(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標負荷信号発生手段が、増減を繰り返している目標負荷信号を荷重負荷装置に出力し、この荷重負荷装置が材料試験片に負荷を加え、この負荷をセンサで検出し、このセンサからの検出信号が目標負荷信号に追随するようにフィードバック制御している材料試験装置における制御方法において、
ポーズする際には、前もってポーズ用指令値が設定され、
ついで、ポーズ指令信号が入力され、
目標負荷信号が、ポーズ指令信号の入力直後のピークを通過した後においてポーズ用指令値に達した時に、目標負荷信号発生手段は目標負荷信号の出力値を固定してポーズ作動を行うことを特徴とする材料試験装置における制御方法。
【請求項２】
前もってポーズ前変化速度が設定され、
目標負荷信号発生手段は、ポーズ指令信号の入力直後のピークからポーズまでの間の目標負荷信号を、前記ポーズ前変化速度で変化させて出力す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制御方法。
【請求項３】
増減を繰り返している目標負荷信号を生成する目標負荷信号発生手段と、
この目標負荷信号発生手段からの目標負荷信号を受けて材料試験片に負荷を加える荷重負荷装置と、
材料試験片に加わる負荷を検出するセンサと、
センサからの検出信号が目標負荷信号に追随するようにフィードバック制御しているフィードバック制御手段と、
ポーズ用指令値を設定するポーズ用指令値設定手段と、
ポーズ指令信号を出力するポーズ指令発生手段とを備え、
前記目標負荷信号発生手段は、ポーズ指令発生手段からポーズ指令信号が入力されると、出力している目標負荷信号がピークを通過した後にポーズ用指令値に達した時に、目標負荷信号の出力値を固定してポーズ作動を行うことを特徴とする材料試験装置。
【請求項４】
ポーズ前変化速度を設定するポーズ前変化速度設定手段を備え、
前記目標負荷信号発生手段は、ポーズ指令信号の入力直後のピークからポーズまでの間の目標負荷信号を、前記ポーズ前変化速度で変化させることを特徴とする請求項３記載の材料試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、荷重負荷装置で材料試験片に、増減する繰り返し荷重を加えて各種材料試験を行っている材料試験装置における制御方法および材料試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、低サイクルの繰り返し荷重の材料試験（たとえば、応力緩和試験、クリープ試験や内部応力計測の試験など）では、サイクルの途中で荷重負荷装置を一時停止（ポーズ）させて、材料試験片の特性を調べることが行われることがある。すなわち、この様な材料試験では、繰り返し荷重により材料試験片に疲労を加える標準的な疲労工程と、計測のために荷重負荷装置をポーズさせているポーズ工程とからなっている。そして、材料試験は、疲労工程の間にポーズ工程が適宜挿入されて、進行している。このポーズの実行は、自動で行われている場合と、手動で行われている場合とがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ポーズを自動で行うと、オペレータが材料試験片の変化を見ながら、材料試験片の特性の変化に応じてポーズを行うことができない。したがって、重要な実験データを入手することができなくなることがある。そこで、材料試験片の変化（たとえば、ヒステリシス曲線など）をモニタリングしながら、オペレータが随時、手動でポーズを実行させている。すなわち、材料試験片の変形量の波形などをモニタリングしながら、ポーズしたい位置に達した際に、操作盤などを操作してポーズ指令信号を出してポーズを実行させている。しかしながら、材料試験片に加わる繰り返し荷重が、１サイクル１秒程度のサイクル波であると、変化が早いので、図５（ｂ）に図示するように、狙った位置と実際のポーズ指令の位置とにズレが生じ、狙った位置でポーズを実行させることが困難である。その結果、的確な実験データの入手が難しくなる。
【０００４】
