パソコン、オシロスコープは別売
JE―RT + JG 組み合わせ例
計測部  ヤング率測定部  剛性率測定部
 
製品概要 弾性率と内部摩擦 自由共振式 多機能装置 薄板細線用 弾性定数測定 強制振動式
電磁超音波共鳴 高粘度計 疲労試験 医療機器 液晶検査 受託開発
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自由共振式ヤング率、剛性率および内部摩擦測定装置

JEGシリーズ

<自由共振法とは>
 自由共振法とは、共振法でもっともよく用いられている方法で。試料に振動与えるときに試料の保持方法が材料力学における両端自由方式にあたることから、自由共振法と言われています。
 試料は基本的には振動しない節の位置で試料を支持します。試料を支える節の位置は、材料力学から断面一様の板や棒の場合長さに対して決まった比で位置が定まります。

<装置の種類>

 
装置の種類としては、振動を与える加振方法や振動を検出するセンシング方法に依ります。
 古くからJISで記載されていることもあって、普及しているのが吊り線駆動および検出する方式(吊り線駆動式と仮称します)です。
 この方式は、振動を与えるのに振動を保持している吊り線のうち1本を加振に使い、固有振動になると試料が振動しますのでその振動をもう1本の吊り線の振動で検出するものです。この方式では厳密に節の位置に吊り線(保持線)をセットすると試料を加振することも検出することもできませんので、吊り線の位置を節からずらしたところにセットします。ですから、弾性率の値の精度が若干悪くなりますし、内部摩擦は振動の変化を見ていますからどうしても大きい値になります。また加振器や検出器で細線を使用して吊り下げていますので、試料の形状や特に重量に制限があり、細線のなじみが必要になったり、振動が加わるなどで制約が多い測定法です。
 基本的にはきちんと振動の節(振動していない箇所)で支える方がいいことはおわかりと思います。そして加振も検出も非接触で行えばこの方式が最上です。
 装置の種類としては、振動を与える加振方法や振動を検出するセンシング方法に依ります。
 古くからJISで記載されていることもあって、普及しているのが吊り線駆動および検出する方式(吊り線駆動式と仮称します)です。
 この方式は、振動を与えるのに振動を保持している吊り線のうち1本を加振に使い、固有振動になると試料が振動しますのでその振動をもう1本の吊り線の振動で検出するものです。この方式では厳密に節の位置に吊り線(保持線)をセットすると試料を加振することも検出することもできませんので、吊り線の位置を節からずらしたところにセットします。ですから、弾性率の値の精度が若干悪くなりますし、内部摩擦は振動の変化を見ていますからどうしても大きい値になります。また加振器や検出器で細線を使用して吊り下げていますので、試料の形状や特に重量に制限があり、細線のなじみが必要になったり、振動が加わるなどで制約が多い測定法です。
 基本的にはきちんと振動の節(振動していない箇所)で支える方がいいことはおわかりと思います。そして加振も検出も非接触で行えばこの方式が最上です。

<自由共振法の欠点>
 自由共振法は精度がよいことが大きな特長ですが、制振材料のように内部摩擦が高い試料の測定や高温測定は苦手です。特に高温では多数の強い偽振動が生じて間違った値を出している場合があります。特に急激な弾性率の変化に追随できずに間違った波形を採取している場合があります。
 高温測定の真値はわからないので、この方式や超音波での間違った高温データが使われている可能性があります。
 近年、高温物性研究の予測と自由共振法や超音波法で測定データの大きな不一致が一部の研究者の疑問となり、弊社のEG方式で測定し、納得いただいた例が頻発しています。

<弊社製品の特徴>  

 
 弊社のJEシリーズ(横振動=ヤング率)やJGシリーズ(ねじり振動)はいずれも振動の節で試料を支え、加振、検出ともに非接触で行います。
 JE、JGともに精度が良いだけでなく、試料は細線上におくだけですから試料セットも非常に簡単で、試料サイズも材料によっては100μm程度の厚みの試料でも測定でき、大きいものは支持構造さえ変えれば相当大きいものまで測定が出来ます。また、この装置では大きい内部摩擦(共振しにくい材料)では振動しにくくなり、内部摩擦で0.003程度が一般的な上限です。

<本方式の選択>

室温測定なら断然この自由共振法がお勧めです。
    高精度
    試料装着や操作が容易
    試料形状や寸法が広範囲に対応
    特殊センサー使用により高周波検出も可能
       セラミックスJIS曲げ試験片の3*4*35で高ヤング率の
       試料も測定可能(30KHzまで、オプション)
室温以下や比較的低い高温測定。
非常に小さい内部摩擦の測定。


参考仕様(JE,JG共通)

※仕様は試料の物性によって左右されますので下記はおおよその目安です。

測定方式

自由共振式固有振動法

加振方式

非接触静電駆動式
(電気クーロン)

検出方式

音波検出方式
(特注で変位方式…歪み測定も可…へも対応)

振動数範囲

600Hz〜20,000Hz
(特注対応可)

試料形状

板材、丸棒、
(断面一様形状なら三角柱や筒などにも特注対応可)
長さ35〜150mm、幅、厚み、
直径:1〜15mm(JGは5mm以上の幅)
(但し、最終形状で上記振動数範囲にはいることが必要です)
特注で、高ヤング率のアルミナの曲げ試験片(3×4×35 mm f=25KHz程度/JEのみ)の測定にも対応します。


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