WO2020241096A1 - 引張圧縮試験機用の情報処理装置、アプリケーションおよびシステム - Google Patents

引張圧縮試験機用の情報処理装置、アプリケーションおよびシステム Download PDF

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哲史 渡辺
真也 大島
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    • G01N3/20—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady bending forces

Definitions

  • the present invention relates to an information processing device and an application for a tensile compression tester, and a system including the information processing device.
  • Patent Document 1 describes a data processing device of a material testing machine that performs tests such as tensile tests and compression tests of various materials, and a calculation processing technique for collected measurement data.
  • the data processing apparatus of Patent Document 1 by configuring an arbitrary calculation formula so that it can be defined, measurement data can be processed in a wide variety and easily, and the characteristics of the material can be examined from various directions. ..
  • the data processing apparatus of Patent Document 1 processes data measured by a material testing machine. Specifically, the amount of rotation detected by the displacement meter attached to the rotation shaft of the crosshead drive motor is converted into the amount of displacement and transmitted to the data processing device.
  • This displacement meter is one displacement meter built in the material testing machine.
  • a plurality of sensors for example, displacement meters. Therefore, an object of the present invention is to provide an information processing device and an application for processing data measured by a tensile compression tester and a plurality of sensors, and a system including the information processing device.
  • the information processing apparatus for the tensile compression tester of the present invention is Create a given formula and Measurement data is acquired from a plurality of sensors connected to the information processing device, and measurement data is acquired. Substituting the measurement data into the predetermined formula, The desired characteristic value is calculated from the above formula. It is configured as follows.
  • the plurality of sensors are six displacement meters. Assuming that the displacement amounts measured by the six displacement meters are ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 3, ⁇ 1', ⁇ 2', and ⁇ 3',
  • the predetermined calculation formula is the formula (1) according to the JIS A1414 local load bending test.
  • the desired characteristic value is the relative deflection ⁇ at the time of concentrated load at two points. Is preferable.
  • the information processing apparatus of the present invention acquires the load and position of the test piece from the tensile compression tester. Is preferable.
  • the system of the present invention With the information processing device mentioned above A tensile compression tester that transmits the measurement data of the test piece to the information processing device, A plurality of sensors that transmit the measurement data of the test piece to the information processing device, including.
  • the application executed on the information processing apparatus for the tensile compression tester of the present invention is Steps to create a given formula and A step of acquiring measurement data from a plurality of sensors connected to the information processing device, and A step of substituting the measurement data into the predetermined calculation formula, The step of calculating the characteristic value from the above formula and including.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a system including the information processing apparatus of the present invention.
  • the system 100 includes an information processing device 10 for a tensile compression tester, a tensile compression tester 20, and a plurality of displacement meters 30 as sensors.
  • the information processing device 10 is a personal computer or the like, and is connected to the tensile compression tester 20 via USB, RS-232C, or the like to perform serial communication. Measurement data such as the load and position of the test piece (for example, wood) is transmitted from the tensile compression tester 20 to the information processing device 10, and the information processing device 10 controls the setting conditions and the like to the tensile compression tester 20. Data is sent.
  • the tensile compression tester 20 is, for example, a tensile compression tester 20 technograph (TGI / TGE / TG) series manufactured by MinebeaMitsumi Corporation.
  • a plurality of (for example, six) displacement meters 30 come into contact with the test piece and measure the displacement amount of the test piece.
  • An analog input / output (AIO) boat (for example, AIO-16802L-LPE manufactured by Contec Co., Ltd.) is attached to the information processing device 10, and the displacement meter 30 measures the information processing device 10 via the AIO boat. The amount of displacement is transmitted.
  • the displacement meter 30 is not a displacement meter built in the tensile compression tester 20, and the displacement amount of the displacement meter 30 is input to the information processing device 10 as an external input.
  • FIG. 2 is a flowchart showing data processing executed in the information processing apparatus of the present invention.
  • the information processing apparatus 10 creates a predetermined calculation formula.
  • the information processing device 10 acquires measurement data (displacement amount) from the six displacement meters 30 connected to the information processing device 10.
  • the information processing apparatus 10 substitutes the measured displacement amount into the predetermined calculation formula created in step S1.
  • the information processing apparatus 10 calculates a desired characteristic value from a predetermined calculation formula.
  • An example of a predetermined calculation formula is the formula (1) according to the JIS A1414 local load bending test.
  • the desired characteristic value is the relative deflection ⁇ at the time of concentrated load at two points.
  • the displacement amounts measured by the six displacement meters 30 are ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 3, ⁇ 1', ⁇ 2', and ⁇ 3'.
  • the predetermined calculation formula is the formula (2) according to the JIS A1414 local load bending test.
  • the desired characteristic value is the relative deflection ⁇ at the time of one-point concentrated load.
  • the displacement amounts measured by the three displacement meters 30 are ⁇ 1, ⁇ 2, and ⁇ 3.
  • FIG. 3 is a screen for creating a predetermined calculation formula in the application of the present invention.
  • the application of the present invention stored in the memory is started, and the displacement setting calculation formula screen shown in FIG. 3A is opened.
  • the inputs that can be used in the calculation formula are displayed.
  • the position of the test piece measured by the tensile compression tester 20 is displayed as a "position”
  • the displacement amounts measured by the six displacement meters 30 are displayed as external inputs 1 to 6, respectively. ..
  • FIG. 3B shows a screen for creating the relative deflection at the time of the above-mentioned two-point concentrated load as a predetermined calculation formula.
  • FIG. 4 is a screen showing analysis items in the application of the present invention.
  • the vertical axis of the graph is the load of the test piece measured by the tensile compression tester 20, and the horizontal axis is calculated by substituting the displacement amount measured by the six displacement meters 30 into equation (1).
  • This is the relative deflection at the time of concentrated loading at two points.
  • the amount of displacement measured by one displacement meter built in the tensile compression tester 20 is on the horizontal axis. can do.
  • the data measured by the tensile compression tester 20 and the data measured by the six displacement meters 30 can be acquired in real time and the data processing can be performed.
  • the desired characteristic value of the user can be acquired in real time by creating a predetermined calculation formula.
  • the contact type displacement meter 30 has been described as an example of the sensor, but the present invention is not limited to the contact type displacement meter 30, and for example, the non-contact type displacement meter 30 or the temperature.
  • the meter can also be used as a sensor. Since the performance of the displacement meter built in the tensile compression tester 20 and the performance of the plurality of external displacement meters 30 are different, it is rare to use both at the same time, but they may be used at the same time.

