(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料試験装置を制御するための目標値として、定常運転中の定常用試験波に１または複数サイクルの挿入用試験波が挿入された試験波を発生する試験波発生方法であって、
前記挿入用試験波はあらかじめ登録されており、
前記定常運転中に挿入要求が入力されたときには、
前記定常用試験波の１サイクルの終了時に、前記挿入用試験波を発生させ、前記挿入用試験波の全サイクルの終了時に前記定常用試験波を再び発生させる、
ことを特徴とする試験波発生方法。
【請求項２】
複数の前記挿入用試験波が登録されており、前記挿入要求とともに前記複数の挿入用試験波の１つが指示されることにより、指示された前記挿入用試験波が挿入されることを特徴とする請求項１に記載の試験波発生方法。
【請求項３】
前記挿入用試験波の１サイクルは、最大値，最小値，開始点から前記最大値までの上昇速度，前記最大値から前記最小値までの下降速度，前記最小値から終了点までの上昇速度に関する波形パラメータ、あるいは、最小値，最大値，開始点から前記最小値までの下降速度，前記最小値から前記最大値までの上昇速度，前記最大値から終了点までの下降速度に関する波形パラメータ、を用いて発生されることを特徴とする請求項１または２に記載の試験波発生方法。
【請求項４】
前記挿入用試験波の１サイクルは、最大値，該最大値における平坦部の期間長，最小値，該最小値における平坦部の期間長，開始点から前記最大値までの上昇速度，前記最大値から前記最小値までの下降速度，前記最小値から終了点までの上昇速度に関する波形パラメータ、あるいは、最小値，該最小値における平坦部の期間長，最大値，該最大値における平坦部の期間長，開始点から前記最小値までの下降速度，前記最小値から前記最大値までの上昇速度，前記最大値から終了点までの下降速度に関する波形パラメータ、を用いて発生されることを特徴とする請求項１または２に記載の試験波発生方法。
【請求項５】
制御指示装置から挿入指示を受け、材料試験装置を制御するための目標値として、定常運転中の定常用試験波に１または複数サイクルの挿入用試験波が挿入された試験波を発生する試験制御装置であって、
波形パラメータを用いて前記定常用試験波および前記挿入用試験波を発生する試験波発生手段、
前記定常運転中に、前記制御指示装置から前記挿入用試験波の最初のサイクルの前記波形パラメータを入力し、かつ、前記試験波発生手段が前記定常用試験波の１サイクルの発生を終了したときには、前記試験波発生手段が前記挿入用試験波の最初のサイクルを発生するように制御し、前記挿入用試験波が複数サイクルの場合は、前記制御指示装置から、順次、前記挿入用試験波の後続サイクルの前記波形パラメータを入力することにより、前記試験波発生手段が前記挿入用試験波を発生するように制御し、前記試験波発生手段が前記挿入用試験波の全サイクルの発生を終了したときには、前記試験波発生手段が前記定常用試験波を発生するように制御する制御手段、
を有することを特徴とする試験制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記試験波発生手段が前記挿入用試験波の１サイクルの発生を終了する以前に、前記制御指示装置から前記挿入用試験波の次のサイクルの波形パラメータを入力することにより、前記試験波発生手段が前記挿入用試験波の１サイクルの発生を終了するごとに、前記挿入用試験波の次のサイクルを発生するように制御する、
ことを特徴とする請求項５に記載の試験制御装置。
【請求項７】
材料試験装置を制御するための目標値として、定常運転中の定常用試験波に１または複数サイクルの挿入用試験波が挿入された試験波を発生する試験制御装置に挿入指示を行う制御指示装置であって、
前記挿入用試験波が登録された記憶手段、
前記定常運転中に挿入要求が入力されたときには、前記挿入用試験波の最初のサイクルを発生するための波形パラメータを前記試験制御装置に出力し、前記挿入用試験波が複数サイクルの場合は、順次、前記挿入用試験波の次のサイクルを発生するための前記波形パラメータを出力する制御手段を有する、