本発明は、以上のような課題を解決するためのもので、繰り返し荷重の材料試験において、極力狙った位置でポーズさせることができる材料試験装置における制御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】
本発明の材料試験装置における制御方法は、目標負荷信号発生手段（２）が、増減を繰り返している目標負荷信号（Ｅｉ）を荷重負荷装置（１３）に出力し、この荷重負荷装置が材料試験片（１４）に負荷を加え、この負荷をセンサ（２１，４１）で検出し、このセンサからの検出信号が目標負荷信号に追随するようにフィードバック制御している。そして、ポーズする際には、前もってポーズ用指令値が設定され、ついで、ポーズ指令信号が入力され、目標負荷信号が、ポーズ指令信号の入力直後のピークを通過した後においてポーズ用指令値に達した時に、目標負荷信号発生手段は目標負荷信号の出力値を固定してポーズ作動を行う。
【０００６】
また、前もってポーズ前変化速度が設定され、目標負荷信号発生手段が、ポーズ指令信号の入力直後のピークからポーズまでの間の目標負荷信号を、前記ポーズ前変化速度で変化させて出力する場合がある。
【０００７】
本発明の材料試験装置は、増減を繰り返している目標負荷信号を生成する目標負荷信号発生手段と、この目標負荷信号発生手段からの目標負荷信号を受けて材料試験片に負荷を加える荷重負荷装置と、材料試験片に加わる負荷を検出するセンサと、センサからの検出信号が目標負荷信号に追随するようにフィードバック制御しているフィードバック制御手段と、ポーズ用指令値を設定するポーズ用指令値設定手段（６３）と、ポーズ指令信号を出力するポーズ指令発生手段とを備え、前記目標負荷信号発生手段は、ポーズ指令発生手段からポーズ指令信号が入力されると、出力している目標負荷信号がピークを通過した後にポーズ用指令値に達した時に、目標負荷信号の出力値を固定してポーズ作動を行う。
【０００８】
また、ポーズ前変化速度を設定するポーズ前変化速度設定手段（６４）を備え、目標負荷信号発生手段は、ポーズ指令信号の入力直後のピークからポーズまでの間の目標負荷信号を、ポーズ前変化速度で変化さる場合がある。
【０００９】
【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は図１のブロック図の要部拡大図である。図３はポーズの際のフローチャートである。図４は本発明の実施の形態の材料試験のタイムチャートで、（ａ）は目標負荷信号の変化速度が一定の場合の図、（ｂ）は目標負荷信号の変化速度がポーズ前で変更されている場合の図である。図５は材料試験のタイムチャートで、（ａ）が圧縮側でポーズを実行した場合の実施の形態の図、（ｂ）が従来の図である。図６は本発明の実施の形態の材料試験装置の具体的なメインルーチンのフローチャートである。図７は割り込み処理のフローチャートである。図８は割り込み処理における目標負荷信号Ｅｉ発生処理のフローチャートである。図９は割り込み処理における比較処理のフローチャートである。なお、制御部１は、マイコンやパソコンなどで構成され、ソフトウェアで作動しているが、図１では、複数のブロックとして図示している。
【００１０】
まず始めに、図１で材料試験装置の全体構成を説明する。破線で囲まれて図示されている制御部１はマイコンやパソコンなどからなり、この制御部１の目標負荷信号発生部２は、目標値としての目標負荷信号Ｅｉを出力する。この目標負荷信号発生部２の目標負荷信号Ｅｉは、変位用加算部３に出力されている。一方、変位用加算部３の出力Ｅｒは、変位用調整部４を介して比例・微分・積分（ＰＩＤ）され、ついで、Ｄ／Ａ変換器６でＤ／Ａ変換されてサーボバルブ入力信号ｉとして、ループ切換スイッチ８を介して、破線で囲まれて図示されているプラント部（材料試験機）１１の油圧アクチュエータ（ＡＣＴ）１３のサーボバルブ（Ｓ／Ｖ）１２に入力されている。このサーボバルブ１２により荷重負荷装置としてのアクチュエータ１３が稼働し、プラント部１１にセッティングされた材料試験片１４に負荷として引張荷重、圧縮荷重や変位が加えられている。アクチュエータ１３のピストンの変位量は、歪みセンサ２１で検出されている。この歪みセンサ２１は、アームを有する歪みゲージ式伸び計、静電容量式伸び計やレーザー式変位量測定器などで構成され、この歪みセンサ２１で検出したピストンの変位量（すなわち荷重負荷装置の変位量）により、材料試験片１４の歪み量が分かる。歪みセンサ２１の出力信号は、歪みセンサ用アンプ２２で増幅され、ついで、Ａ／Ｄ変換器２３でＡ／Ｄ変換されて、変位用加算部３に入力されている。
