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μ波を用いて高炉の原料プロフィルを測定する装置を開発した。高炉において原料プロフィルは炉内のガス流分布を制御するために重要な管理対象である。従来も、機械式やレーザー方式が種々試されていたが、機械式では連続プロフィルが得られないこと、両方式共に、原料装入中には測定できないこと、保全性が良くないこと等の欠点があった。本方式ではアンテナの形状を工夫することや測定データの情報処理を充実させることにより、初めて通常の操業での使用に耐える装置となり、その後のプロフィル計のドゥファクト標準となった。本装置は安川電機と川崎製鉄で共同開発され、製作・販売を松島電機が担当した。
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従来、高炉の溶銑を混銑車で受銑する場合、多量の粉塵が舞う高温の悪条件の中で操業者が目視で行っており、どうしても安全サイドに運転するために受銑量が少ない目にならざるを得なかった。そのためμ波を用いた非接触のレベル監視装置を開発した。本装置は悪環境のもとでも正確な測定を行い、ぎりぎりの高さまで受銑できるため、目視に比して受銑量が多くなる。受銑運搬途中の温度低下防止、混銑車耐火物の原単位向上、あるいは脱珪処理の効率向上により年間4億円以上のメリットを得ている。本装置は安川電機と川崎製鉄で共同開発され、製作・販売を松島電機が担当した。
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高温顕微鏡と高温硬度計の両機能を備えた材料研究用の装置。室温から1600℃の範囲で、真空または不活性ガス雰囲気の試料室内で金属やセラミックスの加熱、急冷、徐冷、溶融、凝固を行い、そのミクロ変化を光顕観察し、高温硬さ(マイクロビッカースまたはヌープ)を測定できる。日本光学工業(株)ではこの製品化に先立ち、1963年(昭和38年)に“Nikon高遠式高温微小硬度計”を、1972年(昭和47年)には“ニコン高温微小硬度計HT-5”を開発・製品化している。なお、(株)島津製作所では1956年(昭和31年)に加熱炉を装備したアームストロング型ビッカース硬さ試験機を、(株)明石製作所では1959年(昭和34年)に炉体を組合せたアカシ・ビッカース硬さ試験機を、高温試験用に開発している。
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ドイツ:ライツ社が1940年代に開発・製品化した微小荷重硬度計で、製品名称は“デュリメット(DURIMET)”。添付の硬さ換算表によれば、最大2kgf から最小10gf の試験荷重範囲で、ダイヤモンド四角錐圧子によるビッカース硬さ測定ができる、その当時としては画期的な卓上型の高精度微小硬さ試験機に仕上げられている。現在も使用されているこの硬度計は第2次大戦後早くに輸入された2台目のものである。その後、我国では1954年(昭和29年)に、(株)島津製作所が“デュリメット型微小硬度計”を製品化している。
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従来の床置き式の“アームストロング型”とは異なり、卓上式構造に小型化し、操作上の簡便化を考慮、かつ、斬新で機能的な外観を実現した画期的なビッカース硬度計で、(株)明石製作所が開発・製品化した。アームストロング型では研究室の備品の位置を脱しきれなかったビッカース硬さ試験機を、この“AVK型ビッカース硬度計”が出現したことで他の硬さ試験機と同様に、検査部門の材質検査機械として機能する道を開いた功績は極めて大きい。本硬度計の意匠は日本専売公社がピースたばこのケースデザインに招聘したデザイナーFrederick Hofferによる。試験荷重は1〜50kgf、負荷機構はてこ式(てこ比10)、負荷制御はオイルダンパー、徐荷は手動、圧子と対物レンズの切替えにはタレット式を採用。
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(株)明石製作所の“ARK型ロックウェル硬度計”は、ロックウェル硬さ試験機のオリジナルメーカーである、アメリカ ウィルソン(Wilson)社の“1段てこ式ロックウェル硬さ試験機(3JR型)”をモデルに、国産化された。ロックウェル硬さは小鋼球または先端を曲率半径0.2mmに丸めた円錐形のダイヤモンド圧子(円錐角度120度)を用いて試料に2段階負荷を与え、そのくぼみ深さから求める。なお、ダイヤモンド加工メーカーの(株)東京ダイヤモンド工具製作所では明石製作所の求めに応じて、1933年(昭和8年)には既に、ウィルソン社と同様な光沢研磨仕上げをしたロックウェルダイヤモンド圧子の製造技術開発に成功している。
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(株)明石製作所では、“ARK型ロックウェル硬度計”に引き続き、測定原理はロックウェル硬度計と同じであるがこれよりも測定荷重の小さい“ARK-S型ロックウェルスーパーフィシャル硬度計”を開発・製品化している。試験荷重は15、30、45kgfの3種類で、薄い板材、窒化・浸炭層、きわめて軟らかい材料等の硬さを測定する目的で設計されたものである。3本線の入ったしゃれたスタイルは、たばこケース(ピース)のデザインで日本専売公社に招聘されたデザイナーFrederic Hofferの意匠による。
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アメリカ:オルゼン(Olsen)社製の油圧式ブリネル硬さ試験機をモデルに国産化された、(株)島津製作所の“オルゼン型油圧式ブリネル硬さ試験機”。島津製作所では1931年(昭和6年)にオルゼン型試験機の製造を開始している。ブリネル硬さ試験機は1900年(明治33年)にスウェーデンの J. A. Brinell が考案したもので、その際、10mm径の鋼球圧子に最大29.42KN(3トン)の試験力を負荷するのに、てこ式を採用した。“油圧式”では試験力を発生させる油圧部が比較的小さいため、“てこ式”に比べ試験機は大幅に小型化され、試験力変換のための重錘は片手で持てるほどに軽量化された。なお、主流は油圧式ではあるが、測定精度を最重要視するユーザーはてこ式を採用する傾向がある。
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超硬合金球が先端に埋め込まれたハンマーをスプリングで試料に当て、その衝突前後の速度比から硬さを求める携帯型の反発硬さ試験機で、スイス プロセック社のD. Leeb が1975年(昭和50年)に考案した。“エコーチップ”はプロセック社の製品名。衝突前後の速度V0、V1は測定筒先端部に内蔵されたコイルの磁束をハンマーが横切る際の電圧変化で測定、その速度比 V1/V0×1000を自動的に計算し、“エコーチップ硬さ(L硬さ)”としてデジタル表示する。エコーチップではスプリング負荷につき、ショア硬度計(ハンマー自然落下)とは異なり、測定方向に制約がない。ショア硬さHSとエコーチップ硬さLはともに反発型の硬さ測定値であり、その相関性は高い。
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科学技術庁長官賞を受賞した“MVK-C型微小硬度計”の後継機種として、(株)明石製作所で開発・製品化された。負荷制御(負荷・保持・除荷)が初めて自動化され(カムをモーター駆動、負荷速度は60μm/s)、試験荷重範囲も10〜1000gfと最小荷重はさらに小さくなった(MVK-C型では25gf)。負荷機構は直接荷重方式で、下段10gfには圧子系レバーを、上段15gf以上には追加おもり系(支持は板ばね)を採用している。また、圧子と対物レンズの切替えは従来の独立配置からタレット式に変更し、操作性の改善を図っている。
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