(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間を断熱壁で囲む試験槽を設け、
前記内部空間に被検体を設置する設置部を設けると共に、
前記設置部における被検体に所定の試験状況を付与する試験機を設け、
前記内部空間の温度を低温に調整する空間温度調整手段を設け、
前記試験槽に、その内部空間内を外部空間から透視可能な透視窓を設け、
前記設置部に設置された被検体を前記透視窓を通して計測する光学式計測機を前記試験槽の外方に設け、
前記内部空間内の気体を前記透視窓の内側表面に吹き付ける第１ファンを、前記透視窓の内側に設けると共に、
前記外部空間の気体を前記透視窓の外側表面に吹き付ける第２ファンを、前記透視窓の外側に設けてある特定温度下における被検体の計測装置。
【請求項２】
前記透視窓の外側表面を加熱する加熱手段を設けてある請求項１に記載の特定温度下における被検体の計測装置。
【請求項３】
前記試験機は、被検体の引っ張り試験機、線収縮率試験機、曲げ試験機、圧縮試験機、剪断試験機の中から選択されたものであり、前記光学式計測機がサーモグラフィ、形状認識装置変位量計測機、ビデオ伸び計の中から選択されたものである請求項１または２に記載の特定温度下における被検体の計測装置。
【請求項４】
前記透視窓は、透明樹脂板、真空ガラス、複層ガラスの中から選択された１種または、複数種の組み合わせたものからなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の特定温度下における被検体の計測装置。
【請求項５】
前記透視窓を通して内部空間を照明する照明装置が、前記外部空間に配設してある請求項１〜４のいずれか１項に記載の特定温度下における被検体の計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱壁で囲まれた内部空間の温度を自在に調整する空間温度調整手段を設けると共に、前記内部空間に被検体を設置する設置部を設け、前記被検体に所定の試験状況を付与する試験機を設け、外部空間から前記内部空間内を透視可能な透視窓を設けてある試験槽を設け、前記設置部に設置された被検体を計測する計測機を設けてある特定温度下における被検体の計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、前記計測装置では、空間温度調整手段により調整された雰囲気で各種の試験が行われ、内部空間内の設置部における被検体を、計測機で計測するのに、例えば、引っ張り試験において、被検体に治具を取り付けて変位計で測定する方法や、被検体に歪ゲージを取り付けて歪計で測定する方法等、接触式の計測方法を行ったり、被検体に標線を付けてビデオ伸び計などの非接触式の光学式計測機で計測する（例えば、特許文献１参照）ことが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２９５０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、変位計での測定においては、常温下では冶具の取付けや変位計のセットに手間が多くかかり、極低温下では、変位計の作動が困難になる。また、歪計による測定においては、歪ゲージ自身に強度があり、ウレタン断熱材などの強度の弱い材料の引っ張り試験において、歪ゲージの強度に左右されて正確な測定値が出ないという問題があるばかりか、歪ゲージを被検体に貼るのに手間がかかり、その上、極低温下においては歪ゲージやリード線が硬く劣化しやすくなり、高価な測定方法になってしまうという問題があった。
【０００５】
また、前述の非接触式の光学式計測機により測定するには、効率よく測定が行える利点があるが、透視窓を通して試験槽の外方から測定する必要が有り、特に内部空間が極低温の場合、安定した可視化が困難になり、光学式計測機の計測精度が低下するという問題がある。
つまり、透視窓の熱伝導により、透視窓の内側表面では外方から伝わった熱エネルギーにより、その表面と接触する空気が加熱されてその密度が低下し、内方の空気と大きな密度差が発生する。
従って、透視窓内側表面近くで揺らぎ現象が発生する。
同様に、透視窓の外側表面においても、透視窓を伝わった冷熱により外側表面と接触する空気が冷却されてその密度が上昇し、外方の空気と大きな密度差が発生する。
従って、透視窓外側表面近くでも揺らぎ現象が発生する。
その上、外側空間の湿度が大きければ透視窓外側表面において結露が発生する場合があるという問題もある。
