CN105674944B - 一种在介质环境中直接测量试样应变的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在介质环境中直接测量试样应变的方法，其包括：步骤a，对样品进行重新设计；步骤b，测量两个所述凸台之间的间距，并将所述样品固定在牵引装置上；步骤c，将引导卡具的一端卡接固定在所述凸台上，另一端固定刚性的引导杆，并使所述引导杆与所述样品平行，将所述引导杆插入位移传感器中，且插入部分在所述位移传感器的测量范围内；步骤d，将所述样品置于介质环境中，启动所述牵引装置对所述样品进行牵引，记录所述位移传感器的测量值；步骤e，计算所述样品的应变值。这样，(通过所述凸台)可以对需要测量部位进行直接测量，与间接测量方法相比，该测量方法更直接、测量数据精度高。

Description

一种在介质环境中直接测量试样应变的方法

技术领域

本发明涉及应变测量技术领域，特别涉及一种在介质环境中直接测量试样应变的方法。

背景技术

核电站压力容器、一回路主管道等反应堆关键部件长期工作在高温高压水介质及交变载荷的环境中可发生腐蚀疲劳失效，因此需要开展腐蚀疲劳试验研究。腐蚀疲劳试验要求样品在腐蚀介质中开展应变控制疲劳试验，需要实时测量试样的应变。

但由于腐蚀介质具有高温、高压及腐蚀性，无法应用常规的引伸计来测量试样的应变，因此试验难度较大。目前常用的方法有：先在非介质环境下(如：室温空气下)试验建立应变-试验机位移的关系公式，然后通过间接的换算，将测得的位移换算成应变；测量试样“实际测量部位”的应变，然后再通过在非介质环境下试验建立的关系公式，将测量的值换算成“需要测量部位”的应变。

但间接方法都存在着较大的缺陷，因为：换算公式通常通过在非介质下的测试数据建立的，将公式应用在高温、高压或其他腐蚀性介质下时，由于材料自身状态及应力状态受到改变，因此会造成不小的计算误差；疲劳变形机制复杂，在试样的变形过程中不仅有弹性变形还有塑性变形，此外疲劳过程还存在循环硬化/软化；因此不论是测得的位移值还是测得的“实际测量部位”的应变，均与“需要测量部位”应变无明确的一一对应关系。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种在介质环境中直接测量试样应变的方法，用以克服上述技术缺陷。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，提供一种在介质环境中直接测量试样应变的方法，其包括：

步骤a，对样品进行重新设计，在原样品的基础上，在需要测量部位两端增加两个凸台；

步骤b，测量两个所述凸台之间的间距，并将所述样品固定在牵引装置上；

步骤c，将引导卡具的一端卡接固定在所述凸台上，另一端固定刚性的引导杆，并使所述引导杆与所述样品平行，将所述引导杆插入位移传感器中，且插入部分在所述位移传感器的测量范围内；

步骤d，将所述样品置于介质环境中，启动所述牵引装置对所述样品进行牵引，记录所述位移传感器的测量值；

步骤e，计算所述样品的应变绝对值，并根据所述样品被拉伸或被压缩，确定应变值为正值或负值。

较佳的，所述步骤a中，所述在需要测量部位的两端增加凸台，为对所述样品进行加工时，直接在所述样品需要测量部位的两端加工出两个所述凸台。

较佳的，两个所述凸台与所述样品是分体的。

较佳的，所述步骤b中，两个所述凸台之间的间距，为一个所述凸台的内侧端面与另一个所述凸台的外侧端面之间的距离。

较佳的，所述步骤c中，所述位移传感器为LVDT位移传感器。

较佳的，所述引导卡具、所述引导杆和所述位移传感器均有两个，分别对应两个所述凸台。

较佳的，所述步骤d中，所述位移传感器的测量值，为一个所述位移传感器在所述样品被牵引前的读数do₁、在所述样品被牵引后的读数do₂，以及另一个所述位移传感器在所述样品被牵引前的读数dt₁、在所述样品被牵引后的读数dt₂。

较佳的，所述步骤e中，所述应变绝对值的计算公式为：

式中，s为所述样品的应变绝对值，do₁、do₂分别为一个位移传感器在样品被牵引前、被牵引后的读数；dt₁、dt₂分别为另一个位移传感器在样品被牵引前、被牵引后的读数；l为两所述凸台之间的间距。

