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JP2021103121A - Blister testing machine and blister testing method - Google Patents

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JP2021103121A
JP2021103121A JP2019234434A JP2019234434A JP2021103121A JP 2021103121 A JP2021103121 A JP 2021103121A JP 2019234434 A JP2019234434 A JP 2019234434A JP 2019234434 A JP2019234434 A JP 2019234434A JP 2021103121 A JP2021103121 A JP 2021103121A
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章浩 竹内
橋本 英明
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英明 橋本
登 赤司
Noboru Akashi
登 赤司
亮介 田畑
Ryosuke Tabata
亮介 田畑
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Chubu Electric Power Co Inc
Nippon Crucible Co Ltd
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Chubu Electric Power Co Inc
Nippon Crucible Co Ltd
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Abstract

To provide a blister testing machine and a blister testing method that can speedily heat a test piece up to a set temperature so as to shorten a measurement time, and can suppress overshooting caused as a result.SOLUTION: A blister testing machine 1 comprises: a test piece retainer 3 which retains a test piece; a heater 4 which heats the test piece up to a set temperature set to be lower than the fusion point of the test piece; a temperature sensor 6 which detects a temperature of the test piece; a cooling device 5 which sends a gas to the test piece; and a control device 7 which controls the cooling device 5. The control device 7 controls, when a detection result obtained from the temperature sensor 6 becomes larger than a previously set threshold as a result of a rise responding to heating by the heater 4, the cooling device 5 to send the gas to the test piece.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ブリスター試験機及びブリスター試験方法に関する。 The present invention relates to a blister tester and a blister test method.

従前より、ダイカスト等の鋳物には、その鋳造過程で空気や離型剤の分解ガス等を巻き込んで、鋳巣が形成されることが知られている。鋳巣は、鋳物の内部に発生する空洞のことであり、鋳巣が形成された鋳物は、欠陥品となる。 It has long been known that castings such as die castings are formed with cavities by entraining air, decomposition gas of a mold release agent, or the like in the casting process. The cavities are cavities generated inside the casting, and the casting in which the cavities are formed is a defective product.

鋳巣は、鋳物を加熱することによって、検査することができる。鋳巣を有する鋳物を加熱すると、鋳物の表面に泡ぶく(ブリスター)が現出するため、このブリスターの有無で鋳巣の存在の有無が分かる。これを実行する装置として、ブリスター試験機が知られている(例えば、特許文献1参照)。 The cavities can be inspected by heating the casting. When a casting having a cavity is heated, bubbles (blisters) appear on the surface of the casting, and the presence or absence of the blister indicates the presence or absence of the cavities. A blister tester is known as an apparatus for performing this (see, for example, Patent Document 1).

この種のブリスター試験機では、加熱用ポットに溶融塩を収容し、ここにダイカスト等の鋳物を浸漬して、鋳物を加熱する。鋳物をブリスターが発生し得る温度にまで加熱し、ブリスターの発生状況を確認する。 In this type of blister tester, a molten salt is placed in a heating pot, and a casting such as die casting is immersed therein to heat the casting. Heat the casting to a temperature at which blisters can occur, and check the status of blisters.

実登3009463号公報Jitsuto 300 9463 Gazette

ところで、上記特許文献1に記載のブリスター試験機では、鋳物を溶融塩に浸漬することで、鋳物の温度を上昇させていたが、溶融塩の取り扱いや管理には手間が掛かるため、ヒータを用いて鋳物を加熱することが考えられている。 By the way, in the blister tester described in Patent Document 1, the temperature of the casting is raised by immersing the casting in the molten salt, but since it takes time to handle and manage the molten salt, a heater is used. It is considered to heat the casting.

ヒータを用いて、鋳物を短時間で、ブリスターが発生し得る温度まで加熱するには、ヒータを高出力で駆動する必要がある。しかし、高出力でヒータを駆動すると、鋳物の温度上昇が急こう配になり、目標とする温度に対してオーバーシュートしやすく、ブリスターの発生に影響を与える可能性がある。 In order to use a heater to heat a casting in a short time to a temperature at which blisters can occur, it is necessary to drive the heater at a high output. However, when the heater is driven at a high output, the temperature rise of the casting becomes steep, and it is easy to overshoot the target temperature, which may affect the generation of blisters.

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、測定時間を短縮するために試験体を設定温度まで素早く加熱すると共に、それに伴って生じるオーバーシュートを抑えることができるブリスター試験機及びブリスター試験方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a blister tester and a blister test method capable of quickly heating a test piece to a set temperature in order to shorten the measurement time and suppressing an overshoot caused thereby. The purpose is.

本発明に係る一態様のブリスター試験機は、試験体を保持する試験体保持具と、試験体を、試験体の融点よりも小さく設定された設定温度に加熱するヒータと、試験体の温度を検知する温度センサと、試験体に対して気体を送る冷却装置と、冷却装置を制御する制御装置と、を備える。制御装置は、温度センサから得られた検知結果が、ヒータによる加熱に応じて上昇した結果、予め設定された閾値以上になると、試験体に対して気体を送るように冷却装置を制御する。 In one aspect of the blister tester according to the present invention, a test body holder for holding the test body, a heater for heating the test body to a set temperature set smaller than the melting point of the test body, and a temperature of the test body are used. It includes a temperature sensor for detecting, a cooling device for sending gas to the test piece, and a control device for controlling the cooling device. The control device controls the cooling device so as to send gas to the test piece when the detection result obtained from the temperature sensor rises in response to heating by the heater and becomes equal to or higher than a preset threshold value.

本発明に係る一態様のブリスター試験方法は、試験体の融点以下に設定された設定温度に前記試験体を加熱して、前記試験体に発現するブリスターを評価するブリスター試験方法である。前記試験体を加熱した結果、前記試験体の温度が上昇したことで、前記試験体が所定の温度値以上になると、前記試験体に対して、冷却用の気体を送る。 One aspect of the blister test method according to the present invention is a blister test method for evaluating the blister expressed in the test body by heating the test body to a set temperature set below the melting point of the test body. As a result of heating the test body, the temperature of the test body rises, and when the test body exceeds a predetermined temperature value, a cooling gas is sent to the test body.

本発明に係る上記態様のブリスター試験機及びブリスター試験方法は、測定時間を短縮するために試験体を設定温度まで素早く加熱すると共に、それに伴って生じるオーバーシュートを抑えることができる、という利点がある。 The blister tester and the blister test method according to the above aspect according to the present invention have an advantage that the test piece can be quickly heated to a set temperature in order to shorten the measurement time, and the overshoot that accompanies it can be suppressed. ..

図1は、本発明の一実施形態に係るブリスター試験機の概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a blister testing machine according to an embodiment of the present invention. 図2は、同上のブリスター試験機の制御装置のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of the control device of the blister tester of the same as above. 図3は、同上のブリスター試験機の動作を説明するフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating the operation of the blister tester as described above. 図4は、実施例及び比較例の昇温時間とワーク温度との関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the temperature rise time and the work temperature in Examples and Comparative Examples. 図5(A)(B)は、変形例に係るブリスター試験機の動作を説明するフローチャートである。5 (A) and 5 (B) are flowcharts for explaining the operation of the blister tester according to the modified example.

(1)実施形態
(1.1)全体
以下、本実施形態に係るブリスター試験機1について、詳細に説明する。
(1) Overall Embodiment (1.1) Hereinafter, the blister tester 1 according to the present embodiment will be described in detail.

ブリスター試験機1は、ブリスター試験方法を実施するための装置であり、試験体X1を軟化点以上に加熱する。軟化点以上に加熱された試験体X1には、試験体X1に含まれるガスの量に応じて、泡ぶく等の膨れが発現する。ブリスター試験方法では、この膨れの発生状態を、目視や画像認識技術によって評価することで、試験体X1を検査することができる。 The blister tester 1 is an apparatus for carrying out the blister test method, and heats the test piece X1 above the softening point. The test body X1 heated to the softening point or higher develops swelling such as bubbles depending on the amount of gas contained in the test body X1. In the blister test method, the test piece X1 can be inspected by evaluating the state of occurrence of this swelling visually or by an image recognition technique.

