从脆弱的电线到结构钢构件,金属生产商面临着无数的测试挑战。金属制造商生产的产品,如钢板,钢筋,钣金和电线/电缆,不仅必须满足宣传的强度和性能评级,还必须符合ASTM, EN, JIS, SAE和其他国际标准。 从拉伸试验中确定的典型特性金属的拉伸试验通常用于确定诸如屈服强度、屈服点延伸率(YPE)、极限抗拉强度、塑性应变比(r)值和应变硬化指数(n)值等特性。所有这些计算都需要一个共同的要求,那就是能够准确测量所讨论材料的应变。 压力是什么?在实践中,应变是对试样在受荷载作用时在确定的、均匀的截面(称为规范截面)上的变形的测量。工程应变是延伸量除以原规长度;它通常表示为%。 测量应变材料测试中的应变测量传统上使用某种形式的接触亚博网站下载引伸仪进行。例如,典型的夹子置位置位仪附接到具有夹子或弹性带的样品,并使用刀刃在测试期间精确地履行样品中的变形。伸展计的使用消除了加载系统中的外来符合性的测量,否则将导致来自十字头延伸的报告的变形,这些反弹伸展大于样本的实际变形。此外,当测试典型的“狗骨”形标本时,十字头延伸通常是测量应变的不足之处,因为它将记录夹具之间整个样本的变形以及测试机器,称重传感器和夹具的偏转。只是狭窄的平行部分,这是感兴趣的面积(仪表长度)。 轴向应变测量,如屈服强度;特点;r & n;和极限抗拉强度,对引伸计提出了独特的要求。根据所要求的结果,必须测量轴向应变、横向应变或两者。为了准确地确定屈服强度,需要高分辨率轴向应变测量来确定初始斜率。然而,长行程轴向应变测量是必要的,以测量总延伸率时,钣金被测试。“r”值的计算需要轴向和横向应变测量。 非接触式应变测定大多数进行金属测试的行业都使用传统的接触引伸计,并相信结果的可靠性。延伸计技术的发展为金属测试客户提供了其他选择,例如基于高分辨率数码相机和实时图像处理的非接触式视频延伸计。 接触突出器的缺点尽管在许多应用中提供精确的应变测量,接触式伸长计有许多缺点。刀口接触点会在试样上产生应力集中,这可能会导致试样过早失效。随着时间的推移,刀口变钝,结果还可能显示延伸计接触点滑移的证据。对于薄箔和导线,引伸计的接触力会增加试样的表观刚度,而接触引伸计本身的重量会使精细的试样变形,从而导致错误的结果。以可重复方式安装夹接式接触引伸计的过程需要一定的操作技能。 某些精细的样品不能使用接触式引伸计进行测试,因为在测试开始之前,它们就会被引伸计的附件毁掉。这方面的例子包括细线和薄膜。试样破坏时释放的高能量会损坏接触引伸计。为了防止这种情况发生,试验必须在试样发生故障前的某一点停止,以移走伸长计。这个过程可能会在测试结果中引入更多的可变性。 这些缺点是接触引伸计固有的,虽然大多数设计都尽可能地减少这些影响,但它们不能完全消除。为了真正消除这些误差来源,需要一个不接触试样的伸长计。 视频突出器在过去,夹接式伸长计被认为是更精确、更可靠的应变测量装置。然而,随着近年来成像技术的进步,利用高分辨率数码相机技术的新一代视频引伸仪出现了,在满足主流标准精度要求的同时,提供了非接触式引伸仪的所有优势。 视频突出器如何工作这种新的高级视频引伸计通过跟踪样品上放置的对比度标记来测量应变。仪表标记可以是点或线的形式,并通过各种方法应用于样品。在运行测试之前,软件使用神经网络来搜索与可接受标记库兼容的标记的图像。然后,先进的图像处理算法跟踪标记的中心,即使在涉及高伸长率的测试期间仪表标记扭曲,也可以确保准确的应变测量。 视频引伸计的最新进展大多数非接触式引伸计只能进行相对测量,即测量相对于初始距离的位移变化。相比之下,最新的先进视频伸长仪能够进行绝对测量,除了百分比应变外,还可以用绝对位移单位测量延伸。在每次测试开始前,先进的视频伸长仪自动测量仪表长度(绝对位移单位),并使用它来计算应变。这消除了不准确的样品标记所引起的误差。 下一代视频突出器也能够横向应变测量,使其可用于塑料应变比(R值)在金属板测试中的应用。这使得下一代视频引伸计为ASTM E 83标准定义的1型扩展计系统。 克服视频扩展计的局限性使用视频宽松的主要障碍之一是需要使测量对金属样品表面光洁度的宽变化不敏感。金属制品的表面光洁度从热轧钢的亚光黑色变化到不锈钢或铝的明亮饰面。环境光照条件的变化使这个问题更加复杂。这些障碍可以通过使用专用照明系统来克服。另一个潜在的问题是相机和标本之间不需要的气流对光线的折射所产生的噪音,这个问题可以通过精心设计加以克服。 概括新一代非接触式视频引伸计现在能够在广泛的材料测试中取代传统的接触式引伸计。此外,在生产率、易用性和性能方面,非接触式引伸仪比接触式引伸仪有许多优点。 |