ことを特徴とする制御指示装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記試験制御装置が前記挿入用試験波の１サイクルの発生を終了する以前に、前記挿入用試験波の次のサイクルを発生するための波形パラメータを前記試験制御装置に出力するものである、
ことを特徴とする請求項７に記載の制御指示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、材料試験装置等において試験試料に与える試験波を出力する試験波発生方法、試験制御装置、および、制御指示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種材料の物性は、その変化速度により特性が異なるという速度効果を有している。例えば、応力対歪特性は、応力の変化速度の関数である。この速度効果を利用して、材料試験装置等においては、試験試料に与える試験波を変化させることにより試験試料の構造を分析することができる。例えば、高温疲労の場合、クリープ損傷と塑性損傷とが１つの疲労損傷に合成されて破損に至る。したがって、緩急の速度変化を与えることにより、各々の損傷成分を分析し、評価することができる。この手法は、セラミックス、特殊合金等、新材料の結晶構造レベルでの構造分析に威力を発揮している。
【０００３】
図８は、試験波発生方法の適用対象である材料試験装置の一例の概要構成図である。図中、８１はホストコンピュータ、８２はコントローラ、８３はプラント、８４，８５，８６は通信線である。
プラント８３は、材料の物性を試験する材料試験装置である。例えば、応力対歪特性を試験する場合には、低サイクルで引張圧縮を行う低サイクル疲労試験機を用いる。コントローラ８２は、マイクロコンピュータを内蔵し、通信線８５を介してプラント８３の駆動装置を制御するとともに、通信線８６を介してプラント８３のセンサからフィードバック信号を受けてサーボ制御を行う。
【０００４】
ホストコンピュータ８１は、制御部、記憶部、キーボード入力部、表示出力部、プリンタ等を有する。オペレータの指令を受けて、通信線８４を介してコントローラ８２に対し、このコントローラ８２に格納させるプログラムや試験波の波形パラメータ等の設定データ、指令信号等を転送する。一方、コントローラ８２は、通信線８４を介してホストコンピュータ８１に、格納されたプログラムや設定データ、プラント９３の計測データや運転状態データ等を転送する。通信線８４としては、ＧＰ−ＩＢ規格のバスやＲＳ−２３２Ｃ規格のシリアルインターフェース等を用いる。
上述した材料試験装置においては、目標値比較方式（レベル比較法）によって試験試料に与える試験波を作成している。
【０００５】
図９は、従来のレベル比較法による試験波発生方法を説明するための第１の波形図である。図中、９１はコントローラ８２内の試験波発生部で作成される定常用試験波である。
定常用試験波９１は、三角波の繰り返し波（周期波形）である。ここで、繰り返し波の１サイクル（１周期）は、最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮとの中央値を上昇方向（あるいは下降方向としてもよい）に切る点（図中、黒点で示す）の間隔としている。図示のような、最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮの絶対値が等しい場合には、上昇方向のゼロクロス点の間隔が１サイクルの単位である。
この定常用試験波９１を発生させるパラメータは、最大値ＭＡＸ［kN］、最小値ＭＩＮ［kN］、上昇速度θ1［kN/sec］、下降速度θ2［kN/sec］の合計４個のパラメータである。コントローラ８２は、設定されたこれらのパラメータの値に基づいて定常用試験波９１を繰り返し作成している。すなわち、伸びElongのフィードバック信号を目標値（最大値ＭＡＸ，最小値ＭＩＮ）と比較することにより、試験波の上昇（圧縮側から引張側）と下降（引張側から圧縮側）とを反転させる。試験波の上昇と下降の速度は、上昇速度θ1，下降速度θ2で規定される。なお、上述した単位は、荷重制御における伸びElongの場合を示す。
【０００６】