【００１１】
そして、加算部３は、目標負荷信号発生部２からの目標負荷信号Ｅｉと歪みセンサ２１からの歪量信号Ｅｋとの差信号Ｅｒを、前述のように調整部４に出力している。この様にして、材料試験片１４に加わる変位量が、目標負荷信号発生部２の目標負荷信号Ｅｉに追随する様に、フィードバック制御されている。
【００１２】
また、目標負荷信号発生部２の目標負荷信号Ｅｉは、荷重用加算部３３に出力される。この荷重用加算部３３の出力Ｅｒ２は、荷重用調整部３４を介して比例・微分・積分（ＰＩＤ）され、ついで、Ｄ／Ａ変換器３６でＤ／Ａ変換されてサーボバルブ入力信号ｉ２として、ループ切換スイッチ８に入力されている。ループ切換スイッチ８は、サーボバルブ１２への接続を変位用加算部３側または荷重用加算部３３側に切り換えることにより、稼働されるフィードバック制御ループを変更している。なお、図１においては、ループ切換スイッチ８は変位側フィードバック制御ループに切り換えられている。そして、このループ切換スイッチ８が荷重側フィードバック制御ループに切り換えられている際には、荷重用加算部３３からのＤ／Ａ変換器３６の出力ｉ２は、プラント部１１の油圧アクチュエータ１３のサーボバルブ１２に入力されている。そして、材料試験片１４に加えられた荷重Ｓは、ロードセル（Ｌ／Ｃ）などの荷重センサ４１で検出されている。この荷重センサ４１の出力信号は、荷重センサ用アンプ４２で増幅され、ついで、Ａ／Ｄ変換器４３でＡ／Ｄ変換されて、荷重用加算部３３に入力され、フィードバックされている。この様にして、ダイレクトデジタルコントロール（ＤＤＣ）システムのサーボループが構成され、材料試験片１４に加わる変位または荷重が目標負荷信号発生部２の目標負荷信号Ｅｉに追従するように制御されている。
【００１３】
また、制御部１には、歪みセンサ２１や荷重センサ４１などの各種センサが検出したデータやその他操作データなどを表示する表示装置としてのディスプレー５１や、操作装置としてのキーボードなどの操作盤５２が接続されている。この操作盤５２には、テンキー、ポーズ指令ボタンやポーズ解除ボタンなどのキーが設けられており、この各種キーを操作すると、互いに異なる波形の信号を操作盤５２から制御部１に出力することができ、制御部１はどのキーが操作されたかを判別することができる。さらに、制御部１のＲＯＭやＲＡＭなどからなる記憶部には、図２に図示する振幅記憶部６１、繰返負荷変化速度記憶部６２、ポーズ用指令値記憶部６３およびポーズ前変化速度記憶部６４などが設けられ、操作盤５２のテンキーなどを操作して、これらの記憶部６１〜６４にデータを記憶させて設定することができる。目標負荷信号発生部２は、一定勾配で増減を繰り返す目標負荷信号Ｅｉを出力しており、この目標負荷信号Ｅｉの振幅を規定する最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮが振幅記憶部６１にデータとして記憶される。また、目標負荷信号Ｅｉの勾配のデータは、繰返負荷変化速度記憶部６２に記憶されて設定される。そして、ポーズする際の目標負荷信号Ｅｉの出力値がポーズ用指令値としてポーズ用指令値記憶部６３に、また、ポーズする間際（直前のピークからポーズまでの期間）の目標負荷信号Ｅｉの勾配がポーズ前変化速度としてポーズ前変化速度記憶部６４に記憶されて設定される。
【００１４】