ここでいう「試験体X1」は、ブリスター試験方法についての検査対象となる物体を意味する。「試験体X1」としては、例えば、実際の製品の見本(サンプル)であってもよいし、製品を構成する材料の一部であってもよい。試験体X1としては、例えば、アルミニウム合金製、アルミニウムマグネシウム合金製、亜鉛製、銅製、あるいは、これらのうちの少なくとも二つを組み合わせた合金製等が挙げられる。以下では、試験体X1として、ADC12により構成されたアルミダイカスト製品を用いた場合につき説明する。 The "test body X1" referred to here means an object to be inspected in the blister test method. The “test body X1” may be, for example, a sample of an actual product or a part of a material constituting the product. Examples of the test body X1 include aluminum alloys, aluminum magnesium alloys, zinc, copper, and alloys obtained by combining at least two of these. Hereinafter, a case where an aluminum die-cast product composed of ADC 12 is used as the test body X1 will be described.

また、「軟化点」とは、試験体X1が加熱によって変形を起こし始めるときの温度(軟化温度)を意味する。ここでいう「軟化点」は、加熱により金属が軟化し、金属内部のガスが膨張することによって金属が膨張し始めるときの温度を意味する。例えば、ADC12により構成されたアルミダイカスト製品の軟化点は、535℃である。なお、本明細書でいう「融点」は、試験体X1が完全な液状に溶融する温度を意味し、融点>軟化点であるとする。 Further, the "softening point" means the temperature (softening temperature) at which the test piece X1 begins to be deformed by heating. The "softening point" here means the temperature at which the metal is softened by heating and the metal begins to expand due to the expansion of the gas inside the metal. For example, the softening point of an aluminum die-cast product composed of ADC 12 is 535 ° C. The "melting point" as used herein means the temperature at which the test piece X1 melts into a completely liquid state, and it is assumed that the melting point> the softening point.

ブリスター試験機1は、図1に示すように、炉2と、試験体保持具3と、複数のヒータ4と、冷却装置5と、温度センサ6(図2)と、制御装置7と、を備える。 As shown in FIG. 1, the blister tester 1 includes a furnace 2, a specimen holder 3, a plurality of heaters 4, a cooling device 5, a temperature sensor 6 (FIG. 2), and a control device 7. Be prepared.

(1.2)炉
炉2は、試験体保持具3、ヒータ4及び温度センサ6を内部に収容する箱状の器具である。炉2は、断熱材21,22と、開閉蓋23と、を備える。以下では、断熱材21,22として、炉2の内側の断熱材を内側断熱材21とし、外側の断熱材を外側断熱材22とする。
(1.2) Reactor Reactor 2 is a box-shaped instrument that houses a test piece holder 3, a heater 4, and a temperature sensor 6 inside. The furnace 2 includes heat insulating materials 21 and 22, and an opening / closing lid 23. In the following, as the heat insulating materials 21 and 22, the heat insulating material inside the furnace 2 is referred to as the inner heat insulating material 21, and the outer heat insulating material is referred to as the outer heat insulating material 22.

内側断熱材21は、内部に試験体X1を収容する収容空間を形成する断熱材である。内側断熱材21の材質は、特に制限はないが、例えば、セラミックス、金属製、白色磁器製、白金製、石英製、アルミナ製等が挙げられる。セラミックスとしては、例えば、シリカ、マグネシア、カルシア等が挙げられる。内側断熱材21は、底壁211と、周壁212と、天壁213と、を備え、有底箱状に形成される。天壁213には、内外を貫通する開口部214が形成されている。開閉蓋23には試験体保持具3が取り付けられており、開閉蓋23を上方向に移動させることで、開口部214を通して、試験体保持具3を天壁213よりも上方に位置させることができる。一方、開閉蓋23を下方向に移動させることで、開口部214を塞ぐことができると共に、試験体保持具3を所定位置に配置させることができる。したがって、ユーザは、天壁213よりも上方に試験体保持具3を位置させた状態で、試験体保持具3に試験体X1を載せた後、開閉蓋23を下降させることで、試験体X1を内部に収めることができる。 The inner heat insulating material 21 is a heat insulating material that forms an accommodating space for accommodating the test body X1 inside. The material of the inner heat insulating material 21 is not particularly limited, and examples thereof include ceramics, metal, white porcelain, platinum, quartz, and alumina. Examples of ceramics include silica, magnesia, and calcia. The inner heat insulating material 21 includes a bottom wall 211, a peripheral wall 212, and a top wall 213, and is formed in a bottomed box shape. The top wall 213 is formed with an opening 214 that penetrates inside and outside. The specimen holder 3 is attached to the opening / closing lid 23, and by moving the opening / closing lid 23 upward, the specimen holder 3 can be positioned above the top wall 213 through the opening 214. it can. On the other hand, by moving the opening / closing lid 23 downward, the opening 214 can be closed and the test piece holder 3 can be arranged at a predetermined position. Therefore, the user places the test body X1 on the test body holder 3 with the test body holder 3 positioned above the top wall 213, and then lowers the opening / closing lid 23 to lower the test body X1. Can be stored inside.

外側断熱材22は、内側断熱材21の外面を覆い、具体的には、少なくとも、内側断熱材21の底壁211及び周壁212を覆う。外側断熱材22が内側断熱材21の外面を覆うことで、内側断熱材21の内部の温度を保つことができる上に、仮に内側断熱材21が高温になったとしても、内側断熱材21にユーザが接触するのを防ぐことができる。 The outer heat insulating material 22 covers the outer surface of the inner heat insulating material 21, and specifically, at least covers the bottom wall 211 and the peripheral wall 212 of the inner heat insulating material 21. By covering the outer surface of the inner heat insulating material 21 with the outer heat insulating material 22, the temperature inside the inner heat insulating material 21 can be maintained, and even if the inner heat insulating material 21 becomes hot, the inner heat insulating material 21 can be used. It is possible to prevent the user from contacting.

開閉蓋23は、内側断熱材21の天壁213の開口部214を、開閉可能に閉じる。開閉蓋23は、開口部214を閉じる第一位置と、開口部214を開放する第二位置との間で、上下方向に移動する。開閉蓋23の移動は、例えば、エアシリンダ、油圧シリンダ、電動シリンダ、リニアアクチュエータ、クレーン、巻上げ装置等により行われる。開閉蓋23の材質は、特に制限はないが、例えば、セラミックス、金属製、白色磁器製、白金製、石英製、アルミナ製等が挙げられる。 The opening / closing lid 23 closes the opening 214 of the top wall 213 of the inner heat insulating material 21 so as to be openable / closable. The opening / closing lid 23 moves in the vertical direction between the first position for closing the opening 214 and the second position for opening the opening 214. The opening / closing lid 23 is moved by, for example, an air cylinder, a hydraulic cylinder, an electric cylinder, a linear actuator, a crane, a hoisting device, or the like. The material of the opening / closing lid 23 is not particularly limited, and examples thereof include ceramics, metal, white porcelain, platinum, quartz, and alumina.

炉2には、冷却装置5から送られた気体を内部に入れる給気孔24と、内部の気体を排気する排気孔25と、が形成されている。給気孔24は、内側断熱材21の底壁211と、底壁211を覆う外側断熱材22と、を貫通している。排気孔25は、内側断熱材21の周壁212と、周壁212を覆う外側断熱材22と、を貫通している。ただし、本発明では、給気孔24及び排気孔25が形成される位置に特に制限はない。 The furnace 2 is formed with an air supply hole 24 for entering the gas sent from the cooling device 5 and an exhaust hole 25 for exhausting the gas inside. The air supply hole 24 penetrates the bottom wall 211 of the inner heat insulating material 21 and the outer heat insulating material 22 that covers the bottom wall 211. The exhaust hole 25 penetrates the peripheral wall 212 of the inner heat insulating material 21 and the outer heat insulating material 22 that covers the peripheral wall 212. However, in the present invention, there is no particular limitation on the positions where the air supply holes 24 and the exhaust holes 25 are formed.

給気孔24には、後述の冷却装置5が接続される。冷却装置5は、給気孔24から炉2内に気体を供給し、冷却装置5から供給された気体は、給気孔24における炉2の内側の開口から試験体X1に向かって吹き出す。これにより、高温状態の試験体X1の温度を低下させることができる。これについては、後述の「(2)動作例」で詳述する。 A cooling device 5 described later is connected to the air supply hole 24. The cooling device 5 supplies gas into the furnace 2 from the air supply hole 24, and the gas supplied from the cooling device 5 is blown out from the inner opening of the furnace 2 in the air supply hole 24 toward the test piece X1. Thereby, the temperature of the test body X1 in the high temperature state can be lowered. This will be described in detail in "(2) Operation example" described later.

