예 2]

다음, 본 발명의 재료 시험기의 제2실시예의 설명이 이하에 주어진다.

이 실시예는 도시되지 않고 또 상세히 기술되지는 않았지만, 다음의 점을 제외하고는 제1실시예와 구조상 동일하다.

상술한 바와같이, 제1실시예에 따라, 프로세서(91)에서 t 4 및 t 10에서 변위 검출기(81)에 의해 산출된 검출 출력(S 81)(제 3h 도)의 값(m 1, m2)에 대응하는, 관통량 검출 출력(S 105A 및 S 105B)은 각각 변위 검출기(61)로부터 인덴터 가압력 검출 출력(S 61)(제 3f 도)이 t 4 및 t 10에서 값(V 1)을 취할때 산출된 펄스(P 101A 및 P 101B)(제3i도)를 사용하여 얻어진다. 검출 출력(S 105A 및 S 105B) 사이의 차이에 대응하는 작동 출력(S 106)은 디스플레이(92)에 대한 처리 출력(S 91)으로서 제공된다. 한편, 본 발명의 제2실시예에 따라, (출력이 S 105C로서 이하에서 동일하게 표현되는) t 6에서의 변위 검출기(81)에 의해 산출된 검출 출력(S 81)의 값(m 3)에 대응하는 검출 출력과 상술한 관통량 검출 출력(S 105A)은 검출 출력(S 61)이 t 6에서 값(V 2)를 가정할때 산출되는 펄스(P 102)(제 3i 도) 및 상술한 펄스(P 101A)를 사용하여 얻어진다. 출력(S 105A와 S 105C)사이의 차이는 작동되며 작동 출력은 디스플레이(92)에 대한 처리된 출력(S 91)으로서 인가된다. 어떤 상세한 설명도 당해 기술분야에 숙련된 자들에게 엄격하게 필요한 것으로 여겨지지 않으며 그러므로 제2실시예의 구조에 관하여 아무것도 주어지지 않을 것이다.

상술한 설명으로 알 수 있는 바와같이, 제2실시예는 압입 자국(51)을그속에 만들기 위해 인덴터(32)를 시편(1)속으로 각인하기 위한 기준값(V 0)으로부터 값(V 1)까지 압력이 증대될 때 시편(1)에 대한 인덴터(32)의 관통량(m 1)과, 예정된 깊이의 압입 자국(51)을 만들기 위한 값(V 2)에 압력이 도달했을 때 시편(1)에 대한 인덴터(32)의 관통량(m 3) 사이의 차이를 검출한다. 관통량의 차이, (m 3-m 1)는 디스플레이(92)에 제공된다.

이 차이(m 3-m 1)가, 비록 상세히 기술되지는 않았지만, 시편(1)의 굽힘 강도에 대응하므로, 본 발명의 제2실시예는 상기 관통량(m 1과 m3)의 이용을 통해 시편(1)의 굽힘 강도의 측정을 허용한다.

[실시예 3]

다음, 본 발명의 제3실시예가 기술되는데, 이것은 비록 상세히 기술되지는 않았지만 다음의 점을 제외하고는 제1실시예와 구조상 동일하다.

제3실시예에 따라, t 10과 t 6에서 변위 검출기(81)에 의해 산출된 검출 출력(S 81)의 값(m 2 및 m 3)에 대응하는 관통량 검출 출력(S 105B 및 S 105C)은 각각 t 10 및 t 6에서 산출된 펄스(P 101B 및 P 102)를 사용하여 얻어진다. 검출 출력(S 105A 및 S 105C) 사이의 차이가 계산되고 그 다음 처리 출력(S 91)으로서 디스플레이(92)에 제공된다.

전술한 바와같이, 획득된 처리 출력(S 91)은, 인덴터를 시편에 압입시켜 압입 자국(51)을 예정된 최고 깊이로 만들때(즉, 시편에서 압력값(V 2)이 도달되었을 때) 시편(1)에 대한 인덴터(32)의 검출된 관통량(m 3)과, 압입 자국(51)을 만든후 인덴터(32)의 상향 운동시에 시편(1)에서 압력값 V 1이 도달되었을 때 검출된 관통량(m 2)과의 차이(m 3-m 2)와 일치한다.

이렇게 획득된 관통량의 차이(m 3-m 2)는 상세히 설명하지 않았지만 시편(1)의 영률을 나타낸다. 이에 따라, 이 실시예에서 전술한 관통량(m 3, m 2)을 이용하여 시편(1)의 영률을 측정할 수 있다.

[실시예 4]

다음에 본 발명의 제 4 실시예를 설명하는데, 이도 또한 아래점을 제외하면 제 1실시예의 구조와 동일하다.

이 실시예에 따라, 상세히 설명되지는 않았지만, t 6에서 변위 검출기(81)로부터 검출 출력(S 81)의 값(m 3)과 일치하는 관통량 검출 출력(S 105C)은 인덴터가 입력 검출 출력(S 61)의 값이 V 2에 도달되었을 때 t 6에서 산출하는 펄스(P 102)를 이용하여 얻어진다. 상기 작동의 구조가 기술에 숙련된 자에 의해 용이하게 제작될 수 있으므로 더 이상 설명하지 않기로 한다.

전술한 바와같이, 처리 출력(S 91)은 인덴터가 시편을 압입하여 압입 자국(51)을 예정 깊이로 만들때(즉, 시편(1)에서 압력값이 V 2일때) 시편(1)에 대한 인덴터(32)의 검출된 관통량(m 3)과 일치한다.

이렇게 검출된 관통량(m 3)은 상세히 설명되지 않았지만 시편(1)의 크리프 강도를 나타낸다. 따라서, 이 실시예는 전술한 관통량(m 3)을 이용하여 시편(1)의 크리프 강도를 측정하게 한다.

[실시예 5]

다음에 제 4a 도 내지 4c 도 및 5 도를 참고하여, 본 발명의 제 5 실시예를 설명하기로 한다.

제 4a 도 내지 4c 도 및 5 도에서, 제 1a 도 내지 1c 도 및 2 도와 일치하는 부품들은 동일한 참고 부호로 동일시되고 상세히 설명되지 않을 것이다.

이 실시예는 시편(1)에 대한 인덴터(32)의 관통량을 검출하는 변위 검출기(81)가 빠진 것을 제외하면 제 1a 도 내지 1c 도 및 2 도와 관련하여 설명한 제 1 실시예와 구조가 유사하다.

제 4a 도에 도시된 바와같이, 전술한 인덴터 가압 슬리브(25)를 상하로 안내하는 안내 슬리브(13)는 이 슬리브(13)의 단부판(14)과 일체로 성형되는 고정물(65)을 가진다. 고정물(65)은 인덴터 가압 슬리브(25)에서 상하로 이동하며 회전 가능하게 수령되어 있는 구동축(17)의 자유 단부면과 평행하게 대향하는 장착판(65a)을 가진다. 장착판(65a)에는 공지된 회전 펄스 발생기(66)가 장착되고 동시에, 그 축(66a)이 장착판(65a)의 관통구(65b)를 통해 구동축(17)의 상부 자유단 부근까지 아래로 연장하여 커플링(67)에 의해 구동축(17)과 결합되어 있다.

