(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料試験片に目標負荷を自動制御によりかける本工程と、この本工程より前の前処理工程と、前記本工程より後の後処理工程とからなる材料試験を行う材料試験装置におけるデータサンプル方法であって、
前記本工程において、少なくとも、材料試験片に加わる荷重データおよび歪みデータをサンプリングして、この荷重データ、歪みデータおよびサンプリング時間を記憶する第１サンプリングと、
この第１サンプリングとは別に、前処理工程および本工程において、少なくとも、材料試験片に加わる荷重データおよび歪みデータをサンプリングして、この荷重データ、歪みデータおよびサンプリング時間を記憶する第２サンプリングとを行っていることを特徴とする材料試験装置におけるデータサンプル方法。
【請求項２】
前記第２サンプリングが、前処理工程および本工程に続いて後処理工程においても行われていることを特徴とする請求項１記載の材料試験装置におけるデータサンプル方法。
【請求項３】
前記前処理工程および後処理工程が、手動操作で行われていることを特徴とする請求項１または２記載の材料試験装置におけるデータサンプル方法。
【請求項４】
材料試験片をチャンバー内にセッティングし、チャンバー内の圧力を上昇させる前処理工程と、前処理工程でセッティングされた材料試験片に目標負荷を自動的にかける本工程と、本工程の終了後、材料試験片を取り外す後処理工程とを有する材料試験を行う材料試験装置におけるデータサンプル方法であって、
前記本工程において、少なくとも、材料試験片に加わる荷重データおよび歪みデータをサンプリングして、この荷重データ、歪みデータおよびサンプリング時間を記憶する第１サンプリングと、
この第１サンプリングとは別に、前処理工程および本工程において、少なくとも、材料試験片に加わる荷重データおよび歪みデータをサンプリングして、この荷重データ、歪みデータおよびサンプリング時間を記憶する第２サンプリングとを行っていることを特徴とする材料試験装置におけるデータサンプル方法。
【請求項５】
材料試験片に目標負荷を自動制御によりかける本工程と、この本工程より前の前処理工程と、前記本工程より後の後処理工程とからなる材料試験を行う材料試験装置において、
前記本工程においてサンプリングされた材料試験片に加わる荷重データ、歪みデータおよびサンプリング時間を少なくとも記憶する第１記憶部、
および、この第１記憶部とは別に、前記前処理工程および本工程においてサンプリングされた材料試験片に加わる荷重データ、歪みデータおよびサンプリング時間を少なくとも記憶する第２記憶部を備えていることを特徴とする材料試験装置。
【請求項６】
前記第２記憶部が、前処理工程および本工程に続いて後処理工程においてサンプリングされた材料試験片に加わる荷重データ、歪みデータおよびサンプリング時間を少なくとも記憶していることを特徴とする請求項５記載の材料試験装置。
【請求項７】
材料試験片をチャンバー内にセッティングし、チャンバー内の圧力を上昇させる前処理工程と、前処理工程でセッティングされた材料試験片に目標負荷を自動的にかける本工程と、本工程の終了後、材料試験片を取り外す後処理工程とを有する材料試験を行う材料試験装置において、
前記本工程においてサンプリングされた材料試験片に加わる荷重データ、歪みデータおよびサンプリング時間を少なくとも記憶する第１記憶部、
および、この第１記憶部とは別に、前記前処理工程および本工程においてサンプリングされた材料試験片に加わる荷重データ、歪みデータおよびサンプリング時間を少なくとも記憶する第２記憶部を備えていることを特徴とする材料試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、材料試験片に目標負荷が自動制御によりかけられる材料試験装置におけるデータサンプル方法および材料試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、材料試験においては、材料試験装置に材料試験片をセッティングする前処理工程と、材料試験装置にセッティングされた材料試験片に目標負荷を自動制御によりかける本工程と、この本工程の終了後、材料試験片を材料試験装置から取り外す後処理工程とを有している。