(1.3)試験体保持具
試験体保持具3は、炉2内において、試験体X1を保持する。ここでいう「保持する」とは、炉2内において試験体X1の位置を保つことを意味する。治具等によって試験体X1を炉2内に固定することで位置を保つことのほか、例えば、凹状又は凹曲面状の面に試験体X1が収まることで炉2内において試験体X1の位置を保つことや、平面上に試験体X1が載ることで炉2内において試験体X1の位置を保つことも、ここでいう「保持する」の範疇である。本実施形態に係る試験体保持具3は、平面状の載置台31と、載置台31を支える支持部32と、を備える。
(1.3) Specimen retainer The specimen retainer 3 holds the specimen X1 in the furnace 2. The term "holding" as used herein means keeping the position of the test piece X1 in the furnace 2. In addition to maintaining the position by fixing the test body X1 in the furnace 2 with a jig or the like, for example, by fitting the test body X1 on a concave or concave curved surface, the position of the test body X1 in the furnace 2 can be determined. Keeping the test piece X1 and keeping the position of the test piece X1 in the furnace 2 by placing the test piece X1 on a flat surface are also included in the category of "holding" here. The test body holder 3 according to the present embodiment includes a flat mounting table 31 and a support portion 32 that supports the mounting table 31.

載置台31は、試験体X1を載せる部分である。載置台31は、本実施形態では、平板状であるが、本発明では、例えば、シンドリカル状、球面状、ドーナツ状、波面状、容器状等であってもよい。載置台31は、厚み方向に貫通する複数の透孔を有している。これによって、載置台31に載る試験体X1に向かう赤外線及び気体を通すことができる。載置台31は、例えば、網体、パンチングメタル、エキスパンドメタル等によって構成されるが、赤外線をできる限り効率よく通す観点から、網体で構成されることが好ましい。 The mounting table 31 is a portion on which the test body X1 is placed. In the present embodiment, the mounting table 31 has a flat plate shape, but in the present invention, the mounting table 31 may have, for example, a syndric shape, a spherical shape, a donut shape, a wavefront shape, a container shape, or the like. The mounting table 31 has a plurality of through holes penetrating in the thickness direction. As a result, infrared rays and gas directed to the test body X1 mounted on the mounting table 31 can be passed through. The mounting table 31 is made of, for example, a net body, a punching metal, an expanded metal, or the like, but is preferably made of a net body from the viewpoint of passing infrared rays as efficiently as possible.

載置台31は、底壁211の給気孔24に対向する位置に配置されており、給気孔24から出る気体に当たりやすい位置に配置されている。また、載置台31は、支持部32によって開閉蓋23に支持されており、開閉蓋23が開口部214を閉じた状態では、開口部214の下方に配置される。載置台31の上面(載置面という場合がある)及び下面は、水平面に沿っている。 The mounting table 31 is arranged at a position facing the air supply hole 24 of the bottom wall 211, and is arranged at a position where it can easily hit the gas emitted from the air supply hole 24. Further, the mounting table 31 is supported by the opening / closing lid 23 by the support portion 32, and is arranged below the opening / closing opening 214 when the opening / closing lid 23 closes the opening / closing opening 214. The upper surface (sometimes referred to as the mounting surface) and the lower surface of the mounting table 31 are along a horizontal plane.

支持部32は、載置台31を支える部分である。支持部32は、開閉蓋23から載置台31を吊り下げることで載置台31を支える。ただし、支持部32としては、開閉蓋23から載置台31を吊り下げる構造に限らず、天壁213から載置台31を吊り下げてもよいし、底壁211から柱材を立ち上げ、柱材の上端に載置台31を設けてもよいし、対向する周壁212間に横架材を掛け渡して、横架材上に載置台31を設けてもよいし、周壁212から片持ち梁状に横材を突出させ、横材に載置台31を設けてもよい。 The support portion 32 is a portion that supports the mounting table 31. The support portion 32 supports the mounting base 31 by suspending the mounting base 31 from the opening / closing lid 23. However, the support portion 32 is not limited to the structure in which the mounting base 31 is suspended from the opening / closing lid 23, and the mounting base 31 may be suspended from the top wall 213, or the pillar material is raised from the bottom wall 211 and the pillar material is raised. A mounting table 31 may be provided at the upper end of the wall, or a horizontal member may be hung between the facing peripheral walls 212 to provide a mounting table 31 on the horizontal member, or the peripheral wall 212 may be formed in a cantilever shape. The cross member may be projected and the mounting table 31 may be provided on the cross member.

(1.4)ヒータ
ヒータ4は、試験体X1を設定温度に加熱する。ヒータ4は、温度センサ6の検知結果に基づき、制御装置7によってフィードバック制御される。フィードバック制御としては、特に制限はないが、PID(Proportional-Integral-Differential)制御、PD制御(微分制御)、P制御(比例制御)等が挙げられるが、ヒータ4の出力を細かく制御することができるという観点から、PID制御が好ましい。
(1.4) Heater The heater 4 heats the test piece X1 to a set temperature. The heater 4 is feedback-controlled by the control device 7 based on the detection result of the temperature sensor 6. The feedback control is not particularly limited, and includes PID (Proportional-Integral-Differential) control, PD control (differential control), P control (proportional control), etc., but the output of the heater 4 can be finely controlled. PID control is preferable from the viewpoint of being able to do so.

ここでいう「設定温度」とは、試験体X1を加熱する際の目標となる試験体X1の温度を意味する。設定温度は、融点よりも小さく設定される。本実施形態では、設定温度は、融点よりも小さく、かつ軟化点以上に設定される。本実施形態では、設定温度は、例えば、535℃である。 The "set temperature" here means the temperature of the test body X1 which is the target when the test body X1 is heated. The set temperature is set smaller than the melting point. In the present embodiment, the set temperature is set to be smaller than the melting point and above the softening point. In this embodiment, the set temperature is, for example, 535 ° C.

各ヒータ4は、試験体X1に対して赤外線を照射する棒状の赤外線ヒータである。複数のヒータ4(ここでは八つ)は、載置台31を上方からみて(以下、平面視)囲んでいる。複数の赤外線ヒータは、内側断熱材21の周壁212内に沿って配置されている。 Each heater 4 is a rod-shaped infrared heater that irradiates the test body X1 with infrared rays. The plurality of heaters 4 (eight in this case) surround the mounting table 31 when viewed from above (hereinafter referred to as a plan view). The plurality of infrared heaters are arranged along the peripheral wall 212 of the inner heat insulating material 21.

ただし、本発明では、複数の赤外線ヒータは、八つに限らず、七つ以下であってもよいし、九つ以上であってもよい。また、赤外線ヒータは、載置台31を平面視で囲むように配置されていなくてもよく、載置台31に対して上下方向のいずれか一方又は両方に配置されてもよい。この場合、一つの赤外線ヒータによって、試験体X1を加熱してもよい。各赤外線ヒータには、電源が接続されており、電力が供給される。 However, in the present invention, the number of the plurality of infrared heaters is not limited to eight, and may be seven or less, or nine or more. Further, the infrared heater may not be arranged so as to surround the mounting table 31 in a plan view, and may be arranged in either one or both of the mounting table 31 in the vertical direction. In this case, the test piece X1 may be heated by one infrared heater. A power source is connected to each infrared heater, and electric power is supplied.

赤外線ヒータとしては、例えば、シーズヒータ、セラミックヒータ、石英ヒータ、カーボンランプヒータ、ハロゲンランプヒータ(タングステンヒータ)等が挙げられるが、熱効率の観点から、カーボンランプヒータが好ましい。 Examples of the infrared heater include a sheathed heater, a ceramic heater, a quartz heater, a carbon lamp heater, a halogen lamp heater (tungsten heater), and the like, but a carbon lamp heater is preferable from the viewpoint of thermal efficiency.