회전 펄스 발생기(66)는 전후방향에서 모터(43)에 의해 구동축(17)의 회전에 반응하여 일련의 펄스(P 66)를 발생한다.

인덴터 가압 슬리브(25)는 구동축(17)이 전방향 또는 후방향으로 구동되는 상태에 따라서 상승 또는 하강한다. 회전 펄스 발생기(66)는 슬리브(25)의 상향 또는 하향 운동 속도와 일치하는 주파수의 펄스(P 66)행렬을 생성한다.

지지부재(84)는 예를들어 슬리브의 하단부(25b) 부근에서 인덴터 가압 슬리브(25)와 일체로 성형되어 이로부터 반경방향으로 연장하는 것으로 제공된다. 평면을 가지는 접촉부(85)는 지지부재(84)상에 장착된다. 이런 경우, 지지부재(84)가 전기 도전성일때 접촉부(85)는 절연체(도시되지 않음)를 통해 장착된다.

또 하나의 지지부재(86)는 접촉자(71)의 슬리브부(71a)와 일체로 성형되고 이로부터 반경방향으로 돌출하는 것으로 제공된다. 지지부재(86)에는 접촉부(85)와 접촉상태를 유지하는 접촉부(87)를 자유단에서 소유하는 탄성부재(88)가 장착된다. 이런 경우에, 접촉자(71)와 탄성부재(88)가 전기 도전성일때, 탄성부재(88)는 절연체를 통해 지지부재(86)상에 장착되거나 또는 접촉부(87)는 절연체를 통해 탄성부재(88)에 부착된다.

접점(85, 87)은 지지부재(84)와 탄성부재(88)에서 제각기 서로에 관하여 위치하고, 탄성부재(88)의 탄성율은 인덴터 가압 슬리브(25)가 최고 위치 즉, 단부 판부(28)가 제 4a 도에 도시된 바와같이 구동축(17)의 플랜지(17b)와 접촉해 있는 위치로부터 접촉자(71)의 접촉 모서리(72)가 시편 표면(1a)과 접촉하게 되는 위치(이 위치는 제 1 위치로써 언급될 것이다)나 또는 제 1 위치와 제 2 위치 즉, 인덴터 가압 슬리브(25)가 인덴터를 눌려서 시편 표면(1a)과 접촉시키는 위치 사이의 위치(이하 제 3 위치로써 언급될 것이다)까지 하강할때 접점(85)에서 분리되도록 미리 결정되어 있다.

접점(85,87)은 스위치(89)를 형성하는데, 이 스위치는 접촉자(71)와 함께 관통량 검출 수단으로써의 역할을 하는데, 이는 후술하기로 한다.

접점(85)은 접촉자(71)의 접촉 모서리(72)가 하강하여 시편 표면(1a)과 접촉할 때의 시간이나 또는 그후에 접점(87)으로부터 분리하고, 그후 인덴터(32)의 첨단부(33)가 제 4b 도 및 제 4c 도에 도시된 바와같이 시편 표면(1a)과 접촉하게 될때까지 또는 접촉하게 된 후 접점(87)으로부터 분리상태를 유지한다. 다시말하면, 스위치(89)는 접촉 모서리(72)가 시편 표면(1a)과 접촉한 상태에서 오프(OFF)로 된다. 이에 따라, 스위치(89)는 온-오프(ON-OFF) 작동을 나타내는 신호(S 89)를 생성한다.

제 5 도는 이 실시예의 전기 시스템을 블록도로 나타내고 있는데, 이 시스템은 인덴터 압력을 검출하는 변위 검출기(61)로부터 나오는 인덴터가 압력 검출 출력(S 61)과 회전 펄스 발생기(66)로부터 나오는 펄스 행렬(S 66)과 스위치(89)로부터 나오는 스위치 신호(S 89)가 공급되는 프로세서(91)와, 상기 프로세서(91)로부터 처리 출력(S 91)을 표시하는 디스플레이(92)와, 모터(43)를 구동하는 모터 구동회로(93)와, 제어회로(94) 및 시동 스위치(958)를 구비한다.

프로세서(91)는 예를들어 제 2 도에서 전술한 바와같은 제 1 및 제 2 비교기(101,102)와, 회전 펄스 발생기(66)로부터 펄스(S 66)의 계산을 즉 시작하기 위해 비교기(101)로부터 나오는 제1펄스(P 101A)에 반응하는 계수기(107)와, 스위치(89)의 온 상태에서 펄스(S 66)의 계산을 시작하기 위해 스위치(89)로부터 나오는 스위치 신호(S 89)에 반응하는 계수기(108)와, 상기 계수기(107)로부터의 계산 출력(S 107)과 상기 계수기(108)로부터의 계산 출력(S 108)간의 차이를 얻어서 프로세서(91)의 처리 출력(S 91)과 같이 작동 출력(S 109)을 디스플레이(92)에 제공하는 대수회로(109)를 포함한다.

계수기(107)는 전술한 바와같이, 펄스(P 101A)를 수령한 상태에서 회전 펄스 발생기(66)로부터 펄스(S 66)의 덧셈 계산을 시작하기 위해 비교기(101)로부터의 펄스(P 101A)에 반응하고, 다른 한편 계수기(107)는 비교기(102)로부터의 펄스(P 102)에 반응하여 제어회로(94)로부터 제공되지만 이 회로 뒤로 지연되는 펄스에 반응하여 펄스(S 66)의 뺄셈 계산을 시작하고 또한, 비교기(101)로부터의 펄스(P 101A) 이후 제어회로(94)로부터 펄스(P 103)를 수령할때까지 뺄셈 계산을 계속한다.

계수기(108)는 전술한 바와같이 스위치(89)의 온 상태에서 펄스(S 66)의 덧셈 계산을 시작하기 위해 신호(S 89)에 반응하고, 다른 한편 펄스(P 103)의 수령하에서 펄스(S 66)의 뺄셈 계산을 시작하기 위해 제어회로(94)로부터 상기 펄스(P 103)에 반응하고 그리고, 스위치(89)가 오프될때까지 뺄셈 계산을 계속한다.

대수회로(109)는 펄스(S 66)의 뺄셈 계산을 완료한 후 제어회로(94)로부터 제공되는 제어 신호(S 94B)에 반응하여 계수기(107,108)로부터 계산 출력(S 107, S 108)간의 차이를 얻는다.

다음에 제 6a 도 내지 6w 도를 참고하여 전술한 바와같이 제작된 제 5 실시예의 작동을 설명하기로 한다. 제 6a 도 내지 6g 도는 제 3a 도 내지 3g 도와 일치하고, 제 6j도, 6k 도 및 6l 도는 제 3i 도, 3j 도 및 3k 도와 제각기 일치한다.

제 4a 도 내지 4c 도 및 제 5 도에 도시된 본 발명의 제 5 실시예는 회전 펄스 발생기(66), 스위치(89) 및 프로세서(91)와의 관계를 제외하면 제 1a 도 내지 1c 도 및 제 2도에 도시된 제 1 실시예와 동일한 방법으로 작동한다. 그러므로 회전 펄스 작동기(66), 스위치(89) 및 프로세서(91)와 직접 관련되지 않은 작동을 제외한 제 5 실시예의 작동을 설명하기로 한다.

