自动装卡引伸计

1 引言 在材料力学性能测试过程中，应力与应变是相互依存的。任何材料，只要受到应力，就一定产生应变；只要产生应变，其一定受到了应力。引伸计就是能精确测定材料在特征应变条件下的应变数据，并且具备较高分辨率与较高准确度的应变测试仪器。引伸计不同于传统应变测试中常用到的应变片，它可以长期重复使用，并可以根据使用条件和使用要求，选择不同规格和量程，还能测量应变片不能涉及的超大应变——试样塑性变形的测试。更重要的是，引伸计性能稳定、准确度高，可以实现计量溯源。2 引伸计的分类 引伸计是测量构件及其他物体两点之间变形的一种仪器，通常由传感器、放大器和记录器三部分组成。在实际应用中，引伸计的种类很多，主要由以下分类方式； 按工作原理分：机械式引伸计和电子式引伸计。机械式引伸计，是由指针或光标直接指示位移示值，如百分表式、杠杠式、光学式引伸计；电子式引伸计、采用电子元件构成，如电阻应变式、电感式引伸计、电容式、光栅式、激光式、非接触式（视频激光）等。 按装夹方式分：人工装卡引伸计和自动引伸计。人工装卡引伸计为常用引伸计，是由试验人员将隐身装卡在试验之上进行试验；自动引伸计为机电一体复合式自动引伸计，与试验主机为一整体机构，由程序设定计算机控制，进行装卡、打开引伸计。全自动引伸计主要用于大量同类试样的大规模校验。 按量程分：小变形引伸计和大变形引伸计。小变形引伸计，一般应用于5mm变形以下，或更小的变形量；大变形引伸计，一般应用于20mm至500mm（或更大）的变形量，大变形引伸计主要用于测试特定要求硬化指数n或试样延伸率。 按标距分：小标距引伸计、普通标距引伸计和大标距引伸计。 按用于环境分：低温引伸计和高温引伸计。 按试验加载方向分：拉伸引伸计、压缩引伸计、拉压双向引伸计和扭转引伸计。 按测量方式分：接触式引伸计和非接触引伸计。其中，接触式引伸计包括单向引伸计和双向平均引伸计；非接触式引伸计包括视频引伸计和激光引伸计。3 引伸计的选择 引伸计的选择要根据测试对象的应用要求来确定，归纳起来，主要包括弹性变形范围的测试、弹塑性变形范围的测试和塑性变形范围的测试三个方面。3.1 用于弹性变形范围测试的引伸计选择 主要指弹性模量E测试，必须选择高精度引伸计，测量0.01应变范围内必须保证准确度。但是要考虑试验机不同轴度的影响，最好选择双向平均引伸计。3.2 用于弹塑性变形范围测试的引伸计选择 主要指从弹性变形至屈服阶段范围内的应变测量。对于塑性试样应测试拉伸屈服应力σy、χ%应变拉伸应力σχ、拉伸应变ε、拉伸屈服应变εy等数据；对于金属试样应测试非比例延伸强度Rp0.2、规定总延伸强度R等数据。3.3用于塑性变形范围测试的引伸计选择 主要指从弹性阶段拉伸直至较大塑性变形范围，或以至拉断的变形测量。对于塑料试样应测试拉伸断裂应变εＢ、拉伸强度应变εＭ、拉伸标称应变εt、断裂标称应变εtB、拉伸强度标称应变εｔＭ等数据；对于金属试样应测试拉伸硬化指数ｎ、相关延伸率Ａ系列数据。４引伸计的应用 引伸计主要应用于材料的力学性能测试中，测定能表征相关材料在特征应变条件下所对应的应变数据。 在测试过程中，通过精确测试试验所得的应力－应变曲线，以获得试验方法标准中所要求的相关应变条件下的强度指标。根据被测材料的质地特征，引伸计一般应用于塑料材料和金属材料应变数据的测试。这两种测试根据材料的特性以及定义的提法上的差异，其要求测试的项目会有所不同。塑料材料包括：拉伸屈服应力σｙ、χ％应变拉伸应力σｘ、拉伸弹性模量Ｅｔ等数据的测试；金属材料包括：非比例延伸强度Ｒp0.2量Ｅ数据以及延伸率的测试，同时必须保证相关技术要求。根据虎克定律，阶段应是线性的，应该为一条直线。为什么会有这样的差异？通过对曲线的分析，当将两条曲线合成时，即为一条标准的直线。这证明引伸计的测试是正确的，差异实质上是试验机拉力系统的不同轴度引起的。因此，可得出如下结论：（１）试验机的不同轴是永恒的，只是不同轴程度的大小。（２）试样受力后，两相对方向应变量之和是相等的。同时应注意，作为普通拉力试验机，如采用楔型夹持装置或挂钩式夹具，每次装卡试样的同轴度都是有差异的，只是在某一范围。如果由不同操作人员操作，其波动范围会更大。作为弹性模量Ｅ的测试，要求测试试样受力后所产生的真实应变，由于试样拉伸不同轴度是永恒的，而试样受力后两相对方向的应变量之和是相等的，所以要求测试Ｅ时，对于100mm试样测试，Ｅ值应采用双向平均引伸计。当然，对于能够保证试验受力同轴度很好的试验机，也可以采用单向引伸计。[font=

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电子引伸计结构以及工作原理金属材料试验机电子引伸计是感受试件变形的传感器，应变计式的引伸计由于原理简单、安装方便，目前是广泛使用的一种类型。引伸计按测量对象，可分为轴向引伸计、横向引伸计、夹式引伸计。钢筋拉力机电子引伸计径向引伸计：用于检测标准试件径向收缩变形，它与轴向引伸计配合用来测定泊松比μ，它将径向变形（或横向某一方向的变形）变换成电量，再通过二次仪表测量、记录或控制另一设备。铝型材拉力试验机电子引伸计夹式引伸计 用于检测裂纹张开位移。电子引伸计是断裂力学实验中最常用的仪器之一，它较多用在测定材料断裂韧性实验中。精度高，安装方便、操作简单。试件断裂时引伸计能自动脱离试件，适合静、动变形测量。金属材料弹性模量试验机电子引伸计应变片、变形传递杆、弹性元件、限位标距杆、刀刃和夹紧弹簧等。测量变形时, 将引伸计装卡于试件上, 刀刃与试件接触而感受两刀刃间距内的伸长,通过变形杆使弹性元件产生应变, 应变片将其转换为电阻变化量, 再用适当的测量放大电路转换为电压信号。电子万能材料试验机电子引伸计一般是用于，金属材料试验机，金属拉力试验机，万能材料试验机，伺服材料试验机，铝型材材料试验机，钢材拉力试验机，钢筋拉力机等等