(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端を支えられた試験体の２点に荷重を加えて試験を行う４点曲げ試験を制御する曲げ試験制御装置であって、
前記２点のうちの１点に荷重を加える第１の荷重装置が試験体に荷重を加える速度を制御する第１荷重負荷速度制御手段と、
前記２点のうちの他の点に荷重を加える第２の荷重装置が試験体に荷重を加える速度を制御する第２荷重負荷速度制御手段と、
前記第１の荷重装置が試験体に加える第１の荷重を測定する第１荷重測定手段と、
前記第２の荷重装置が試験体に加える第２の荷重を測定する第２荷重測定手段と、
前記第１荷重測定手段により測定された第１の荷重の現在値と該第１の荷重の目標値との差、および前記第１荷重測定手段により測定された第１の荷重と前記第２荷重測定手段により測定された第２の荷重との差に基づいて、前記第１荷重負荷速度制御手段に設定する制御値を算出し、さらに、前記第２荷重測定手段により測定された第２の荷重の現在値と該第２の荷重の目標値との差、および前記第１荷重測定手段により測定された第１の荷重と前記第２荷重測定手段により測定された第２の荷重との差に基づいて、前記第２荷重負荷速度制御手段に設定する制御値を算出する荷重負荷速度設定制御手段と
を備え、
前記第１荷重負荷速度制御手段は、前記荷重負荷速度設定制御手段により設定された制御値に基づいて、第１の荷重装置が試験体に荷重を加える速度を制御し、
前記第２荷重負荷速度制御手段は、前記荷重負荷速度設定制御手段により設定された制御値に基づいて、第２の荷重装置が試験体に荷重を加える速度を制御することを特徴とする曲げ試験制御装置。
【請求項２】
前記荷重負荷速度設定制御手段は、前記第１の荷重装置および第２の荷重装置がそれぞれ試験体に荷重を開始した後に前記第１の荷重および第２の荷重がそれぞれ所定の初期荷重に到達すると、前記第１の荷重と第２の荷重が同じまたは第１と第２の荷重設定比率で前記第１荷重負荷速度制御手段および第２荷重負荷速度制御手段の設定制御を開始することを特徴とする請求項１に記載の曲げ試験制御装置。
【請求項３】
前記荷重負荷速度設定制御手段は、前記第１の荷重および第２の荷重を所定の試験荷重に保つ荷重一定制御と、試験体の中央の変位を試験体を支える点の変位に基づいて補正した変位を一定に保つ変位一定制御との切替えが可能であることを特徴とする請求項２に記載の曲げ試験制御装置。
【請求項４】
前記荷重負荷速度設定制御手段は、試験条件を荷重設定か変位設定のいずれかに選択し、試験条件が荷重設定である場合には、前記第１の荷重および第２の荷重がそれぞれ所定の試験荷重に到達すると、前記荷重一定制御または変位一定制御を開始することを特徴とする請求項３に記載の曲げ試験制御装置。
【請求項５】
前記荷重負荷速度設定制御手段は、試験条件を荷重設定か変位設定のいずれかに選択し、試験条件が変位設定である場合には、前記第１の荷重および第２の荷重を制御し、試験体中央の変位が試験変位に到達すると、前記荷重一定制御または変位一定制御を開始することを特徴とする請求項３に記載の曲げ試験制御装置。
【請求項６】
両端を支えられた試験体の２点に荷重を加えて試験を行う４点曲げ試験を制御する曲げ試験制御装置による曲げ試験制御方法であって、
前記２点のうちの１点に荷重を加える第１の荷重装置が試験体に荷重を加える速度を制御する第１荷重負荷速度制御ステップと、
前記２点のうちの他の点に荷重を加える第２の荷重装置が試験体に荷重を加える速度を制御する第２荷重負荷速度制御ステップと、
前記第１の荷重装置が試験体に加える第１の荷重を測定する第１荷重測定ステップと、
前記第２の荷重装置が試験体に加える第２の荷重を測定する第２荷重測定ステップと、
前記第１荷重測定ステップにより測定された第１の荷重の現在値と該第１の荷重の目標値との差、および前記第１荷重測定ステップにより測定された第１の荷重と前記第２荷重測定ステップにより測定された第２の荷重との差に基づいて、前記第１荷重負荷速度制御ステップによる前記速度の制御に用いられる制御値を算出し、さらに、前記第２荷重測定ステップにより測定された第２の荷重の現在値と該第２の荷重の目標値との差、および前記第１荷重測定ステップにより測定された第１の荷重と前記第２荷重測定ステップにより測定された第２の荷重との差に基づいて、前記第２荷重負荷速度制御ステップによる前記速度の制御に用いられる制御値を算出する荷重負荷速度設定制御ステップと