ハロゲンランプヒータは、ハロゲンガスを封入した石英管内に、発熱体として、線状のタングステンが通されたヒータである。ハロゲンランプヒータは、赤外線を、石英管の全周にわたって均等に放射する。このため、ハロゲンランプヒータによれば、試験体X1に対し、ハロゲンランプヒータから直接的に照射された赤外線と、ハロゲンランプヒータから放射された赤外線によって熱を持った炉2内から間接的に照射された赤外線と、の両方から赤外線を照射することができる。 A halogen lamp heater is a heater in which linear tungsten is passed as a heating element in a quartz tube filled with halogen gas. The halogen lamp heater emits infrared rays evenly over the entire circumference of the quartz tube. Therefore, according to the halogen lamp heater, the test body X1 is indirectly irradiated from the inside of the furnace 2 having heat by the infrared rays directly emitted from the halogen lamp heater and the infrared rays emitted from the halogen lamp heater. It is possible to irradiate infrared rays from both the emitted infrared rays.

カーボンランプヒータは、発熱体に導電性素材である炭素繊維が用いられたヒータである。カーボンランプヒータは、ハロゲンランプヒータに比べ、より多くの放射エネルギーが中赤外線領域に属している。カーボンランプヒータの発熱体は略平面状に形成されており、赤外線を、発熱体に直交する方向を中心に放射する。カーボンランプヒータの発熱体は、発熱体に直交する方向に対して、30°を超える範囲には、赤外線をほとんど放射しない。このため、カーボンランプヒータは、360°にわたって放射するハロゲンランプヒータに比べて指向性が高く、試験体X1に対して直接的に赤外線を照射することができる。 A carbon lamp heater is a heater in which carbon fiber, which is a conductive material, is used for a heating element. Compared to halogen lamp heaters, carbon lamp heaters have more radiant energy in the mid-infrared region. The heating element of the carbon lamp heater is formed in a substantially flat shape, and emits infrared rays mainly in the direction orthogonal to the heating element. The heating element of the carbon lamp heater emits almost no infrared rays in a range exceeding 30 ° with respect to the direction orthogonal to the heating element. Therefore, the carbon lamp heater has higher directivity than the halogen lamp heater that radiates over 360 °, and can directly irradiate the test body X1 with infrared rays.

赤外線ヒータは、試験体X1に対して赤外線が照射されるような向き及び位置に配置される。発熱体から放射された赤外線のうち、試験体X1に直接的に照射されない赤外線は、炉2の内面に放射され、炉2を加熱する。そして、加熱された炉2は、輻射熱によって、試験体X1を加熱する。 The infrared heater is arranged in a direction and position so that infrared rays are irradiated to the test body X1. Of the infrared rays radiated from the heating element, the infrared rays that are not directly radiated to the test body X1 are radiated to the inner surface of the furnace 2 and heat the furnace 2. Then, the heated furnace 2 heats the test body X1 by radiant heat.

各赤外線ヒータは、発熱温度(発熱体の温度)が、1050℃以上1650℃以下であることが好ましく、より好ましくは1250℃以上1650℃以下であり、更に好ましくは1650℃である。ヒータ4として、赤外線ヒータを用いることで、試験体X1が常温から設定温度まで昇温するのに掛かる時間を短縮することができる。 The heating temperature (heating element temperature) of each infrared heater is preferably 1050 ° C or higher and 1650 ° C or lower, more preferably 1250 ° C or higher and 1650 ° C or lower, and further preferably 1650 ° C. By using an infrared heater as the heater 4, the time required for the test piece X1 to rise from room temperature to a set temperature can be shortened.

ただし、本発明では、各ヒータ4の発熱温度は、1050℃以上1650℃以下の範囲外であってもよい。また、赤外線ヒータは、中赤外線を中心に(強度比で最も割合が多く)放射することが好ましいが、近赤外線あるいは遠赤外線(波長25μm以上1ミリメートル未満)を中心に放射してもよい。 However, in the present invention, the heat generation temperature of each heater 4 may be outside the range of 1050 ° C. or higher and 1650 ° C. or lower. Further, the infrared heater preferably radiates mainly mid-infrared rays (mostly in the intensity ratio), but may radiate mainly near-infrared rays or far-infrared rays (wavelength 25 μm or more and less than 1 mm).

(1.5)冷却装置
冷却装置5は、試験体X1に対して気体を送る装置である。冷却装置5が試験体X1に対して気体を送ると、試験体X1の周囲に気流が発生し、試験体X1の周囲の気体が移動する。すると、試験体X1と、試験体X1に接する気体とが熱交換することで、試験体X1の温度が下がる。したがって、ここでいう「気体を送る」ことには、試験体X1の周囲に気体が流れるように気体を送る場合や、試験体X1に対して気体を吹き当てる場合を含む。
(1.5) Cooling device The cooling device 5 is a device that sends gas to the test piece X1. When the cooling device 5 sends gas to the test body X1, an air flow is generated around the test body X1 and the gas around the test body X1 moves. Then, the temperature of the test body X1 is lowered by heat exchange between the test body X1 and the gas in contact with the test body X1. Therefore, the term "sending gas" here includes a case where the gas is sent so that the gas flows around the test body X1 and a case where the gas is blown onto the test body X1.

本実施形態では、底壁211の給気孔24から気体が送られるが、試験体X1には、載置台31の透孔を通して、気体が吹き当てられる。試験体X1に気体が吹き当てられる際、試験体X1の周囲の気体も同時に移動する。このため、試験体X1の表面温度を均一に近付けることができ、試験体X1の表面の温度ムラを抑えることができる。 In the present embodiment, gas is sent from the air supply hole 24 of the bottom wall 211, but the gas is blown to the test body X1 through the through hole of the mounting table 31. When the gas is blown onto the test body X1, the gas around the test body X1 also moves at the same time. Therefore, the surface temperature of the test body X1 can be brought close to uniform, and the temperature unevenness on the surface of the test body X1 can be suppressed.

冷却装置5は、図1に示すように、気体の供給源51と、流路52と、制御弁53と、を備える。 As shown in FIG. 1, the cooling device 5 includes a gas supply source 51, a flow path 52, and a control valve 53.

供給源51は、気体を供給する基になる部分である。供給源51は、本実施形態では、コンプレッサであるが、例えば、ブロア、陽圧の気体が収納されたボンベ等であってもよい。供給源51は、気体として、圧縮エア(空気)を供給する。ただし、供給源51から供給される気体は、空気に限らず、例えば、水素ガス、六フッ化硫黄ガス等の他の不活性ガスであってもよい。 The supply source 51 is a portion that serves as a base for supplying gas. The supply source 51 is a compressor in the present embodiment, but may be, for example, a blower, a cylinder containing a positive pressure gas, or the like. The supply source 51 supplies compressed air (air) as a gas. However, the gas supplied from the supply source 51 is not limited to air, and may be, for example, another inert gas such as hydrogen gas or sulfur hexafluoride gas.

流路52は、供給源51と炉2内とをつなぐ経路である。供給源51から供給された気体は、流路52を通って、炉2内に供給される。 The flow path 52 is a path connecting the supply source 51 and the inside of the furnace 2. The gas supplied from the supply source 51 is supplied into the furnace 2 through the flow path 52.

制御弁53は、流路52に設けられており、流路52を通る気体の流量を制御する。制御弁53は、例えば、電磁弁、電動弁、エア駆動弁等が挙げられるが、本実施形態では、電磁弁が用いられる。制御弁53は、弁体を、流路52において気体の通過を許容する位置(これを「ON」という)と、流路52において気体を通過させない位置(これを「OFF」という)とに切り替える。制御弁53は、制御装置7によって駆動制御される。 The control valve 53 is provided in the flow path 52 and controls the flow rate of the gas passing through the flow path 52. Examples of the control valve 53 include a solenoid valve, an electric valve, an air-driven valve, and the like. In the present embodiment, the solenoid valve is used. The control valve 53 switches the valve body between a position in the flow path 52 that allows the passage of gas (this is referred to as “ON”) and a position in the flow path 52 that does not allow the passage of gas (this is referred to as “OFF”). .. The control valve 53 is driven and controlled by the control device 7.

(1.6)温度センサ
温度センサ6は、試験体X1の温度を検知する。温度センサ6は、試験体X1における、異なる複数箇所の温度を検知することができる。温度センサ6によって得られる検知結果は、複数箇所の温度のうちの特定の箇所の温度を採用してもよいし、複数箇所の温度のうち、最も高い温度又は低い温度を採用してもよいし、複数箇所の温度を平均した温度を採用してもよい。
(1.6) Temperature sensor The temperature sensor 6 detects the temperature of the test piece X1. The temperature sensor 6 can detect the temperatures at a plurality of different locations on the test body X1. The detection result obtained by the temperature sensor 6 may adopt the temperature of a specific location among the temperatures of the plurality of locations, or may adopt the highest temperature or the lowest temperature among the temperatures of the plurality of locations. , The temperature obtained by averaging the temperatures of a plurality of locations may be adopted.

