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橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)的標(biāo)距測量和記錄裝置剖析

更新時間:2021-05-17      點(diǎn)擊次數(shù):2247
   橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)采用直流伺服電機(jī)及調(diào)速系統(tǒng)一體化結(jié)構(gòu)驅(qū)動同步帶減速機(jī)構(gòu),經(jīng)減速后帶動絲杠副進(jìn)行加載。電氣部分包括負(fù)荷測量系統(tǒng)和變形測量系統(tǒng)組成。所有的控制參數(shù)及測量結(jié)果均可在大屏幕液晶上實(shí)時顯示,并具有過載保護(hù)、位移測量等功能。適用于橡膠、塑料、等產(chǎn)品的拉伸、剝離、撕裂、等性能測試,能保存多次試驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果,具有曲線顯示,查詢等必要功能。
  橡膠的標(biāo)距測量是拉伸試驗(yàn)中的一個重要環(huán)節(jié),直接影響到試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。現(xiàn)階段標(biāo)距測量方法主要有手動測量和自動測量兩種。手動測量就是在夾具移動桿邊豎直設(shè)置一根標(biāo)尺和兩根可在豎直方向上移動的水平標(biāo)距桿,拉伸試驗(yàn)時,靠目力觀察試樣上標(biāo)距的變化,手動控制兩根標(biāo)距桿,使之與試樣上的標(biāo)距同步,同時記錄標(biāo)距桿在標(biāo)尺上的移動距離。手動測量的誤差非常大:
  1.目力觀察試樣標(biāo)距會引起一定的偏差;
  2.靠手動移動標(biāo)距桿始終無法準(zhǔn)確跟蹤試樣標(biāo)距變化;
  3.試驗(yàn)人員一邊移動標(biāo)距桿,一邊很難記錄標(biāo)距值,更無法在試驗(yàn)結(jié)束后準(zhǔn)確描述應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
  相比較自動測量標(biāo)距更有利于對橡膠拉伸性能的檢測。現(xiàn)在許多拉力試驗(yàn)機(jī)的自動標(biāo)距測量裝置采用接觸式傳感器即時測量標(biāo)距的變化,傳感器移動裝置的安裝位置主要有兩種:安裝在夾具上和試樣上。
  將移動裝置安裝在夾持器的傳感器有一定的局限性。由于橡膠的彈性變形非常大,夾持器的移動距離和試樣標(biāo)距的變化值有很大的差距,所以安裝在夾具上的標(biāo)距傳感器比較適合檢測彈性變形非常小(如金屬材料)試樣的拉伸性能,而不能用于檢測橡膠拉伸性能。
  另一種安裝方式是在夾具移動桿邊豎直設(shè)置一根光柵尺和兩根可在豎直方向上移動、帶有小夾子的水平標(biāo)距桿。這種傳感器的安裝方式和上面所說的手動測量的使用原理是一致的,只是將標(biāo)尺改成光柵尺,將手動操作改成由試樣帶動標(biāo)距桿移動。安裝在標(biāo)距上的傳感器適用于金屬或標(biāo)準(zhǔn)厚度橡膠試樣的拉伸試驗(yàn),因?yàn)槔爝@些試樣時的力值較大,帶動標(biāo)距桿移動的力值與之相比很小,雖然會對試樣有一定影響,但不足以影響整個試驗(yàn)的成敗。
  但橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)的橡膠拉伸性能檢測中有一些特殊試樣就不能采取接觸式傳感器進(jìn)行標(biāo)距測量,如醫(yī)用橡膠手套試樣。橡膠手套的主要成分為天然乳膠,拉伸試驗(yàn)過程中所用的拉力值比一般的橡膠制品小,同時GB規(guī)定拉伸性能試驗(yàn)的試樣是直接在橡膠醫(yī)用手套成品上直接裁取的,所以裁取下的試樣厚度很小,大約只有0.2mm左右,這樣厚度的乳膠試樣只需要很小的力值就可以將試樣拉伸很長。所以采取接觸式標(biāo)距測量方式對試樣拉伸試驗(yàn)會產(chǎn)生很大的影響,影響原因其一是接觸試樣的標(biāo)距桿的自重會將試樣向下扯,影響拉力測量;其二為標(biāo)距桿的夾持對被夾持部位的拉伸有一定的影響,使其不能自由拉伸。
  采取非接觸式視頻引伸計(jì)就可以避免上述這些問題,采用攝像的方法對標(biāo)距的變化進(jìn)行跟蹤就是其中一個方法。試樣背景采用黑色粗糙不反光材料,將標(biāo)距部分用對比度高的涂料涂色,將攝像頭采集的圖像輸入計(jì)算機(jī),調(diào)整對比度,使標(biāo)距邊界在計(jì)算機(jī)上可清晰辨別。在拉伸過程中通過計(jì)算機(jī)對采集到的圖像進(jìn)行處理,對標(biāo)距線進(jìn)行跟蹤,實(shí)時測試標(biāo)距值。這種測量方法不僅可以準(zhǔn)確地測量出每一時刻的標(biāo)距值,還不會影響到橡膠的拉伸過程。
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