を含み、
前記第１荷重負荷速度制御ステップは、前記荷重負荷速度設定制御ステップにより算出された制御値に基づいて、第１の荷重装置が試験体に荷重を加える速度を制御し、
前記第２荷重負荷速度制御ステップは、前記荷重負荷速度設定制御ステップにより算出された制御値に基づいて、第２の荷重装置が試験体に荷重を加える速度を制御することを特徴とする曲げ試験制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、両端を支えられた試験体に荷重を加えて試験を行う曲げ試験を制御する曲げ試験制御装置および曲げ試験制御方法に関し、特に、４点曲げ試験において２点に加える荷重のバランスを取りつつ荷重負荷速度を高速に制御することができる曲げ試験制御装置および曲げ試験制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高温および高圧状態で使用される圧力容器、例えばボイラを構成する圧力容器に対しては、従来よりクリープ破壊強度の信頼性評価試験として高温クリープ内圧試験が行われている（例えば、特許文献１参照。）。この試験は、ほぼ実機寸法の圧力容器を試験体とし、内圧を掛けた高温状態でクリープ試験を行うものである。すなわち、この試験は、ほぼ実機寸法の円筒状圧力容器の試験体に対して内圧を掛け、外周に加熱装置を設けて加熱し、所定の温度および圧力の試験条件状態で試験体を長期間保持して行われる。そして、試験期間中に定期的に染色浸透探傷試験、磁粉探傷試験、超音波探傷試験、表面レプリカ採取等の非破壊試験を実施するものである。
【０００３】
しかし、大型のボイラを構成する各種圧力容器には、高温および高圧状態の実動中に各種の外力が掛り、外力による応力が発生している。したがって、このような圧力容器の信頼性評価を行うには、温度および圧力の２種類の条件では不充分であり、外力による応力条件を加えた信頼性評価を行う必要がある。そこで、従来の温度および圧力に加えて曲げ応力の条件を付加できる高温内圧曲げクリープ試験装置が開発されている（例えば、特許文献２参照。）。かかる高温内圧曲げクリープ試験装置では、試験体を両端で支持し中央部に荷重を掛ける３点曲げにより試験が行われている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０８５８９号公報
【特許文献２】特許第３８５５１９９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、３点曲げでは、荷重付加部で局部的に高い応力・ひずみの発生や管の扁平が生じ、実際の配管とは異なった状態となる。また、荷重付加部分が配管と接しているため、試験体中央部のデータが、配管全周にわたり採取できない。そこで、試験体中央部以外の２点に荷重を加える４点曲げによりクリープ試験を行うことが考えられるが、４点曲げ試験においては、２点荷重のバランスを取りながら荷重負荷速度を制御しなければならないという問題がある。
【０００６】
この発明は、上述した問題点を解消するためになされたものであり、４点曲げ試験において、２点に加える荷重のバランスを取りつつ荷重負荷速度を高速に制御することができる曲げ試験制御装置および曲げ試験制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、両端を支えられた試験体の２点に荷重を加えて試験を行う４点曲げ試験を制御する曲げ試験制御装置であって、前記２点のうちの１点に荷重を加える第１の荷重装置が試験体に荷重を加える速度を制御する第１荷重負荷速度制御手段と、前記２点のうちの他の点に荷重を加える第２の荷重装置が試験体に荷重を加える速度を制御する第２荷重負荷速度制御手段と、前記第１の荷重装置が試験体に加える第１の荷重を測定する第１荷重測定手段と、前記第２の荷重装置が試験体に加える第２の荷重を測定する