数显引伸计

[font=宋体][color=#444444]视频引伸计作为一个新兴的应变测量工具已经慢慢进入力学测量领域，早期主要是因为价格过于昂贵，而且普及率不高，国内有机会接触的人就更少。国内一直缺乏视频引伸计的计量标准，即便是意见稿我也没看出针对视频引伸计有任何特殊的计量方法，可能是都没怎么接触过。我们研究视频引伸计已经将近十年，接触的都是国外最前沿的视频引伸计开发工程师，最早是在试样上画标记，现在最新的都不用这样操作了，最近看到很多人提及视频引伸计的检定问题，所以写了这个帖子希望能帮助对视频引伸计的计量的理解。视频引伸计和传统引伸计一样，把视频引伸计跟踪的标距设定为引伸计标定仪微分头的移动杆就好了，根据0.5级精度的要求，绝对[url=http://www.gfjl.org/thread-175264-1-1.html][color=#444444]误差[/color][/url]1.5微米或者0.5%，通常第一个监测点肯定是选绝对误差，比如第一个点0.2毫米（200微米）假设选0.5%的话那么误差不能超过1微米，这种情况当然选1.5微米，那么计量视频引伸计的第一步就静止看视频引伸计的数值波动是否超过了1.5微米，假设波动都超过了这个值那么肯定是第一个点的精度要求超过了，市面上的视频引伸计估计大都检不过，包括进口的。第二是物距，也就是视频引伸计与引伸计标定仪的摆放距离，因为通常市面上的视频引伸计镜头与单反相机的结构是一样的，物体摆得近那么成像就大，物体摆得远成像就小，成像大自然就清晰（也就是有效像素高）自然精度就高，所以摆放距离必须和实际应用一致，也就是视频引伸计的视野（通常我们用的是轴向区域），也就是在视频引伸计里面看到当前物距下尺子的长度（拿把尺子放在物距位置），否则检定的时候是小视野实际使用又是大视野就属于作弊行为，因为小视野精度高，大视野精度低，当然还有其他的镜头，这个这里不多提及，只说常用的，但是无论任何镜头都是有物距这一说，也就导致视频引伸计里面也有物距和视野的参数。综上所述，视频引伸计的计量与常规引伸计无异，如果按照标准走的话。但是实际是视频引伸计和其他引伸计的区别在于软件算法，也就是视频引伸计的大脑，算法是无法简单检定的（就像拉力机只检测个最大力，对于软件求取屈服或者其他结果就不计量了），这里主要针对不做标记的视频引伸计，当然做标记（在试样上画标距线）的视频引伸计还有其他问题，在下面一节提及，这里说的算法主要用于识别设定目标区域（也就是试样标距位置），即便目标变形严重（跟人脸识别类似，虽然是同一人但是每次是有差别的），算法必须要找到正确的几何中心，但是计量的时候微分头杆跟拉伸中的试样是有明显区别的，所以此检定仅仅能说明对于外形不变的物体的测量具备精度，不能说明在测量变化的物体的时候具备同样的精度，唯一的检定方法只能与全自动引伸计得出的数据进行比对，此方法与检定摆锤冲击用标样类似。通常做标记（在试样上画标距线）的视频引伸存在的问题是物体拉伸或者其他变形导致引伸计的物距产生变化，而视频引伸计是无法知道的，就像同一张照片里面和人一样高的远处的山在视频引伸计测量里高度是一样的，当然还有其他办法解决，仅举例说明为什么计量视频引伸计不能跟传统引伸计一样。可以看出视频引伸计不能传统方法检验尺子一样的检定，最直接的方式是用标样做比对，也是最准确的。[/color][/font][font=宋体] [/font]

引伸计是用来测量试样微小伸缩变形的装置，一般装配在试验机上。它一般由三个基本部分组成，即感受变形部分；传递和放大部分；显示部分。适用于试验一些延展性很小变化细微的材料。 引伸计的构造原理是由一个千分表和一套利用球铰作为支点组成的杠杆机构构成。将试样卡紧，使上、下标距叉与试样联成一体。在拉力作用下，试样伸长。在试样变形过程中，其上标距叉不发生转动，而下标距叉由于球铰的作用转动了一微小角度。通过球铰中心至千分表测杆轴线的距离等于球铰中心至试样轴线距离的多倍。所以，千分表的变形读数也就变为试样轴线在标距内伸长的多倍。由于千分表的放大倍数为1000，故该引伸计的放大倍数为2000。也就是球铰式引伸计千分表长针走动一格时，试样伸长了1/2000mm。这样就达到了放大显示的作用。操作步骤和注意事项 1、根据所测量试样尺寸的实际需要，调整引伸计标距。使引伸计的标距等于所测量试样要求的标距。 2、将试样安装在万能试验机的上、下夹头中。进行材料的弹性模量测试时，可对试样施加一定的初载荷F0（相应于弹性变形载荷的5％～10％）。然后把引伸计小心地装在试样上，检查调整引伸计与试样的接触松紧是否适宜，表盘指针转动是否灵活。 3、确认测试系统安装正确后，便可进行正式试验。 4、注意事项 1）引伸计安装在试样上时，应尽可能地使仪表的纵向对称平面与试样轴线处在同一平面内，不得使标距叉发生明显的左右倾斜。 2）试样的实际变形，绝对不允许超出引伸计的量程，否则引伸计就会损坏。

双侧电子引伸计的测量原理 下图是双侧电子引伸计结构简图。从图中可看出，双侧电子引伸计感受试样变形的刀刃是与试样对称两侧的a点及d点接触，即是在测量试样标距L内部的ad两点联线的伸长，当试样标距L发生纯粹拉伸伸长ΔL 时(假设无偏心拉伸影响)，ad的伸长与ΔL有恒定的函数关系(这个关系可在引伸计与材料试验机作联机“校准”时自动建立)。在实际的拉伸试验中，通常与纯粹拉伸变形同时发生的偏心拉伸产生的纯弯曲变形在ad线段中的ao部分产生伸长(或缩短)变形，而od部分产生缩短(或伸长)变形，由于对称性，这两部分变形的数值相等和符号相反，它们的代数和为零，即是纯弯曲变形不会使ad线段的长度发生变化，这就是双侧电子引伸计能避免偏心拉伸中的弯曲影响而测到纯粹拉伸变形的原理。