温度センサ6は、本実施形態では、接触式のセンサである。ただし、温度センサ6としては、接触式センサに限らず、非接触センサであってもよい。温度センサ6は、炉2内に配置されており、温度を検知することで生成した電気信号を、制御装置7に出力する。 The temperature sensor 6 is a contact type sensor in this embodiment. However, the temperature sensor 6 is not limited to the contact type sensor, and may be a non-contact sensor. The temperature sensor 6 is arranged in the furnace 2 and outputs an electric signal generated by detecting the temperature to the control device 7.

(1.7)制御装置
制御装置7は、例えば、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータで構成されている。プロセッサは、メモリに記憶されているプログラムを実行することによって、各種処理を実行する。制御装置7は、図2に示すように、判断部71と、冷却装置5を制御する冷却装置制御部72と、ヒータ4の出力を制御するヒータ制御部73と、を備える。
(1.7) Control device The control device 7 is composed of, for example, a computer having a processor and a memory. The processor executes various processes by executing a program stored in the memory. As shown in FIG. 2, the control device 7 includes a determination unit 71, a cooling device control unit 72 that controls the cooling device 5, and a heater control unit 73 that controls the output of the heater 4.

(1.7.1)判断部
判断部71は、温度センサ6からの電気信号が入力されると、試験体X1の温度が閾値以上であるか否かを判断する。閾値は、冷却装置制御部72による制御弁53のONへの切り替え、及び/又はヒータ制御部73によるヒータ4出力の低下の開始を実行するための数値である。すなわち、試験体X1の温度が閾値以上となると、冷却装置5によって試験体X1に対して空気が送られると共に、ヒータ4の出力が抑えられ、試験体X1の温度上昇が抑えられる。
(1.7.1) Judgment unit When an electric signal from the temperature sensor 6 is input, the determination unit 71 determines whether or not the temperature of the test body X1 is equal to or higher than the threshold value. The threshold value is a numerical value for the cooling device control unit 72 to switch the control valve 53 to ON and / or to start the heater 4 output reduction by the heater control unit 73. That is, when the temperature of the test body X1 becomes equal to or higher than the threshold value, air is sent to the test body X1 by the cooling device 5, the output of the heater 4 is suppressed, and the temperature rise of the test body X1 is suppressed.

判断部71によって得られた情報(以下、判断情報)は、冷却装置制御部72及びヒータ制御部73に出力される。 The information obtained by the determination unit 71 (hereinafter referred to as determination information) is output to the cooling device control unit 72 and the heater control unit 73.

(1.7.2)冷却装置制御部
冷却装置制御部72は、冷却装置5を制御する。具体的に、冷却装置制御部72は、制御弁53のONとOFFとを切り替え、これによって、炉2内に気体を送る状態と、気体を送るのを停止する状態とに切り替える。冷却装置制御部72は、判断部71から入力された判断情報に基づいて、制御弁53の駆動制御を実行する。
(1.7.2) Cooling device control unit The cooling device control unit 72 controls the cooling device 5. Specifically, the cooling device control unit 72 switches between ON and OFF of the control valve 53, thereby switching between a state of sending gas into the furnace 2 and a state of stopping sending gas. The cooling device control unit 72 executes drive control of the control valve 53 based on the determination information input from the determination unit 71.

判断情報として、試験体X1の温度が閾値以上であることの情報が入力されると、冷却装置制御部72は、制御弁53をONに切り替える。制御弁53がONに切り替えられると、炉2内の試験体X1に対して気体が送られ、この結果、試験体X1の温度が低下する。 When the information that the temperature of the test body X1 is equal to or higher than the threshold value is input as the determination information, the cooling device control unit 72 switches the control valve 53 to ON. When the control valve 53 is switched to ON, gas is sent to the test body X1 in the furnace 2, and as a result, the temperature of the test body X1 drops.

ここで、設定温度に達するまでのヒータ4による加熱の温度勾配が急であるほど、設定温度に達したときにオーバーシュートが生じやすいが、本実施形態では、設定温度よりも所定温度(例えば、20℃以上30°以下)低く閾値が設定されている。このため、試験体X1の温度が、設定温度よりも所定温度低いときに、冷却装置5から気体が送られるから、設定温度に至る直前では温度勾配が緩くなって、試験体X1の温度にオーバーシュートが起こりにくい。したがって、本実施形態に係るブリスター試験機1によれば、例えば、常温から設定温度までの間、ヒータ4を最大出力で出力して、試験体X1を短時間で加熱しつつも、設定温度に達した際には、オーバーシュートを防ぐことができる。 Here, the steeper the temperature gradient of heating by the heater 4 until the set temperature is reached, the more likely it is that an overshoot will occur when the set temperature is reached. However, in the present embodiment, the predetermined temperature (for example, for example) is higher than the set temperature. The threshold is set low (20 ° C or higher and 30 ° or lower). Therefore, when the temperature of the test body X1 is lower than the set temperature, gas is sent from the cooling device 5, so that the temperature gradient becomes gentle just before reaching the set temperature and exceeds the temperature of the test body X1. Shooting is unlikely to occur. Therefore, according to the blister tester 1 according to the present embodiment, for example, the heater 4 is output at the maximum output from room temperature to the set temperature, and the test piece X1 is heated to the set temperature in a short time. When it reaches, overshoot can be prevented.

閾値は、例えば、試験体X1の大きさ、材質、冷却装置5によって供給される気体の流量、気体の温度、ヒータ4の出力値等を勘案し、オーバーシュートの抑制が適切に働く値が適宜設定される。本実施形態に係るブリスター試験機1では、閾値は、300gの試験体X1に対し、流量100L/minの常温の空気を炉2内に供給する条件で、509℃に設定されている。 The threshold value is appropriately set to a value that appropriately suppresses overshoot, taking into consideration, for example, the size and material of the test piece X1, the flow rate of the gas supplied by the cooling device 5, the temperature of the gas, the output value of the heater 4, and the like. Set. In the blister tester 1 according to the present embodiment, the threshold value is set to 509 ° C. under the condition that air at room temperature having a flow rate of 100 L / min is supplied into the furnace 2 for the test body X1 of 300 g.

閾値は、試験体X1の温度が設定温度に達した際のオーバーシュートを所定の範囲内で抑えることができれば、設定温度よりも高い値に設定されても構わない。例えば、試験体X1に吹き当てる気体の流量を多くしたり、気体の温度を常温よりも低くしたりすれば、閾値は、設定温度以上の温度に設定されても構わない。ここでいう「所定の範囲」とは、オーバーシュートによってブリスター試験に影響が生じにくい範囲を意味し、例えば、設定温度+10℃以下の範囲が挙げられる。なお、閾値は、試験体X1に対して、試験を繰り返し試行することで、適切な値を得ることができる。 The threshold value may be set to a value higher than the set temperature as long as the overshoot when the temperature of the test body X1 reaches the set temperature can be suppressed within a predetermined range. For example, the threshold value may be set to a temperature equal to or higher than the set temperature by increasing the flow rate of the gas sprayed on the test body X1 or lowering the temperature of the gas below room temperature. The "predetermined range" here means a range in which the blister test is less likely to be affected by the overshoot, and examples thereof include a range of the set temperature + 10 ° C. or lower. An appropriate value can be obtained for the threshold value by repeatedly trying the test on the test body X1.

(1.7.3)ヒータ制御部
ヒータ制御部73は、ヒータ4の出力を制御する。ヒータ制御部73は、上述の通り、ヒータ4をフィードバック制御することで、試験体X1の温度を設定温度に維持させるが、本実施形態では、初期温度から設定温度に至る過程で、判断部71が、試験体X1の温度が閾値以上であると判断すると、ヒータ4の出力を下げる。
(1.7.3) Heater control unit The heater control unit 73 controls the output of the heater 4. As described above, the heater control unit 73 maintains the temperature of the test body X1 at the set temperature by feedback-controlling the heater 4, but in the present embodiment, the determination unit 71 is in the process from the initial temperature to the set temperature. However, when it is determined that the temperature of the test body X1 is equal to or higher than the threshold value, the output of the heater 4 is lowered.