第２荷重測定手段と、前記第１荷重測定手段により測定された第１の荷重の現在値と該第１の荷重の目標値との差、および前記第１荷重測定手段により測定された第１の荷重と前記第２荷重測定手段により測定された第２の荷重との差に基づいて、前記第１荷重負荷速度制御手段に設定する制御値を算出し、さらに、前記第２荷重測定手段により測定された第２の荷重の現在値と該第２の荷重の目標値との差、および前記第１荷重測定手段により測定された第１の荷重と前記第２荷重測定手段により測定された第２の荷重との差に基づいて、前記第２荷重負荷速度制御手段に設定する制御値を算出する荷重負荷速度設定制御手段とを備え、前記第１荷重負荷速度制御手段は、前記荷重負荷速度設定制御手段により設定された制御値に基づいて、第１の荷重装置が試験体に荷重を加える速度を制御し、前記第２荷重負荷速度制御手段は、前記荷重負荷速度設定制御手段により設定された制御値に基づいて、第２の荷重装置が試験体に荷重を加える速度を制御することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、上記の発明において、前記荷重負荷速度設定制御手段は、前記第１の荷重装置および第２の荷重装置がそれぞれ試験体に荷重を開始した後に前記第１の荷重および第２の荷重がそれぞれ所定の初期荷重に到達すると、前記第１の荷重と第２の荷重が同じまたは第１と第２の荷重設定比率で前記第１荷重負荷速度制御手段および第２荷重負荷速度制御手段の設定制御を開始することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、上記の発明において、前記第１の荷重および第２の荷重を所定の試験荷重に保つ荷重一定制御と、試験体の中央の変位を試験体を支える点の変位に基づいて補正した変位を一定に保つ変位一定制御との切替えが可能であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、上記の発明において、前記荷重負荷速度設定制御手段は、試験条件を荷重設定か変位設定のいずれかに選択し、試験条件が荷重設定である場合には、前記第１の荷重および第２の荷重がそれぞれ所定の試験荷重に到達すると、前記荷重一定制御または変位一定制御を開始することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記の発明において、前記荷重負荷速度設定制御手段は、試験条件を荷重設定か変位設定のいずれかに選択し、試験条件が変位設定である場合には、前記第１の荷重および第２の荷重を制御し、試験体中央の変位が試験変位に到達すると、前記荷重一定制御または変位一定制御を開始することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、両端を支えられた試験体の２点に荷重を加えて試験を行う４点曲げ試験を制御する曲げ試験制御装置による曲げ試験制御方法であって、前記２点のうちの１点に荷重を加える第１の荷重装置が試験体に荷重を加える速度を制御する第１荷重負荷速度制御ステップと、前記２点のうちの他の点に荷重を加える第２の荷重装置が試験体に荷重を加える速度を制御する第２荷重負荷速度制御ステップと、前記第１の荷重装置が試験体に加える第１の荷重を測定する第１荷重測定ステップと、前記第２の荷重装置が試験体に加える第２の荷重を測定する第２荷重測定ステップと、前記第１荷重測定ステップにより測定された第１の荷重の現在値と該第１の荷重の目標値との差、および前記第１荷重測定ステップにより測定された第１の荷重と前記第２荷重測定ステップにより測定された第２の荷重との差に基づいて、前記第１荷重負荷速度制御ステップによる前記速度の制御に用いられる制御値を算出し、さらに、前記第２荷重測定ステップにより測定された第２の荷重の現在値と該第２の荷重の目標値との差、および前記第１荷重測定ステップにより測定された第１の荷重と前記第２荷重測定ステップにより測定された第２の荷重との差に基づいて、前記第２荷重負荷速度制御ステップによる前記速度の制御に用いられる制御値を算出する荷重負荷速度設定制御ステップとを含み、前記第１荷重負荷速度制御ステップは、前記