CN101620048A - 一种泡沫材料断裂伸长率的测量方法及专用设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低强度泡沫材料断裂伸长率的测量方法及专用设备，其特点是它包括如下工艺步骤：首先把试样冲裁成测量标准要求的哑铃形状，在其中部宽度均匀的区域划两条平行线，并测量其距离；把试样在拉力试验机的夹具上夹好，在试样旁边设置一把刻度尺，在拉力试验机的基座和机头上各设置一个摄像头；在拉伸的同时对拉伸的整个过程进行摄像并存储在电脑上；在电脑上找到断裂瞬间两条划线所对应的刻度，计算材料的断裂伸长率；不需采用引伸计，从而使材料的测量结果精确，因为采用视频录像的方法，没有在试样上施加拉抻之外的其他人为的作用力，所以拉伸状态是自然的，可以反应材料本身的特性。
Description
技术领域：
本发明涉及材料断裂伸长率的测量方法，具体地讲是一种低强度泡沫材料断裂伸长率的测量方法及专用设备。
背景技术：
目前，采用拉力试验机测量材料的断裂伸长率时，通常需要把试样冲裁成哑铃形状，以防止材料因夹持而产生测量误差。所以需要在试样的中间区域划线，然后把引伸计固定在划线位置，通过引伸计来了解拉伸过程中划线区域内的材料的长度变化。
但是，有很多泡沫类的材料，本身的强度很低，引伸计很难在试样上固定，而且也会影响材料的测量结果。
发明内容：
本发明的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种低强度泡沫材料断裂伸长率的测量方法。
本发明的另一目的提供一种低强度泡沫材料断裂伸长率的专用设备。
主要解决现有的低强度泡沫材料断裂伸长率测量时引伸计很难在试样上固定而影响材料的测量结果等问题。
本发明的技术方案是：一种泡沫材料断裂伸长率的测量方法，其特殊之处在于它包括如下工艺步骤：
a试样准备，首先把试样冲裁成测量标准要求的哑铃形状，在其中部宽度均匀的区域划两条平行线，并测量其距离；
b试样及装置设置，把试样在拉力试验机的夹具上夹好，在试样旁边设置一把刻度尺，在拉力试验机的基座和机头上各设置一个摄像头，两个摄像头的镜头分别与试样上的两条划线相对应，并且刻度尺上与划线所对应的刻度也在摄像头的视野之内；
c拉伸和摄像，试样在拉力试验机上开始拉伸，同时对拉伸的整个过程进行摄像，并摄像头采集的视频资料存储在电脑上；
d测量计算，把视频资料从电脑上调出来，在屏幕上显示，找到断裂瞬间两个摄像头所采集的图像信息，读取此刻两条划线所对应的刻度，用两个刻度相减得到材料断裂时划线之间的距离，该距离减去拉伸之前划线之间的距离得到断裂伸长，断裂伸长除以拉伸之前划线之间的距离，得到材料的断裂伸长率。
实现上述测量方法的专用设备，它包括拉力试验机，拉力试验上有上夹具和下夹具，上夹具和下夹具用于夹持试样，其特殊之处在于在试样的一侧设置刻度尺，在基座和机头上分别设摄像头，两个摄像头的镜头分别与对应试样上的两条划线相对应，确保拉伸过程中两条划线一致在摄像头的视野之内；以及存储摄像头所摄录视频资料的电脑，该电脑包含显示设备，以及显示视频资料所必须的软件。
为了提高读数的精确度，在试样和刻度尺之间设置一片半透明的镜子，试样与刻度尺互为镜像，摄像头和刻度尺位于镜子的同侧，因此刻度尺与试样在摄像头拍摄的图像上重叠，可以提高读数的便利性和准确度。
本发明所述的一种泡沫材料断裂伸长率的测量方法及专用设备与已有技术相比具突出的实质性特点和显著进步：1、不采用引伸计，从而解决了引伸计在低强度泡沫材料试样上很难固定的问题，使材料的测量结果精确；2、因为电脑把视频资料存储起来，可以事后逐帧分析，所以时间上可以精确把握断裂瞬间的拉伸情况；3、因为采用视频录像的方法，没有在试样上施加拉抻之外的其他人为的作用力，所以拉伸状态是自然的，可以反应材料本身的特性。
附图说明：
图1是本发明用摄像头直接摄录刻度尺和试样的示意图；
图2是本发明用摄像头借助半透明的镜子摄录刻度尺和试样的示意图。
具体实施方式：
为了更好地理解与实施，下面结合附图给出具体实施例详细说明本发明一种泡沫材料断裂伸长率的测量方法及专用设备。