【０００６】
本発明は、上記現象を知見して発明したもので、本発明の目的は、上記問題点を解消して特定温度下においても安定した計測を精度高く行える計測装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の特徴構成は、内部空間を断熱壁で囲む試験槽を設け、前記内部空間に被検体を設置する設置部を設けると共に、前記設置部における被検体に所定の試験状況を付与する試験機を設け、前記内部空間の温度を低温に調整する空間温度調整手段を設け、前記試験槽に、その内部空間内を外部空間から透視可能な透視窓を設け、前記設置部に設置された被検体を前記透視窓を通して計測する光学式計測機を前記試験槽の外方に設け、前記内部空間内の気体を前記透視窓の内側表面に吹き付ける第１ファンを、前記透視窓の内側に設けると共に、前記外部空間の気体を前記透視窓の外側表面に吹き付ける第２ファンを、前記透視窓の外側に設けたところにある。
【０００８】
本発明の第１の特徴構成によれば、特定温度下で被検体に所定の試験を行うのに、試験槽内で設置部に設置させた状態で、空間温度調整手段により特定の温度に調整させ、試験機により試験を行う。
その試験により変化する状態を、透視窓を通して外方から光学式計測機で計測するに際し、内部空間内の気体を前記透視窓の内側表面に吹き付ける第１ファンを、前記透視窓の内側に設けると共に、前記外部空間の気体を前記透視窓の外側表面に吹き付ける第２ファンを、前記透視窓の外側に設けてあることによって、前述のように、透視窓の内側表面で外からの伝動熱により加熱されて密度の低くなった空気層は、第１ファンにより吹き飛ばされ、透視窓内表面近くと内方の空気との密度差を小さくできる。
従って、透視窓内側表面近くでの揺らぎ現象の発生を抑えることができる。
また、透視窓外側表面においても同様に、透視窓により冷却されて密度の上昇した外表面近くの空気層は、第２ファンにより吹き飛ばされ、外方の空気との密度差を小さくできる。
従って、透視窓外側表面近くでの揺らぎ現象の発生を抑えることができる。
よって、光学式計測機による試験槽内における被検体の変化を、安定して精度よく計測できる。
【０００９】
本発明の第２の特徴構成は、前記透視窓の外側表面を加熱する加熱手段を設けたところにある。
【００１０】
本発明の第２の特徴構成によれば、本発明の第１の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、加熱手段により透視窓の外側表面を加熱することにより、外側空間の湿度が大きくても、透視窓表面に結露が発生するのを防止できる。
従って、試験槽内の可視化が安定して行え、光学式計測機による計測精度を高く維持できる。
【００１１】
本発明の第３の特徴構成は、前記試験機は、被検体の引っ張り試験機、線収縮率試験機、曲げ試験機、圧縮試験機、剪断試験機の中から選択されたものであり、前記光学式計測機がサーモグラフィ、形状認識装置変位量計測機、ビデオ伸び計の中から選択されたものである。
【００１２】
本発明の第３の特徴構成によれば、引っ張り試験機、線収縮率試験機、曲げ試験機、圧縮試験機、剪断試験機の中から選択された試験機による被検体の試験を、前記光学式計測機がサーモグラフィ、形状認識装置変位量計測機、ビデオ伸び計の中から選択されたものによって、非接触で試験槽の外方から安定して計測できる。
【００１３】
本発明の第４の特徴構成は、前記透視窓は、透明樹脂板、真空ガラス、複層ガラスの中から選択された１種または、複数種の組み合わせたものからなるところにある。
【００１４】
本発明の第４の特徴構成によれば、透視窓を、透明樹脂板、真空ガラス、複層ガラスの中から選択された１種または、複数種の組み合わせたものによって構成することにより、試験槽内部と外部との間の熱伝導が抑えやすくなり、第１ファンや第２ファンの駆動エネルギーを抑えることができ、経済性を向上できる。
【００１５】
本発明の第５の特徴構成は、前記透視窓を通して内部空間を照明する照明装置が、前記外部空間に配設してある。
【００１６】
本発明の第５の特徴構成によれば、照明装置により内部空間を照明することにより、試験槽内における被検体の試験状態の計測を、より安定した精度で行える。しかも、照明装置を、外部空間に配設することにより、照明装置から発生する発生熱による影響を内部空間が受けず、試験槽内の空間温度の調整維持を安定して行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の計測装置の縦断側面図である。
