如何为你的材料测试应用选择正确的引伸计

在元件和材料测试中，伸长计被用于许亚博网站下载多不同的应用。因此，对这些设备的技术需求是多种多样的，这意味着没有一个单一的设备可以满足所有的要求。

被测材料的性能主要决定了对被测材料的需求伸长计．这包括材料的尺寸和形状，需要满足的正式标准，以及测试要求。这些定义了测试顺序、准确度、量规长度和测试温度等环境条件。

样本相关标准

然而，正确的伸长计的选择不能仅限于基本的材料特性，如试样尺寸、塑性、强度和刚度。同样重要的是，是否可以在不损坏试件本身或影响载荷测量的情况下直接将引伸计连接到试件上。像箔片这样极薄的样品很容易受到夹紧力的影响，而非常小的金属丝样品不能提供足够的可见区域来进行一致的非接触测量。

传统上，一个高刚度的初始延伸范围，随之而来的高塑性需要不止一个单一的延伸计。第一个特性在弹性范围内非常精确地决定了小应变(通常在5毫米左右)，第二个特性决定了非常高的值(通常是500毫米)。

由透明材料制成或具有极其光滑的反射表面的试样不适合在未将测量亚博网站下载标记固定在试样表面的情况下进行非接触测量。

需要考虑的一件重要的事情是试件失效时的行为。硬塑料和金属能够滑过接触式伸长仪的刀口而不会对它们造成任何损坏，而旋转刀口将进一步降低损坏的风险，即使样品的表面特别粗糙。

伸长计选择图表

由于试样(如钢丝绳)的断裂、鞭打或分层，挠性或高伸长的试样会破坏或损坏刀口甚至伸长计本身。这种应用需要非接触测量。

精确测量标准

在接触式测量引伸计的情况下，测量行程通常是一个固定的工程值，取决于测量传感器的范围，对于支点铰接的传感器臂，它是杠杆比。初始量规长度可以通过固定的步骤手动设定，也可以在规定的范围内自动设定。

使用摄像机的非接触式伸长计应具有比所需范围和初始测量长度更大的视场。在测试过程中，由于试件部分超出了规格长度，且机床部件本身在加载方向上发生变形，试件上的测量标记位置发生变化。

对于预计超出视场范围的延长长度和/或量规长度，摄像机和样品之间的距离应增加或应改变物镜。这些都降低了测量精度;此外，每一个改变的测量配置都必须修改和校准。

测量精度

“准确性”是一个常用的定性术语。为了确定被测信号的完整性，标准使用定量术语，如“不确定度”、“偏差”或“分辨率”，并给出这些术语的确定值。延伸测量精度的要求通常在国际标准和特定应用的测试要求中给出。大多数测试标准，如塑料和金属的拉伸测试，参考扩展测量系统的校准标准及其所需的精度等级。

非常小应变的精密测量

该图以一缕头发为背景，展示了应力-应变曲线，其中有用于评估拉伸模量或弹性的测量点。这表明，例如，要确定塑料的拉伸模量达到ISO 527，伸长计需要高精度。当初始测量长度为50mm时，所使用的应变测量系统应能够在25 ~ 125 μm范围内测量1 μm的精度。

用最精确的尺度精确测量

人体工程学

可以轻松设置的设备和可以自动化的序列减少了工作量和人员时间，同时提高了测试结果的质量，因为主观影响减少了。这特别适用于系列测试。

经济学

与较高的初始购置相关的成本可以很容易地摊销，特别是当伸缩计可以用于许多不同的应用，导致额外的购买是多余的。同样相关的是系统运行成本，如配置手动系统进行测试所需的时间，由于磨损而进行的维护，以及试样制备的成本和时间。

如果使用视频伸长计，则应考虑标记试样所需的成本和时间，以及在对齐或附加标记时可能引入的任何人为错误。

接触式测量伸长计

传感器臂式伸长计和夹式伸长计通过刀口与试样直接机械接触，垂直于测量长度。来自刀口的非常小的接触力可以在试样的表面形成微小的压痕，使其具有较轻的形状配合，从而形成精确定位的接触点。这一因素对量化值的巨大测量精度和小的散射带宽具有重要意义。

