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탄성계수 측정 시스템에 있어서,
일정 거리를 가지고 배치된 두 개의 카메라를 통해 촬영된 시편 영상 및 상기 시편에 인장 하중을 가한 후에 촬영된 영상의 픽셀 거리로 시편의 변위를 측정하는 변위 측정부(100);
주사전자현미경을 이용하여 상기 시편의 두께를 측정하는 SEM부(200);
상기 시편에 인가된 하중에 따라 측정한 변위를 변형전 시편 길이로 나눈 변형률 및 상기 시편의 두께당 인가된 인장 하중인 응력을 출력하고, 상기 응력을 변형률로 나누어 탄성계수를 산출하는 산출부(300); 및
상기 변위 측정부, SEM부 및 산출부를 중앙제어하는 중앙제어부(400); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성계수 측정 시스템
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제 1 항에 있어서,
상기 시편은, 표면에 흑색 또는 백색의 스프레이 입자패턴의 미소 입자층이 형성된 종이 그립이 부착되어, 시편 양끝단을 아크릴 그립으로 접착시킨 것을 특징으로 하는 탄성계수 측정 시스템
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 시편에 인가된 하중의 측정값, 변위, 두께, 응력, 변형률 및 탄성계수를 상기 중앙제어부의 제어신호에 따라 출력하는 디스플레이부(500); 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성계수 측정 시스템
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4
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 변위 측정부(100)는,
상기 시편의 일단에 연결되어 인장 하중을 가하는 미세조정 모듈(110);
상기 미세조정 모듈과 마주하는 시편의 타단에 연결되어 인가된 하중을 측정하는 로드셀 모듈(120);
두 개의 CCD카메라가 일정한 거리를 가지고 배치되어 시편을 촬영하는 카메라 모듈(130);
상기 두 개의 CCD카메라를 통해 촬영된 시편 영상사진의 픽셀사이 거리로부터 시편의 변위를 측정하는 측정제어 모듈(140); 및
상기 인가된 하중 측정결과와 시편의 변위 측정결과를 출력하는 변위 출력모듈(150); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성계수 측정 시스템
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5
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 SEM부(200)는,
상기 주사전자현미경을 제어하는 SEM 제어모듈(210);
상기 주사전자현미경으로부터 수신된 영상신호를 이용하여 시편의 두께를 측정하는 두께측정모듈(220); 및
상기 시편의 두께 측정결과 중, 두께의 평균값을 출력하는 SEM 출력모듈(230); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성계수 측정 시스템
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 산출부(300)는,
상기 시편의 두께당 인가된 인장 하중인 응력을 산출하는 응력 산출모듈(310);
상기 시편에 인장 하중을 가한 후에 촬영된 영상 및 변형전 시편 영상을 비교하여, 상기 시편에 인가된 인장 하중에 따른 변위를 변형전 시편 길이로 나누어 변형률을 산출하는 변형률 산출모듈(320); 및
상기 응력을 상기 변형률로 나누어 탄성계수를 산출하는 탄성계수 산출모듈(330); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성계수 측정 시스템
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7
탄성계수 측정방법에 있어서,
(a) 중앙제어부가 일정 거리를 가지고 배치된 두 개의 카메라를 통해 촬영된 시편 영상 및 상기 시편에 인장 하중을 가한 후에 촬영된 영상의 픽셀 거리로 시편의 변위를 측정하는 단계;
(b) 상기 중앙제어부가 주사전자현미경을 이용하여 상기 시편의 두께를 측정하는 단계; 및
(c) 상기 중앙제어부가 상기 시편에 인가된 하중에 따라 측정한 변위를 변형전 시편 길이로 나눈 변형률 및 상기 시편의 두께당 인가된 인장 하중인 응력을 출력하고, 상기 응력을 변형률로 나누어 탄성계수를 산출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성계수 측정방법
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제 7 항에 있어서,
(d) 상기 중앙제어부가 상기 시편에 인가된 하중의 측정값, 변위, 두께, 응력, 변형률 및 탄성계수를 디스플레이부를 통해 출력하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성계수 측정방법
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9
제 7 항에 있어서,
상기 제 (a) 단계는,
(a-1) 상기 중앙제어부가 인장 하중을 가하기 전 시편 영상을 변위 측정부를 통해 촬영하는 단계;
(a-2) 상기 중앙제어부가 상기 변위 측정부를 통해 상기 시편에 인장 하중을 가하는 단계;
(a-3) 상기 중앙제어부가 인가된 인장 하중을 변위 측정부로 측정하고, 인가된 인장 하중별로 시편을 촬영하는 단계; 및
(a-4) 상기 중앙제어부가 카메라 모듈의 두 개 CCD카메라를 통해 촬영된 두 사진의 픽셀사이의 거리로부터 시편의 변위를 측정하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성계수 측정방법
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10
제 7 항에 있어서,
상기 제 (c) 단계는,
(c-1) 상기 중앙제어부가 상기 시편의 두께당 인가된 인장 하중인 응력을 산출부를 통해 산출하는 단계;
(c-2) 상기 중앙제어부가 상기 시편에 인장 하중을 가한 후에 촬영된 영상 및 변형전 시편 영상을 비교하여, 상기 시편에 인가된 인장 하중에 따른 변위를 변형전 시편 길이로 나누어 변형률을 상기 산출부를 통해 산출하는 단계; 및
(c-3) 상기 중앙제어부가 상기 응력을 상기 변형률로 나누어 탄성계수를 상기 산출부를 통해 산출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성계수 측정방법
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