図１０は、従来のレベル比較法による試験波発生方法を説明するための第２の波形図である。図中、１０１，１０４はコントローラ８２内の試験波発生部で作成される定常用試験波、１０２，１０３はコントローラ８２内の試験波発生部で作成される挿入用試験波である。定常用試験波１０１，１０４のＮ1サイクルごとに、２波の挿入用試験波１０２，１０３を挿入する例を示している。
試料の物性が速度の関数である場合、定常用試験波の中に、定常時とは異なる速度変化をする挿入用試験波を与える。そうすると、試料は定常状態とは異なる特性の挙動を示す。この特性に基づいて試験試料の構造を分析することができる。定常状態の中に、異なる速度変化を与える操作は「挿入」と呼ばれている。
【０００７】
従来は、挿入用試験波を定常用試験波の何サイクル目のタイミングごとに挿入するかの手順を試験前に設定しておく必要がある。そのため、試験の進行途中で挿入用試験波を自由に挿入できなかった。また、挿入用試験波の形状も、定常用試験波と同様に、上述した４個のパラメータによってしか設定できないため、挿入用試験波の形状にも制約があった。これらの理由で、従来は、きめ細かな試験ができなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、定常運転中において、挿入用試験波の挿入要求が入力されたときに、挿入用試験波を発生させることができる試験波の発生方法、試験制御装置、制御指示装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明においては、材料試験装置を制御するための目標値として、定常運転中の定常用試験波に１または複数サイクルの挿入用試験波が挿入された試験波を発生する試験波発生方法であって、前記挿入用試験波はあらかじめ登録されており、前記定常運転中に挿入要求が入力されたときには、前記定常用試験波の１サイクルの終了時に、前記挿入用試験波を発生させ、前記挿入用試験波の全サイクルの終了時に前記定常用試験波を再び発生させるものである。
したがって、定常運転中において、挿入用試験波の挿入要求が入力されたときに、定常用試験波を乱すことなく挿入用試験波を発生させることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の試験波発生方法において、複数の前記挿入用試験波が登録されており、前記挿入要求とともに前記複数の挿入用試験波の１つが指示されることにより、指示された前記挿入用試験波が挿入されるものである。
したがって、試験試料の物性の速度効果に応じ、挿入する試験波の特性を選択することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明においては、請求項１または２に記載の試験波発生方法において、前記挿入用試験波の１サイクルは、最大値，最小値，開始点から前記最大値までの上昇速度，前記最大値から前記最小値までの下降速度，前記最小値から終了点までの上昇速度に関する波形パラメータ、あるいは、最小値，最大値，開始点から前記最小値までの下降速度，前記最小値から前記最大値までの上昇速度，前記最大値から終了点までの下降速度に関する波形パラメータ、を用いて発生されるものである。
したがって、従来のレベル比較法の処理を大きく変更することなく比較的少ない複数のパラメータを用いて自由度の大きな試験波を発生させることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明においては、請求項１または２に記載の試験波発生方法において、前記挿入用試験波の１サイクルは、最大値，該最大値における平坦部の期間長，最小値，該最小値における平坦部の期間長，開始点から前記最大値までの上昇速度，前記最大値から前記最小値までの下降速度，前記最小値から終了点までの上昇速度に関する波形パラメータ、あるいは、最小値，該最小値における平坦部の期間長，最大値，該最大値における平坦部の期間長，開始点から前記最小値までの下降速度，前記最小値から前記最大値までの上昇速度，前記最大値から終了点までの下降速度に関する波形パラメータ、を用いて発生されるものである。