荷重負荷速度設定制御ステップにより算出された制御値に基づいて、第１の荷重装置が試験体に荷重を加える速度を制御し、前記第２荷重負荷速度制御ステップは、前記荷重負荷速度設定制御ステップにより算出された制御値に基づいて、第２の荷重装置が試験体に荷重を加える速度を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第１の荷重および第２の荷重を測定し、第１の荷重と第２の荷重が同じまたは第１と第２の荷重設定比率で第１の荷重装置および第２の荷重装置が試験体に荷重を加える速度を制御するよう構成したので、２点に加える荷重のバランスを取りつつ荷重負荷速度を高速に制御することができるという効果を奏する。
【００１６】
また、本発明によれば、第１の荷重装置および第２の荷重装置がそれぞれ試験体に荷重を開始した後に第１の荷重および第２の荷重がそれぞれ所定の初期荷重に到達すると、第１の荷重と第２の荷重が同じまたは第１と第２の荷重設定比率で制御を開始するよう構成したので、第１の荷重と第２の荷重が同じになるような制御を容易に行うことができるという効果を奏する。
【００１７】
また、本発明によれば、第１の荷重および第２の荷重を所定の試験荷重に保つ荷重一定制御と、試験体の中央の変位を試験体を支える点の変位に基づいて補正した変位を一定に保つ変位一定制御との切替えが可能であるよう構成したので、４点曲げ試験の適用範囲を拡大することができるという効果を奏する。
【００１８】
また、本発明によれば、試験条件を荷重設定か変位設定のいずれかに選択し、試験条件が荷重設定である場合には、第１の荷重および第２の荷重がそれぞれ所定の試験荷重に到達すると、荷重一定制御または変位一定制御を開始するよう構成したので、４点曲げ試験の適用範囲を拡大することができるという効果を奏する。
【００１９】
また、本発明によれば、試験条件を荷重設定か変位設定のいずれかに選択し、試験条件が変位設定である場合には、第１の荷重および第２の荷重を制御し、試験体中央の変位が試験変位に到達すると、荷重一定制御または変位一定制御を開始するよう構成したので、４点曲げ試験の適用範囲を拡大することができるという効果を奏する。
【００２０】
また、本発明によれば、試験体に加える荷重を所定の試験荷重に保つ荷重一定制御と試験体の中央の変位を試験体を支える点の変位に基づいて補正した変位を一定に保つ変位一定制御との切替えが可能であるよう構成したので、曲げ試験の適用範囲を拡大することができるという効果を奏する。
【００２１】
また、本発明によれば、試験体の中央の変位を試験体を支える点の変位に基づいて補正した変位が一定の値となるように荷重を制御するので、精度の高い変位一定制御を行うことができるという効果を奏する。
【００２２】
また、本発明によれば、第１の荷重を加える速度および第２の荷重を加える速度を第１の荷重と第２の荷重が同じまたは第１と第２の荷重設定比率で制御するよう構成したので、２点に加える荷重のバランスを取りつつ荷重負荷速度を高速に制御することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る曲げ試験制御装置および曲げ試験制御方法の好適な実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００２４】
まず、本実施例に係る４点曲げ高温内圧曲げクリープ試験装置について説明する。図１は、本実施例に係る４点曲げ高温内圧曲げクリープ試験装置を説明するための説明図である。同図に示すように、この高温内圧曲げクリープ試験装置は、発電プラントのボイラ配管などの試験体１を２点でそれぞれ支持するサポート２および３と、試験体１を加熱する電気炉４と、試験体内に水を注入する給水装置５と、試験体１の２点にそれぞれ曲げ力を負荷する荷重装置６および７と、荷重装置６および７の動作速度をそれぞれ制御するインバータ８および９と、支持点における試験体１の変位をそれぞれ測定する変位計１１および１３と、試験体１の中央における変位を測定する変位計１２と、二つの荷重点における荷重をそれぞれ測定するロードセル２１および２２と、荷重装置６および７に加える荷重の制御などを行う制御装置１００とを有する。