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Abstract

引張圧縮試験機（２０）および複数のセンサにより測定されるデータを処理するための情報処理装置（１０）およびアプリケーションならびに当該情報処理装置（１０）を含むシステム（１００）を提供する。　引張圧縮試験機（２０）用の情報処理装置（１０）は、所定の計算式を作成し、前記情報処理装置（１０）に接続された複数のセンサから測定データを取得し、前記測定データを前記所定の計算式に代入し、前記計算式から所望の特性値を算出する、ように構成されている。

Description

引張圧縮試験機用の情報処理装置、アプリケーションおよびシステム
　本発明は、引張圧縮試験機用の情報処理装置およびアプリケーションならびに当該情報処理装置を含むシステムに関するものである。
　特許文献１には、各種材料の引張試験や圧縮試験などの試験を行う材料試験機のデータ処理装置および収集した測定データの計算処理技術が記載されている。特許文献１のデータ処理装置では、任意の計算式を定義可能に構成することにより、測定データを多種多様にかつ容易に処理することができ、材料の特性を種々の方向から検討することができる。
特許第３４３０７２３号公報
　特許文献１のデータ処理装置は、材料試験機によって測定されるデータを処理するものである。具体的には、クロスヘッド駆動モータの回転軸に取り付けられた変位計が検出する回転量を変位量に変換してデータ処理装置に送信している。この変位計は、材料試験機に内蔵された１台の変位計である。しかしながら、ユーザからは、複数のセンサ（例えば、変位計）により測定されるデータを処理したいという要望が寄せられていた。
　そこで、本発明の目的は、引張圧縮試験機および複数のセンサにより測定されるデータを処理するための情報処理装置およびアプリケーションならびに当該情報処理装置を含むシステムを提供することにある。
　本発明の引張圧縮試験機用の情報処理装置は、
　所定の計算式を作成し、
　前記情報処理装置に接続された複数のセンサから測定データを取得し、
　前記測定データを前記所定の計算式に代入し、
　前記計算式から所望の特性値を算出する、
ように構成されている。
　本発明の情報処理装置では、
　前記複数のセンサは、６台の変位計であり、
　前記６台の変位計により測定した変位量をδ１、δ２、δ３、δ１’、δ２’、δ３’とすると、
　前記所定の計算式は、ＪＩＳ　Ａ１４１４局部荷重曲げ試験に従う（１）式であり、
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
　前記所望の特性値は、２点集中荷重時の相対たわみδである、
ことが好ましい。
　本発明の情報処理装置は、引張圧縮試験機から試験体の荷重およびポジションを取得する、
ことが好ましい。
　本発明のシステムは、
　上述した情報処理装置と、
　試験体の測定データを前記情報処理装置に送信する引張圧縮試験機と、
　試験体の測定データを前記情報処理装置に送信する複数のセンサと、
を含む。
　本発明の引張圧縮試験機用の情報処理装置上で実行されるアプリケーションは、
　所定の計算式を作成するステップと、
　前記情報処理装置に接続された複数のセンサから測定データを取得するステップと、
　前記測定データを前記所定の計算式に代入するステップと、
　前記計算式から特性値を算出するステップと、
を含む。
本発明の情報処理装置を含むシステムの概略構成図である。 本発明の情報処理装置において実行されるデータ処理を示すフローチャートである。 本発明のアプリケーションにおいて所定の計算式を作成するための画面である。 本発明のアプリケーションにおいて解析項目を示す画面である。
　図１は、本発明の情報処理装置を含むシステムの概略構成図である。
　システム１００は、引張圧縮試験機用の情報処理装置１０と、引張圧縮試験機２０と、センサとしての複数の変位計３０と、を含む。
　情報処理装置１０は、パーソナルコンピュータ等であり、ＵＳＢ、ＲＳ－２３２Ｃ等を介して、引張圧縮試験機２０に接続され、シリアル通信を行う。引張圧縮試験機２０から情報処理装置１０には、試験体（例えば、木材）の荷重およびポジション等の測定データが送信され、情報処理装置１０から引張圧縮試験機２０には、設定条件等の制御データが送信される。
　引張圧縮試験機２０は、例えば、ミネベアミツミ株式会社製の引張圧縮試験機２０テクノグラフ（ＴＧＩ／ＴＧＥ／ＴＧ）シリーズである。