したがって、従来のレベル比較法の処理を大きく変更することなく比較的少ない複数のパラメータを用いて、さらに自由度の大きな試験波を発生させることができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明においては、制御指示装置から挿入指示を受け、材料試験装置を制御するための目標値として、定常運転中の定常用試験波に１または複数サイクルの挿入用試験波が挿入された試験波を発生する試験制御装置であって、波形パラメータを用いて前記定常用試験波および前記挿入用試験波を発生する試験波発生手段、前記定常運転中に、前記制御指示装置から前記挿入用試験波の最初のサイクルの前記波形パラメータを入力し、かつ、前記試験波発生手段が前記定常用試験波の１サイクルの発生を終了したときには、前記試験波発生手段が前記挿入用試験波の最初のサイクルを発生するように制御し、前記挿入用試験波が複数サイクルの場合は、前記制御指示装置から、順次、前記挿入用試験波の後続サイクルの前記波形パラメータを入力することにより、前記試験波発生手段が前記挿入用試験波を発生するように制御し、前記試験波発生手段が前記挿入用試験波の全サイクルの発生を終了したときには、前記試験波発生手段が前記定常用試験波を発生するように制御する制御手段を有するものである。
したがって、定常運転中において、挿入用試験波の挿入要求が入力されたときに、定常用試験波を乱すことなく挿入用試験波を発生させることができる。また、挿入用試験波の波形パラメータを制御指示装置から入力するため、挿入用試験波を発生させる試験制御装置の処理負担が少ない。
【００１４】
請求項６に記載の発明においては、請求項５に記載の試験制御装置において、前記制御手段は、前記試験波発生手段が前記挿入用試験波の１サイクルの発生を終了する以前に、前記制御指示装置から前記挿入用試験波の次のサイクルの波形パラメータを入力することにより、前記試験波発生手段が前記挿入用試験波の１サイクルの発生を終了するごとに、前記挿入用試験波の次のサイクルを発生するように制御するものである。
したがって、試験制御装置側が挿入用試験波のサイクルを切り換えるときの処理負担が少ない。
【００１５】
請求項７に記載の発明においては、材料試験装置を制御するための目標値として、定常運転中の定常用試験波に１または複数サイクルの挿入用試験波が挿入された試験波を発生する試験制御装置に挿入指示を行う制御指示装置であって、前記挿入用試験波が登録された記憶手段、前記定常運転中に挿入要求が入力されたときには、前記挿入用試験波の最初のサイクルを発生するための波形パラメータを前記試験制御装置に出力し、前記挿入用試験波が複数サイクルの場合は、順次、前記挿入用試験波の次のサイクルを発生するための前記波形パラメータを出力する制御手段を有するものである。
したがって、挿入用試験波が登録されているため、定常運転中において、挿入用試験波の挿入要求が入力されたときに、すみやかに挿入用試験波の挿入指示を行うことができる。また、挿入用試験波の波形パラメータを制御指示装置に出力するため、試験制御装置側に与える処理負担が少ない。
【００１６】
請求項８に記載の発明においては、前記制御手段は、前記試験制御装置が前記挿入用試験波の１サイクルの発生を終了する以前に、前記挿入用試験波の次のサイクルを発生するための波形パラメータを前記試験制御装置に出力するものである。
したがって、試験制御装置側に与える処理負担が少ない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の試験波発生方法の実施の一形態を説明するためのコントローラおよび引張圧縮試験機のブロック構成図である。図中、１は試験波発生部、２は比較部、３は制御要素、４は引張圧縮試験機、５はサーボバルブ、６は油圧アクチュエータ、６ａは油圧シリンダ、６ｂはピストン、７はテストピース（試験試料）、８は荷重センサ、９ａ，９ｂはチャック、１０は伸びセンサ、１１は荷重センサ用アンプ、１２は伸びセンサ用アンプ、１３はレベルコンパレータ、１４は制御部である。
【００１８】
試験波発生部１は、制御部１４を介して、ホストコンピュータ８１により指定された速度θで上昇あるいは下降する試験波を出力する。上昇，下降は、レベルコンパレータ１３により指示され、速度θは、上昇時、下降時等の期間によって異なる値に設定可能である。