このため、冷却装置5による制御弁53をONに切り替えるのに加えて、ヒータ4についても出力を下げる制御を実行することから、初期温度から設定温度まで試験体X1を加熱する過程では、ヒータ4の出力をできる限り強くして、短時間で加熱しつつも、オーバーシュートが発生するのを、効果的に抑制することができる。 Therefore, in addition to switching the control valve 53 by the cooling device 5 to ON, the heater 4 is also controlled to reduce the output. Therefore, in the process of heating the test body X1 from the initial temperature to the set temperature, the heater 4 is used. It is possible to effectively suppress the occurrence of overshoot while heating in a short time by increasing the output of the above as much as possible.

試験体X1を、初期温度から設定温度まで加熱した後は、ヒータ制御部73は、冷却装置5との協働で、設定温度を目標温度とするためのフィードバック制御(ここでは、PID制御)を実行する。 After heating the test body X1 from the initial temperature to the set temperature, the heater control unit 73 performs feedback control (here, PID control) for setting the set temperature to the target temperature in cooperation with the cooling device 5. Execute.

本実施形態に係る冷却装置制御部72では、試験体X1に対して送る気体を、間けつ的ではなく、所定時間(ここでは、試験体X1が閾値以上の温度になったときから試験が終了するまでの間)連続的に送るように、冷却装置5を制御する。そして、ヒータ制御部73は、これに応じて、所定時間に対応する間は、温度センサ6の検知結果に基づき、ヒータ4についてフィードバック制御を実行する。 In the cooling device control unit 72 according to the present embodiment, the test is completed when the gas sent to the test body X1 is sent to the test body X1 for a predetermined time (here, when the temperature of the test body X1 becomes equal to or higher than the threshold value). The cooling device 5 is controlled so as to continuously feed the gas. Then, in response to this, the heater control unit 73 executes feedback control on the heater 4 based on the detection result of the temperature sensor 6 while corresponding to the predetermined time.

一般に、ヒータ4の出力をOFFにする時間が所定時間(例えば、10秒以上)続くと、フィードバック制御(PID制御)が不安定になりやすい。しかし、本実施形態に係るブリスター試験機1によれば、冷却装置5が駆動する間、ヒータ4の出力を低い出力で維持させるため、フィードバック制御が不安定になるのを防ぐことができる。 Generally, if the time for turning off the output of the heater 4 continues for a predetermined time (for example, 10 seconds or more), the feedback control (PID control) tends to become unstable. However, according to the blister tester 1 according to the present embodiment, since the output of the heater 4 is maintained at a low output while the cooling device 5 is driven, it is possible to prevent the feedback control from becoming unstable.

(2)動作例
次に、本実施形態に係るブリスター試験機1の動作例を、図3のフローチャートを参照して説明する。
(2) Operation Example Next, an operation example of the blister tester 1 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

図3に示すように、ブリスター試験機1の運転を開始すると、制御装置7は、ヒータ4を起動し、赤外線を放射させる。これによって、試験体X1を加熱する(ステップ1,2)。 As shown in FIG. 3, when the operation of the blister tester 1 is started, the control device 7 activates the heater 4 to radiate infrared rays. As a result, the test piece X1 is heated (steps 1 and 2).

試験体X1が加熱されると、温度センサ6によって試験体X1の温度を検知する。判断部71が、温度センサ6による検知結果から、試験体X1の温度値が閾値以上であるか否かを判断し(ステップ3)、試験体X1の温度値が閾値未満であると判断すると、ヒータ制御部73は、ヒータ4による赤外線の放射を継続する(ステップ3→ステップ2)。 When the test body X1 is heated, the temperature sensor 6 detects the temperature of the test body X1. When the determination unit 71 determines from the detection result by the temperature sensor 6 whether or not the temperature value of the test body X1 is equal to or higher than the threshold value (step 3) and determines that the temperature value of the test body X1 is less than the threshold value. The heater control unit 73 continues to radiate infrared rays by the heater 4 (step 3 → step 2).

一方、判断部71が、試験体X1の温度値が閾値以上であると判断すると、冷却装置制御部72は、制御弁53をONに切り替え、試験体X1に対して気体を送る(ステップ3→ステップ4)。さらに、ヒータ制御部73は、ヒータ4の出力を制御し、ヒータ4の出力を、閾値に至る前よりも下げる(ステップ5)。その後、ヒータ4についてフィードバック制御を実行し、試験体X1の温度を設定温度(ここでは535℃)に維持させる(ステップ6)。例えば、試験体X1の温度が設定温度に達した後、冷却装置5及びヒータ4の駆動を3分程度、継続させる。 On the other hand, when the determination unit 71 determines that the temperature value of the test body X1 is equal to or higher than the threshold value, the cooling device control unit 72 switches the control valve 53 to ON and sends gas to the test body X1 (step 3 → Step 4). Further, the heater control unit 73 controls the output of the heater 4 to lower the output of the heater 4 than before reaching the threshold value (step 5). After that, feedback control is executed for the heater 4 to maintain the temperature of the test body X1 at the set temperature (here, 535 ° C.) (step 6). For example, after the temperature of the test body X1 reaches the set temperature, the driving of the cooling device 5 and the heater 4 is continued for about 3 minutes.

これによって、試験体X1にブリスターが発生し得る。このように、閾値に達するまでは、ヒータ4を最大出力とするため、例えば、1.8分程度の加熱と、その後の1分間の温度維持との、合計3分程度の加熱で、試験体X1のブリスターが発生し得る。このため、本実施形態に係るブリスター試験機によれば、比較的短時間での試験が実現できる。 As a result, blisters may occur in the test body X1. In this way, in order to maximize the output of the heater 4 until the threshold value is reached, for example, heating for about 1.8 minutes and then maintaining the temperature for 1 minute, for a total of about 3 minutes, is a test piece. X1 blisters can occur. Therefore, according to the blister testing machine according to the present embodiment, the test can be realized in a relatively short time.

(3)試験
上記実施形態と同様のブリスター試験機1を用い、ブリスター試験方法を実施した。このときの温度変化のグラフを図4に示す。
(3) Test The blister test method was carried out using the same blister tester 1 as in the above embodiment. A graph of the temperature change at this time is shown in FIG.

実施例の設定温度を535℃とし、閾値を509℃とした。冷却装置5によって吹き込む気体を、流量100L/minの常温空気とした。ヒータ4として赤外線ヒータを用い、試験体X1の温度が閾値以上になると、ヒータ4の出力を下げた。 The set temperature of the examples was set to 535 ° C, and the threshold value was set to 509 ° C. The gas blown by the cooling device 5 was room temperature air having a flow rate of 100 L / min. An infrared heater was used as the heater 4, and when the temperature of the test piece X1 exceeded the threshold value, the output of the heater 4 was lowered.

実施例と同じ条件で、冷却装置5によって気体を吹き込まないようにした例を、比較例とした。ここでは、試験体X1の温度が509℃以上になった場合、実施例と同様に、ヒータ4の出力を下げた。 An example in which gas was not blown by the cooling device 5 under the same conditions as in the examples was used as a comparative example. Here, when the temperature of the test body X1 becomes 509 ° C. or higher, the output of the heater 4 is lowered as in the embodiment.

図4に示すように、比較例の最高温度は、561.9℃であり、設定温度535℃に対して、25℃以上のオーバーシュートが見受けられた。一方、実施例の最高温度は、538.6℃に抑えられ、設定温度535℃に対して、3.6℃程度のオーバーシュートに留まった。 As shown in FIG. 4, the maximum temperature of the comparative example was 561.9 ° C., and an overshoot of 25 ° C. or higher was observed with respect to the set temperature of 535 ° C. On the other hand, the maximum temperature of the example was suppressed to 538.6 ° C, and the overshoot remained at about 3.6 ° C with respect to the set temperature of 535 ° C.

この試験結果から、冷却装置5によって、適切にオーバーシュートが抑えられることがわかった。 From this test result, it was found that the cooling device 5 appropriately suppresses the overshoot.

(4)変形例
上記実施形態は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
(4) Modified Example The above embodiment is only one of various embodiments of the present invention. The embodiment can be changed in various ways depending on the design and the like as long as the object of the present invention can be achieved. Hereinafter, modified examples of the embodiments are listed. The modifications described below can be applied in combination as appropriate.