　複数の（例えば、６台の）変位計３０は、試験体に接触し、試験体の変位量を測定する。情報処理装置１０には、アナログ入出力（ＡＩＯ）ボート（例えば、株式会社コンテック製ＡＩＯ－１６０８０２Ｌ－ＬＰＥ）が取り付けられ、このＡＩＯボートを介して、変位計３０は、情報処理装置１０に測定した変位量を送信する。
　変位計３０は、引張圧縮試験機２０に内蔵された変位計ではなく、変位計３０の変位量は、外部入力として情報処理装置１０に入力される。
　図２は、本発明の情報処理装置において実行されるデータ処理を示すフローチャートである。
　ステップＳ１において、情報処理装置１０において所定の計算式を作成する。
　ステップＳ２において、情報処理装置１０は、情報処理装置１０に接続された６台の変位計３０から測定データ（変位量）を取得する。
　ステップＳ３において、情報処理装置１０は、測定した変位量を、ステップＳ１で作成した所定の計算式に代入する。
　ステップＳ４において、情報処理装置１０は、所定の計算式から所望の特性値を算出する。
　所定の計算式の一例は、ＪＩＳ　Ａ１４１４局部荷重曲げ試験に従う（１）式であり、
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
　所望の特性値は、２点集中荷重時の相対たわみδである。
　ただし、６台の変位計３０により測定した変位量をδ１、δ２、δ３、δ１’、δ２’、δ３’とする。
　所定の計算式の他の例は、ＪＩＳ　Ａ１４１４局部荷重曲げ試験に従う（２）式であり、
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
　所望の特性値は、１点集中荷重時の相対たわみδである。
　ただし、３台の変位計３０により測定した変位量をδ１、δ２、δ３とする。
　図３は、本発明のアプリケーションにおいて所定の計算式を作成するための画面である。
　情報処理装置１０において、メモリに保存されている本発明のアプリケーションを起動し、図３（ａ）に示す変位設定用計算式画面を開く。選択リストの欄に、計算式に使用することができる入力が表示されている。この実施形態では、引張圧縮試験機２０によって測定された試験体の位置が「ポジション」として表示され、６台の変位計３０によって測定された変位量がそれぞれ外部入力１～６として表示されている。
　図３（ｂ）は、所定の計算式として、上述した２点集中荷重時の相対たわみを作成する画面を示す。
（１）項目名の欄に、「２点集中荷重時の相対たわみ」と入力する。
（２）計算式の欄に、選択リストの欄から選択した入力と、括弧および演算子のボタンを用いて、上述した（１）式を作成する。
（３）「確認」ボタンを押し、計算式が正しく作成されているかを確認する。計算式に誤りがある場合は、エラーメッセージが表示される。
（４）「保存」ボタンを押し、作成した計算式を、名前を付けてファイルへ保存する。なお、保存した計算式のファイルは、「開く」ボタンから読み込むことができる。
（５）「ＯＫ」ボタンを押し、作成した計算式を確定し、本発明のアプリケーションで使用可能にする。なお、「キャンセル」ボタンを押すと、作成した計算式を破棄し、変位設定用計算式作成画面を閉じる。
　なお、本発明のアプリケーションは、情報処理装置１０にインストールする前は、ＣＤ等の記憶媒体に保存されている。
　図４は、本発明のアプリケーションにおいて解析項目を示す画面である。
　グラフの縦軸は、引張圧縮試験機２０によって測定された試験体の荷重であり、横軸は、６台の変位計３０によって測定された変位量を（１）式に代入することによって算出された２点集中荷重時の相対たわみである。
　従来では、引張圧縮試験機２０に内蔵された１台の変位計によって測定された変位量が横軸になっていたところ、本発明により、２点集中荷重時の相対たわみを取得しグラフに表示することができる。このように、本発明では、引張圧縮試験機２０により測定されたデータと、６台の変位計３０によって測定されたデータと、をリアルタイムに取得して、データ処理を行うことができる。
　なお、本発明では、２点集中荷重時の相対たわみの他、所定の計算式を作成することにより、ユーザの所望の特性値をリアルタイムに取得することができる。
　上述した説明では、センサとして、接触式の変位計３０を例に説明したが、本発明は、接触式の変位計３０に限定されるものではなく、例えば、非接触式の変位計３０または温度計をセンサとして用いることもできる。
　なお、引張圧縮試験機２０に内蔵されている変位計の性能と、外付けの複数の変位計３０の性能と、が異なるため、両者を同時に用いることは少ないが、同時に用いてもよい。
　１０…情報処理装置、２０…引張圧縮試験機、３０…変位計、１００…システム