【図２】本発明の要部斜視図である。
【図３】（ａ）は第１ファンの側面図、（ｂ）は第２ファンの一部切欠き側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、内部空間に被検体１を設置する設置部２を設けると共に、設置部２における被検体１に所定の試験状況を付与する試験機３（例えば、引っ張り試験機、線収縮率試験機、曲げ試験機、圧縮試験機、剪断試験機）を設け、内部空間の温度を低温に調整する空間温度調整手段４を設けて、内部空間を断熱壁８で囲んで恒温状態を維持できる試験槽５を構成してある。
【００１９】
本実施形態においては、ウレタン発泡体層６の内面部にステンレス板７（ＳＵＳ）の内壁を一体形成した断熱壁８により形成された試験槽５内に、液体窒素等の冷媒を供給して内部空間を例えば−１５０℃以下の極低温下の雰囲気にする空間温度調整手段４を設け、試験機３としては、引っ張り試験機が設けられており、断熱壁８の一部に厚さ５０ｍｍの透明アクリル樹脂板を取り付けた透視窓９が設けられている。
引っ張り試験機に取り付けられた板状の被検体１には、標線ゲージ１０が形成され、その標線ゲージ１０の位置変化を、透視窓９を通して外部から計測して引っ張り試験に基づいた伸びの変化値を得るために、試験槽５の外方に光学式計測機１１としてビデオ伸び計を配置してある。
【００２０】
前記試験槽５の内側には、内部空間内の気体を透視窓９の内側表面に吹き付ける第１ファン１２を、透視窓９の内側に設けると共に、外部空間の気体を透視窓９の外側表面に吹き付ける第２ファン１３を、透視窓９の外側に設けて、透視窓９の表裏両面近くに形成される他とは密度差の異なった空気層（透視窓９の外側表面近傍では大部分の外部空間とは異なって高密度の空気層が形成され、透視窓９の内側表面近傍では内部空間の大部分とは異なって低密度の空気層が形成される）を第１ファン１２及び第２ファン１３により吹き飛ばして透視窓９の表面近くで発生する揺らぎ現象を防止し、光学式計測機１１での計測が、精度よく安定的に透視窓９の外側表面を加熱して発生する結露を防止するための加熱手段としてヒーターＨを、第２ファン１３に付設させて、透視窓９に温風を吹き付ける温風吹き付け装置１４の機能も備えさせてある（図１、図３（ｂ）参照）。
透視窓９の外側には、図１及び図２に示すように、透視窓９を通して内部空間を照明するＬＥＤからなる照明装置１５が配設され、被検体１の各種試験に基づく変化が計測しやすいようにしてある。
また、照明装置１５の外側には、ＬＥＤからの光が光学式計測器１１側に漏れて計測の障害になるのを防止するために、光漏れ防止板１８で照明装置１５を覆ってある。
【００２１】
尚、第１ファン１２のモーター１６は、図３（ａ）に示すように、断熱材１７で覆われていると共に、温調ヒーター（図外）を付設して０℃以下になるのを防止して、極低温雰囲気での駆動回転が停止するのを防止してある。
【００２２】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
〈１〉  前記透視窓９には、前記透明アクリル樹脂板に代えて、他の透明樹脂板、複数枚の板硝子間をスペーサーを介して間隙を開けた状態で併設し、その間隙の空間を真空にして密封状態にしてある真空ガラス、複数枚の板硝子同士をスペーサーを介して併設して、それらの板硝子間に、結露防止のために水分を除いた乾燥空気を封じ込めてある複層ガラスや、それらの１種または複数種の組み合わせから成るものでもよく、透明で表裏間の熱伝導を低く抑えたものであれば各種使用できる。
〈２〉  前記加熱手段として、第２ファン１３に付設させるのに代えて、第２ファン１３とは別部材に温風吹き付け装置１４を設けてもよい。
〈３〉  前記加熱手段としては温風吹き付け装置１４に代えて、透視窓９の外側表面に導電性透明発熱体を付設して、透視窓９自体の温度を上げて結露を防止できるようにしてもよい。
【００２３】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００２４】
１      被検体
２      設置部
３      試験機
４      空間温度調整手段
５      試験槽
８      断熱壁
９      透視窓
１１    光学式計測機
１２    第１ファン
１３    第２ファン
【図１】
0005492945.tif 000002
【図２】
0005492945.tif 000003
【図３】
0005492945.tif 000004