さらに、操作盤５２のポーズ指令ボタンやポーズ解除ボタンを操作して、操作盤５２から制御部１の目標負荷信号発生部２にポーズ指令信号やポーズ解除信号などを入力することができる。また、目標負荷信号発生部２の目標負荷信号Ｅｉのピーク（ＭＡＸ，ＭＩＮ）を判定するピーク判定部６９が、目標負荷信号発生部２に接続されている。このピーク判定部６９は、目標負荷信号Ｅｉの勾配の向きの変化などで、目標負荷信号Ｅｉのピークを判定している。ところで、操作盤５２からポーズ指令信号が入力されるまでは、目標負荷信号発生部２は、振幅記憶部６１で設定されている振幅で、かつ、繰返負荷変化速度記憶部６２に設定されている勾配で出力している。そして、ポーズ指令信号が目標負荷信号発生部２に入力されると、目標負荷信号発生部２は、出力している目標負荷信号Ｅｉがピークを通過した後に、目標負荷信号Ｅｉの勾配をポーズ前変化速度記憶部６４に設定されている変化速度に変更するとともに、目標負荷信号Ｅｉがポーズ用指令値となった際に、目標負荷信号Ｅｉを変化させずに固定している。その後、ポーズ解除信号が入力されると、固定されていた目標負荷信号Ｅｉを、再び、振幅記憶部６１で設定されている振幅で、かつ、繰返負荷変化速度記憶部６２に設定されている勾配で出力している。
【００１５】
この様に構成されている材料試験装置で、ポーズを行う際の制御方法のフローを図３のフローチャートに基づいて説明する。
ステップ０において、目標負荷信号発生部２は、周期的に増減を繰り返す目標負荷信号Ｅｉを出力している。この目標負荷信号Ｅｉは、振幅記憶部６１に設定されている最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮとの間で増減を繰り返すとともに、その勾配は、繰返負荷変化速度記憶部６２に設定されている繰返負荷変化速度である。そして、ループ切換スイッチ８は変位用加算部３側に切り換えられており、アクチュエータ１３のピストンは、この目標負荷信号Ｅｉに追随して上下動し、材料試験片１４に変位を与えて、引張・圧縮の繰返荷重を加えている。
【００１６】
オペレータは、ディスプレー５１を見て、材料試験片１４の状態を観察しながら、ポーズの時期を判断している。そして、ステップ１において、図４（ａ）における点Ｃでポーズを実行したいと判断すると、操作盤５２を操作して、点Ｃの高さMpをポーズ用指令値Mpとして制御部１のポーズ用指令値記憶部６３に入力する。すると、ポーズ用指令値記憶部６３にポーズ用指令値Mpが記憶設定される。また、ステップ２において、上側のピークである点Ｂと点Ｃとの間の勾配を変更する場合には、操作盤５２を操作して、その勾配をポーズ前変化速度として制御部１のポーズ前変化速度記憶部６４に入力する。すると、ポーズ前変化速度記憶部６４にポーズ前変化速度が記憶設定される。これらの操作は、下側のピークである点Ａよりも前の時期に行われる。そして、ステップ３において、点Ａと点Ｂとの間の期間に、操作盤５２のポーズ指令ボタンを操作して、目標負荷信号発生部２にポーズ指令信号を入力する。そして、ステップ４において、制御部１は、ポーズ指令信号が入力されると、直後のピーク（すなわち点Ｂ）を通過したか否かを判定しており、通過していない場合にはステップ４に戻り、通過した場合にはステップ５に行く。
【００１７】
ステップ５において、制御部１は、目標負荷信号発生部２の出力である目標負荷信号Ｅｉの勾配（すなわち変化速度）を、ステップ２においてポーズ前変化速度記憶部６４に設定されたポーズ前変化速度に変更する。なお、図４（ａ）のタイムチャートでは、通常の繰り返し荷重の際の目標負荷信号Ｅｉと同じ値となっている。また、図４（ｂ）のタイムチャートでは、勾配を急にしている。すなわち、変化速度を大きくしている。ついで、ステップ６において、制御部１は、ポーズ用指令値記憶部６３のポーズ用指令値Mpと、目標負荷信号Ｅｉの現在値Mgとを比較し、現在値Mgがポーズ用指令値Mpに達しているか否かを判定し、達していない場合にはステップ６に戻り、達した場合にはステップ７に行く。なお、この図４（ａ）においては、点Ｂから点Ｃに向かって下降しているので、ポーズ用指令値Mp＜現在値Mgの場合には、ポーズ用指令値Mpに達していないと判断し、一方、ポーズ用指令値Mp＞現在値Mgまたはポーズ用指令値Mp＝現在値Mgの場合には、ポーズ用指令値Mpに達したと判断している。
【００１８】