제 5 도에서 시동 스위치(95)는 제 1 실시예의 경우와 같이 t 0에서 온으로 되어 있다. 작동화 상태에서 스위치(95)는 제 6a 도와 같이 제어회로(94)에 인가되는 시동 신호(S 95)를 생성한다.

제 1 실시예와 같이, 제어회로(94)는 제어 신호(S 94A)를 경유하여 모터 구동회로(93)를 제어하기 위해 시동 신호(S 95)에 반응하고, 이로부터 모터 구동 신호(S 93)를 모터(43)에 인가하여 전방향으로 모터를 구동한다. 따라서 t 0 전에 정지상태로 보유된 모터(43)는 제 6b 도에 도시된 바와같이 t 0에서 전방향 회전을 시작한다. 모터(43)의 전방향 회전의 시작과 동시에, t 0 전에 기준값(h 0)의 높이(H)에서 보유된 인덴터 가압 슬리브(25)는 제 6c 도에 도시된 바와같이 일정 속도로 하강을 시작한다. 이에 따라, 인덴터 가압 슬리브(25)의 높이(H)는 t 0 후에 일정한 비율로 감소한다.

인덴터 가압 슬리브(25)가 하강할때, t 0 전에 기준값(f 0)의 높이(F)에서 보유된 인덴터(32)는 제 6d 도에 도시된 바와같이, 인덴터 가압 슬리브(25)와 동일한 속도로 하강한다. 따라서 인덴터(32)의 높이(F)도 t 0후에 슬리브(25)와 동일한 비율로 감소된다.

인덴터(32)의 첨단부(33)는 제 1 실시예와 동일한 방법으로서 제 4b 도에 도시된 바와같이 t 3에서 시편 표면(1a)과 접촉하게 된다.

인덴터 가압 슬리브(25)는 인덴터(32)가 제1실시예에서처럼 t 3에서시편 표면(1a)과 접촉한 후에도 더 하강한다. 그 결과, t 3후 인덴터 가압 슬리브(25)는 코일 스프링(41)을 통해 시편(1)에 대해 인덴터(32)를 눌러서, 첨단부(33)를 시편(1)에 압입시켜 압입 자국(51)을 만들게 한다.

인덴터 가압 슬리브(25)와 인덴터(32)가 t 0후 하강할때, 시간 간격 t0와 t 3 사이에서 영 기준값(g 0)으로 간주되는 코일 스프링(41)의 압축량(G)이 제 6e 도에 도시된 바와같이 t 3후에 증가한다.

코일 스프링(41)의 압축량(G)이 t 3후 상기와 같이 증가한 상태에서는, 인덴터(32)의 수용부(32b)의 압력 수용면(34)도 t 3후 압축량(G)이 증가하는 속도와 동일한 속도로 인덴터 가압 슬리브(25)를 향해 상승한다. 그 결과, t 3후 상기 압력 수용면(34)과 접촉이 유지된 결합부재(61c)와 단일체로 되는 변위 검출기(61)의 자기부품(61b)은 코일스프링(41)의 압축량(G)이 증가할 때와 동일한 속도로서 전자기 변환기(61a)의 공기 코어에 있는 기준 위치에서 상승한다.

이에 따라, 제 1 실시예에서와 같이, 변위 검출기(61)는 t 3 전에 영 기준값(V 0)을 고려하는 인덴터가 압력 검출 출력(S 61)을 생성하고, 그후 자기부품(61b)의 상향 운동 속도와 동일한 속도로 증가하고, 이 결과 제 6f 도에 도시한 바와같이 코일 스프링(41)의 압축량(G)을 증가시킨다.

다른 한편, 인덴터 가압 슬리브(25) 및 인덴터(32)가 제 6c 도 및 6d 도에 관하여 전술한 바와같이 t 0 후에 하강할때, 기준값(K 0)의 높이(K)에서 유지된 접촉자(71)는 제6g도에 도시한 바와같이 인덴터 가압 슬리브(25) 및 인덴터(32)와 동일한 속도에서 t 0후 하강한다.

t 0후 접촉자(71)의 하향 운동에서 즉, 높이가 t 0후 시간에 따라 감소할때, 접촉 모서리(72)는 인덴터(32)의 첨단부(33)가 제1실시예에서와 같이 t 3에서 시편 표면(1a)까지 하강되기 전에 t 2에서 시편 표면(1a)과 접촉하게 된다. 인덴터 가압 슬리브(25) 및 인덴터(32)는 제 6c 도 및 6d 도와 관련하여 상술한 바와 같이 t 2에서 접촉자(71)의 접촉 모서리(72)가 시편 표면(1a)과 접촉한 후 또한 하향 운동을 계속한다. t 2후 인덴터 가압 슬리브(25)는 제 1 실시예에서와 같이 코일 스프링(74)을 통해 인덴터(32)를 시편(1)쪽으로 추진시킨다. 그러나, 코일 스프링(74)의 힘이 상당히 작기 때문에, 접촉자(71)는 실제로 시편(1)내로 압입되지 않는다. 따라서, 접촉자(71)는 t 2후 값 K 1의 높이에서 유지된다.

접촉자(71)의 높이가 t 2후 값 K 1에서 변환되지 않은 채로 유지되며 또한 인덴터(32)의 높이(F)가 t 2후 시간에 따라 감소하기 때문에, 지지부재(84)에서 인덴터 가압 슬리브(25)로부터 연장하는 접촉부(85)는 인덴터 가압 슬리브(25)의 높이(H)가 값(h A)을 취하는 t 2에서 또는 이후 약간 지난 시점(이하 이 시점은 t A로써 언급될 것이다)에서 지지부재(86) 및 탄성부재(88)를 통해 접촉자(71)에 제공된 접촉부(87)에서 분리된다. 이에 따라, t A 전에 온 상태에 있는 스위치(89)는 t A에서 오프로 되고, 제 6i 도에 도시한 바와같이 온 상태에서 스위치 신호(S 89)를 생성한다. 스위치 신호(S 89)는 계수기(108)로 인가된다.

다른 한편, 인덴터 가압 슬리브(25)가 전술한 바와같이 t 0후 하강할때, 회전펄스 발생기(66)는 프로세서(91)의 계수기(107,108)로 제공되는 제 6h 도에 도시된 바와같은 펄스(S 66)를 생성한다.

계수기(108)는 제 6n 도에 도시한 바와같이 t A에서 펄스(S 66)의 덧셈 계산을 시작하기 위해서 스위치 신호(S 89)에 반응한다.

변위 검출기(61)의 인덴터 가압력 검출 출력(S 61)의 값은 제 6f 도에 도시한 바와같이 t 3후 시간에 따라 증가한다. 검출 출력(S 61)의 값이 t 4에서 제 5 도의 압력 설정회로(103)로부터 나오는 압력 설정 신호(S 103)의 값(V 1)과 일치하는 경우, 비교기(101)는 제 6j 도에 도시된 바와같이 t 4에서 펄스(P 101)중 제1펄스로써 펄스(P 101A)를 생성하고, 이 펄스는 프로세서(91)의 계수기(107)로 인가된다. 계수기(107)는 제6o도에 도시된 바와같이 t 4에서 펄스(S 66)의 덧셈 계산을 시작하기 위해 펄스(P 101A)에 반응한다.