そして、本工程においては、自動制御するためのアプリケーションソフトにより、材料試験片に加わる荷重データや歪みデータなどの種々のデータが保存されている。しかしながら、本工程以外の工程においては、アプリケーションソフトは作動しておらず、材料試験片に加わる荷重データや歪みデータなどの種々のデータは保存されていない。たとえば、材料試験片に三次元の応力を加えて通水する材料試験装置では、前処理工程において、チャンバーに材料試験片を収納して材料試験装置にセッティングし、ついで、このチャンバー内の圧力を設定圧まで増大するとともに、材料試験片に通水している。この前処理工程は手動操作で行われており、材料試験片に加わる荷重データや歪みデータなどの種々のデータは保存されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前処理工程や後処理工程においても、材料試験片には負荷が加わることがある。また、前処理工程や後処理工程において、手動操作で付加的な材料試験を行うことがある。たとえば、材料試験の本工程を開始する前に、通水する水圧を多少変動させて、全体のバランスが如何に変化するかを考察することがある。さらに、前処理工程から本工程の開始の状態に円滑に移行させることが材料試験の遂行上望ましい。特に、材料試験片に三次元の応力を加えて通水する材料試験装置では、前処理工程において、手動操作で、チャンバー内の圧力を増大し、その後通水しているので、この通水時などに圧力のバランスなどが崩れることがあり、前処理工程から本工程の開始の状態に移行するのに習熟度を要している。したがって、前処理工程や後処理工程においても、本工程に継続して材料試験装置の状態を把握しておくことが望まれている。
【０００４】
本発明は、以上のような課題を解決するためのもので、材料試験の前処理工程および本工程における状態を継続して把握することができる材料試験装置におけるデータサンプル方法および材料試験装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のデータサンプル方法は、材料試験片（１）に目標負荷を自動制御によりかける本工程と、この本工程より前の前処理工程と、前記本工程より後の後処理工程とからなる材料試験を行う材料試験装置に採用されている。そして、前記本工程において、少なくとも、材料試験片に加わる荷重データおよび歪みデータをサンプリングして、この荷重データ、歪みデータおよびサンプリング時間を記憶する第１サンプリングと、この第１サンプリングとは別に、前処理工程および本工程において、少なくとも、材料試験片に加わる荷重データおよび歪みデータをサンプリングして、この荷重データ、歪みデータおよびサンプリング時間を記憶する第２サンプリングとを行っている。
【０００６】
また、第２サンプリングが、前処理工程および本工程に続いて後処理工程においても行われていることがある。
【０００７】
さらに、前処理工程および後処理工程が、手動操作で行われていることがある。
【０００８】
そして、材料試験片をチャンバー（２）内にセッティングし、チャンバー内の圧力を上昇させる前処理工程と、前処理工程でセッティングされた材料試験片に目標負荷を自動的にかける本工程と、本工程の終了後、材料試験片を取り外す後処理工程とを有する材料試験を行う材料試験装置におけるデータサンプル方法であって、本工程において、少なくとも、材料試験片に加わる荷重データおよび歪みデータをサンプリングして、この荷重データ、歪みデータおよびサンプリング時間を記憶する第１サンプリングと、この第１サンプリングとは別に、前処理工程および本工程において、少なくとも、材料試験片に加わる荷重データおよび歪みデータをサンプリングして、この荷重データ、歪みデータおよびサンプリング時間を記憶する第２サンプリングとを行っている。
【０００９】
また、本発明の材料試験装置は、材料試験片に目標負荷を自動制御によりかける本工程と、この本工程より前の前処理工程と、前記本工程より後の後処理工程とからなる材料試験を行っている。そして、本工程においてサンプリングされた材料試験片に加わる荷重データ、歪みデータおよびサンプリング時間を少なくとも記憶する第１記憶部（５７）、および、この第１記憶部とは別に、前記前処理工程および本工程においてサンプリングされた材料試験片に加わる荷重データ、歪みデータおよびサンプリング時間を少なくとも記憶する第２記憶部（５６）を備えている。