そして、ステップ７において、制御部１は、現在値Mgがポーズ用指令値Mpに達すると、直ちに、目標負荷信号発生部２の目標負荷信号Ｅｉの出力値を変化させないで固定する。この様にしてポーズが開始する。オペレータはディスプレー５１を見ながら、ポーズを解除する時期を判断する。そして、点Ｄで解除しようと思うと、点Ｄになった際に、操作盤５２のポーズ解除ボタンを操作する。ステップ８において、制御部１は、ポーズ解除ボタンからのポーズ解除信号が目標負荷信号発生部２に入力されたか否かを判断している。入力されていない場合にはステップ８に戻り、一方、入力された場合にはステップ９に行く。ステップ９において、ポーズが解除され、目標負荷信号発生部２はステップ０の時と同様に、周期的に増減を繰り返す目標負荷信号Ｅｉを出力している。そして、ステップ１０に行き、ポーズの制御が終了している。
【００１９】
この様にして、引っ張り側でポーズが実行され、このポーズの期間中にも、種々の実験データを入手している。
【００２０】
また、図４（ａ）および図４（ｂ）のタイムチャートでは、アクチュエータ１３のピストンが下降している時に、ポーズを行っているが、アクチュエータ１３のピストンが上昇している時には、図５（ａ）に図示するタイムチャートとなる。すなわち、上側のピークである点A3よりも前の時期に、ポーズ用指令値およびポーズ前変化速度を設定し、点A3と下側のピークである点B3との間の期間にポーズ指令を行う。すると、点B3を通過した後において、ポーズ用指令値となる点C3でポーズが実行される。この様にして、圧縮側でポーズが実行されている。そして、適宜の時期たとえば点D3でポーズが解除されている。
【００２１】
この様に、ポーズ用指令値を設定し、ポーズ直前のピーク間において、ポーズ指令信号を入力すると、ピーク通過後において、ポーズ用指令値になった際にポーズが実行されている。したがって、所望のポーズ位置（すなわちポーズ用指令値）でポーズを確実に実行することができる。また、ポーズ指令信号の入力のタイミングも、ピーク間に行えば良く、比較的期間が長いので、タイミングがズレることが減少する。ところで、単にポーズ用指令値のみを設定し、目標負荷信号Ｅｉがポーズ用指令値になった際に、ポーズすることも考えられる。しかしながら、この様にすると、ピーク直前にポーズすることは比較的簡単にできるが、ピーク直後にポーズすることは、ピークの直前で一旦ポーズ用指令値となっており、このポーズ用指令値となった時とポーズしたい時との間隔が短く、ポーズ指令信号の入力のタイミングが難しくなる。
【００２２】
また、ポーズを実行させる前に、ポーズ前変化速度を設定して、ポーズ直前の負荷の変化速度を変更することができるので、ポーズに入る際において材料試験片１４に加わる負荷の条件を簡単に変更することができる。その結果、種々の条件の実験データを入手することができる。
【００２３】
ところで、材料試験装置のデジタル処理のより具体的なフローを図６ないし図９を用いて説明する。
図６におけるメインルーチンでは、STEP１において、材料試験装置の電源投入後、種々のパラメーターの初期設定が行われる。たとえば、繰返負荷変化速度ΔＥが繰返負荷変化速度記憶部６２に設定される。最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮが振幅記憶部６１に設定される。目標負荷信号Ｅｉの出力開始時の変化の向きが上昇か下降かを決定する上昇／下降フラグが初期設定される。上昇／下降フラグは上昇する場合が１に、一方、下降する場合が０になっている。ポーズフラグおよび比較フラグをクリアする。初期設定が終了すると、ステップ２に行く。ステップ２において、操作盤５２からポーズ用指令値Mpが設定入力されたか否かを判断し、入力された場合にはステップ３に行き、入力されていない場合にはステップ４に行く。ステップ３において、ポーズ用指令値Mpをポーズ用指令値記憶部６３に設定し、ステップ４に行く。ステップ４において、操作盤５２からポーズ前変化速度ΔEpが設定入力されたか否かを判断し、入力された場合にはステップ５に行き、入力されていない場合にはステップ６に行く。ステップ５において、ポーズ前変化速度ΔEpをポーズ前変化速度記憶部６４に設定し、ステップ６に行く。ステップ６において、操作盤５２からポーズ指令が入力されたか否かを判断し、入力された場合にはステップ７に行き、入力されていない場合にはステップ８に行く。ステップ７において、ポーズフラグをセット（たとえば、１にする）し、ステップ８に行く。ステップ８において、操作盤５２からポーズ解除指令が入力されたか否かを判断し、入力された場合にはステップ９に行き、入力されていない場合にはステップ１１に行く。ステップ９において、ポーズフラグをリセット（たとえば、０にする）し、ついで、ステップ１０において、繰返負荷変化速度記憶部６２に繰返負荷変化速度ΔＥを設定し、ステップ１１に行く。ステップ１１において、操作盤５２からのその他の入力に対応する処理や、各種センサ出力のディスプレー５１への出力（表示処理）などを行い、ステップ２に戻っている。そして、ステップ２からステップ１１が繰り返し実行されている。