변위 검출기(61)로부터의 검출 출력(S 61)의 값이 t 6에서 압력 설정회로(104)로부터의 압력 설정 신호(S 104)의 값(V 4)과 일치하는 경우, 비교기(102)는 제 6k 도에 도시한 바와같이 t 6에서 펄스(P 102)를 생성하고, 이 펄스는 제어회로(94)에 공급된다.

제어회로(94)는 펄스(P 102)에 반응하여 제어 신호(S 94A)를 모터 구동회로(93)에 인가함으로써 모터(43)가 t 6에서 정지하고 일정한 시간 경과후 t 7에서 역회전을 시작하도록 제어한다.

이에 따라, 모터(43)는 시간 간격 t 6과 t 7 사이에서 여전히 정지해 있고, 제 6b도에 도시한 바와같이 t 7에서 역회전을 시작한다. 결과적으로, 인덴터 가압 슬리브(25)는 제 6c 도에 도시한 바와같이 t 6에서 하향 운동을 정지하고 t 7에서 될때까지 정지상태를 유지하는데, 소위 t 6에서 인덴터 가압 슬리브(25)의 높이(H)의 값(h 1)이 t 7이 될때까지 변화되지 않은 채로 유지된다. t 7후 인덴터 가압 슬리브(25)를 제 1 실시예와 같이 시간 간격 t 0와 t 6 사이에서 하향 운동 속도와 동일한 속도로 상승한다.

유사하게도, 인덴터(32)는 제1실시예의 경우와 제6d도에 도시한 바와같이 t 6에서 t 7싸지 정지되어 있고, 따라서 t 6에서 인덴터(32)의 높이(F)의 값(f 3)은 t 7이 될때까지 변화되지 않은 채로 유지되고, t 6에서 코일 스프링(41)이 압축량(G)의 값(g 2)은 제7e 도에 도시한 바와같이 t 7이 될때까지 변화되지 않은 채로 유지된다.

그러나, 인덴터 가압 슬리브(25)가 t 7후 상승하기 때문에, 이에 따라 코일 스프링(41)의 압축량(G)의 값이 t 7후 값 g 2로부터 시간에 따라 감소한다.

시편(1)이 실제로 탄성 회복력을 가지지 않으면, 그때 인덴터(32)는 시편(1)으로부터 상향력을 받자 않을 것이고, 따라서 코일 스프링(41)의 압축량(G)이 t 7후 감소할지라도 실제로 상승하지 않을 것이다. 그러나, 일반적으로 시편(1)은 탄성 회복력을 가진다. 그러므로 인덴터(32)는 시편(1)으로부터 상향력을 수령하고, 따라서 코일 스프링(41)의 수축량(G)이 t 7후 감소할때 인덴터(32)는 제 6d 도에 도시한 바와 같이 시편(1)으로부터 상향력을 더 이상 받지 않으면 t 7에서 t 9까지 상승한다. 즉, t 7후 인덴터(32)의 높이(F)는 t 6에서 값(f 3)으로부터 증가한다.

이에 따라, 코일 스프링(41)의 수축량(G)은 인덴터 가압 슬리브(25)의 상향 운동 속도보다 낮은 비율로 t 7에서 t 8까지 감소한다.

전술한 바와같이, 인덴터(32)는 t 7에서 t 9까지 상승하고, 이에 따라 코일 스프링(41)의 수축량(G)은 인덴터 가압 슬리브(25)의 상향 운동 속도보다 낮은 비율로 감소한다. 그러나, 제 1 실시예의 경우와 같이, 인덴터(32)는 t 9후 시편(1)으로부터 상향력을 받지 않으며, 따라서 t 9후 인덴터 가압 슬리브(25)의 상향 운동이 더 진행됨에 관계없이 상승하지 않는다. 즉, t 9에서 인덴터(32)의 높이(F)의 값(f 2)은 그후 변화되지 않은 채로 유지된다. 이러한 결과로서, t 9후 코일 스프링(41)의 수축량(G)은 인덴터 가압 슬리브(25)의 상승 속도와 동일한 비율로 값(g 1)에서 감소한다.

코일 스프링(41)의 압축량(G)이 전술한 바와같이 t 6에서 t 7까지 값(g 2)으로 유지되고, 인덴터 가압 슬리브(25)의 상향 운동 속도보다 낮은 비율로 t 7에서 t 9까지 감소한 후 슬리브(25)와 동일한 비율로 감소하기 때문에, 인덴터(32)의 압력 수용부(32b)의 압력 수용면(34)과 접촉을 유지한 결합부재(61c)와 일체의 구조물로써 형성되는 변위 검출기(61)의 자기부품(61b)은 t 7이 될때까지 t 6에서와 같이 전자기 변환기(61a)의 공기 코어에서 동일한 위치에서 정지하지만 그후에 코일 스프링(41)의 압축량(G)에서의 감소 속도와 동일한 속도에서 상승한다.

결과적으로, 변위 검출기(61)의 전자기 변환기(61a)는 t 6에서 t 7까지 값(V 2)을 취하는 검출 출력(S 61)을 생성하고, 그후 자기부품(61b)의 상향 운동 속도와 일치하는 비율로 시간에 따라 감소하며, 그 결과 제 6f 도에 도시한 바와같이 코일 스프링(41)의 압축량(G)의 감소율에 따라 감소한다.

다른 한편으로, 모터(43)가 t 6에서 회전을 정지하기 때문에, 회전 펄스 발생기(66)는 동시에 펄스(P 66)를 발생하지 않는다. 그러므로, t A후 펄스(P 66)의 수행된 덧셈 계산을 가지는 계수기(108)는 제 6n 도에 도시한 바와같이 계산을 끝내고, t 4후 펄스(P 66)의 수행된 덧셈 계산을 가지는 계수기(107)도 제 6o 도에 도시한 바와같이 계산을 끝낸다.

그러나, 모터(43)가 전술한 바와같이 t 7에서 비교기(102)로부터 제공되는 펄스(P 102)에 반응하여 t 7에서 역회전을 시작하기 때문에, 회전 펄스 발생기(66)는 제 6h 도에 도시한 바와같이 t 7후 펄스(P 66)를 다시 생성한다.

다른 한편으로, 제어회로(94)는 제 6m 도에 도시한 바와같이 비교기(102)로부터 펄스(P 102)에 반응하여 t 7에서 펄스(P 103)를 생성한다. 펄스(P 103)는 계수기(107,108)에 공급된다.

계수기(107,108)는 둘다 펄스(P 103)에 반응하여 제 6o 도 및 6n 도에 도시한 바와같이 t 7후에 다시 생성되는 펄스(P 66)의 뺄셈 계산을 t 7에서 시작한다.