上記実施形態では、制御装置7は、冷却装置制御部72と、ヒータ制御部73と、を備え、互いに連動した制御を行っていたが、本発明では、冷却装置制御部72と、ヒータ制御部73とは、それぞれ独立した制御を行ってもよい。例えば、図5(A)(B)に、ヒータ4と冷却装置5とを独立して制御するフローチャートを示す。 In the above embodiment, the control device 7 includes a cooling device control unit 72 and a heater control unit 73, and controls in conjunction with each other. However, in the present invention, the cooling device control unit 72 and the heater control unit 72 are used. Control may be performed independently of 73. For example, FIGS. 5A and 5B show a flowchart for independently controlling the heater 4 and the cooling device 5.

図5(A)に示すように、ブリスター試験機1の運転を開始すると、ヒータ制御部73は、ヒータ4を起動し、赤外線を放射させる。これによって、試験体X1を加熱する(ステップ1A,2A)。試験体X1が加熱されると、温度センサ6によって試験体X1の温度を検知する。判断部71が、温度センサ6による検知結果から、試験体X1の温度値が閾値以上であるか否かを判断し(ステップ3A)、試験体X1の温度値が閾値以上であると判断すると、冷却装置制御部72は、制御弁53をONに切り替え、試験体X1に対して気体を送り(ステップ4A)、一定時間経過後、冷却装置5を停止させる。 As shown in FIG. 5A, when the operation of the blister tester 1 is started, the heater control unit 73 activates the heater 4 to radiate infrared rays. As a result, the test piece X1 is heated (steps 1A and 2A). When the test body X1 is heated, the temperature sensor 6 detects the temperature of the test body X1. When the determination unit 71 determines from the detection result by the temperature sensor 6 whether or not the temperature value of the test body X1 is equal to or higher than the threshold value (step 3A) and determines that the temperature value of the test body X1 is equal to or higher than the threshold value. The cooling device control unit 72 switches the control valve 53 to ON, sends gas to the test body X1 (step 4A), and stops the cooling device 5 after a certain period of time has elapsed.

一方、ヒータ制御部73は、ヒータ4を次のように制御する。ヒータ制御部73は、ヒータ4を起動し(ステップ1B)、赤外線を放射させる(ステップ2B)。この後、ヒータ制御部73は、試験体X1が閾値以上か否かを問わずに、ヒータ4について、フィードバック制御を実行し(ステップ3B)、一定時間経過後、ヒータ4を停止させる。 On the other hand, the heater control unit 73 controls the heater 4 as follows. The heater control unit 73 activates the heater 4 (step 1B) and radiates infrared rays (step 2B). After that, the heater control unit 73 executes feedback control on the heater 4 regardless of whether or not the test body X1 is equal to or higher than the threshold value (step 3B), and stops the heater 4 after a lapse of a certain period of time.

したがって、この変形例によれば、上記実施形態1とは異なり、結果的に、ヒータの出力低下の制御が、制御弁のON切替えよりも早く実行されることもある。 Therefore, according to this modification, unlike the first embodiment, as a result, the control of the output decrease of the heater may be executed earlier than the ON switching of the control valve.

上記実施形態では、制御装置7は、冷却装置5を、間けつ運転をすることなく、試験体X1に対して、連続的に気体を送り続けるように制御したが、本発明では、試験体X1に対し、間けつ的に気体を送るように、冷却装置5を制御してもよい。例えば、設定温度+5℃を閾値とし、試験体X1の温度が設定温度+5℃になると、制御弁53をONに切り替え、その後、試験体X1の温度が下がり、試験体X1の温度が設定温度になったときに、制御弁53をOFFに切り替える制御を繰り返し実行してもよい。 In the above embodiment, the control device 7 controls the cooling device 5 so as to continuously send gas to the test body X1 without intermittent operation. However, in the present invention, the test body X1 On the other hand, the cooling device 5 may be controlled so as to send the gas intermittently. For example, with the set temperature + 5 ° C as the threshold, when the temperature of the test body X1 reaches the set temperature + 5 ° C, the control valve 53 is switched to ON, and then the temperature of the test body X1 drops and the temperature of the test body X1 is set. The control of switching the control valve 53 to OFF when the temperature is reached may be repeatedly executed.

上記実施形態では、各ヒータ4は棒状に形成されているが、本発明では面状ヒータであってもよい。また、ヒータ4は、赤外線ヒータに制限されず、他のヒータであってもよい。 In the above embodiment, each heater 4 is formed in a rod shape, but in the present invention, it may be a planar heater. Further, the heater 4 is not limited to the infrared heater, and may be another heater.

上記実施形態では、複数のヒータ4は、炉2の内側面に沿って配置されたが、本発明では、炉2壁に埋め込まれて設置されてもよい。 In the above embodiment, the plurality of heaters 4 are arranged along the inner surface of the furnace 2, but in the present invention, they may be embedded in the wall of the furnace 2 and installed.

上記実施形態では、一の制御装置7が、冷却装置制御部72と、ヒータ制御部73と、を備えたが、これらは一つの筐体に内蔵されていなくてもよく、別々の筐体に分散して配置されてもよい。 In the above embodiment, one control device 7 includes a cooling device control unit 72 and a heater control unit 73, but these do not have to be built in one housing and are in separate housings. It may be arranged in a distributed manner.

(5)態様
以上説明したように、第1の態様に係るブリスター試験機1は、試験体X1を保持する試験体保持具3と、試験体X1を、試験体X1の融点よりも小さく設定された設定温度に加熱するヒータ4と、試験体X1の温度を検知する温度センサ6と、試験体X1に対して気体を送る冷却装置5と、冷却装置5を制御する制御装置7と、を備える。制御装置7は、温度センサ6から得られた検知結果が、ヒータ4による加熱に応じて上昇した結果、予め設定された閾値以上になると、試験体X1に対して気体を送るように冷却装置5を制御する。
(5) Aspects As described above, in the blister tester 1 according to the first aspect, the test body holder 3 for holding the test body X1 and the test body X1 are set to be smaller than the melting point of the test body X1. A heater 4 for heating to a set temperature, a temperature sensor 6 for detecting the temperature of the test body X1, a cooling device 5 for sending gas to the test body X1, and a control device 7 for controlling the cooling device 5 are provided. .. The control device 7 is a cooling device 5 so as to send a gas to the test body X1 when the detection result obtained from the temperature sensor 6 rises in response to the heating by the heater 4 and becomes equal to or higher than a preset threshold value. To control.

この態様によれば、測定時間を短縮するためにヒータ4によって、試験体X1を設定温度まで素早く加熱することができると共に、それに伴って生じるオーバーシュートを抑えることができる。 According to this aspect, the heater 4 can quickly heat the test piece X1 to a set temperature in order to shorten the measurement time, and can suppress the overshoot that occurs with the heater 4.

第2の態様に係るブリスター試験機1では、第1の態様において、閾値は、設定温度よりも低く設定されている。 In the blister tester 1 according to the second aspect, in the first aspect, the threshold value is set lower than the set temperature.

この態様によれば、より効果的に、試験体X1を設定温度まで加熱する際に生じるオーバーシュートを抑えることができる。 According to this aspect, it is possible to more effectively suppress the overshoot that occurs when the test piece X1 is heated to a set temperature.

第3の態様に係るブリスター試験機1では、第1又は第2の態様において、ヒータ4は、試験体X1に対して赤外線を照射する赤外線ヒータである。 In the blister tester 1 according to the third aspect, in the first or second aspect, the heater 4 is an infrared heater that irradiates the test body X1 with infrared rays.

この態様によれば、初期温度から設定温度まで加熱する際の加熱時間を短くすることができ、その際に生じやすいオーバーシュートを抑えることができる。 According to this aspect, the heating time when heating from the initial temperature to the set temperature can be shortened, and the overshoot that tends to occur at that time can be suppressed.

第4の態様に係るブリスター試験機1では、第1〜3のいずれか1つの態様において、ヒータ4の出力を制御するヒータ制御部73を更に備える。ヒータ制御部73は、温度センサ6から得られた検知結果が、ヒータ4による加熱に応じて上昇した結果、閾値以上になると、ヒータ4の出力を下げるようにヒータ4を制御する。 The blister tester 1 according to the fourth aspect further includes a heater control unit 73 that controls the output of the heater 4 in any one of the first to third aspects. The heater control unit 73 controls the heater 4 so as to reduce the output of the heater 4 when the detection result obtained from the temperature sensor 6 rises in response to the heating by the heater 4 and becomes equal to or higher than the threshold value.