【００１０】
また、前記第２記憶部が、前処理工程および本工程に続いて後処理工程においてサンプリングされた材料試験片に加わる荷重データ、歪みデータおよびサンプリング時間を少なくとも記憶していることがある。
【００１１】
そして、材料試験片をチャンバー内にセッティングし、チャンバー内の圧力を上昇させる前処理工程と、前処理工程でセッティングされた材料試験片に目標負荷を自動的にかける本工程と、本工程の終了後、材料試験片を取り外す後処理工程とを有する材料試験を行う材料試験装置において、前記本工程においてサンプリングされた材料試験片に加わる荷重データ、歪みデータおよびサンプリング時間を少なくとも記憶する第１記憶部、および、この第１記憶部とは別に、前記前処理工程および本工程においてサンプリングされた材料試験片に加わる荷重データ、歪みデータおよびサンプリング時間を少なくとも記憶する第２記憶部を備えていることがある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明における材料試験装置の実施の一形態を説明する。図１は本発明の材料試験装置の実施の一形態の構成を示すブロック図である。図２は材料試験片に加わる応力および剪断力を説明する概略図である。図３は材料試験のフローチャートである。図４は図３の材料試験のフローチャートの続きである。図５は材料試験のタイムチャートで、（ａ）が周囲圧のタイムチャート、（ｂ）が周囲圧用アクチュエータの変位のタイムチャート、（ｃ）が圧縮用変位センサの出力のタイムチャートである。図６は材料試験のタイムチャートで、（ａ）が荷重センサの検出値のタイムチャート、（ｂ）が剪断面に垂直な応力σｎのタイムチャートである。図７は材料試験のサンプリングのタイミングを示すタイムチャートである。図８は記憶部のテーブルの図で、（ａ）が全工程用記憶部のテーブル、（ｂ）が自動制御時用記憶部のテーブルである。なお、材料試験装置は、コントローラおよびホストコンピュータにより制御されるが、図１ではコントローラとホストコンピュータとを区別せずに、複数のブロックとして図示している。
【００１３】
図１において、直径約２０〜３０ｍｍの円柱状の材料試験片１は、気密なチャンバー２内に収納されている。また、材料試験片１を間に挟む状態で、固定支持部３および可動支持部４が対向して配置されている。この固定支持部３の先端部、可動支持部４の先端部および材料試験片１の周囲を筒状のシール材５が覆っている。そして、固定支持部３には、材料試験片１に向かって水を流す通水路６が、一方、可動支持部４には排水路７が形成されている。可動支持部４は油圧式の圧縮用アクチュエータ９により駆動されて移動する。この可動支持部４の移動量すなわち圧縮用アクチュエータ９の駆動部の変位量を、歪みデータとして圧縮用変位センサ１１が検出している。また、圧縮用アクチュエータ９が材料試験片１に加えている荷重Ｆを荷重センサ１２が、荷重データとして検出している。さらに、チャンバー２の内部は、高圧ガスボンベやコンプレッサーなどで構成されている増圧器１７に、配管１６を介して接続されている。また、配管１６にはシリンダ装置２１が接続され、このシリンダ装置２１のピストン２２は、周囲圧用の油圧アクチュエータ２３で駆動されている。ピストン２２の移動量すなわち周囲圧用アクチュエータ２３の駆動部の変位量を、周囲圧用変位センサ２４が検出している。さらに、配管１６には、チャンバー２内の圧力である周囲圧Ｐｃを検出する周囲圧検出センサ２６が取り付けられている。そして、固定支持部３の通水路６には、ポンプ２７からの吐出流路が接続されており、このポンプ２７が稼働すると、水タンク２８の水を吸い込んで、通水路６に吐出している。ポンプ２７の吐出圧は、水圧センサ２９で検出されている。また、可動支持部４の排水路７に流入した水は、水タンク２８に戻っている。
【００１４】
圧縮目標値発生部としての圧縮目標値発生器３１は、圧縮用制御目標入力信号Ｅｉを加算部３２に出力している。また、圧縮用変位センサ１１の検出信号Ｄａは、センサ用アンプ３０で増幅されて加算部３２に出力されている。加算部３２は、圧縮用制御目標入力信号Ｅｉから、圧縮用変位検出信号Ｄａを減算して差信号Ｅｒを算出し、この差信号Ｅｒを、アンプ３３を介して、圧縮用アクチュエータ９のサーボバルブ３４に出力している。