由于与试样直接接触，传感器臂引伸计可能在高延伸/高弹性试样的失效点因挥鞭而损坏或损坏。

夹式伸长计

顾名思义，夹式引伸计通常直接安装在试样上。通过刀口将延伸物从试样传送到内部传感器的机械部件坚硬且短。引伸计和试样之间几乎没有相对运动，因此，测量精度相当高。此外，夹持式引伸计的范围限制为几毫米，并直接向试样施加荷载。这个专利数字伸长计Zwick公司提供了一种高度紧凑的数字测量系统，测量范围约为40毫米，分辨率为0.1 μm。

一些引伸计配有平衡重，并采用双面测量系统来抵消叠加的弯曲应变。虽然应用和拆卸通常是手动的，但有些产品配备了电动应用和拆卸系统，以最大限度地减少设置误差。

图1. 用夹式引伸计测量

带传感器臂的伸长计

传感器臂式伸长计的主要优点是自动操作，测量范围宽，测量精度高。这些引伸计适用于广泛的应用。精确的设计与平衡和平滑的机械操作只适用于最小的负载的样品(很少的测量标记应用于非接触式伸长计)。由于传感器臂与试件两侧保持接触，所以叠加的弯曲应变得到了很大程度的补偿。

图2．用传感器臂伸长计测量

非接触式引伸计

在激光和非接触式视频引伸仪中，一个主要的优点是，即使在测试显示鞭打的样品时，它们也可以用完而不造成任何损伤。

videoXtens -带量规标记的测量

视频oxtens需要将测量标记连接到标本上，这些标记在光学上与标本周围区域截然不同。如果试样表面没有可见的标记，则可粘贴或固定标尺标记在试样上，或直接用喷涂的彩色图案或油漆标记试样等。

软件算法用于评估测量标记的位置。这些算法确定围绕光学中心点的特定区域。这就是标尺长度，当试件加载时，标记的运动变为延伸值。样品的背景照明或表面的特殊照明提高了与测量标记的对比度。

在试样变形过程中，测量标志和试样上的光照都会发生变化，周围的影响(反射等)会影响光学中心点。这通常是导致测试结果分散的原因。

图3．用带摄像机的引伸计测量

激光xtens -无量规标记的测量

laserXtens是一种非接触式引伸计，不需要标距。它利用标本表面的特殊结构作为“指纹”来创建虚拟规格标记。指向这些点的激光在不同方向上反射，对应于表面的结构，并产生特定的散斑图案。选定的量规标记被跟踪并更改为直接延伸值。在试样变形过程中，也不断评估其表面结构的变化。

laserXtens集成了许多优点在一个单一的仪器:它提供高精度和分辨率;它是无磨损的，它的非接触操作不影响测量，它可以应用在大范围和高温范围。

图4．具有典型散斑图案的激光xtens

Zwick提供多种伸长计

接触式引伸计具有很高的成本效益，可以非常准确地测量延伸。然而，夹式引伸计需要更多的人工干预，并且可能会在测试结果中不小心引入分散性。另一方面，由于全自动操作（包括设置可变标距长度），传感器臂伸长计提供了极好的重复性、极高的精度和易用性。当试样在失效时会影响接触式引伸计或当其对刀口产生严重反应时，需要使用非接触式引伸计。

简而言之，没有通用引伸计这样的仪器可以满足每个客户关于测量技术、日常操作的具体要求，并具有与各种预算相匹配的价格。

不同的应用需要不同的设备，具有不同的特性和功能，应根据不同的应用选择引伸计。兹威克测试设备的用户可从广泛的范围内提供的引伸app亚博体育计，以及专家建议和咨询，以及在购买前在应用测试实验室进行预测试的机会，以确保为每个测试应用选择最佳的设备。

这些信息来源于ZwickRoell Ltd(英国和爱尔兰)提供的资料。亚博网站下载

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