この態様によれば、より効果的に、試験体X1を設定温度まで加熱する際に生じるオーバーシュートを抑えることができる。 According to this aspect, it is possible to more effectively suppress the overshoot that occurs when the test piece X1 is heated to a set temperature.

第5の態様に係るブリスター試験機1では、第4の態様において、制御装置7は、試験体X1に対して気体を送る状態を、所定時間維持するように冷却装置5を制御する。ヒータ制御部73は、所定時間に対応する間、温度センサ6の検知結果に基づいて、ヒータ4の出力を制御する。 In the blister tester 1 according to the fifth aspect, in the fourth aspect, the control device 7 controls the cooling device 5 so as to maintain a state of sending gas to the test body X1 for a predetermined time. The heater control unit 73 controls the output of the heater 4 based on the detection result of the temperature sensor 6 while corresponding to a predetermined time.

この態様によれば、ヒータ4の制御について、安定したフィードバック制御を実現することができる。 According to this aspect, stable feedback control can be realized for the control of the heater 4.

第6の態様に係るブリスター試験機1では、第1〜5のいずれか1つの態様において、気体が空気である。 In the blister tester 1 according to the sixth aspect, the gas is air in any one of the first to fifth aspects.

この態様によれば、気体を別途用意することなく、ブリスター試験機1が設置された環境から気体を得ることができる。 According to this aspect, the gas can be obtained from the environment in which the blister tester 1 is installed without separately preparing the gas.

第7の態様に係るブリスター試験機1では、第1〜6のいずれか1つの態様において、冷却装置5は、試験体X1に対して、気体を吹き当てるように構成されている。 In the blister tester 1 according to the seventh aspect, in any one of the first to sixth aspects, the cooling device 5 is configured to blow gas onto the test body X1.

この態様によれば、効果的に試験体X1の温度を下げることができ、より効果的に、試験体X1を設定温度まで加熱する際に生じるオーバーシュートを抑えることができる。 According to this aspect, the temperature of the test body X1 can be effectively lowered, and the overshoot that occurs when the test body X1 is heated to the set temperature can be suppressed more effectively.

第8の態様に係る試験機では、試験体保持具3を収容する炉2を更に備える。冷却装置5は、気体の供給源51と、供給源51と炉2内とをつなぐ流路52と、流路52に設けられ、制御装置7により駆動制御される制御弁53と、を有する。 The testing machine according to the eighth aspect further includes a furnace 2 for accommodating the specimen holder 3. The cooling device 5 has a gas supply source 51, a flow path 52 connecting the supply source 51 and the inside of the furnace 2, and a control valve 53 provided in the flow path 52 and driven and controlled by the control device 7.

この態様によれば、簡略化した構成の冷却装置5を設置することができる。 According to this aspect, the cooling device 5 having a simplified configuration can be installed.

第9の態様に係るブリスター試験方法は、試験体X1の融点以下に設定された設定温度に試験体X1を加熱して、試験体X1に発現するブリスターを評価するブリスター試験方法である。試験体X1を加熱した結果、試験体X1の温度が上昇したことで、試験体X1が所定の温度値以上になると、試験体X1に対して、冷却用の気体を送る。 The blister test method according to the ninth aspect is a blister test method for evaluating the blister expressed in the test body X1 by heating the test body X1 to a set temperature set below the melting point of the test body X1. As a result of heating the test body X1, the temperature of the test body X1 rises, and when the test body X1 becomes equal to or higher than a predetermined temperature value, a cooling gas is sent to the test body X1.

この態様によれば、試験体X1を設定温度まで加熱する際に生じるオーバーシュートを抑えることができる。 According to this aspect, the overshoot that occurs when the test piece X1 is heated to a set temperature can be suppressed.

第2〜第8の態様に係る構成については、ブリスター試験機1に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。 The configuration according to the second to eighth aspects is not an essential configuration for the blister tester 1, and can be omitted as appropriate.

1 ブリスター試験機
2 炉
3 試験体保持具
4 ヒータ
5 冷却装置
51 供給源
52 流路
53 制御弁
6 温度センサ
7 制御装置
X1 試験体
1 Blister tester 2 Furnace 3 Specimen holder 4 Heater 5 Cooling device 51 Source 52 Flow path 53 Control valve 6 Temperature sensor 7 Control device X1 Specimen

Claims (9)

試験体を保持する試験体保持具と、
前記試験体を、前記試験体の融点よりも小さく設定された設定温度に加熱するヒータと、
前記試験体の温度を検知する温度センサと、
前記試験体に対して気体を送る冷却装置と、
前記冷却装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記温度センサから得られた検知結果が、前記ヒータによる加熱に応じて上昇した結果、予め設定された閾値以上になると、前記試験体に対して前記気体を送るように前記冷却装置を制御する、
ブリスター試験機。
Specimen holder for holding the specimen and
A heater that heats the test piece to a set temperature set smaller than the melting point of the test piece, and
A temperature sensor that detects the temperature of the test piece and
A cooling device that sends gas to the test piece,
A control device that controls the cooling device and
With
When the detection result obtained from the temperature sensor rises in response to heating by the heater and becomes equal to or higher than a preset threshold value, the control device cools the test piece so as to send the gas to the test piece. Control the device,
Blister testing machine.
前記閾値は、前記設定温度よりも低く設定されている、
請求項1記載のブリスター試験機。
The threshold is set lower than the set temperature.
The blister testing machine according to claim 1.
前記ヒータは、前記試験体に対して赤外線を照射する赤外線ヒータである、
請求項1又は請求項2記載のブリスター試験機。
The heater is an infrared heater that irradiates the test piece with infrared rays.
The blister testing machine according to claim 1 or 2.
前記ヒータの出力を制御するヒータ制御部を更に備え、
前記ヒータ制御部は、前記温度センサから得られた検知結果が、前記ヒータによる加熱に応じて上昇した結果、前記閾値以上になると、前記ヒータの出力を下げるように前記ヒータを制御する、
請求項1〜3のいずれか一項に記載のブリスター試験機。
A heater control unit for controlling the output of the heater is further provided.
The heater control unit controls the heater so as to reduce the output of the heater when the detection result obtained from the temperature sensor rises in response to heating by the heater and becomes equal to or higher than the threshold value.
The blister testing machine according to any one of claims 1 to 3.
前記制御装置は、前記試験体に対して前記気体を送る状態を、所定時間維持するように前記冷却装置を制御し、
前記ヒータ制御部は、前記所定時間に対応する間、前記温度センサの検知結果に基づいて、前記ヒータの出力を制御する、
請求項4に記載のブリスター試験機。
The control device controls the cooling device so as to maintain a state of sending the gas to the test piece for a predetermined time.
The heater control unit controls the output of the heater based on the detection result of the temperature sensor while corresponding to the predetermined time.
The blister testing machine according to claim 4.
前記気体が空気である、
請求項1〜5のいずれか一項に記載のブリスター試験機。
The gas is air,
The blister testing machine according to any one of claims 1 to 5.
前記冷却装置は、前記試験体に対して、前記気体を吹き当てるように構成されている、
請求項1〜6のいずれか一項に記載のブリスター試験機。
The cooling device is configured to blow the gas onto the test piece.
The blister testing machine according to any one of claims 1 to 6.
前記試験体保持具を収容する炉を更に備え、
前記冷却装置は、
前記気体の供給源と、
前記供給源と前記炉内とをつなぐ流路と、
前記流路に設けられ、前記制御装置により駆動制御される制御弁と、
を有する、
請求項1〜7のいずれか一項に記載のブリスター試験機。
Further equipped with a furnace for accommodating the test piece holder,
The cooling device is
With the gas source
A flow path connecting the supply source and the inside of the furnace,
A control valve provided in the flow path and driven and controlled by the control device,
Have,
The blister testing machine according to any one of claims 1 to 7.
試験体の融点以下に設定された設定温度に前記試験体を加熱して、前記試験体に発現するブリスターを評価するブリスター試験方法であって、
前記試験体を加熱した結果、前記試験体の温度が上昇したことで、前記試験体が所定の温度値以上になると、前記試験体に対して、冷却用の気体を送る、
ブリスター試験方法。
A blister test method for evaluating blister expressed on a test body by heating the test body to a set temperature set below the melting point of the test body.
As a result of heating the test body, the temperature of the test body rises, and when the test body exceeds a predetermined temperature value, a cooling gas is sent to the test body.
Blister test method.
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