【００１５】
周囲圧目標値発生部としての周囲圧目標値発生器４１は、周囲圧用制御目標入力信号Ｅｓを周囲圧用加算部４２に出力している。また、周囲圧用変位センサ２４の出力信号Ｄｓは、センサ用アンプ４３で増幅され、変位制御用スイッチ４５ａを介して周囲圧用加算部４２に出力されている。さらに、周囲圧検出センサ２６の検出信号Ｄｐは、センサ用アンプ４４で増幅され、圧力制御用スイッチ４５ｂを介して周囲圧用加算部４２に出力されている。この両スイッチ４５ａ，４５ｂは、一方がＯＮの時には、他方はＯＦＦである。そして、周囲圧目標値発生器４１には、荷重センサ１２の検出信号Ｅｆがセンサ用アンプ４６を介して入力されているとともに、周囲圧検出センサ２６の検出信号Ｄｐが入力されている。また、周囲圧用加算部４２の出力は、アンプ４７を介して、周囲圧用アクチュエータ２３のサーボバルブ４８に入力されている。
【００１６】
さらに、チャンバー２内のガスを加熱するヒーター５１が設けられているとともに、チャンバー２内のガスの温度を温度センサ５２が検出している。そして、材料試験装置には、第２記憶部としての全工程用記憶部５６、および第１記憶部の自動制御時用記憶部５７が設けられ、各々、圧縮用変位センサ１１の検出信号Ｄａ、荷重センサ１２の検出信号Ｅｆ、温度センサ５２の検出信号、周囲圧検出センサ２６の検出信号Ｄｐおよび水圧センサ２９の検出信号が、センサ用アンプ３０，４４，４６，６１，６２を介して入力されている。この全工程用記憶部５６および自動制御時用記憶部５７は、タイマー６６の出力に基づいて前記各センサ１１，１２，２６，２９，５２の検出データなどをサンプリングして記憶しているとともに、そのサンプリングの時間も記憶している。全工程用記憶部５６および自動制御時用記憶部５７は、ＲＡＭやハードディスクなどで構成され、データを図８に図示するようにテーブルの形式で、かつ、互いに異なる場所（アドレス）に記憶しており、別ファイルとなっている。なお、全工程用記憶部５６が記憶する項目と、自動制御時用記憶部５７が記憶する項目とは同じである。
【００１７】
この様に構成されている材料試験装置において、圧縮用アクチュエータ９を稼働させると、材料試験片１に圧縮荷重Ｆが加わる。また、増圧器１７でチャンバー２内にアルゴンガスなどの不活性ガスを充填し、チャンバー２内の圧力を大気圧よりも加圧して高圧とし、材料試験片１に周囲から周囲圧Ｐｃを加えることができる。この周囲圧Ｐｃは、周囲圧用アクチュエータ２３を稼働することにより調整することができる。この様にして、図２に図示する様に、材料試験片１には、荷重Ｆおよび周囲圧Ｐｃが加わっている。そして、荷重Ｆの荷重方向に垂直な面における材料試験片１の横断面積がＡとすると、応力σｆはＦ／Ａとなる。
【００１８】
また、材料試験片１には、剪断に対する強度が比較的低く大きな荷重Ｆが加わると剪断する断層面などの剪断面ｂが形成されており、この剪断面ｂは、荷重Ｆの荷重方向に対して角度θで傾斜している。なお、図２において、符号σｎは剪断面ｂに垂直に加わる応力で、符号τは剪断面ｂに加わる剪断力である。
そして、力学的バランスは、下記１）式に示す通りである。
１）Ｐｃ＝σｎ−(sinθ× sinθ) ×σｆ
そして、地中では、応力σｎは略一定で応力σｆが増大する（すなわち、剪断力τが増大する）ことにより、断層面としての剪断面ｂが滑る現象が発生している。
【００１９】
したがって、この材料試験装置では、地中の現象を再現するために、荷重Ｆ（すなわちＡ×σｆ）の増大に伴って、周囲圧用アクチュエータ２３を作動して周囲圧Ｐｃを低下させ、応力σｎを略一定に維持している（すなわち、初期応力σn0を維持している）。なお、荷重Ｆが０の場合には、応力σｎは周囲圧Ｐｃと等しくなっている。そして、(sinθ× sinθ) ／Ａは、材料試験の前に確定しており、材料試験中は一定であるので、前もって計算させておく。この値は、材料試験中の制御においては定数として処理される。
【００２０】
ついで、材料試験のフローを図３および図４のフローチャートに基づいて説明する。