試験波の出力値は、比較部２において、伸びセンサ用アンプ１２から出力される伸びElongの値を減算され、制御要素３に出力される。したがって、試験波発生部１の出力値は、伸びElongをサーボ制御する際の目標値（基準入力）となる。制御要素３の出力信号は、引張圧縮試験機４のサーボバルブ５に出力される。引張圧縮試験機４において、テストピース７は、チャック９ａ，９ｂにより、ピストン６ｂと荷重センサ８との間に取り付けられる。テストピース７には伸びセンサ１０が取り付けられる。
【００１９】
荷重センサ８の出力値は、荷重センサ用アンプ１１により増幅され、図示しないＡ／Ｄ変換器でディジタルデータに変換され、制御部１４を介してホストコンピュータ８１側に転送されてモニターされる。伸びセンサ１０の出力値は、伸びセンサ用アンプ１２により増幅され、同様にディジタルデータに変換されて、比較部２に出力されるとともに、レベルコンパレータ１３に出力される。また、制御部１４を介してホストコンピュータ８１側に転送されてモニターされる。
【００２０】
レベルコンパレータ１３は、伸びセンサ用アンプ１２の出力である伸びElongの値と、ホストコンピュータ８１から制御部１４を介して指定された、伸びElongの最大値ＭＡＸ，最小値ＭＩＮのパラメータ値とを比較する。伸びElongの値が最大値ＭＡＸに達したときには、下降指令信号を試験波発生部１に出力し、最小値ＭＩＮに達したときには、上昇指令信号を試験波発生部１に出力する。レベルコンパレータ１３は、また、最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮの中央レベルを演算し、伸びElongの値が上昇方向にこの中央レベルになったときに１サイクルの終了タイミングを示す終了信号を制御部１４に出力する。
【００２１】
上述した構成において、ホストコンピュータ８１の記憶部には、定常用試験波および複数の挿入用試験波の波形パラメータが登録されている。ホストコンピュータ８１は、コントローラ８２の制御部１４に対し、定常用試験波の波形パラメータまたは１つの挿入用試験波の波形パラメータを転送する。制御部１４は、最初、ホストコンピュータ８１から定常用試験波の波形パラメータの転送を受けて、これを試験波発生部１およびレベルコンパレータ１３に出力することにより、以後、試験波発生部１に定常用試験波を繰り返し発生させる。制御部１４は、また、ホストコンピュータ８１から挿入用試験波の波形パラメータの転送を受けたときには、レベルコンパレータ１３から出力される１サイクルの終了タイミングごとに、挿入用試験波の波形パラメータを１サイクルずつ、試験波発生部１およびレベルコンパレータ１３に出力することにより、試験波発生部１に挿入用試験波を発生させる。
【００２２】
図２は、本発明の実施の一形態において出力される試験波の第１の波形図である。図中、２１，２３は定常用試験波、２２は挿入用試験波である。
挿入用試験波２２としては、例えば、定常用試験波２１，２３よりも、短周期あるいは長周期の波形を用いる。試験波発生部１で出力する定常用試験波２１，２３の波形パラメータおよび挿入用試験波２２の波形パラメータは、あらかじめ、ホストコンピュータ８１に登録しておく。特に、挿入用試験波２２は、あらかじめＮ種類のパターンを登録しておき、用途に応じて１つのパターンを指定して読み出す。挿入用試験波２２のパターンが、図示のように、単位となる挿入用試験波の繰り返し周期波形である場合には、挿入用試験波の１サイクルの波形パラメータと、繰り返しサイクル数ｎとを登録設定しておけばよい。しかし、挿入用試験波２２としては、周期波形に限られない。次に示すように、１サイクルごとに異なる波形にすることもできる。
【００２３】
図３は、本発明の実施の一形態において出力される試験波の第２の波形図である。図中、３１〜３３は挿入用試験波である。波形パラメータは、１サイクルについて５個のパラメータで構成される。１サイクルは、定常用試験波、挿入用試験波とも、開始点から最大値まで上昇し、最大値から最小値まで下降し、最小値から終了点まで上昇する期間である。終了点は、最大値と最小値の中央値レベル（平均レベル）を上昇方向に切る点である。
