引伸計(jì)詳細(xì)說明
引伸計(jì)(extensometer) 是測量構(gòu)件及其他物體兩點(diǎn)之間線變形的一種儀器,通常由傳感器、放大器和記錄器三部分組成。傳感器直接和被測構(gòu)件接觸。構(gòu)件上被測的兩點(diǎn)之間的距離kg2kg2為標(biāo)距,標(biāo)距的變化kg1kg2(伸長或縮短)為線變形。構(gòu)件變形,傳感器隨著變形,并把這種變形轉(zhuǎn)換為機(jī)械、光、電、聲等信息,放大器將傳感器輸出的微小信號放大。記錄器(或讀數(shù)器)將放大后的信號直接顯示或自動(dòng)記錄下來。
引伸計(jì)的種類很多,大致可分為機(jī)械式引伸計(jì)、光學(xué)引伸計(jì)和電磁式引伸計(jì)等。這些引伸計(jì)的靈敏度一般可達(dá)1微米。下面為幾種有代表性的引伸計(jì)。
杠桿式引伸計(jì)
這種引伸計(jì)利用復(fù)合杠桿放大,放大倍數(shù)約為1000。它的標(biāo)距可以選取。這種引伸計(jì)可以固定在構(gòu)件上以測量構(gòu)件變形。它有較高的靈敏度和適應(yīng)性(圖2[杠桿式引伸計(jì)]
馬丁儀
根據(jù)光學(xué)杠桿原理將變形放大。當(dāng)構(gòu)件變形時(shí),可動(dòng)接觸點(diǎn)發(fā)生移動(dòng),使安裝在可動(dòng)棱口的反射鏡轉(zhuǎn)動(dòng)(圖3[馬丁儀示意圖])。此時(shí),可從儀器中的望遠(yuǎn)鏡讀取標(biāo)尺上的數(shù)據(jù)。其放大倍數(shù)[540-174]。一般情況下變形很小,使[kg1][kg1]也很小,故可將放大倍數(shù)寫成[540-175]。改變反射鏡到標(biāo)尺的距離,可以改變放大倍數(shù)。改裝這種儀器的支架后,也可用它測量構(gòu)件表面的轉(zhuǎn)角。當(dāng)變形較大時(shí),變形和支承的旋轉(zhuǎn)角就不成正比。這是此儀器的缺點(diǎn)。
電阻式引伸計(jì)
一種電阻應(yīng)變計(jì)式傳感器,它的應(yīng)用很廣。
電感式引伸計(jì)
由于構(gòu)件變形使鐵心運(yùn)動(dòng),致使線圈電感發(fā)生變化。因此在輸出線圈中產(chǎn)生了電壓。放大并測出這個(gè)電壓,即可換算出構(gòu)件的位移及運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。它不如電阻式引伸計(jì)輕便,但由于其在長時(shí)間測定時(shí)穩(wěn)定性能較好,故適用于常設(shè)的測量裝置(圖5[電感式引伸計(jì)])。
表式引伸計(jì)
標(biāo)距范圍內(nèi)的變形,可通過千分表頂桿傳至表內(nèi)的齒輪放大系統(tǒng)進(jìn)行放大,然后由表盤上的指針讀出(圖1[千分表原理圖]),其靈敏度取決于千分表的靈敏度。
電容式引伸計(jì)
將物體長度的變化轉(zhuǎn)換為電容的變化,再將測得的電容變化量換算成物體的應(yīng)變。由于它在高頻時(shí)基本上沒有滯后現(xiàn)象,故可用于動(dòng)態(tài)載荷的測試,如沖擊力的測定等(圖4[電容式引伸計(jì)])。