引伸計(jì)是用來(lái)測(cè)量構(gòu)件及其他物體兩點(diǎn)之間線變形的一種儀器重要組成部分，通常由傳感器建言直達、放大器和記錄器 3 部分組成多元化服務體系。
傳感器直接和被測(cè)構(gòu)件接觸還不大，構(gòu)件上被測(cè)兩點(diǎn)之間的距離 l 為標(biāo)距最為突出，標(biāo)距的變化 Δl（伸長(zhǎng)或縮短）為線變形提升。構(gòu)件變形，傳感器隨著變形體系流動性，并把這種變形轉(zhuǎn)換為機(jī)械探索創新、光、電實現了超越、聲等信息配套設備，放大器將傳感器輸出的微小信號(hào)放大，記錄器（或讀數(shù)器）將放大后的信號(hào)直接顯示或自動(dòng)記錄下來(lái)相對開放。
引伸計(jì)的種類很多，依據(jù)測(cè)量?jī)?nèi)容和工作原理的不同脫穎而出，可以劃分成各種各樣的引伸計(jì)拓展應用。依據(jù)測(cè)量原理的不同，引伸計(jì)大致可分為機(jī)械式引伸計(jì)結構、電子引伸計(jì)管理、視頻引伸計(jì)、激光引伸計(jì)能力建設、全自動(dòng)引伸計(jì)等模樣。
1. 機(jī)械式引伸計(jì)
機(jī)械式引伸計(jì)主要以球鉸式引伸計(jì)為主，被廣泛地使用服務。球鉸式引伸計(jì)是胡國(guó)華于 1977 年設(shè)計(jì)發(fā)明的很重要，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便覆蓋，至今仍然被廣泛應(yīng)用于拉伸性能試驗(yàn)中異常狀況。
球鉸式引伸計(jì)通過(guò) 4 個(gè)頂尖螺釘安裝在試樣上，上標(biāo)距叉和下標(biāo)距叉處都是前、后各一個(gè)頂尖螺釘應用創新，如圖 1 所示提高。
圖 1 球鉸式引伸計(jì)的工作原理示意圖
當(dāng)試樣標(biāo)距 l 伸長(zhǎng) Δl 時(shí)，上標(biāo)距叉可看成不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的特性，而下標(biāo)距叉以球鉸為中心轉(zhuǎn)動(dòng)一微小角度交流，在千分表上就可反映出試樣的伸長(zhǎng)量。由于千分表軸線至球鉸心的距離是試樣軸線至球鉸心距離的兩倍提供堅實支撐，所以試樣的伸長(zhǎng)量為 Δl 時(shí)千分表的讀數(shù)是 2Δl還不大。
2. 電子引伸計(jì)
近年來(lái)伴隨計(jì)算機(jī)時(shí)代的快速發(fā)展，出現(xiàn)了另外一種新型引伸計(jì)———電子引伸計(jì)簡單化。電子引伸計(jì)包括：電阻式引伸計(jì)選擇適用、電容式引伸計(jì)、電感式引伸計(jì)等設計。
電子引伸計(jì)將應(yīng)變信號(hào)采集到計(jì)算機(jī)里業務指導，使其同材料應(yīng)力同步顯示，相比機(jī)械引伸計(jì)就此掀開，其降低了人為讀數(shù)誤差長足發展，提高了測(cè)量準(zhǔn)確度。由于電子引伸計(jì)具有價(jià)格實(shí)惠穩步前行、便于安裝等優(yōu)勢(shì)結構不合理，且易與電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、電子傳感器等配合聯(lián)機(jī)使用逐步改善，電子引伸計(jì)被國(guó)內(nèi)外的相關(guān)行業(yè)廣泛地使用意見征詢。
2.1 電阻式引伸計(jì)
電阻式引伸計(jì)是一種電阻應(yīng)變式傳感器，應(yīng)用最為廣泛大大提高。電阻應(yīng)變式引伸計(jì)的測(cè)量原理主要是依據(jù)黏貼在引伸計(jì)彈性元件上的應(yīng)變片電阻產(chǎn)生變化的必然要求，通過(guò)變換電路轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)采集與應(yīng)力同步顯示來(lái)測(cè)量應(yīng)變取得了一定進展，電阻應(yīng)變式引伸計(jì)安裝示意圖如圖 2 所示完善好。
圖 2 電阻應(yīng)變式引伸計(jì)安裝圖
2.2 電容式引伸計(jì)
電容式引伸計(jì)是將物體長(zhǎng)度的變化轉(zhuǎn)換為電容的變化，再將測(cè)得的電容變化量換算成物體的應(yīng)變積極參與。由于其在高頻時(shí)基本上沒(méi)有滯后現(xiàn)象問題分析，故可用于動(dòng)態(tài)載荷的測(cè)試，如沖擊力的測(cè)試等交流研討，電容式引伸計(jì)如圖 3 所示更加完善。
圖 3 電容式引伸計(jì)示意圖
2.3 電感式引伸計(jì)
電感式引伸計(jì)的原理主要是構(gòu)件變形使鐵心運(yùn)動(dòng)，使得線圈電感發(fā)生變化建設應用，因此在輸出線圈中產(chǎn)生了電壓資源配置，放大并測(cè)出這個(gè)電壓信息，即可換算出構(gòu)件的位移及運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
