引伸计
引伸计概念
引伸计是测量构件及其他物体两点之间线变形的一种仪器,通常由传感器、放大器和记录器三部分组成。传感器直接和被测构件接触。构件上被测的两点之间的距离kg2kg2为标距,标距的变化kg1kg2(伸长或缩短)为线变形。构件变形,传感器随着变形,并把这种变形转换为机械、光、电、声等信息,放大器将传感器输出的微小信号放大。记录器(或读数器)将放大后的信号直接显示或自动记录下来。在拉力试验机部件中,引伸计是一个重要的组成部件。
引伸计构造原理
引伸计由装有一个千分表和一套利用球铰作为支点组成的杠杆机构而构成。用手握住球铰引伸计,将试样装入标距叉中,用尖头螺钉卡紧试样,使上、下标距叉与试样联成一体。在拉力作用下,试样伸长ΔL。在试样变形过程中,其上标距叉不发生转动,而下标距叉由于球铰的作用转动了一微小角度。球铰中心至千分表测杆轴线的距离等于球铰中心至试样轴线距离的两倍。所以,千分表的变形读数为试样轴线在标距内伸长的两倍。由于千分表的放大倍数为1000,故该引伸计的放大倍数为2000。也就是球铰式引伸计千分表长针走动一格时,试样伸长了1/2000mm。
引伸计分类
引伸计的种类很多,大致可分为机械式引伸计、光学引伸计和电磁式引伸计等。这些引伸计的灵敏度一般可达1微米。下面为几种有代表性的引伸计。
表式引伸计
标距范围内的变形,可通过千分表顶杆传至表内的齿轮放大系统进行放大,然后由表盘上的指针读出。其灵敏度取决于千分表的灵敏度。
杠杆式引伸计
这种引伸计利用复合杠杆放大,放大倍数约为1000。它的标距可以选取。这种引伸计可以固定在构件上以测量构件变形。它有较高的灵敏度和适应性
马丁仪
根据光学杠杆原理将变形放大。当构件变形时,可动接触点发生移动,使安装在可动棱口的反射镜转动。此时,可从仪器中的望远镜读取标尺上的数据。改变反射镜到标尺的距离,可以改变放大倍数。改装这种仪器的支架后,也可用它测量构件表面的转角。当变形较大时,变形和支承的旋转角就不成正比。这是此仪器的缺点。
电阻式引伸计
一种电阻应变计式传感器,它的应用很广。
电容式引伸计
将物体长度的变化转换为电容的变化,再将测得的电容变化量换算成物体的应变。由于它在高频时基本上没有滞后现象,故可用于动态载荷的测试,如冲击力的测定等
电感式引伸计
由于构件变形使铁心运动,致使线圈电感发生变化。因此在输出线圈中产生了电压。放大并测出这个电压,即可换算出构件的位移及运动的规律。它不如电阻式引伸计轻便,但由于其在长时间测定时稳定性能较好,故适用于常设的测量装置
操作步骤
- 1、根据所测量试样尺寸的实际需要,调整引伸计标距。使引伸计的标距等于所测量试样要求的标距。
- 2、将试样安装在万能试验机的上、下夹头中。进行材料的弹性模量测试时,可对试样施加一定的初载荷F0(相应于弹性变形载荷的5%~10%)。然后把引伸计小心地装在试样上,检查调整引伸计与试样的接触松紧是否适宜,表盘指针转动是否灵活。
- 3、确认测试系统安装正确后,便可进行正式试验。
注意事项
- 1)引伸计安装在试样上时,应尽可能地使仪表的纵向对称平面与试样轴线处在同一平面内,不得使标距叉发生明显的左右倾斜。
- 2)试样的实际变形,绝对不允许超出引伸计的量程,否则引伸计就会损坏
- 3)一般在橡胶塑料薄膜的行业中,一些客户会要求附带大变形引伸计。因为塑料薄膜橡胶,这些材料的形变非常严重。只有增肌大变形引伸计才可以试验。
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