まず始めに、ステップ１において、材料試験装置のメイン電源を入れる。すると、各種センサー１１，１２，２６，２９，５２およびセンサ用アンプ３０，４４，４６，６１，６２が作動するとともに、その出力が、タイマー６６の出力に基づいて時間間隔ta毎に、サンプリングされて、全工程用記憶部５６に入力され、図８（ａ）に図示するように、そのデータはサンプリング時間とともに記憶される。サンプリングの時間間隔taは操作者が指定することができる。このサンプリング（以下、「第２サンプリング」と呼ぶ）および記憶作動は材料試験の全工程において継続的に行われる。なお、タイマー６６はバッテリー電源などにより駆動されており、メイン電源が切られても作動している。
【００２１】
ところで、初期状態においては、変位制御用スイッチ４５ａがＯＮであり、周囲圧目標値発生器４１、周囲圧用加算部４２、サーボバルブ４８、周囲圧用アクチュエータ２３および周囲圧用変位センサ２４などで変位用フィードバック制御ループが構成されており、周囲圧用加算部４２は周囲圧用制御目標入力信号Ｅｓから周囲圧用変位センサ２４の出力信号Ｄｓを引いてサーボバルブ４８に出力している。そして、ステップ２において、ピストン２２を中央位置にする中央位置信号を、周囲圧目標値発生器４１に設定する。すると、周囲圧目標値発生器４１は周囲圧用制御目標入力信号Ｅｓとして目標位置信号を出力して、周囲圧用アクチュエータ２３のピストン２２を中央位置にする。
【００２２】
ついで、ステップ３において、材料試験装置のチャンバー２内に材料試験片１を入れて、圧縮用アクチュエータ９を手動操作で作動させ、固定支持部３と可動支持部４とで材料試験片１を軽く挟んでセッティングする。
【００２３】
材料試験片１のセッティング後、ステップ４において、増圧器１７を手動操作で稼働させ、チャンバー２内の圧力すなわち周囲圧Ｐｃを増大させ、材料試験の本工程の開始時の圧力（たとえば、最大４００ＭＰａ）まで増圧させる。ステップ５において、ヒーター５１を稼働させて、チャンバー２内の温度を、材料試験の本工程の開始時の温度（たとえば、約７００℃）まで手動操作で上昇させる。この際には、増圧器１７を作動させて、周囲圧Ｐｃは、略一定に維持する。ついで、ステップ６において、ポンプ２７を稼働して、通水路６を介して材料試験片１に通水する。そして、材料試験片１に通水する水圧を手動操作で多少変動させ、全体のバランスが如何に変化するかの試験を行う。その後、周囲圧Ｐｃおよびチャンバー２内の温度を、材料試験の本工程の開始時の状態に調整する。ステップ７において、圧縮用変位センサ１１をリセットし、その現在位置を０にセットする。これで、材料試験の本工程の準備すなわち前処理工程が完了する。これまでのステップ１からステップ７までの工程が材料試験の前処理工程で、材料試験片１のセッティングが手動操作または半自動で行われる。この様にして、チャンバー２内の温度、および周囲圧Ｐｃが、所定の値になると、アプリケーションプログラムを作動させて、材料試験の本工程を以下のステップに示す様に自動的に行う。
【００２４】
ステップ８において、周囲圧検出センサ２６は、初期応力σn0である周囲圧Ｐｃを初期値として検出し検出信号を周囲圧目標値発生器４１に入力する。周囲圧目標値発生器４１には記憶部が設けられており、この周囲圧Ｐｃの初期値を記憶する。また、変位制御用スイッチ４５ａをＯＦＦするとともに、圧力制御用スイッチ４５ｂをＯＮして、周囲圧目標値発生器４１、周囲圧用加算部４２、サーボバルブ４８、周囲圧用アクチュエータ２３および周囲圧検出センサ２６などで圧力用フィードバック制御ループを構成しており、周囲圧用加算部４２は周囲圧用制御目標入力信号Ｅｓから周囲圧検出センサ２６の検出信号Ｄｐを引いてサーボバルブ４８に出力している。そして、周囲圧目標値発生器４１は、周囲圧用制御目標入力信号Ｅｓとして目標圧力信号である周囲圧Ｐｃの初期値を出力して、周囲圧Ｐｃを初期値すなわち初期応力σn0に維持する。
【００２５】
また、ステップ９において、各種センサー１１，１２，２６，２９，５２の出力が、タイマー６６の出力に基づいて時間間隔tb毎に、サンプリングされて、自動制御時用記憶部５７に入力され、図８（ｂ）に図示するように、そのデータはサンプリング時間とともに記憶される。このサンプリング（以下、「第１サンプリング」と呼ぶ）および記憶作動は、アプリケーションプログラムで作動しており、材料試験の本工程において継続的に行われるが、他の工程においては行われていない。そして、第１サンプリングの時間間隔tbは、前記第２サンプリングの時間間隔taよりも短くなっている。