【００２５】
この４点曲げ高温内圧曲げクリープ試験装置では、試験体１を電気炉４で所定の温度に加熱し、試験体内に給水装置５で水を注入して水蒸気を発生させ、試験体１の内側に水蒸気による圧力を加える。そして、試験体１の２点に荷重装置６および７により荷重を加えることによって試験体１に曲げ力を加える。
【００２６】
制御装置１００は、ロードセル２１および２２が測定した試験体１への荷重に基づいて荷重装置６および７の動作速度を制御する。具体的には、制御装置１００は、インバータ８および９の周波数設定値を制御し、インバータ８および９が周波数設定値に基づいて荷重装置６および７の動作速度を制御する。
【００２７】
図２は、目標荷重・目標変位と荷重負荷速度との関係を示す図である。同図に示すように、制御装置１００は、目標荷重または目標変位が１００％になるように荷重負荷速度を制御する。高温においては、試験体の応力緩和が早期に進行するため、荷重をかけている途中にも試験体の応力緩和が進行する。したがって、荷重負荷速度の制御では、荷重負荷速度の立ち上がりをできるだけ速くする必要がある。また、一旦加えた荷重負荷を減少させる制御は行えない。
【００２８】
また、この制御装置１００では、試験体１の変位を一定に保つ変位一定制御と試験体１の荷重を一定に保つ荷重一定制御を切替えることが可能であり、クリープ試験の目的に応じた制御が可能となっている。
【００２９】
また、この制御装置１００は、変位計１１および１３が測定した変位をそれぞれＡおよびＣとし、変位計１２が測定した変位をＢとすると、Ｂ−（Ａ＋Ｃ）／２を制御変位として制御を行う。このように、Ｂ−（Ａ＋Ｃ）／２を制御変位として制御を行うことによって、試験体１のたわみに起因する変位だけに基づいて制御を行うことができ、変位一定制御の精度を向上することができる。
【００３０】
また、この制御装置１００は、二つの荷重点の荷重バランスを取りながら荷重負荷速度を制御する。具体的には、この制御装置１００は、荷重負荷開始後に荷重装置６および７の荷重がそれぞれ所定の初期荷重に到達した時点で一旦荷重装置６および７を停止させる。そして、荷重装置６および７の両方の荷重が所定の初期荷重に到達すると、二つの荷重点の荷重バランスを取りながら荷重負荷速度を徐々に増加させ、インバータ８および９を最高速度に設定する。荷重装置６および７が動作中は、複数の関数の組み合わせにより相互の速度制御を実施する。
【００３１】
図３は、バランス制御のメイン関数を示す図である。同図に示すように、制御装置１００は、荷重が小さい方の荷重装置の荷重負荷速度を増加させ、荷重が大きい方の荷重装置の荷重負荷速度を減少させることによって荷重バランスを制御する。また、荷重負荷完了後は、２点荷重間の誤差が一定範囲内になるように個々の荷重装置の動作時間および動作速度を制御する。
【００３２】
次に、制御装置１００による試験体１への加重手順について説明する。図４は、制御装置１００による試験体１への加重手順を示すフローチャートである。同図に示すように、制御装置１００は、運転ＰＢ（プッシュボタン）の「ＯＮ」を検出する（ステップＳ１）と、インバータ８および９の周波数をまず無負荷運転周波数Ｘに設定する（ステップＳ２）。
【００３３】
そして、荷重装置が試験体位置に到達する（ステップＳ３、Ｙｅｓ）と、その荷重装置の動作速度を制御するインバータの周波数を最低周波数Ｙに設定する（ステップＳ４）。そして、荷重が試験体接触検出荷重Ｚ以上になる（ステップＳ５、Ｙｅｓ）と、すなわち荷重装置が試験体１に接触すると、荷重装置を一時停止する（ステップＳ６）。
【００３４】
そして、両方の荷重装置が試験体に接触する（ステップＳ７、Ｙｅｓ）と、試験条件が荷重で設定されているか否かを判定する（ステップＳ８）。その結果、試験条件が荷重で設定されている場合には、２点の荷重バランスを取りながら荷重負荷速度を上昇させるインバータ周波数設定制御を行う（ステップＳ９）。なお、このインバータ周波数設定制御の詳細については後述する。そして、試験体荷重が試験荷重以上になると（ステップＳ１０、Ｙｅｓ）、加重完了により加重を停止し（ステップＳ１１）、両方の荷重装置による加重が完了する（ステップＳ１２、Ｙｅｓ）と、そのときの制御変位を記憶し（ステップＳ１７）、荷重または変位一定制御を開始する（ステップＳ１９）。