변위 검출기(61)로부터의 검출 출력(S 61)의 값은 제 6f 도를 참고하여 앞에서 설명한 바와같이 t 7후 시간에 따라 V 2로부터 감소한다. 검출 출력(S 61)의 값이 t 9 이전 또는 이후의 시간 지점에서 압력 설정회로(103)로부터 나오는 압력 설정 신호(S 103)의 값(V 1)과 일치하는 곳에서, 비교기(101)는 제 6j 도에 도시한 바와같이 펄스(P 101)중 다음 펄스로써 펄스(P 101B)를 생성하고, 펄스(P 101B)는 계수기(107)에 인가된다.

t 7후 펄스(P 66)의 뺄셈 계산을 계속하고 있는 계수기(107)는 펄스(P 101B)에 반응하여 t 10에서 계산을 중지하고, 이후에 계수기는 t 4에서 t 6까지 펄스(P 66)의 계산값과 t 7과 t 10까지 펄스(P 66)의 계산값과의 차이인 계산 출력(S 107)을 대수회로(109)에 공급한다.

인덴터 가압 슬리브(25)는 t 9후 계속 상승하지만, 인덴터(32)는 전술한 바와같이 t 9후 상승하지 않으며, 따라서 인덴터(32)의 압력 수용부(32b)가 제1실시예의 경우와 같이 t 11후 인덴터 가압 슬리브(25)의 계단부(30)에 의해 수령된다.

그결과, 코일 스프링(41)의 수축량(G)은 t 11에서 기준값(g 0)까지 귀환하고, 그후 변화되지 않은 채로 유지되고, 인덴터(32)는 슬리브(25)가 상승할 때와 동일한 속도로 t 11 이후 상승한다.

코일 스프링(41)의 수축량(G)이 t 11에서 기준값(g 0)까지 귀환하기 때문에, 변위 검출기로부터의 압력 검출 출력(S 61)은 제1실시예와 같이 t 11에서 기준값(V 0)까지 귀환한다.

다른 한편, 인덴터 가압 슬리브(25)가 전술한 바와같이 t 9 이후에 상승하고, t B에서 높이(H)가 t A에서의 값과 동일한 값(h A)에 도달하는 경우, 스위치(89)의 접점(85)은 t A에서 서로 접촉하지 않고 유지되었던 접점(87)과 결합한다. 따라서, 스위치(89)는 t B에서 온으로 되고, 제 6i 도에 도시한 바와 같이 온 상태에서 스위치 신호(S 89)를 생성한다. 스위치 신호(S 89)는 프로세서(91)의 계수기(108)로 공급된다.

t B에서 스위치 신호(S 89)를 수신한 상태에서, 계수기(108)는 t 7에서 시작된 펄스(P 66)의 뺄셈 계산을 중지하고, t A에서 t 6까지 펄스(P 66)의 계산값과 t 7까지 t 8까지 펄스(P 66)의 계산값과의 차이인 계산 출력(S 107)을 대수회로(109)에 공급한다.

대수회로(109)에는 전술한 바와같이 t 10 이후 계수기(107)로부터 계산 출력(S 107)이 공급되어 있기 때문에, 대수회로(109)는 계산 출력(S 107)의 값을 계수기(108)로부터의 계산 출력(S 108)의 값으로 수정하는 작동을 수행하고, 프로세서(91)의 출력(S 91)과 같이 작동 출력(S 109)을 디스플레이(92)에 제공한다.

또한, 인덴터(32)가 t 11 이후 상승하기 때문에, 접촉자(71)의 결합부재(71b)는 제1실시예의 경우와 같이 t 12후 인덴터 가압 슬리브(25)의 안내홈(26)의 하단부면(38)에 의해 수령되고, 그 결과 t 12 이후 접촉자(71)는 접촉 모서리(72)가 시편 표면(1a)과 접촉해 있는 위치로부터 인덴터(32)의 상향 운동 속도와 동일한 속도로 상승한다.

인덴터 가압 슬리브(25)가 t 11 이후 인덴터(32)와 함께 상승할때 그리고 단부 판부(28)가 t 14에서 구동축(17)의 플랜지(17b)에 접할때, 정지 스위치(48)는 작동되어서 제 6l 도에 도시한 바와같이 정지 신호(S 48)를 생성한다. 정지 신호(S 48)는 제어회로(94)로 제공된다.

정지 신호(S 48)를 수령한 상태에서, 제어회로(94)는 모터 구동회로(93)를 제어하여 제 6b 도에 도시한 바와 같이 T 14에서 모터(43)를 정지시키고, 단부 판부(28)가 구동축(17)의 플랜지(17b)에 접하는 초기 위치까지 인덴터 가압 슬리브(25)를 귀환시킨다. 이것으로서 제 4a 도 내지 4c 도 및 5 도에 도시된 제 5 실시예의 작동순서를 완성한다.

상기 설명에서 이해할 수 있듯이, 본 발명의 제 5 실시예에 따라, 계수기(107)로부터 계산 출력(S 107)의 값은 시편에서의 압력이 인덴터가 시편에 압입되어 압입 자국(51)을 만드는 값(V 1)에 도달할때 시편(1)에 대한 인덴터(32)의 관통량(m 1)과, 시편에서의 압력이 압입 자국(51)을 만든후 인덴터의 상향운동시에 V 2에 도달할때 시편(1)에 대한 인덴터의 관통량(m 2)간의 차이(m 2-m 1)와 일치한다.

상기 차이(m 2-m 1)는 제 1 실시예의 경우와 같이 시편(1)의 경도 또는 안장 강도를 나타낸다.

계수기(108)로부터의 출력(S 108)은 시편 표면(1a)이 시편(1)의 압입중에 인덴터(32)의 압력에 의해 하강되지만 그후에 초기 높이로 귀환하지 않는 경우에 초래되는 상기 차이(m 2-m 1)에서 오차(이후 E로 표현됨)와 일치한다.

상기에서 본 발명의 제 5 실시예는 시편 표면(1a)이 적용된 인덴터(32)의 압력에 의해 실제로 하강되지 않는 시편(1)인 것으로 가정하여 제6도에서 실선으로 지적된 바와같은 작동 순서를 수행하는 것으로 설명되었다. 그러나, 시편 표면(1a)이 인덴터(32)의 압력에 의해 하강되지만 그후 초기 높이로 상승되지 않는 시편(1)인 경우에, 제5실시예의 작동은 제 6a 도 내지 6o 도에서의 점선과 제 6p 도 내지 6w 도에서의 실선으로 지적된 바와같이 수행되고, 제 6p 도 내지 6w 도에서 각각의 시간 지점은 제 6a 도 내지 6o 도와 동일한 참고부호로 표시되어 있다.

상기에서 알 수 있듯이, 대수회로(109)의 작동 출력(S 109)과 이에 따라 프로세서(91)의 처리 출력(S 91)은 오차(E)만큼 수정된 상기 차이(m 2-m 1)의 값을 가진다.

이에 따라서 제 5 실시예에서는 관통량(m 1, m 2)을 이용하여 상기 오차 없이 시편(1)의 경도 및 인장 강도를 측정할 수 있다.

[실시예 6]

상세히 설명되지 않았지만 본 발명의 제 6 실시예는 아래의 요점을 제외하면 제 5 실시예의 구조와 동일하다.