第１サイクルについて例示すると、従来例と同様に最大値ＭＡＸ1、最小値ＭＩＮ1のレベルパラメータを有するとともに、１サイクルの開始点から最大値ＭＡＸ1までの上昇速度θ11、最大値ＭＡＸ1から最小値ＭＩＮ1までの下降速度θ12、最小値ＭＩＮ1から終了点までの上昇速度θ13の速度パラメータを有する。これら合計５個のパラメータにより、三角波の波形作成が従来よりも自由にできる。
【００２４】
図示の例では、挿入用試験波３１〜３３の各最大値および各最小値が等しく、最大値と最小値の絶対値も等しい場合を示している。また、θ13＝θ21，θ23＝θ31・・・とすることにより、第１サイクルの最小値ＭＩＮ1から第２サイクルの最大値ＭＡＸ2まで、第２サイクルの最小値ＭＩＮ2から第３サイクルの最大値ＭＡＸ3までを、１サイクルの境界を越えて速度が等しくなるように自動または手動で指定している。したがって、最大値ＭＡＸ、最小値ＭＩＮの時点でのみ、速度が切り替わる。さらに、第１サイクルの開始点からの上昇速度θ11を、直前の定常用試験波の終了点までの上昇速度に等しくなるように自動または手動で指定し、第３サイクルの終了点までの上昇速度θ33を、直後の定常用試験波の開始点からの上昇速度に等しくなるように自動または手動で指定している。
最小値から最大値までを一定の上昇速度とし、最大値から最小値までを一定の下降速度とすることにより、材料特性の速度効果の分析が容易になる。例えば、所定の上昇速度および所定の下降速度における塑性域の幅（伸び対荷重の特性ループが荷重＝０のラインと交差する２点間の伸びの差に応じて決まる）の速度効果を分析するのが容易になる。
簡単な挿入用試験波としては、例えば、２サイクルを用いて圧縮側から引張側へ１回、上昇速度を速くあるいは遅くした波形、１サイクルを用いて１回、下降速度を速くあるいは遅くした波形がある。
なお、逆に、１サイクルを開始点から下降する方向に始まるように定義した上で、各波形パラメータを決めてもよい。
【００２５】
図４は、本発明の実施の一形態における波形パラメータの転送タイミングの説明図である。図中、４１は定常用試験波、４２〜４４は第１〜第３サイクルの挿入用試験波である。
図１も参照しながら、波形パラメータの転送について説明する。定常用試験波４１の波形パラメータは、例えば、定常運転の開始前にホストコンピュータ８１からコントローラ８２の制御部１４に転送されており、試験波発生部１は定常用試験波４１を周期的に出力している。
オペレータは、定常用試験波４１を用いた定常運転中に、試験材料の挙動を観測しながら、ある時点で、登録された複数の挿入用試験波の１つを指定し、この挿入用試験波の挿入を、ホストコンピュータ８１に指示する。挿入用試験波は、１または複数サイクルからなる。各サイクルの単位試験波は、登録された複数の単位試験波を組み合わせて登録しておくこともできる。ホストコンピュータ８１は、指定された挿入用試験波（複数サイクル）中の、第１サイクルの挿入用試験波４２の波形パラメータ、すなわち、最大値ＭＡＸ1，最小値ＭＩＮ1，速度θ11，θ12，θ13を、通信線８４を介して制御部１４に転送する。
【００２６】
制御部１４は、現在出力している定常用試験波４１の１サイクルの終了信号をレベルコンパレータ１３から入力したときには、ホストコンピュータ８１から転送されていた第１サイクルの挿入用試験波４２の波形パラメータのうち、速度θ11，θ12，θ13を試験波発生部１に出力し、最大値ＭＡＸ1、最小値ＭＩＮ1をレベルコンパレータ１３に出力する。試験波発生部１は、速度θ11，θ12，θ13のパラメータと、レベルコントローラ１３の上昇指示信号、下降指示信号を受けて、挿入用試験波４２を発生する。
【００２７】
ホストコンピュータ８１は、定常用試験波４１の最後のサイクルの終了後、第１サイクルの挿入用試験波４２が終了する以前のタイミングで、第２サイクルの挿入用試験波４３の波形パラメータである、最大値ＭＡＸ2、最小値ＭＩＮ2，速度θ21，θ22，θ23を制御部１４に転送する。制御部１４は、第１サイクルの挿入用試験波４２の出力が終了すると、転送された第２サイクルの挿入用試験波４３の波形パラメータを試験波発生部１およびレベルコンパレータ１３に出力する。試験波発生部１は、次の挿入用試験波４３を発生する。