【００２６】
ついで、ステップ１０において、圧縮目標値発生器３１が一定速度で増大する目標変位信号を出力し、圧縮用アクチュエータ９が図５（ｃ）に図示する様に稼働して、可動支持部４を材料試験片１に向かって一定速度で移動させ、材料試験片１に圧縮荷重Ｆを負荷する。この荷重Ｆは図６（ａ）に図示する様に漸次増大する。
【００２７】
ステップ１１において、この材料試験片１に加わる荷重Ｆを荷重センサ１２が検出し、周囲圧目標値発生器４１に出力している。そして、周囲圧目標値発生器４１は、前記１）式により、目標値である周囲圧Ｐｃを求めている。すなわち、定数である(sinθ× sinθ) ／Ａに荷重Ｆを掛けた値を、記憶している周囲圧Ｐｃの初期値である初期応力σn0から引いて、周囲圧Ｐｃの目標値を決定し、ステップ１２に行く。ステップ１２において、周囲圧目標値発生器４１は、この周囲圧Ｐｃの目標値を周囲圧用加算部４２に出力し、周囲圧用アクチュエータ２３を図５（ｂ）に図示する様に稼働して、チャンバー２内の圧力をこの周囲圧Ｐｃの目標値にしている。ついで、ステップ１３において、材料試験の本工程が終了したか否かを判断し、終了している場合にはステップ１４に行く。また、終了していない場合にはステップ１０に戻り、ステップ１０からステップ１３までを、たとえば０．２秒間隔で繰り返している。そして、チャンバー２内の圧力は荷重Ｆの増大に比例して、図５（ａ）に図示する様に段々と低下している。また、図６（ｂ）に図示する様に、剪断面ｂに垂直な応力σｎは略一定に維持されている。この様にして、材料試験は行われており、材料試験片１が剪断面ｂに沿って剪断して破断し、荷重センサ１２の出力が略０になるまで行うことも可能であるし、材料試験片１を破断させないで途中で停止することも可能である。そして、本工程が終了すると、前述のように、ステップ１３からステップ１４に行く。
【００２８】
この様にして、材料試験の本工程が終了すると、アプリケーションプログラムの作動が終了し、ついで、手動操作で材料試験装置から材料試験片１を取り外す後処理工程がステップ１４で行われる。
【００２９】
ステップ１４において、ヒーター５１、ポンプ２７、周囲圧用アクチュエータ２３および増圧器１７を停止し、チャンバー２内の温度を略外気温と同じにするとともに、通水路６への通水を止め、また、周囲圧Ｐｃを大気圧にする。そして、圧縮用アクチュエータ９を手動操作または半自動で操作しながら、材料試験片１を取り外す。取り外した材料試験片１は適宜保管しておく。これで、材料試験は終了する。
【００３０】
そして、材料試験の終了後、全工程用記憶部５６に記憶された種々のデータをモニターなどに表示させて検討する。この全工程用記憶部５６には、データとしてサンプリング時間が記憶されているので、材料試験を操作した時間と対比しながら検討することができる。検討する内容としては種々あるが、たとえば、ステップ６において、手動操作で行った通水の水圧変動の影響試験を考察する。また、前処理工程のステップ４からステップ７までの過程を検討して、次回材料試験において、前処理工程から円滑に本工程に移行できる様にする。
【００３１】
前述の様に、この実施の形態では、剪断面ｂに垂直な応力σｎを略一定に維持して、荷重Ｆを増大することができるので、実際の地中の状態を略再現することができる。また、前処理工程、本工程および後処理工程の全工程において、データを継続してサンプリングしているので、前処理工程から本工程への移行時や、本工程から後処理工程への移行時の状態を、材料試験終了後、容易に検討することができる。その結果、この検討結果を踏まえて、次回の材料試験を円滑に行うことができる。特に、この実施の形態の前処理工程においては、材料試験片をチャンバー内にセッティングし、チャンバー内の圧力を上昇させるとともに、チャンバー内の圧力上昇後、通水しているので、この通水時に、チャンバー内の圧力バランスなどが崩れることがあり、本工程に移行するのに時間などを要することがある。しかしながら、前処理工程および本工程において、チャンバー内の圧力、水圧、荷重データや歪みデータなどの種々のデータを継続してサンプリングしているので、このデータを検討して、次回の材料試験を前回よりも円滑に行うことができる。
【００３２】