전술한 제 5 실시예에 따라, 제5도에 도시한 프로세서(91)에서, 계수기(107)의 계산 출력(S 107)은 펄스(P 101A)의 발생 시간 t 4에서 t 6까지 펄스(P 66)의 덧셈 계산과, t 7에서 t 10까지 펄스(P 66)의 뺄셈 계산에 의하여, 변위 검출기(61)로부터의 인덴터 가압력 검출 출력(S 61)이 제6f도에 도시된 바와같이 t 4와 t 10에서 값(V 1)을 취할때 제 6j 도에 도시된 바와같이 생성되는 펄스(P 101A, P 101B)와, 검출 출력(S 61)이 t 6에서 값(V 2)을 취할때 제 6k 도에 도시된 바와같이 발생되는 펄스(P 102)에 반응하여 제어회로(94)로부터 생성되는 펄스(P 103)를 이용함으로써 얻어진다. 그러나, 제 6 실시예에서, 계산 출력(S 107)과 일치하는 작동 출력(이 출력은 이후에 작동 출력(S 200)으로써 언급됨)은 t 3에서 t 0까지 펄스(P 66)를 계산함으로써 만들어지는 계산 출력(S 201)과, t 4에서 t 6까지 펄스(P 66)를 계산함으로써 만들어지는 계산 출력(S 202)과의 차이를 검출함에 의하여, t 3에서 출력(S 61)을 이용하여 발생되는 펄스(P 101S) 및 상기 펄스(P 101A, P 102)를 이용함으로써 얻어진다. 이의 배치는 기술에 숙련된 자에게는 알려져 있으므로 더이상 설명하지 않을 것이다.)

본 발명의 제 6 실시예에 따라, 상기 계산 출력(S 201)은 인덴터를 시편에 압입시켜 압입 자국(51)을 만드는 압력이 값(V 2)를 취할때 시편(1)에 대한 인덴터(32)의 관통량(m 3)과 일치하고, 계산 출력(S 202)은 제5실시예와 관련하여 전술한 관통량(m 1)과 일치한다.

그러므로, 전술한 작동 출력(S 200)은 관통량(m 3, m 1)간의 차이(m 3-m 1)와 일치한다. 차이(m 3-m 1)는 상세히 설명되지 않았지만 시편(1)의 항복 응력을 나타낸다.

따라서, 본 발명의 제6실시예는 관통량(m 1, m 3)을 이용함으로써 시편(1)의 항복 응력을 측정할 수 있게 한다.

[실시예 7]

본 발명의 제7실시예는 상세히 설명되지 않았지만, 아래 요점을 제외하면 제 4a도 내지 4c 도 및 5 도와 관련시켜 설명한 제 5 실시예의 구조와 동일하다.

이 실시예에 따라, 제5실시예의 계산 출력(S 107)과 일치하는 계산 출력(S 300)은 펄스(P 101S)가 생성될때의 t 3에서 펄스(P 102)가 생성될때의 t 6까지 펄스(P 66)의 덧셈 계산을 수행하고, 다음에 펄스(P 103)가 생성될때의 t 7에서 펄스(P 101B)가 생성될 때의 t 10까지 뺄셈 계산을 수행함에 의하여, 인덴터(32)가 시편(1)과 접촉하게 될때 t 3에서 생성되는 펄스(P 101S) 및 상기 펄스(P102, P103, P 101B)를 이용함으로써 얻어진다.

상기 계산 출력(S 300)은 인덴터를 시편에 압입시켜 압입 자국(51)을 만드는 압력이 값(V 2)을 취할때 시편(1)에 대한 인덴터(32)의 관통량(m 3)과, 제 5 실시예와 관련하여 설명한 관통량(m 3)과의 차이(m 3-m 2)와 일치한다. 차이(m 3-m 2)는 상세히 설명되지 않았지만 시편(1)의 영률을 나타낸다.

이에 따라 본 발명의 제 7 실시예는 상기 관통량(m 2, m 3)을 이용함으로써 시편의 영률을 측정할 수 있게 한다.

[실시예 8]

본 발명의 제 8 실시예는 상세히 설명되지 않았지만, 아래의 요점을 제외하면 제5실시예의 구조와 동일하다.

이 실시예에 의해, 제5실시예의 계산 출력(S 107)과 일치하는 계산 출력(S 400)은 펄스(S 101S)가 생성될때의 t 3에서 펄스(P 102)가 생성될때의 t 10까지 펄스(P 66)를 계산함에 의하여 펄스(P 101S)와 상기 펄스(P 102)를 이용함으로써 얻어진다. 이의 배치는 본 기술 분야에 숙련된 자에게는 명백하므로 더이상 설명하지 않기로 한다.

상기 계산 출력(S 400)은 인덴터를 시편에 압입시켜 압입 자국(51)을 만드는 압력이 값(V 2)을 취할때 시편(1)에 대한 인덴터(32)의 관통량(m 3)과 일치한다. 관통량(m 3)은 시편(1)의 크리프 강도를 나타낸다.

이에 따라 본 발명의 제 8 실시예는 관통량(m 3)을 이용함으로써 시편(1) 크리프 강도를 측정할 수 있게 한다.

[실시예 9]

다시 제 7a 도 내지 7c 도로 돌아가서 본 발명의 제 9 실시예를 설명하기로 한다. 이 실시예는 아래의 요점을 제외하면 제1실시예의 구조와 동일하다.

제1실시예에서 인덴터 압력을 검출하는 변위 검출기(61)는 제7a도 내지 7c도에 도시한 바와같이 인덴터 가압 슬리브(25)의 가압부(35)의 구멍(37)에 끼워지는 상부와, 가압부(35)의 압력 수용면(36)에 고정된 하부를 가지는 응력 게이지형 인덴터 압력 검출기(98)로 대체된다.

또한, 제1실시예에서 인덴터 가압 슬리브(25)의 가압부(35)의 가압면(36)과 인덴터(32)의 압력 수용면(34)사이에 설치된 코일 스프링(41)은 이 실시예에서 인덴터 압력 검출기(98)의 저면과 인덴터(32)의 압력 수용면(34)사이에 배치된다.

이러한 배치에 따라, 인덴터 가압 슬리브(25)가 시편 표면(1a)과 인덴터(32)의 첨단부(33)의 접촉후 하강할때, 코일 스프링(41)이 압축되고, 이 압축량과 일치하는 힘이 인덴터(32)에 부여되고 또한, 코일 스프링(41)의 압축량을 나타내는 출력으로써 인덴터 압력 검출기(98)에 부여된다. 따라서, 인덴터 압력 검출기(98)는 제1a도 내지 1c도에 관련하여 설명한 변위 검출기(61)의 경우와 같이, 인덴터(32)로부터 인가된 시편(1)에서의 압력을 나타내는 검출 출력(S 61)을 생성한다.

따라서, 제 7a 도 내지 7c 도에 도시된 본 발명의 제 9 실시예는 상세히 설명되지 않았지만 제1실시예의 경우와 유사한 작동을 수행하고 유사한 결과를 생성한다.