【００３５】
変位一定制御では、所定時間毎に変位信号瞬時値Ｌｎを計測し、（Ｌｎ−Ｌｏ）＞設定値となった場合、（Ｌｎ−Ｌｏ）＝０ｍｍになるまで荷重装置６および７を荷重バランスを取りながら動作させる。なお、Ｌｏは、変位制御目標値である。また、荷重一定制御では、所定時間毎に荷重信号瞬時値Ｗｎを計測し、（Ｗｎ−Ｗｏ）＞設定値となった場合、（Ｗｎ−Ｗｏ）＝０になるまで荷重装置６および７を荷重バランスを取りながら動作させる。なお、Ｗｏは、荷重制御目標値である。
【００３６】
一方、試験条件が荷重で設定されていない場合、すなわち、試験条件が変位で設定されている場合には（ステップＳ８、Ｎｏ）、試験条件の変位から試験条件の荷重を予測する試験荷重予測演算を行い（ステップＳ１３）、２点の荷重バランスを取りながら荷重負荷速度を上昇させるインバータ周波数設定制御を行う（ステップＳ１４）。そして、試験体変位が試験変位以上になると（ステップＳ１５、Ｙｅｓ）、加重完了により加重を停止し（ステップＳ１６）、そのときの荷重を試験荷重として記憶し（ステップＳ１８）、荷重または変位一定制御を開始する（ステップＳ１９）。
【００３７】
このように、制御装置１００が、試験体接触検出荷重で荷重装置を一旦停止し、両方の荷重装置の荷重を揃えてから荷重負荷速度を図２の関数で徐々に上昇させることによって試験体の応力緩和の影響を最小限にとどめることができると共に、バランス制御を容易にすることができる。
【００３８】
次に、インバータ周波数設定制御について説明する。図５は、インバータ周波数設定制御を示す制御ブロック図である。同図において、「Ｔ」はスイッチを示し、「Δ」は差分演算を示し、「ＦＸ」は関数演算を示し、「×」は乗算演算を示し、「Ｋ」は定数を示し、「Σ」は加算演算を示し、「ＭＳ」はモニタスイッチを示す。なお、関数演算は全てことなる演算が行われる。また、「Σ」に付加された「バイアス」は、一定の値をバイアスとして加えることを示し、「試験荷重1」および「試験荷重2」は、それぞれ荷重装置６および７によって試験体１に加えられる試験荷重を示し、「試験体荷重1」および「試験体荷重2」は、それぞれロードセル２１および２２によって測定された荷重を示す。また、試験荷重1と試験荷重2の値は同一でも異なってもよい。試験荷重1と試験荷重2が異なる場合は所定の演算を荷重設定比率で実行する。
【００３９】
図５に示すように、このインバータ周波数設定制御では、制御装置１００は、試験条件設定が荷重基準であるか変位基準であるかに基づいて、試験荷重に基づく制御を行うか試験変位から予測した予測試験荷重に基づく制御を行うかをスイッチ「Ｔ」により切替える。なお、予測試験荷重は試験体変位から予測演算によって算出される。
【００４０】
そして、試験体１に加重していくときは、試験荷重1または予測試験荷重と試験体荷重1との差すなわち目標値と現在値との差に関数を施した値と、試験体荷重1と試験体荷重2との差すなわち二つの荷重の差を定数倍して関数を施した値とを加え、さらに、目標値と現在値との差に関数を施した値を乗算して荷重装置６の速度制御を行うインバータ８の周波数設定値を算出する。なお、目標値と現在値との差に関数を施した値を乗算する理由は、最初はゆっくりと荷重を加えて途中から一気に荷重を加えるためである。
【００４１】
同様に、制御装置１００は、試験体１に加重していくときは、試験荷重2または予測試験荷重と試験体荷重2との差すなわち目標値と現在値との差に関数を施した値と、試験体荷重2と試験体荷重1との差すなわち二つの荷重の差に関数を施した値とを加え、さらに、目標値と現在値との差を定数倍して関数を施した値を乗算して荷重装置７の速度制御を行うインバータ９の周波数設定値を算出する。
【００４２】
このように、試験体１に加重していくときに、二つの荷重の差に基づいてインバータ８および９の周波数設定値を制御することによって、荷重バランスを取りながら荷重負荷速度を上げていくことができる。
【００４３】