なお、材料試験はチャンバーを用いる試験に限らず、他の材料試験でも可能である。第２サンプリングでサンプリングされるデータや、第２記憶部に記憶されるデータは、少なくとも、荷重データ、歪みデータおよびサンプリング時間が含まれていれば、他のデータたとえば、チャンバー内の圧力データなどを含めることも可能である。第２サンプリングや第２記憶部は、少なくとも、前処理工程および本工程の両者におけるデータを対象としていれば良く、後処理工程のデータは対象とすることも可能であるし、対象外とすることも可能である。
【００３３】
サンプリングの時間間隔は、前もって設定されているが、前処理工程や本工程の全期間にわたって一定である必要は必ずしもなく、途中で時間間隔が変更されることも可能である。サンプリングされる材料試験片に加わる荷重データおよび歪みデータなどは、材料試験片に直接センサーを取り付けて検出することも可能であるし、センサーを圧縮用アクチュエータなどに取り付けて間接的に検出することも可能である。さらに、データを記憶する記憶部は、材料試験装置本体の外部に設けることも可能である。
【００３４】
また、第１記憶部で記憶する項目と、第２記憶部で記憶する項目とは、実施の形態においては同じであるが、異ならしめることも可能である。同様に、第１サンプリングでサンプリングする項目と、第２サンプリングでサンプリングする項目とは、実施の形態においては同じであるが、異ならしめることも可能である。ただし、少なくとも、荷重データ、歪みデータおよびサンプリング時間は、サンプリングしたり、また、記憶したりする必要がある。
【００３５】
さらに、全工程用記憶部５６で記憶されたデータを外部出力しておくと、材料試験が停止している際にも、試験過程の現象を考察することができる。
また、実施の形態においては、第２サンプリングの時間間隔taは、第１サンプリングの時間間隔tbよりも長くなっているが、同じ時間間隔taとすることも可能である。ただし、記憶容量の関係で、第２サンプリングの時間間隔を、第１サンプリングの時間間隔tbよりも長くすることが好ましい。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、自動制御により行われる本工程では、第１サンプリングが行われて第１記憶部に記憶されているとともに、この第１サンプリングとは別に、前処理工程および本工程において、第２サンプリングが行われて第２記憶部に記憶されている。したがって、材料試験終了後などに、第２サンプリングのデータを観察することにより、前処理工程から本工程までの現象を継続して考察することができる。その結果、次回材料試験の前処理工程から本工程への移行を円滑に行うことができるとともに、前処理工程で行った付加的な実験のデータも簡単に考察することができる。
【００３７】
また、第２サンプリングを前処理工程および本工程に続いて、後処理工程まで行うと、材料試験の全工程の現象を簡単に継続して考察することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の材料試験装置の実施の一形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は材料試験片に加わる応力および剪断力を説明する概略図である。
【図３】図３は材料試験のフローチャートである。
【図４】図４は図３の材料試験のフローチャートの続きである。
【図５】図５は材料試験のタイムチャートで、（ａ）が周囲圧のタイムチャート、（ｂ）が周囲圧用アクチュエータの変位のタイムチャート、（ｃ）が圧縮用変位センサの出力のタイムチャートである。
【図６】図６は材料試験のタイムチャートで、（ａ）が荷重センサの検出値のタイムチャート、（ｂ）が剪断面に垂直な応力σｎのタイムチャートである。
【図７】図７は材料試験のサンプリングのタイミングを示すタイムチャートである。
【図８】図８は記憶部のテーブルの図で、（ａ）が全工程用記憶部のテーブル、（ｂ）が自動制御時用記憶部のテーブルである。
【符号の説明】
１  材料試験片
２  チャンバー
５６  全工程用記憶部（第２記憶部）
５７  自動制御時用記憶部（第１記憶部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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