引伸計是測量試件及其他物體兩點(diǎn)之間線變形的一種儀器,它可將位移變形轉(zhuǎn)換成電壓形式輸出。引伸計主要用來測量微小變形的數(shù)據(jù)量,其精確較高。
在測試系統(tǒng)中主要用在材料拉伸試驗(yàn)時,當(dāng)材料在載荷的作用下處于彈性階段與屈服階段的微變數(shù)據(jù)量的測試。以及對某些材料的軸向形變的數(shù)據(jù)測試,此時的微變數(shù)據(jù)只有引伸計才能感應(yīng)并測試出來。
1. 引伸計組成
通常引伸計由傳感器、放大器和記錄器三部分組成。傳感器直接和被測試件接觸。試件上被測的兩點(diǎn)之間的距離為標(biāo)距,標(biāo)距的變化(伸長或縮短)為線變形。試件變形,傳感器隨之產(chǎn)生變形,并把這種變形轉(zhuǎn)換為機(jī)械、光、電、聲等信息,放大器將傳感器輸出的微小信號放大,記錄器(或讀數(shù)器)將放大后的信號直接顯示或自動記錄下來。
引伸計的標(biāo)距和標(biāo)稱量程是其較為重要的兩個指標(biāo)。引伸計的標(biāo)距一般由試樣的標(biāo)距確定,通常使用較多是50mm標(biāo)距的引伸計,除此之外還有諸如25mm/100mm的等等。標(biāo)稱量程即是引伸計的最大伸長量。
2. 引伸計分類
引伸計按其工作原理可分為機(jī)械式引伸計、光學(xué)引伸計和電磁式引伸計等,靈敏度一般可達(dá)1微米。
從外形來看表式引伸計標(biāo)距范圍內(nèi)的變形,可通過千分表頂桿傳至表內(nèi)的齒輪放大系統(tǒng)進(jìn)行放大,然后由表盤上的指針讀出,其靈敏度取決于千分表的靈敏度;桿式引伸計利用復(fù)合杠桿放大,放大倍數(shù)約為1000,它的標(biāo)距可以選取,這種引伸計可以固定在試件上測量其變形值,它有較高的靈敏度和適應(yīng)性。
從電路輸出轉(zhuǎn)換形式看有,電阻應(yīng)變計式引伸計、電容式、電感式等。
電容式引伸計將物體長度的變化轉(zhuǎn)換為電容的變化,再將測得的電容變化量換算成物體的應(yīng)變。由于它在高頻時基本上沒有滯后現(xiàn)象,故可用于動態(tài)載荷的測試,如沖擊力的測定等;電感式引伸計其原理是因試樣變形使鐵心產(chǎn)生運(yùn)動,引起線圈中電感變化,使輸出線圈產(chǎn)生電壓。將此電壓進(jìn)行放大測試,可測出試件的位移及運(yùn)動規(guī)律。由于其在長時間測定時穩(wěn)定性能較好,較適合于常設(shè)的測量裝置。
電阻應(yīng)變計式的引伸計由于原理簡單、安裝方便,目前是廣泛使用的一種類型。引伸計按測量對象,可分為軸向引伸計、橫向引伸計、夾式引伸計。
徑向引伸計:用于檢測標(biāo)準(zhǔn)試件徑向收縮變形,它與軸向引伸計配合使用,將徑向變形(或橫向某一方向的變形)變換成電量,再通過二次儀表測量、記錄或控制另一設(shè)備。
夾式引伸計:用于檢測裂紋張開位移。夾式引伸計是斷裂力學(xué)實(shí)驗(yàn)中最常用的儀器之一,它較多用在測定材料斷裂韌性實(shí)驗(yàn)中。
綜上所述我們在選擇引伸計考慮應(yīng)用較廣且適用于萬能試驗(yàn)機(jī)的電阻應(yīng)變式夾式引伸計。其精度高,安裝方便、操作簡單,試件斷裂時引伸計能自動脫離試件,適合靜、動變形測量。適合將其作為測試變形傳感器。 |