また、制御装置１００は、荷重一定制御中は、試験荷重1と試験体荷重1との差すなわち目標値と現在値との差に関数を施した値をインバータ８の周波数設定値として算出し、試験荷重2と試験体荷重2との差すなわち目標値と現在値との差に関数を施した値をインバータ９の周波数設定値として算出する。
【００４４】
また、制御装置１００は、荷重一定制御中または変位一定制御中は、試験体荷重1と試験体荷重2との差が所定の閾値を超えたか否かをモニタスイッチにより監視し、所定の閾値を超えると二つの荷重が一定になるような制御を動作させ（一定制御動作条件１）、試験体荷重2と試験体荷重1との差が所定の閾値を超えたか否かをモニタスイッチにより監視し、所定の閾値を超えると二つの荷重が一定になるような制御を動作させる（一定制御動作条件２）。
【００４５】
また、制御装置１００は、変位一定制御中は、試験変位と試験体変位との差すなわち目標値と現在値との差に関数を施した値をインバータ８および９の周波数設定値として算出する。
【００４６】
上述してきたように、本実施例では、制御装置１００が、インバータ周波数設定制御において、ロードセル２１および２２によってそれぞれ測定された二つの荷重の差に基づいてインバータ８および９の周波数設定値を制御し、インバータ８および９が、周波数設定値に基づいて荷重装置６および７の動作速度をそれぞれ制御することとしたので、二つの荷重のバランスを取りながら荷重装置６および７の速度制御を高速に行うことができる。
【００４７】
また、本実施例では、制御装置１００が、試験体１の中央の変位から二つの支持点における変位の平均値を引いた変位を制御変位として変位一定制御を行うこととしたので、試験体１のたわみに起因する変位だけに基づいて精度の高い制御を行うことができる。
【００４８】
また、本実施例では、制御装置１００が、変位一定制御と荷重一定制御の切替えを可能とすることとしたので、４点曲げ高温内圧曲げクリープ試験の適用範囲を拡大することができる。すなわち、変位が一定となるような荷重がかかる圧力容器のクリープ試験にも一定の荷重がかかる圧力容器のクリープ試験にも適用することができる。
【００４９】
また、本実施例では、制御装置１００が、変位一定制御中または荷重一定制御中に試験体荷重2と試験体荷重1との差が所定の閾値を超えたか否かをモニタスイッチにより監視し、所定の閾値を超えると二つの荷重が一定になるように制御することとしたので、変位一定制御中または荷重一定制御中も二つの荷重のバランスを取ることができる。
【００５０】
また、本実施例では、４点曲げ高温内圧曲げクリープ試験装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の４点曲げ試験装置にも同様に適用することができる。また、荷重装置６および荷重装置７を独立して制御することからいろいろな試験条件に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明に係る曲げ試験制御装置および曲げ試験制御方法は、クリープ試験に有用であり、特に、大型ボイラの圧力容器など大きな荷重を加える場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施例に係る４点曲げ高温内圧曲げクリープ試験装置を説明するための説明図である。
【図２】目標荷重・目標変位と荷重負荷速度との関係を示す図である。
【図３】バランス制御のメイン関数を示す図である。
【図４】制御装置による試験体への加重手順を示すフローチャートである。
【図５】インバータ周波数設定制御を示す制御ブロック図である。
【符号の説明】
【００５３】
１    試験体
２，３    サポート
４    電気炉
５    給水装置
６，７    荷重装置
８，９    インバータ
１１，１２，１３    変位計
２１，２２    ロードセル
１００    制御装置
【図１】
0004809315.tif 000002
【図２】
0004809315.tif 000003
【図３】
0004809315.tif 000004
【図４】
0004809315.tif 000005
【図５】
0004809315.tif 000006