シャルピー衝撃試験:Politecnico di Milano社は、高速のデータ取得をHBM製の計測機器に依存

Politecnico di Milano社の機械部に所属するイタリア人研究者たちは、シャルピー衝撃試験におけるデータ取得の信頼性と精度を改善するために、 HBMの GEN7t (GEN7tA) 高速データロガー を選択しました。

シャルピー衝撃装置を使用した材料試験では、試験サンプルの脆弱性と延性を判定することができます。この試験は、サンプルの強靱性を計る方法として、破壊中に材料によって吸収されるエネルギーを判定する、規格化された高ひずみ速度試験です。

試験装置は、切り欠きのはいった試験片と振り子から構成されており、与えた衝撃で材料が破壊される前と後で、破壊に要したエネルギーを計算することが可能になっています。

ハンマーの詳細

試験の精度を向上させるためのデジタルデータ取得システム

Politecnico di Milano社は、試験の精度を向上させるためにシャルピー振り子と試験片の間に衝撃が発生した時に生成されるパルス信号の検出が可能な、サンプリングレートの高いデジタルデータ取得システムの開発を希望していました。

シャルピー振り子のデジタル化(UNI EN ISO 14556の指定による)には、解放機構上に取り付けたストレインゲージ(ひずみゲージ)システムと、少なくとも250 kHzのバンド幅を持つサンプリングシステムが必要となります。Politecnico di Milano社は、候補となる他社製のソリューションをいくつか調査した後に、HBM製のGEN7tがニーズを満たすことのできる唯一のシステムであると判断しました。

Genesis High-Speedデバイスは、毎秒1 MSamplesのサンプリング周波数と250 kHzのバンド幅を実現します。Politecnico di Milano社の見るところ、フルブリッジストレインゲージ回路、ハーフブリッジ、およびクォーターブリッジを結合させる機能により、GEN7tは特にシャルピー振り子のデジタル化に対する適性が高くなっています。

追加的な信号は4つのチャンネルを通して同時に取得することが可能で、さらにシステムに前もって組み込み済みのレジスタを使用することでブリッジのバランスを容易に調整することが可能です。HBM製のPerceptionソフトウェアの直感的なインターフェースにしたがって操作するだけで、研究者はすべてのパラメータを最適に設定することができます。これにより、間違った設定が原因で発生するエラーのリスクを大幅に低減します。

金属材料の挙動およびその延性/脆性遷移に関する新しい情報は、シャルピー試験の結果をデジタル化することで取得が可能です。また、より正確にFATT(破壊様相の遷移温度)を計測することができます。

シャルピー衝撃試験の革新的な使用方法

機器の解除機構に改変を加えることにより、様々な試験におけるシャルピー振り子の革新的な使用が可能になります。これは、1種類だけの試験に適したアナログ計器が、科学研究における大きなポテンシャルを備えた多目的なデバイスに変化していることによるものです。

システムのセットアップ
Perception ソフトウェアのスクリーンショット
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