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聯(lián)恒光科新蟲 (初入文壇)
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高溫拉伸力學(xué)測試中的變形測量裝置
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拉伸試驗(yàn)是檢測材料形變能力的標(biāo)準(zhǔn)測試，一般情況都是在常溫下進(jìn)行測試的，但也有一些材料會因?yàn)閼?yīng)用場景的不同，需要進(jìn)行一些高溫的拉伸測試：大到重載火箭發(fā)動機(jī)的熱端部件，小到生活中食品級pp材質(zhì)飯盒，導(dǎo)致對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)也是各有不同，這也變相提高了對于進(jìn)行高溫拉伸測試的試驗(yàn)設(shè)備的要求。 知識說明 能夠精準(zhǔn)測量試件形變的引伸計(jì)是進(jìn)行高溫拉伸力學(xué)測試試驗(yàn)必不可少的組件之一。 何為引伸計(jì)？引伸計(jì)是測量構(gòu)件及其他物體兩點(diǎn)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(jì)和高溫引伸計(jì)。其中高溫引伸計(jì)適用于在高溫爐和感應(yīng)加熱系統(tǒng)產(chǎn)生的高溫下測量金屬、陶瓷和各類復(fù)合材料的變形。 傳統(tǒng)設(shè)備 目前市面上大部分材料試驗(yàn)機(jī)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(yīng)變式高溫引伸計(jì)（接觸式）； 電阻應(yīng)變式高溫引伸計(jì)是通過變形傳遞桿使彈性元件產(chǎn)生應(yīng)變，應(yīng)變片將其轉(zhuǎn)換為電阻變化量，再通過電阻應(yīng)變片電橋電路轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出來進(jìn)行試驗(yàn)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(xué)工作原理測量和反饋數(shù)據(jù)。 高溫接觸式變形測量裝置的弊端 進(jìn)行高溫拉伸試驗(yàn)，我們以金屬材料為例，金屬材料的高溫拉伸試驗(yàn)所規(guī)定的性能指標(biāo)與常溫拉伸試驗(yàn)時基本相同，一般是測定抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、斷后伸長率和斷面收縮率四大性能指標(biāo)。 • 使用壽命不穩(wěn)定 在高溫情況下進(jìn)行短時拉伸試驗(yàn)時，負(fù)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(yàn)的時間都比較長，基于這一點(diǎn)，引伸計(jì)需要一起跟著試件在高溫情況下進(jìn)行長時間的試驗(yàn)測試。接觸式引伸計(jì)因?yàn)槠浣佑|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(yīng)溫度及行程限制 接觸式高溫引伸計(jì)其適應(yīng)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(yàn)場景，往往需要購置多套適配的接觸式引伸計(jì)，無法做到單機(jī)通配。 • 無法使用于細(xì)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(xì)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(jì)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(jì)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(jì)，相比常溫引伸計(jì)，價(jià)格高昂，同時因?yàn)槠錈o法做到一機(jī)通配，使用壽命也無法保障，導(dǎo)致實(shí)際使用接觸式高溫引伸計(jì)測試，單次試驗(yàn)的平均成本高昂，為了盡可能保障接觸式高溫引伸計(jì)的壽命，維護(hù)和學(xué)習(xí)成本也因而上升。 視頻引伸計(jì)介紹 LVE視頻引伸計(jì)是一種非接觸式的高精度實(shí)時測量系統(tǒng)，基于機(jī)器視覺及圖像相關(guān)算法，通過拍攝、分析試件在加載過程中的圖像特征變化，實(shí)時測量其位移、應(yīng)變。具有精度高、測量范圍廣、結(jié)果直觀形象易于理解等優(yōu)點(diǎn)。 并且LVE視頻引伸計(jì)配備高精度數(shù)采控制器，可支持各類試驗(yàn)機(jī)通訊，可廣泛應(yīng)用于材料和零部件的力學(xué)性能和行為研究，特別適用于傳統(tǒng)引伸計(jì)使用受限的場景，如非常規(guī)材質(zhì)、惡劣環(huán)境下的測試。 高溫視頻引伸計(jì)的優(yōu)勢 • 使用壽命長 LVE高溫視頻引伸計(jì)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(jī)通配 LVE高溫視頻引伸計(jì)，單機(jī)可使用多種標(biāo)距規(guī)格，多種溫度范圍，從亞毫米到數(shù)百毫米，從常溫到2000℃，單機(jī)通配，后期試驗(yàn)條件變化，可直接升級到對應(yīng)要求，無需重復(fù)購買多個型號。 • 適應(yīng)特殊材料 LVE高溫視頻引伸計(jì)采用非接觸式的測量方式，對測試材料的材質(zhì)限制小，細(xì)絲、薄膜、橡膠等非常規(guī)材料的高溫試驗(yàn)也可使用。 • 平均使用成本低 LVE高溫視頻引伸計(jì)使用壽命長，一機(jī)通配，對測試材料的材質(zhì)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(jié) 高溫視頻引伸計(jì)相對傳統(tǒng)接觸式高溫變形測量裝置，壽命長、適應(yīng)性好、平均成本低、穩(wěn)定性強(qiáng)、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(xué)相關(guān)測試中，視頻引伸計(jì)一定會越來越廣泛的被使用和認(rèn)可。 |
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