【００２８】
以後同様にして、ホストコンピュータ８１から、試験波発生部１から挿入用試験波の発生を１サイクル終了するごとに、挿入用試験波の後続サイクルの波形パラメータが、順次、制御部１４に転送される。制御部１４は、現在のサイクルの終了後、次のサイクルの挿入用試験波のパラメータを試験波発生部１およびレベルコンパレータ１３に出力し、試験波発生部１は、次のサイクルの挿入用試験波を発生する。ホストコンピュータ８１が挿入用試験波の最後のサイクルの波形パラメータを転送し、挿入用試験波の全サイクルの発生が終了したときには、制御部１４は、新たに挿入用試験波の波形パラメータの転送がないことを判定する。そして、格納しておいた定常用試験波４１の波形パラメータを用い、試験波発生部１から定常用試験波４１を再び周期的に発生させる。
【００２９】
なお、ホストコンピュータ８１は、波形パラメータの値から、コントローラ８２側の試験波発生部１が発生する試験波の１サイクルの終了時点を予測することができる。したがって、挿入用試験波の波形パラメータを転送するタイミングを、試験波の発生に同期して決定することができる。これに代えて、制御部１４から試験波の１サイクルの終了タイミングをホストコンピュータ８１に転送することにより、波形パラメータを転送するタイミングを、試験波の発生に同期させることもできる。
また、ホストコンピュータ８１が挿入用試験波の最後のサイクルの波形パラメータを転送した後、最後の挿入用試験波のサイクルの発生が終了する前に、定常用試験波４１の波形パラメータを、一度だけ、ホストコンピュータ８１から制御部１４に転送するようにすれば、コントローラ８２側で定常用試験波４１の波形パラメータを挿入用試験波発生時に格納しておく必要がない。
【００３０】
なお、ホストコンピュータ８１が、第１サイクルの挿入用試験波４２の波形パラメータを転送した後は、試験波発生器１が第１サイクルの挿入用試験波４２の発生を終了するのを待たずに、第２サイクルの挿入用試験波４３以降の波形パラメータを順次転送してもよい。ただし、制御部１４は、発生終了前のサイクルの波形パラメータを全て格納しておく必要がある。
また、図２に示したように、挿入用試験波２２のパターンが周期波形である場合に、ホストコンピュータ８１から単位波形の波形パラメータと繰り返しサイクル数ｎの転送を行い、制御部１４で繰り返しサイクル数ｎを記憶し、これをカウントダウンする機能を持たせるようにしてもよい。このようにすると、ホストコンピュータ８１の処理負担が軽減される。
【００３１】
図５は、本発明の実施の一形態において出力される試験波の第３の波形図である。図中、５１は挿入用試験波である。図３に示した挿入用試験波３１〜３３に比べ、最大値ＭＡＸに平坦部（時間長ｔ1）を設けるとともに、最小値ＭＩＮにも平坦部（時間長ｔ2）を設けたもので、合計７個のパラメータで構成される。そのため、さらに、自由度のある試験波の出力が可能となる。この２つの平坦部（時間長ｔ1），平坦部（時間長ｔ2）は、時間待ちしている期間である。終了点は、（ＭＡＸ＋ＭＩＮ）／２のレベルが上昇方向の試験波形を切る点である。図示の例では、１サイクルの終了点のレベルは開始点のレベルとは異なるレベルになる。
【００３２】
図６は、本発明の実施の一形態において作成される試験波の第４の波形図である。図中、６１，６２は挿入用試験波である。第１サイクルの挿入用試験波６１は、図５に示した挿入用試験波５１の特殊例である。すなわち、第１サイクルにおいては、
最大値ＭＡＸ1は指定値、
開始点（原点）から最大値ＭＡＸ1までの上昇速度θ11は指定値、
最大値の平坦部の時間長ｔ11は指定値、
最小値ＭＩＮ1は最大値ＭＡＸ1に等しい指定値、
最大値ＭＡＸ1から最小値ＭＩＮ1までの下降速度θ12は任意の指定値（０を除く）、
最小値ＭＩＮ1の平坦部の時間長ｔ12は指定値、
最小値ＭＩＮ1から終了点までの上昇速度θ13は、次の第２サイクルの開始点から最大値ＭＡＸ2までの上昇速度θ21に等しい指定値としている。
なお、この具体例では、第１サイクルの終了点は開始点とは異なるレベルになるため、第２サイクルの開始点のレベルは第１サイクルの開始点のレベルとは異なることになる。
