Page 41 - 理化检验-物理分册2018年第十一期

杨延华: 引伸计的应用现状及发展趋势

时应力信息.计算机将实时应变量和应力信息进行
数据处理, 即可获得完整的试样力学性能试验全过
程的应力 Ｇ 应变曲线.
该项发明解决了常规接触式引伸计在试验过程
打滑的现象, 提高了测量效率和测量精度, 同时不受
量程或标距限制, 无需间断试验, 中途摘取引伸计.
此外, 可以同时测量拉伸或者压缩试验弹性、 屈服、
断裂等全过程的应力 Ｇ 应变行为, 能更好地了解材料
弹塑性变形行为和断裂行为.
GB / T２２８．１－２０１０ « 金属材料 拉伸试验 第 １
部分: 室温试验方法» 相对于 ２００２ 版来说, 对拉伸试
样、 拉伸试验机、 拉伸强度等指标测试提出了新的技
术条款, 对引伸计标距长度提出了更高要求.标准
图 ８ 类条形码引伸计系统工作原理示意图 发布后在行业内经过激烈讨论, 包括试样测试目标
Fi g 敭８ Schematicdia g ramofworkin gp rinci p leofthe
速率、 实际速率、 位移控制反馈还是引伸计控制反馈
barcodeextensometers y stem
等内容 [ １６Ｇ１８ ] .目前引伸计正 朝 着 微 机 化、 自 动 化、
扫描器的扫描端口与类条形码相配合, 扫描器通过
多功能化的方向发展, 随着用户对测试仪器的要求
所述译码器与计算机连接, 应力采集装置与试样相
越来越高, 新一代具有网络功能的全自动引伸计的
配合, 应力采集装置也连接到计算机上.扫描器包
应用前景会更广阔.葛云燕等 [ １９ ] 介绍了两种全自
括光电转换器、 放大器和整形电路, 光电转换器设置
动引伸计, 一种是反馈式全自动引伸计, 另一种是杠
在所述扫描器的扫描端口上, 光电转换器与所述类
杆式全自动引伸计, 并探讨和分析了这两种引伸计
条形码相配合, 光电转换器通过所述放大器连接到
的机械结构和工作原理.他们最大的特点是操作方
整形电路, 整形电路连接到译码器上.
便, 在试样条件一致的情况下工作效率高, 而且可以
类条形码为条形码或条码或二维码, 类条形码
长时间连续稳定工作, 实现全力学试验的自动化测
的结构组成如图 ９ 所示, 包括依次贴合在一起的外
试.全自动引伸计的最大优势是: 可以根据设定自
保护层、 类条形码层、 胶层和不黏胶层, 类条形码层
动调整标距; 可以自动夹持于试样之上; 具有较大的
为聚氯乙 烯 ( Pol y Vin y lChloride , PVC ) 类 条 形 码
量程; 可以跟随试样拉伸直至断裂.孙远东等 [ ２０ ] 采
层.类条形码中包含引伸计标距、 量程、 生产单位和
用对比分析的方法比较了人工装夹电子引伸计与全
型号规格等信息.
测
自动引伸计在超高强度钢规定塑性延伸强度 R p
的
试中的优劣, 得出全自动引伸计在超高强钢 R p
测试中具有准确性高和重复性好的特点.杠杆式全
自动引伸计技术先进, 具有全自动化、 误差小、 精度
高、 测量范围大、 稳定性好等优点, 在提高测试值可
靠性方面发挥了重要作用.
图 ９ 类条形码的结构示意图
６ 结束语
Fi g 敭９ Schematicdia g ramofthebarcodestructure
类条形码引伸计系统测量应力 Ｇ 应变曲线流程 应用广泛的机械式引伸计和电阻式电子引伸计,
为: 首先将类条形码和所述应力采集装置设置于试 由于其量程与标距可调性差, 不能满足通用性的要
样的测量位置上, 光电转换器扫描类条形码上反射 求; 同时试样断裂前需要摘除引伸计, 无法应用于大
的光线并转化为电信号, 电信号经放大器放大后又 应变试样试验, 不能直接测量试样后屈服阶段、 颈缩
经整形电路转化为数字信号, 数字信号传输给译码 阶段以及断裂阶段的弹塑性应力、 应变行为; 此外此
器.译码器将数字信号编译成实时应变量, 并传输 类接触式引伸计都采用刀口接触式固定, 引伸计与被
给计算机.计算机同时采集应力采集装置上传的实 测试样连接不牢固, 存在滑脱现象, 直接影响测量结
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