電感式引伸計(jì)如圖 4 所示大力發展，其不如電阻式引伸計(jì)輕便豐富內涵，但由于其在長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試時(shí)具有較好的穩(wěn)定性，故適用于常設(shè)的測(cè)量裝置產能提升。電阻應(yīng)變式引伸計(jì)適應性，是目前應(yīng)用最多的引伸計(jì)。常見(jiàn)的電阻應(yīng)變式引伸計(jì)有單側(cè)電子引伸計(jì)充分發揮、平均值引伸計(jì)發展成就、雙側(cè)電子引伸計(jì)等。
圖 4 電感式引伸計(jì)示意圖
2.4 測(cè)量誤差
電子引伸計(jì)的測(cè)量誤差對(duì)拉伸試驗(yàn)結(jié)果會(huì)有影響重要方式，不同的影響因素開展面對面，產(chǎn)生不同的應(yīng)變測(cè)量誤差，測(cè)量結(jié)果直接影響到規(guī)定非（總）比例延伸強(qiáng)度的測(cè)試準(zhǔn)確度非常重要。
3. 視頻引伸計(jì)
視頻引伸計(jì)是利用亞像素法原理測(cè)量試樣變形的進一步提升，核心是圖像傳感器（Charge-coupled Device，CCD) 感光元件營造一處，將光強(qiáng)度按一定比例轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出改革創新。因此，可以用非接觸方式同時(shí)測(cè)量縱向和橫向兩個(gè)方向的變形量取得顯著成效，其測(cè)量范圍由鏡頭焦距決定新模式，配備不同焦距的鏡頭，可獲得各種測(cè)量范圍的量程不容忽視。
3.1 測(cè)量原理
視頻引伸計(jì)測(cè)量系統(tǒng)主要由光源部分組織了、CCD 攝像頭、圖像采集器說服力、圖像處理服務為一體、計(jì)算機(jī)和檢測(cè)軟件等組成。測(cè)試試樣在無(wú)影光源照射下逐漸顯現，首先經(jīng)過(guò) CCD 感光攝像，由圖像采集器提取試樣宏觀變形系統穩定性，再經(jīng)圖像處理對(duì)比和計(jì)算變形量拓展基地，輸出應(yīng)變信號(hào)給計(jì)算機(jī)，此時(shí)從力傳感器上同步傳輸應(yīng)力信號(hào)給計(jì)算機(jī)實力增強，由計(jì)算機(jī)將應(yīng)變信號(hào)和應(yīng)力信號(hào)合成輸出應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線體系流動性。
視頻引伸計(jì)的測(cè)量原理如圖 5 所示。
圖 5 視頻引伸計(jì)測(cè)量原理示意圖
CCD 成像技術(shù)檢測(cè)拉伸變形量時(shí)帶來全新智能，刻畫(huà)在拉伸材料上的標(biāo)志線的位移測(cè)量精度直接影響到拉伸變形量的計(jì)算實現了超越，利用 CCD 接收標(biāo)志線圖像時(shí)，由于 CCD 光敏元的感光程度有所差異以及標(biāo)志線本身的離散性，導(dǎo)致 CCD 在標(biāo)志線信號(hào)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生抖動(dòng)性起伏橋梁作用，出現(xiàn)毛刺或異常點(diǎn)長遠所需，產(chǎn)生隨機(jī)噪聲，從而影響插值的效果求得平衡。同時(shí)紮實做，通過(guò)小波變換對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行去噪處理，起到了濾除高頻噪聲至關重要、平滑輸出曲線的效果提供深度撮合服務。同時(shí)，采用最小二乘法進(jìn)行曲線擬合的發生，使位移精度達(dá)到了 CCD 光敏元尺寸的 1 /10組成部分。
3.2 發(fā)展情況
德國(guó) Zwick、美國(guó) Instron新的動力、日本 Shimadzu 和英國(guó) Imetrum 公司先后開(kāi)發(fā)了系列視頻引伸計(jì)產(chǎn)品的過程中，在技術(shù)上都達(dá)到了比較高的水平。其中廣泛認同，德國(guó) Zwick 公司和美國(guó) Instron 公司走在了最前列國際要求，在中國(guó)市場(chǎng)的占有率比較高，而且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理鍛造，操作簡(jiǎn)便競爭激烈，功能齊全，外觀質(zhì)量高改善。而國(guó)內(nèi)視頻引伸計(jì)生產(chǎn)廠家尚處于起步階段空白區，技術(shù)指標(biāo)少，科技含量較低信息化。近幾年形勢，隨著高新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，國(guó)內(nèi)對(duì)材料應(yīng)變檢測(cè)的要求也越來(lái)越高取得明顯成效。目前約定管轄，市場(chǎng)上的視頻引伸計(jì)均采用 CCD 作為光電傳感器，對(duì)材料拉伸變形量進(jìn)行非接觸測(cè)量創新的技術，并且采用大量的圖像處理算法對(duì)采集得到的圖像進(jìn)行處理發揮，以得到滿意的力 - 變形曲線。
來(lái)源：天氏庫(kù)力 發(fā)布日期
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