當(dāng)今的人類社會已經(jīng)步入了信息社會、網(wǎng)絡(luò)化時代，社會生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)都在高速發(fā)展，帶給了我們前所未有的繁榮和發(fā)展機遇。在這樣一個社會大背景下，電子技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展。到２０世紀(jì)５０年代，電子技術(shù)在引伸計領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，出現(xiàn)了電阻應(yīng)變式引伸計、電感式引伸計、電容式引伸計及視頻引伸計等。由于電感式引伸計和電容式引伸計目前在國內(nèi)應(yīng)用還不太廣泛，所以暫不作詳細介紹。
（一）電阻應(yīng)變式引伸計
這是目前應(yīng)用最多的引伸計。常見的電阻應(yīng)變式引伸計有電子引伸計、平均值引伸計和雙側(cè)電子引伸計等。
1、電子引伸計
當(dāng)單側(cè)電子引伸計所測量的線段位于彎曲變形的中性層上時，由于中性層上的彎曲變形為零，此時單側(cè)電子引伸計測不到附加的彎曲變形而只測到純拉伸變形，其測量結(jié)果是準(zhǔn)確的。但偏心是隨機出現(xiàn)的，大多數(shù)情況下單側(cè)電子引伸計沒有安裝在測中性層上的線段位置，所以測得的變形量就不是試樣的純拉伸變形量。這就是單側(cè)電子引伸計的測量結(jié)果極不穩(wěn)定的原因。單側(cè)電子引伸計的使用目前在我國還比較普遍。
2、平均值引伸計
平均值引伸計是在拉伸試樣的對稱兩個側(cè)面上各安裝一只電阻應(yīng)變式引伸計，分別測得兩個側(cè)面上標(biāo)距段內(nèi)的線段變形量，然后輸入電橋電路中得到兩個側(cè)面上所選線段變形的平均值，即得到扣除了彎曲變形之后試樣的純拉伸變形量。這種測量原理是正確的，在國內(nèi)外已經(jīng)逐漸得到應(yīng)用。平均值引伸計的特點是它的左、右兩個引伸計從理論上來講其放大倍數(shù)應(yīng)該完全相同，實際生產(chǎn)中是經(jīng)過挑選使得兩個引伸計的性能相近。另外此種引伸計的價格較高、橫向尺寸較大、零件數(shù)比單側(cè)電子引伸計要多一倍、質(zhì)量較大和安裝較麻煩，這些是它的不足之處。
3、雙側(cè)電子引伸計
雙側(cè)電子引伸計是一種電阻應(yīng)變式引伸計，它的特點是感受試樣變形的兩個刀刃不是測量試樣一側(cè)表面線段的變形量，而是安裝在試樣對稱兩側(cè)的，并且是分別安裝在試樣標(biāo)距段的兩端橫截面上，即它是在測量標(biāo)距段內(nèi)部的一根斜線的變形量。由于采用了這樣的設(shè)計，它不僅能扣除偏心拉伸的彎曲變形而得到純拉伸變形量，還能改變標(biāo)距長度，既可用彈簧拉鉤夾具裝卡，又能用橡皮筋裝卡，這是它與其他電子引伸計的不同之處。
（二）視頻引伸計
視頻引伸計屬于非接觸式引伸計，它利用亞像素法原理測量拉伸試樣的變形量，可同時測量縱向和橫向兩個方向的變形量，其測量范圍由鏡頭焦距決定，配備不同焦距的多個鏡頭可獲得多個量程。視頻引伸計在應(yīng)用上的特點是：①適用于金屬薄板的塑性應(yīng)變比（r值）及硬化指數(shù)（n值）等力學(xué)性能的測試；②可用于一般引伸計不能測量的金屬箔、塑料膜等材料的變形量測量；③由于能夠測量整個試驗過程中的變形量，所以能自動測量真實應(yīng)變、斷后伸長率及總伸長率；④可任意設(shè)定原始標(biāo)距，標(biāo)距誤差對應(yīng)變測量不產(chǎn)生任何影響。在應(yīng)用視頻引伸計時，試驗機夾頭的同軸度誤差和試件夾持部分與標(biāo)距部分的同軸度誤差是必需要考慮的問題。
(三)自動引伸計
自動引伸計由兩對工作臂和一個主體組成。工作臂執(zhí)行自動裝卡于試樣、定位標(biāo)距和傳遞試樣變形量的工作。主體中的測量系統(tǒng)可由光柵、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、電阻應(yīng)變測量元件及電感測微頭等組成。軸向自動引伸計的標(biāo)距是可以自由設(shè)定的，最小標(biāo)距為１０ｍｍ。變形量可達５０～２００ｍｍ，最高可達５０８ｍｍ（含標(biāo)距）。橫向自動引伸計的行程可以達到４５ｍｍ（標(biāo)距）。自動引伸計裝卡到試樣上的過程，即是測量試樣橫向尺寸的過程。自動引伸計的分辨力一般為0.001ｍｍ（無論是軸向或是橫向變形測量）。自動引伸計要求的試驗條件比較嚴(yán)格。在滿足其特定條件時，它得出的試驗結(jié)果比較好；但在不滿足其工作條件時（例如試樣有微小初始彎曲），它將無法準(zhǔn)確測量出試樣的變形量。
總之，隨著對測量精度要求的提高，拉伸變形單邊測量的方法必然會被雙邊測量所代替；未來的引伸計將向更加自動化、數(shù)字化、精確化和遙測遙控方向發(fā)展。 |
