押し込み硬さ測定装置 - 特殊計測

押し込み硬さ測定装置
TK-HS100
特長
●変位と荷重を同時に測れるので測定誤差が少ない
●生体の筋および皮下組織、ベッド、シート、クッション、ゲル、スポンジ等の軟材の硬さ測定に最適
●専用ソフトウエアにより測定データをPCへ直接取り込み可能
●オプションの自動押し込み装置(TK-AP100)により一定速度での自動押し込みも可能
センサ仕様 TK-HS100S
長さ:152mm
直径:φ43
押し当て部径:φ30(変位),φ7(荷重)
質量:約330g
変位計
荷重計
測定範囲
30mm
測定範囲
30N
定格出力
400μV/V以上
定格出力
400μV/V以上
非直線性
2%R.O.以内
非直線性
1%R.O.以内
ヒステリシス
1%R.O.以内
ヒステリシス
1%R.O.以内
荷重の測定範囲、押し当て部の形状等の仕様はお客様のご希望により変更可能です。
計装BOX仕様 TK-HS100B
機能:変位値(mm)・荷重値(N)の表示、センサバランス機能、較正値変更機能
出力:電圧出力(±10V)x2ch
電源:AC90V~240V(50/60Hz)
ソフトウエア仕様 TK-HS100P
WindowsXP(32bit)/7(32bit,64bit)対応、USB2.0により制御、オプションの自動押し込み装置も制御可能
機能:データ収録、データ再生(相関グラフ、時系列グラフ)、CSVファイルへの出力 リモートSW付
本社 : 〒230-0001
e-mail:[email protected]
http://tokushu-keisoku.jp
神奈川県横浜市鶴見区矢向6丁目11番13号
TEL 045-572-5372
FAX 045-582-3688
押し込み硬さ測定装置
アプリケーション例 ~体表面の柔らかさ測定~
2
123
0
5
10
15
変位x [mm]
y = 0.01 exp(k x)
坐骨結節
膝窩点
1
0.5
0
F,δ
ウレタン
1.5
高分子ポリマー
スポンジ
ヒト大腿(断面)
(Visible Human)
1
0.5
柔
指数関数近似
456
押し込み力F [N]
計測点 6 1 4
硬
5
4
3
2
1
0
体表面柔軟性[1/mm]
荷重y [N]
体表面の柔らかさと製品設計の関係
ヒンジ点
1 2 3 4 5 6
(各点30 mm間隔)
0
2
4
押し込み量δ[mm]
0
中折れ点
6
FDゲル
座面形状
大腿裏の柔らかさ分布と座面形状
ダミー体表面用素材開発
大谷ら:起立と着座が容易な自動車シートの開発
人間工学,43(4),’07
石渡ら:ストッキング適合評価用柔軟脚ダミーの開発
バイオメカニズム学術講演会予稿集,21,’00
計測原理
δ
細い棒を押し込むと、その部分だけ変形し、周囲
はほとんど変形しません。このため、ある程度離れ
た体表面を基準として押し込み量を測り、棒に加わ
る反力を計測すれば、押し込み量と力の関係がわか
ります。
生体組織では、ほとんどの部位で、変位と力の関
係は大きな非線形性を示します。この関係は、押し
込み速度にも依存しますので、一定速度で押し込む
必要があります。
F
荷重端
変位計測板
機器概要
・変位計測板は軽量で、体表面弾性に比較して十分弱いばねで支え
られているため、上向きに使うこともできます。 センサ質量:約150 g、変位計測板:φ30、荷重端φ7(変更可)
・測りたい部位に先端をあてがって、一定速度で押しつけるだけで、
計測例のような非線形特性が得られます(時間設定1秒から1秒単位)。
力測定範囲:30 N、最大押し込み量:30 mm
・身体のみでなく、ウレタンなどの柔軟素材の特性も計測できます。
・PC接続キットを用いて収録が容易に行えます。
計測風景
専用計装BOX
(TK-HS100B)
ヒステリシス表示
時間軸表示
慶應義塾大学理工学部
機械工学科 教授
株式会社特殊計測
〒230-0001 神奈川県横浜市鶴見区矢向6-11-13
TEL: 045-572-5372
http://tokushu-keisoku.jp/
センサ
(TK-HS100S)
人間工学研究室
山崎信寿
〒223-8522 神奈川県横浜市港北区日吉 3-14-1
e-mail:[email protected]
http://www.yamazaki.mech.keio.ac.jp