【００３３】
第２サイクルにおいては、
最大値ＭＡＸ2は指定値、
開始点から最大値ＭＡＸ2までの上昇速度θ21は指定値、
最大値の平坦部の時間長ｔ21は指定値、
最大値ＭＡＸ2から最小値ＭＩＮ2までの下降速度θ22は指定値、
最小値ＭＩＮ2の平坦部の時間長ｔ22は指定値、
最小値ＭＩＮ2から終了点までの上昇速度θ23は次の第３サイクルの開始点から最大値ＭＡＸ3までの上昇速度θ31に等しい指定値とする。
このように複数のサイクルを組み合わせば、図５に示した基本形を用いても、最初の上昇時のランプ波（傾斜波形）の途中レベルに平坦部（の時間長ｔ11）を設けることができる。
【００３４】
図７は、本発明の実施の一形態において作成される試験波の第５の波形図である。図７（ａ）は挿入用試験波の波形図、図７（ｂ）は荷重対伸び特性を示す線図である。図中、７１は定常用試験波、７２は挿入用試験波、７３は定常用試験波による特性曲線、７４は挿入用試験波による特性曲線である。
図７（ａ）において、挿入用試験波７２の第１サイクルは、図５に示した第１サイクルの挿入用試験波６１に対応し、挿入用試験波７２の第２サイクルは、図５に示した第２サイクルの挿入用試験波６２を三角波にしたものである。図７（ｂ）に示すように、挿入用試験波７２による特性曲線７４は、速度効果により定常用試験波７１による特性曲線７３に比べて異なったものとなる。
【００３５】
上述した説明では、試験制御を行うコントローラと制御指示を行うホストコンピュータとを分離した装置としたものについて説明したが、制御指示を行う装置と試験制御装置とともにコントローラ側に持たせれば、ホストコンピュータに接続せずに試験制御を行うことができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は、上述した説明から明らかなように、挿入用試験波の挿入要求が入力されたときに、挿入用試験波を発生させることができるという効果がある。その結果、試験の進行途中において、オペレータが材料の挙動を観測しながら、試験の流れに介入して定常時とは異なる速度変化をする試験波を挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の試験波発生方法の実施の一形態を説明するためのコントローラおよび引張圧縮試験機のブロック構成図である。
【図２】本発明の実施の一形態において出力される試験波の第１の波形図である。
【図３】本発明の実施の一形態において出力される試験波の第２の波形図である。
【図４】本発明の実施の一形態における波形パラメータの転送タイミングの説明図である。
【図５】本発明の実施の一形態において出力される試験波の第３の波形図である。
【図６】本発明の実施の一形態において作成される試験波の第４の波形図である。
【図７】本発明の実施の一形態において作成される試験波の第５の波形図である。
【図８】試験波発生方法の適用対象である材料試験装置の一例の概要構成図である。
【図９】従来のレベル比較法による試験波発生方法を説明するための第１の波形図である。
【図１０】  従来のレベル比較法による試験波発生方法を説明するための第２の波形図である。
【符号の説明】
１  試験波発生部、２  比較部、４  引張圧縮試験機、７  テストピース、８荷重センサ、１０  伸びセンサ、１３  レベルコンパレータ、１４  制御部、２１，２３，４１，７１，９１，１０１，１０４  定常用試験波、２２，３１〜３３，４２〜４４，５１，６１，６２，７２，１０２，１０３，１０４  挿入用試験波、７３  定常用試験波による特性曲線、７４  挿入用試験波による特性曲線、８１  ホストコンピュータ、８２  コントローラ、８３  プラント
【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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【図９】
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【図１０】
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