Claims (5)

  1. 　引張圧縮試験機用の情報処理装置であって、
    　所定の計算式を作成し、
    　前記情報処理装置に接続された複数のセンサから測定データを取得し、
    　前記測定データを前記所定の計算式に代入し、
    　前記計算式から所望の特性値を算出する、
    ように構成されている、
    情報処理装置。
  2. 　前記複数のセンサは、６台の変位計であり、
    　前記６台の変位計により測定した変位量をδ１、δ２、δ３、δ１’、δ２’、δ３’とすると、
    　前記所定の計算式は、ＪＩＳ　Ａ１４１４局部荷重曲げ試験に従う（１）式であり、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
    　前記所望の特性値は、２点集中荷重時の相対たわみδである、
    請求項１に記載の情報処理装置。
  3. 　前記情報処理装置は、引張圧縮試験機から試験体の荷重およびポジションを取得する、請求項１または２に記載の情報処理装置。
  4. 　請求項１から３のいずれかに記載の情報処理装置と、
    　試験体の測定データを前記情報処理装置に送信する引張圧縮試験機と、
    　試験体の測定データを前記情報処理装置に送信する複数のセンサと、
    を含むシステム。
  5. 　引張圧縮試験機用の情報処理装置上で実行されるアプリケーションであって、
    　所定の計算式を作成するステップと、
    　前記情報処理装置に接続された複数のセンサから測定データを取得するステップと、
    　前記測定データを前記所定の計算式に代入するステップと、
    　前記計算式から特性値を算出するステップと、
    を含むアプリケーション。
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