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实验室设备的晋级改造对实验机的影响

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3.试验机 标距测量和记录装置。
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橡胶的标距测量是拉伸试验中的一个重要环节,直接影响到试验的准确性。现阶段标距测量方法主要有两种:手动测量和自动测量。 手动测量就是在夹具移动杆边竖直设置一根标尺和两根可在竖直方向上移动的水平标距杆,拉伸试验时,靠目力观察试样上标距的变化,手动控制两根标距杆,使之与试样上的标距同步,同时记录标距杆在标尺上的移动距离。手动测量的误差非常大:其一,目力观察试样标距会引起一定的偏差;其二,靠手动移动标距杆始终无法准确跟踪试样标距变化;其三,试验人员一边移动标距杆,一边很难记录标距值,更无法在试验结束后准确描述应力-应变曲线。
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相比较自动测量标距更有利于对橡胶拉伸性能的检测。许多拉力试验机的自动标距测量装置采用接触式传感器即时测量标距的变化,传感器移动装置的安装位置主要有两种:①安装在夹具上;②试样上。将移动装置安装在夹持器的传感器有一定的局限性。由于橡胶的弹性变形非常大,夹持器的移动距离和试样标距的变化值有很大的差距,所以安装在夹具上的标距传感器比较适合检测弹性变形非常小(如金属材料)试样的拉伸性能,而不能用于检测橡胶拉伸性能。
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另一种安装方式是在夹具移动杆边竖直设置一根光栅尺和两根可在竖直方向上移动、带有小夹子的水平标距杆(俗称:大变形)。这种传感器的安装方式和上面所说的手动测量的使用原理是一致的,只是将标尺改成光栅尺,将手动操作改成由试样带动标距杆移动。安装在标距上的传感器适用于金属或标准厚度橡胶试样的拉伸试验,因为拉伸这些试样时的力值较大,带动标距杆移动的力值与之相比很小,虽然会对试样有一定影响,但不足以影响整个试验的成败。
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但橡胶拉伸性能检测中有一些特殊试样就不能采取接触式传感器进行标距测量,例如医用橡胶手套试样。橡胶手套的主要成分为天然乳胶,拉伸试验过程中所用的拉力值比一般的橡胶制品小,同时GB7543-1996《橡胶医用手套》中规定拉伸性能试验的试样是直接在橡胶医用手套成品上直接裁取的,所以裁取下的试样厚度很小,大约只有0.2mm左右,这样厚度的乳胶试样只需要很小的力值就可以将试样拉伸很长。所以采取接触式标距测量方式对试样拉伸试验会产生很大的影响,影响原因如下:其一,接触试样的标距杆的自重会将试样向下扯,影响拉力测量;其二,标距杆的夹持对被夹持部位的拉伸有一定的影响,使其不能自由拉伸。
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采取非接触式视频引伸计就可以避免上述这些问题,采用摄像的方法对标距的变化进行跟踪就是其中一个方法。试样背景采用黑色粗糙不反光材料(如黑色粗糙绝缘胶布),将标距部分(即两条标距线之间的部分)用对比度高的涂料涂色(若试样颜色较浅则标距用黑色颜料涂满,若试样颜色较深则标距用白色颜料涂满),将摄像头采集的图像输入计算机,调整对比度,使标距边界在计算机上可清晰辨别。在拉伸过程中通过计算机对采集到的图像进行处理,对标距线进行跟踪,实时测试标距值。这种测量方法不仅可以准确地测量出每一时刻的标距值,还不会影响到橡胶的拉伸过程。

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