[실시예 10, 11 및 12]

본 발명의 제 10, 제 11 및 제 12 실시예는 상세히 설명되지 않았지만, 제 2, 제 3 및 제4실시예를 참고하여 설명한 요점을 제외하면 제9실시예의 구조와 동일하다. 제10, 제11 및 제12실시예는 제각기 제2, 제3 및 제4실시예에서 얻을 수 있는 것과 동일한 작용 효과를 만들어낸다.

[실시예 13]

다음에 제 8a 도 내지 8c 도를 참고하여, 본 발명의 제13실시예를 설명하기로 한다. 이 실시예는 아래 요점을 제외하면 제4a도 내지 4c도 및 5도와 관련하여 설명한 제5실시예의 구조와 동일하다.

제5실시예에서 인덴터 압력을 검출하는 변위 검출기(61)는 제8a도 내지 8c도에 도시한 바와같이 인덴터 가압 슬리브(25)의 가압부(35)의 구멍(37)내에 끼워진 상부와, 가압부(35)의 압력 수용면(36)에 고정된 하부를 가지는 응력 게이지형 인덴터 압력 검출기(98)로 대체된다.

또한, 제5실시예에서 인덴터 가압 슬리브(25)의 가압부(35)의 가압면(36)과 인덴터(32)의 압력 수용면(34)사이에 설치된 코일 스프링(41)은 이 실시예에서 인덴터 압력 검출기(98)의 저면과 인덴터(32)의 압력 수용면(34)사이에 배치된다.

전술한 상기 구조에 따라, 인덴터 가압 슬리브(25)가 시편 표면(1a)과 인덴터(32)의 첨단부(33)의 접촉후 더욱 하강할때 코일 스프링(41)은 압축되고, 이 압축량과 일치하는 힘은 인덴터(32)에 부여되고, 코일 스프링(41)은 압축량을 나타내는 출력으로써 인덴터 압력 검출기(98)에 부여된다. 따라서, 인덴터 압력 검출기(98)는 제 4a 도 내지 4c도를 참고하여 설명한 변위 검출기(61)의 경우와 같이 인덴터(32)로부터 인가된 시편(1)에서의 압력을 나타내는 검출 출력(S 61)을 생성한다.

따라서, 제 8a 도 내지 8c 도에 도시된 본 발명의 제13실시예는 유사한 작동을 수행하며, 상세히 기술되지 않았지만, 제15실시예의 경우와 유사한 효과를 산출한다.

[실시예 14,15 및 16]

비록 상세히는 기술되지 않았지만, 본 발명의 제14,15 및 16실시예는 제6,7 및 8실시예를 참조로 하여 앞에서 기술된 몇가지 점들을 제외하고는 제13실시예와 구조적으로 동일하다. 제14,15 및 16실시예는 각각 제6,7 및 8실시예에서 얻을 수 있는 것들과 같은 작동효과를 산출한다.

상술한 설명으로부터 이해되는 바와같이, 전술한 실시예는 본 발명을 단지 도시한 것에 불과하며 본 발명의 제한으로서 해석되어서는 안된다. 예를들면, 제 1a 도 내지 1c 도 및 7a 도 내지 7c 도에서 시편(1)에 대한 인덴터(32)의 관통량을 검출하기 위한 변위 검출기(81)는 고정자로서 작용하는 전자기 변환기(81a)가 접촉자(71)에 고정되고 가동부재로서 작용하는 결합부재(81c)가 인덴터(32)와 접촉상태로 유지되도록 배열될 수 있다. 유사하게, 제 1a 도 내지 1c 도 및 4a 도 내지 4c 도에서, 변위 검출기(61)는 또한 전자기 변환기(61a)가 인덴터(32)에 고정되고 결합부재(61c)가 인덴터 가압 슬리브(25)와 접촉상태로 유지되도록 배열될 수 있다. 더욱이, 접촉자(71)는 접촉 모서리(72)가 시편 테이블 표면(3a)과 접촉하도록 배열될 수 있다. 또한, 제 4a 도 내지 4c 도 및 제 8a 도 내지 8c 도에서, 스위치(89)의 접점(85)이 인덴터(32)상에 설치될 수 있다. 접점(85,87)은 또한 접촉부재(71) 및 인덴터 가압 슬리브(25) 또는 인덴터(32)상에 설치될 수도 있다.

본 발명의 새로운 개념의 범주로부터 벗어나지 않고도 여러가지 변경 및 변형이 성취될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims

시편(1)을 유지시키기 위한 시편 테이블(3)과, 압입 자국(51)을 시편에 형성하기 위해 시편(1)속으로 각인하기 위한 인덴터(32)와, 인덴터(32)를 시편(1)속으로 가압하기 위한 인덴터 가압 부재(25)와, 인덴터(32)에 의해 가해진 시편(1)상의 압력을 검출하기 위한 인덴터 가압력 검출 수단(61)과, 시편(1)에 대한 인덴터(32)의 관통량을 검출하기 위한 관통량 검출 수단(71,81,91 또는 66,71,81,91), 그리고 인덴터 가압부재(25)와 인덴터(32)사이에 배치된 인덴터 가압력 전달부재(41)를 구비하는 재료 시험 기계에 있어서, 상기 인덴터 가압력 전달부재(41)는 탄성재료로 만들어지며, 상기 인덴터 가압력 검출 수단(61)은, 인덴터(32)와 인덴터 가압부재(25)중 어느 하나에 고정된 고정자(61a)가 제공된 인덴터 가압력을 검출하는 변위 검출기(61)와, 그들중 다른 하나와 그 자유단부에서 접촉 상태로 유지되는 가동부재(61b,61c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 재료 시험 기계.
제 1 항에 있어서, 관통량 검출 수단(71,81,91)은 고정자(81a)와 가동부재(81b,81c)를 가지는 관통량을 검출하는 변위 검출기(81)와 시편(1)의 표면과 접촉하기 위한 접촉자(71)를 가지며, 상기 고정자(81a)는 인덴터(32)와 접촉자(71)중 어느 하나에 고정되고, 가동부재(81b, 81c)는 그들중 다른 하나와 접촉상태로 유지되는 자유단부인 것을 특징으로 하는 재료 시험 기계.
제 1 항에 있어서, 상기 관통량 검출 수단(66,71,89,91)은, 인덴터(32)를 가압하기 위한 인덴터 가압수단(25)의 이동에 반응하여 펄스(P 66) 행렬을 발생시키는 펄스 발생 수단(66)과, 시편(1)상에 압력이 제1값으로부터 제2값으로 변할때까지 펄스(P 66) 행렬을 계산하기 위해 인덴터 가압력 검출 수단(61)으로부터의 출력에 반응하는 계산 수단(107)을 포함하는 것을 특징으로 하는 재료 시험 기계.
제1항에 있어서, 상기 관통량 검출 수단(66,71,89.91)은, 인덴터(32)를 가압하기 위한 제1방향에서의 인덴터 가압부재(25)의 이동에 반응하여 펄스(P 66)의 제1행렬을 발생시키고, 제1방향에서의 이동후 제1방향에 반대되는 제2방향에서의 인덴터 가압부재(25)의 이동에 반응하여 펄스(P 66)의 제2행렬을 발생시키는 펄스 발생 수단(66)과, 제1값에서 제2값으로 시편(1)상의 압력이 변할때까지 펄스(P 66)의 제1행렬을 제1계산값으로써, 그리고 제2값에서 제1값으로 시편(1)상의 압력이 변할때까지 펄스(P 66)의 제2행렬을 제2계산값으로써 계산하기 위하여 인덴터 가압력 검출 수단(61)으로부터 출력에 반응하고, 제1 및 제2계산값 사이의 차이에 대응하는 계산값을 얻는 계산 수단(107)을 포함하는 것을 특징으로 하는 재료 시험 기계.
제1항에 있어서, 관통량 검출 수단(66,71,89,91)은 인덴터(32)를 가압하기 위한 제1방향으로의 인덴터 가압부재(25)의 이동에 반응하여 펄스(P 66)의 제1행렬을 발생시키고, 제1방향으로의 이동후 제1방향에 반대되는 제2방향으로의 인덴터 가압부재(25)의 이동에 반응하여 펄스(P 66)의 제2행렬을 발생시키는 펄스 발생 수단(66)과, 인덴터 가압부재(25)나 인덴터(32)중 어느 하나와 시편(1)의 접촉상태로 유지되는 자유단부를 가지는 접촉자(71)와, 인덴터 가압부재(25)나 인덴터(32)중 어느 하나와, 시편(1) 표면 및 접촉자상에, 각각 제공된 제1 및 제2접점(85,87)을 가지는 스위치와, 시편(1)상의 압력이 제1값에서 제2값으로 변할때까지의 펄스(P 66)의 제1행렬을 제1계산값으로써, 시편(1)상의 압력이 제2값에서 제1값으로 변할때까지의 펄스(P 66)의 제2행렬을 제2계산값으로써 계산하기 위하여 인덴터 가압력 검출 수단(61)으로부터의 출력에 반응하며, 스위치(89)의 온 상태중 펄스(P 66)의 제1행렬을 제3값으로써, 펄스(P 66)의 제2행렬을 제4계산값으로써 계산하며, 제3 및 제4계산값들 사이의 차이에 의해 정정된, 제1 및 제2계산값들 사이의 차이의 계산값을 얻는 계산 수단(107)을 포함하는 것을 특징으로 하는 재료 시험 기계.
시편(1)을 유지시키기 위한 시편 테이블(3)과, 압입 자국(51)을 시편에 형성하기 위해 시편(1)속으로 각인하기 위한 인덴터(32)와, 인덴터(32)를 시편(1)속으로 가압하기 위한 인덴터 가압 수단(25)과, 인덴터(32)에 의해 가해진 시편(1)상의 압력을 검출하기 위한 인덴터 가압력 검출 수단(198), 그리고 시편(1)에 대한 인덴터(32)의 관통량을 검출하기 위한 관통량 검출 수단(71,81,91)을 구비하는 재료 시험 기계에 있어서, 상기 관통량 검출 수단(71,81,91)은 시편(1)의 표면과 접촉하기 위한 접촉자(71)와, 고정자(81a) 및 가동부재(81b,81c)가 제공된 관통량을 검출하는 변위 검출기(81)를 포함하며, 고정자(81a)는 인덴터(32)와 접촉자(71)의 어느 하나에 고정되고, 상기 가동부재(81b,81c)는 인덴터(32)와 접촉자(71)의 어느 하나와 접촉상태로 유지된 자유단부를 가지는 것을 특징으로 하는 재료 시험 기계.
시편(1)을 유지시키기 위한 시편 테이블(3)과, 압입 자국 (51)을시편에 형성하기 위해 시편(1)속으로 각인하기 위한 인덴터(32)와, 인덴터(32)를 시편(1)속으로 가압하기 위한 인덴터 가압부재(25)와, 인덴터(32)에 의해 가해진 시편(1)상의 압력을 검출하기 위한 인덴터 가압력 검출 수단(98)과, 시편(1)에 대한 인덴터(32)의 관통량을 검출하기 위한 관통량 검출 수단(66,71,89,91)을 구비하는 재료 시험 기계에 있어서, 상기 관통량 검출 수단(66,71,89,91)은, 인덴터(32)를 가압하기 위해 인덴터 가압부재(25)의 이동에 반응하여 펄스(P 66) 행렬을 발생시키는 펄스 발생 수단(66)과, 시편(1)상의 압력이 제1값에서 제2값으로 변할때까지 펄스(P 66) 행렬을 계산하기 위해 인덴터 가압력 검출 수단(98)으로부터의 출력에 반응하는 계산수단(107)을 구비함을 특징으로 하는 재료 시험 기계.
제7항에 있어서, 상기 관통량 검출 수단(61,79,89,91)은, 인덴터(32)를 가압하기 위한 제1방향에서 인덴터 가압부재(25)의 이동에 반응하여 펄스(P 66)의 제1행렬을 발생시키고, 제1방향으로의 이동후 제1방향에 반대되는 제2방향으로 인덴터 가압부재의 이동에 반응하여 펄스(P 66)의 제2행렬을 발생시키는 펄스 발생 수단(66)과, 시편(1)상의 압력이 제1값에서 제2값으로 변할때까지 펄스(P 66)의 제1행렬을 제1계산값으로써, 그리고 시편상의 압력이 제2값에서 제1값으로 변할때까지 펄스(P 66)의 제2행렬을 제2계산값으로 계산하기 위해 인덴터 가압력 검출 수단(98)으로부터의 출력에 반응하며, 제1 및 제2계산값 사이의 차이에 대응하는 계산값을 얻는 계산 수단(107)을 포함하는 것을 특징으로 하는 재료 시험 기계.
제7항에 있어서, 관통량 검출 수단(66,71,89,91)은, 인덴터(32)를 가압하기 위한 제1방향에서 인덴터 가압부재(25)의 이동에 반응하여 펄스(P 66)의 제1행렬을 발생시키고 제1방향에서의 이동후 제1방향에 반대되는 제2방향에서 인덴터 가압부재(25)의 이동에 반응하여 펄스(P 66)의 제2행렬을 발생시키는 펄스 발생 수단(64)과, 인덴터 가압부재(25)나 인덴터(32)중의 어느 하나와 시편(1)의 표면과 접촉상태로 유지된 자유단부를 가지는 접촉자(71)와, 인덴터 가압부재(25)나 인덴터(32)중의 하나와 시편(1) 표면 및 접촉자(71)에 제공된 제1 및 제2접점(85,87)을 가지는 스위치(89)와, 시편(1)상의 압력이 제1값에서 제2값으로 변할때까지 펄스(P 66)의 제1행렬을 제1계산값으로써, 그리고 시편(1)상의 압력이 제2값에서 제1값으로 변할때까지 펄스(P 66)의 제2행렬을 제2계산값으로써 계산하기 위해 인덴터 가압력 검출 수단(98)으로부터의 출력에 반응하고, 스위치(89)의 온 상태중 펄스(P 66)의 제1행렬을 제3계산값으로써 계산하고, 펄스(P 66)의 제 2 행렬을 제 4 계산값으로써 계산하며, 제3 및 제4계산값들 사이의 차이에 의해 정정된, 제1 및 제2계산값들 사이의 차이의 계산값을 얻는 계산 수단(107)을 포함하는 것을 특징으로 하는 재료 시험 기계.