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高溫拉伸力學測試中的變形測量裝置
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拉伸試驗是檢測材料形變能力的標準測試，一般情況都是在常溫下進行測試的，但也有一些材料會因為應用場景的不同，需要進行一些高溫的拉伸測試：大到重載火箭發(fā)動機的熱端部件，小到生活中食品級pp材質飯盒，導致對應的標準也是各有不同，這也變相提高了對于進行高溫拉伸測試的試驗設備的要求。 知識說明 能夠精準測量試件形變的引伸計是進行高溫拉伸力學測試試驗必不可少的組件之一。 何為引伸計？引伸計是測量構件及其他物體兩點之間線變形的一種變形測量傳感器，按照測量環(huán)境分為常溫引伸計和高溫引伸計。其中高溫引伸計適用于在高溫爐和感應加熱系統(tǒng)產生的高溫下測量金屬、陶瓷和各類復合材料的變形。 傳統(tǒng)設備 目前市面上大部分材料試驗機裝配的傳統(tǒng)的高溫變形測量裝置主要有以下兩大種類： 1. 電阻應變式高溫引伸計（接觸式）； 電阻應變式高溫引伸計是通過變形傳遞桿使彈性元件產生應變，應變片將其轉換為電阻變化量，再通過電阻應變片電橋電路轉換為電壓信號輸出來進行試驗測量的。 2. 引桿光柵尺變形測量裝置（接觸式）； 引桿光柵尺變形測量裝置通過引桿綁定光柵尺，利用光柵的光學工作原理測量和反饋數據。 高溫接觸式變形測量裝置的弊端 進行高溫拉伸試驗，我們以金屬材料為例，金屬材料的高溫拉伸試驗所規(guī)定的性能指標與常溫拉伸試驗時基本相同，一般是測定抗拉強度、屈服強度、斷后伸長率和斷面收縮率四大性能指標。 • 使用壽命不穩(wěn)定 在高溫情況下進行短時拉伸試驗時，負荷持續(xù)時間的長短，對拉伸性能有顯著影響。一般高溫試驗的時間都比較長，基于這一點，引伸計需要一起跟著試件在高溫情況下進行長時間的試驗測試。接觸式引伸計因為其接觸特性，其使用壽命在此環(huán)境下并不能得到保障，非常容易損壞。 • 適應溫度及行程限制 接觸式高溫引伸計其適應的溫度范圍和測量行程的限制比較大，不同的溫度、不同的尺寸需要不同的型號適配。不同的試驗場景，往往需要購置多套適配的接觸式引伸計，無法做到單機通配。 • 無法使用于細絲或軟性材料 不同于粗截面的鋼筋，一些需要高溫拉伸測試的往往是一些極纖細的合金線，直徑只有在0.5mm，甚至0.2mm，這個時候高溫接觸式引伸計本身的夾持力對其性能造成了較為明顯的影響，甚至可能無法保障夾持。同理，在橡膠等柔性材料高溫拉伸測試中，接觸式高溫引伸計的方式一般并不被采用。 • 平均使用成本高 接觸式高溫引伸計，相比常溫引伸計，價格高昂，同時因為其無法做到一機通配，使用壽命也無法保障，導致實際使用接觸式高溫引伸計測試，單次試驗的平均成本高昂，為了盡可能保障接觸式高溫引伸計的壽命，維護和學習成本也因而上升。 視頻引伸計介紹 LVE視頻引伸計是一種非接觸式的高精度實時測量系統(tǒng)，基于機器視覺及圖像相關算法，通過拍攝、分析試件在加載過程中的圖像特征變化，實時測量其位移、應變。具有精度高、測量范圍廣、結果直觀形象易于理解等優(yōu)點。 并且LVE視頻引伸計配備高精度數采控制器，可支持各類試驗機通訊，可廣泛應用于材料和零部件的力學性能和行為研究，特別適用于傳統(tǒng)引伸計使用受限的場景，如非常規(guī)材質、惡劣環(huán)境下的測試。 高溫視頻引伸計的優(yōu)勢 • 使用壽命長 LVE高溫視頻引伸計采用非接觸式的測量方式，避免了使用上的磨損和碰撞，同時可通過物理隔離方式，避免高溫對元器件的損害，使用年限10年以上，7*24長期使用不會明顯損傷其壽命。 • 一機通配 LVE高溫視頻引伸計，單機可使用多種標距規(guī)格，多種溫度范圍，從亞毫米到數百毫米，從常溫到2000℃，單機通配，后期試驗條件變化，可直接升級到對應要求，無需重復購買多個型號。 • 適應特殊材料 LVE高溫視頻引伸計采用非接觸式的測量方式，對測試材料的材質限制小，細絲、薄膜、橡膠等非常規(guī)材料的高溫試驗也可使用。 • 平均使用成本低 LVE高溫視頻引伸計使用壽命長，一機通配，對測試材料的材質限制小，因而其使用的平均成本低，可為客戶的高溫測試提供低成本、高保障的解決方案。 總結 高溫視頻引伸計相對傳統(tǒng)接觸式高溫變形測量裝置，壽命長、適應性好、平均成本低、穩(wěn)定性強、操作便捷，更適用于高溫測試中的變形測量要求。在未來的高溫力學相關測試中，視頻引伸計一定會越來越廣泛的被使用和認可。 |
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