【００２４】
このメインルーチンに対してサンプリング周期Tsで割り込み処理される割り込み処理のフローを図７で説明する。ステップ１において、目標負荷信号発生部２からの目標負荷信号Ｅｉを決定する目標負荷信号Ｅｉ発生処理が実行される。このフローの詳細は後述する。ついで、ステップ２において、ポーズを開始する時期を決定する比較処理が実行される。このフローの詳細は後述する。そして、ステップ３において、他の制御演算処理が行われる。たとえば、Ａ／Ｄ変換器２３（４３）の出力を読み込んだり、加算部３（３３）に対応する演算であるEr=Ei-Ek(Er2) を算出したり、調整部４（３４）に対応するＰＩＤの演算を行ったり、Ｄ／Ａ変換器６（３６）への出力を行ったりしている。そして、ステップ４において、リターンし、メインルーチンに復帰している。
【００２５】
つぎに、割り込み処理における目標負荷信号Ｅｉ発生処理について、図８で説明する。ステップ１において、上昇／下降フラグが上昇（１）か下降（０）かを判断する。上昇の場合にはステップ２に行き、下降の場合にはステップ９に行く。ステップ２において、現在の（前回出力した）目標負荷信号Ｅｉから繰返負荷変化速度ΔＥを加算し、新しい目標負荷信号Ｅｉとする。この様にして、目標負荷信号Ｅｉは繰返負荷変化速度ΔＥで上昇していく。そして、ステップ３に行き、目標負荷信号Ｅｉが最大値ＭＡＸ以上か否かを判断し、未満の場合にはステップ８に行く。以上の場合には、ステップ４に行き、目標負荷信号Ｅｉがピーク（最大値ＭＡＸ）に達しているので、ステップ４において、上昇／下降フラグを下降（０）にセットして、勾配の向きを反転させている。そして、ステップ５に行く。ステップ５において、ポーズフラグがセットされているか否かを判断し、セットされていない場合は、ステップ８に行く。一方、セットされている場合にはステップ９に行く。ステップ９において、比較フラグをセットし、ステップ１０に行く。ステップ１０において、ポーズ前変化速度記憶部６４にポーズ前変化速度ΔEpが設定されている場合には、ポーズ前変化速度ΔEpを繰返負荷変化速度記憶部６２に設定して、繰返負荷変化速度ΔＥをポーズ前変化速度ΔEpとする。そして、ステップ８に行く。ステップ８において、リターンし、図７の割り込み処理のステップ２の比較処理に戻る。
【００２６】
また、前述のように、図８の目標負荷信号Ｅｉ発生処理のステップ１において、上昇／下降フラグが下降（０）の場合には、ステップ９に行っている。ステップ９において、現在の目標負荷信号Ｅｉから繰返負荷変化速度ΔＥを減算し、新しい目標負荷信号Ｅｉとする。そして、ステップ１０に行き、目標負荷信号Ｅｉが最小値ＭＩＮ以下か否かを判断し、以下でない場合にはステップ８に行く。以下の場合には、ステップ１１に行き、目標負荷信号Ｅｉがピーク（最小値ＭＩＮ）に達しているので、ステップ１１において、上昇／下降フラグを上昇（１）にセットして、勾配の向きを反転させている。そして、ステップ１２に行く。ステップ１２において、ポーズフラグがセットされているか否かを判断し、セットされていない場合は、ステップ８に行く。一方、セットされている場合にはステップ１３に行く。ステップ１３において、比較フラグをセットし、ステップ１４に行く。ステップ１４において、ポーズ前変化速度記憶部６４にポーズ前変化速度ΔEpが設定されている場合には、ポーズ前変化速度ΔEpを繰返負荷変化速度記憶部６２に設定して、繰返負荷変化速度ΔＥをポーズ前変化速度ΔEpとする。そして、ステップ８に行く。そして、上昇の場合と同様に、ステップ８において、リターンし、図７の割り込み処理のステップ２の比較処理に戻る。