实施例1，参见图1，首先把试样1冲裁成测量标准要求的哑铃形状，在其中部宽度均匀的区域划两条间距50mm(根据所依据的标准和所使用的取样工具可以不同)的平行线，把试样1在拉力试验机的上、下夹具上夹好，在试样1的旁边设置一把刻度尺2，同时在拉力试验机的基座和机头上各设置一个摄像头3，分别用来对试样上的两条划线所对应的刻度进行摄像，调整摄像头的位置，确保试样1上的划线和刻度尺上的刻度都能被摄录成清晰的画面，需要的时候可通过照明装置增加试样和刻度尺的亮度，让下面的划线位于下面的摄像头3视野的下部，上面的划线位于上面的摄像头3视野的上部，以此确保在拉伸过程中划线不会移动到摄像头的视野之外；
把摄像头的信号接入到电脑上，在开始拉伸前先开启摄像头的录像，在试样断裂后停止摄像头的录像；试验结束后，调取两个摄像头所摄录的影像资料，读取开始拉伸前试样上的划线所对应的刻度，计算划线之间的宽度，寻找试样断裂前的最后一帧图像，读取试样上的划线所对应的刻度，计算划线之间的距离；把断裂前最后一帧图像上划线之间的距离减去拉伸之前试样上划线之间的距离得到断裂伸长，断裂伸长除以开始拉伸前划线之间的距离，得到该材料的断裂伸长率。
实施例2，参见图2，首先把试样1冲裁成测量标准要求的哑铃形状，在其中部宽度均匀的区域划两条间距50mm(根据所依据的标准和所使用的取样工具可以不同)的平行线，把试样1在拉力试验机的上、下夹具上夹好；在试样1前面与试样1平行的位置上设置一片半透过半反射的平面镜子4，然后在与试样1和镜子4对称的位置设置一把刻度尺2，在拉力试验机的基座和机头上各设置一个摄像头3，确保视野中出现试样1和刻度尺2相重合的清晰影像，在需要的时候对试样1和刻度尺2进行照明以提高亮度，并且确保在上面的摄像头的视野中，试样上的划线位于视野的上部；下面的摄像头的视野中，试样上的划线位于视野的下部，以此防止拉伸过程中试样上的划线移动到摄像头的视野之外。
与实施例1的数据读取方法相同，但是因为试样上的划线与刻度尺上的刻度在视野中重合，所以可提高读数的便利性和准确性。
本发明的一种泡沫材料断裂伸长率的测量方法及专用设备，因为电脑把录像资料存储起来，可以事后逐帧分析，所以时间上可以精确把握断裂瞬间的拉伸情况；因为采用视频录像的方法，没有在试样上施加拉抻之外的其他认为的作用力，所以拉伸状态是自然的，可以反应材料本身的特性。
Claims (3)
1、一种泡沫材料断裂伸长率的测量方法，其特征在于它包括如下工艺步骤：
a试样准备，首先把试样冲裁成测量标准要求的哑铃形状，在其中部宽度均匀的区域划两条平行线，并测量其距离；
b试样及装置设置，把试样在拉力试验机的夹具上夹好，在试样旁边设置一把刻度尺，在拉力试验机的基座和机头上各设置一个摄像头，两个摄像头的镜头分别与试样上的两条划线相对应，并且刻度尺上与划线所对应的刻度也在摄像头的视野之内；
c拉伸和摄像，试样在拉力试验机上开始拉伸，同时对拉伸的整个过程进行摄像，并将摄像头采集的视频资料存储在电脑上；
d测量计算，把视频资料从电脑上调出来，在屏幕上显示，找到断裂瞬间两个摄像头所采集的图像信息，读取此刻两条划线所对应的刻度，用两个刻度相减得到材料断裂时划线之间的距离，该距离减去拉伸之前划线之间的距离得到断裂伸长，断裂伸长除以拉伸之前划线之间的距离，得到材料的断裂伸长率。
2、实现权利要求1的测量方法的专用设备，它包括拉力试验机，拉力试验机上有上夹具和下夹具，上夹具和下夹具用于夹持试样(1)，其特征在于在试样(1)的一侧设置刻度尺(2)，在基座和机头上分别设摄像头(3)，两个摄像头(3)的镜头分别与试样(1)上的两条划线相对应；以及能存储和显示摄像头(3)所摄录视频资料的电脑。
3、根据权利要求2所述的专用设备，其特征在于所述的试样(1)和刻度尺(2)之间设半透明的镜子(4)，试样(1)与刻度尺(2)互为镜像，摄像头(3)和刻度尺(2)位于镜子(4)的同侧，刻度尺(2)与试样(1)在摄像头(3)拍摄的图像上重叠。
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