【００２７】
つぎに、割り込み処理における比較処理について、図９で説明する。ステップ１において、比較フラグがセットされているか否かを判断する。セットされていない場合にはステップ５に行き、セットされている場合にはステップ２に行く。ステップ２において、目標負荷信号Ｅｉ(Mg)がポーズ用指令値Mpに一致したか否かを判断し、一致していない場合にはステップ５に行き、一致している場合にはステップ３に行く。ステップ３において、繰返負荷変化速度ΔＥを０にして、目標負荷信号Ｅｉの変化を停止させる。そして、ステップ４に行く。ステップ４において、比較フラグをリセットする。そして、ステップ５に行く。ステップ５において、リターンし、図７の割り込み処理のステップ３の制御演算処理に戻る。
【００２８】
なお、材料試験中にポーズを行う回数は１回だけでなく、複数回でも可能である。また、フィードバック制御は変位側で行われているが、荷重側で行うことも可能である。目標負荷信号が増減を繰り返しているならば、必ずしも、引張・圧縮試験に限定される必要はなく、他の材料試験でも可能である。さらに、制御部は、マイコンやパソコンではなく、他の電気機器で構成することも可能である。そして、ポーズ用指令値やポーズ前変化速度の設定は、実施の形態では点Ａや点A3の前の時期に行われているが、少なくとも、ポーズ指令信号の入力の前に行われれば良い。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、前もってポーズ用指令値が設定され、ついで、ポーズ指令信号が入力され、そして、目標負荷信号が、ポーズ指令信号の入力直後のピークを通過した後においてポーズ用指令値に達した時に、目標負荷信号の出力値を固定してポーズ作動を行っている。 したがって、狙ったポーズ用指令値で確実にポーズを実行することができるとともに、ポーズ指令は、ポーズ直前のピーク間に行えば良く、ポーズ指令のタイミングを簡単にとることができる。
【００３０】
また、ポーズ指令信号の入力直後のピークからポーズまでの間の目標負荷信号を、予め設定されるポーズ前変化速度で変化させているので、ポーズに入る際において材料試験片に加わる負荷の条件を簡単に変更することができる。その結果、種々の条件の実験データを入手することができる。
【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は図１のブロック図の要部拡大図である。
【図３】図３はポーズの際のフローチャートである。
【図４】図４は本発明の実施の形態の材料試験のタイムチャートで、（ａ）は目標負荷信号の変化速度が一定の場合の図、（ｂ）は目標負荷信号の変化速度がポーズ前で変更されている場合の図である。
【図５】図５は材料試験のタイムチャートで、（ａ）が圧縮側でポーズを実行した場合の実施の形態の図、（ｂ）が従来の図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態の材料試験装置の具体的なメインルーチンのフローチャートである。
【図７】図７は割り込み処理のフローチャートである。
【図８】図８は割り込み処理における目標負荷信号Ｅｉ発生処理のフローチャートである。
【図９】図９は割り込み処理における比較処理のフローチャートである。
【符号の説明】
Ｅｉ  目標負荷信号
２  目標負荷信号発生部（目標負荷信号発生手段）
１３  アクチュエータ（荷重負荷装置）
１４  材料試験片
２１  歪みセンサ
４１  荷重センサ
６３  ポーズ用指令値記憶部（ポーズ用指令値設定手段）
６４  ポーズ前変化速度記憶部（ポーズ前変化速度設定手段）
【図１】
0003749411.tif 000002
【図２】
0003749411.tif 000003
【図３】
0003749411.tif 000004
【図４】
0003749411.tif 000005
【図５】
0003749411.tif 000006
【図６】
0003749411.tif 000007
【図７】
0003749411.tif 000008
【図８】
0003749411.tif 000009
【図９】
0003749411.tif 000010