较佳的，所述步骤d中，在所述牵引装置对所述样品进行牵引前，将两个所述位移传感器的读数校准为相同值，并分别记录两个所述位移传感器在所述样品被牵引后的读数do、dt。

较佳的，所述步骤e中，所述应变绝对值的计算公式为：

式中，s为所述样品的应变绝对值，do、dt分别为两个位移传感器在样品被牵引后的读数；l为两所述凸台之间的间距。

还提供一种试样应变直接测量装置，其包括:

一样品，该样品在需要测量部位两端具有凸台；

一引导件，一端卡接在所述凸台上，另一端连接一测量件；

所述测量件，与所述引导件的一端连接并测量该端的位移值。

较佳的，所述引导件与测量件连接的一端与所述样品的轴线平行。

较佳的，所述测量件为位移传感器，所述引导件与所述测量件连接的一端插入所述位移传感器。

较佳的，所述引导件包括：

一引导卡具，一端与所述凸台卡接，另一端与一引导杆固定连接；

所述引导杆，一端与所述引导卡具固定连接，另一端插入所述位移传感器；所述引导杆上与所述引导卡具固定连接的位置可变。

较佳的，所述引导杆为刚性杆。

较佳的，所述引导卡具具有一钻孔和一锁紧件，所述引导杆插入该钻孔中，所述锁紧件锁紧所述引导杆。

较佳的，所述凸台包括一上凸台和一下凸台；所述引导卡具、所述引导杆和所述位移传感器的数量均为两个，分别与所述上凸台、所述下凸台对应。

较佳的，所述引导卡具的夹持头的内侧面/所述凸台的外侧面具有两伸出端，所述凸台的外侧面/所述夹持头的内侧面的对应位置具有两倾斜面。

较佳的，所述夹持头的内侧面为矩形凹槽/锥形凸起，所述凸台的外侧面为锥形凸起/矩形凹槽。

较佳的，所述夹持头的内侧面为锥形凹槽/矩形凸起，所述凸台的外侧面为矩形凸起/锥形凹槽。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：本发明提供一种在介质环境中直接测量试样应变的方法，这样，(通过所述凸台)可以对需要测量部位进行直接测量，最后得到的形变与需要测量部位的形变相同，不需要进行总结换算，这样就消除了间接测量的换算造成的误差，提高了测量数据的准确度，与间接测量方法相比，该测量方法更直接、测量数据精度高，对于试验结果对应变非常敏感的相关试验来说，该测量准确度的提高可以显著影响相关试验的研究结论；选择一凸台的内侧端面与另一凸台的外侧端面之间的距离作为两个所述凸台之间的间距，这样，可以减小误差，提高测量数据的准确度；这样，所述牵引装置对所述样品施加力时，所述样品的需要测量部位仅产生伸长或压缩的正应力，而不会产生切应力，避免了切应力对测量数据的干扰，减小了切应力造成的误差，提高了测量数据的准确度；所述刚性的引导杆，使得引导杆的不易变形，可以减小引导杆在介质环境中形变造成的误差，提高测量数据的准确度；其位移可以通过LVDT测量出来，这样就减小了误差，提高了测量数据的准确度；若引导杆与样品不平行，则会造成测量结果不准确或引导杆触碰LVDT内壁等情况，影响最终的测量结果；使所述引导杆插入所述LVDT位移传感器中的端部在所述LVDT位移传感器的测量范围内，这样可以对引导杆的位移进行准确测量，防止超出测量范围后不能对位移进行测量或对位移的测量数据出错。

附图说明

图1为本发明试样应变直接测量装置的结构示意图；

图2为本发明试样应变直接测量装置实施例四的结构示意图；

图3为本发明试样应变直接测量装置实施例五的结构示意图；

图4A为本发明试样应变直接测量装置卡具与凸台结合部的示意图一；

图4B为本发明试样应变直接测量装置卡具与凸台结合部的示意图二；

图4C为本发明试样应变直接测量装置卡具与凸台结合部的示意图三；

图4D为本发明试样应变直接测量装置卡具与凸台结合部的示意图四；

图4E为本发明试样应变直接测量装置卡具与凸台结合部的示意图五；

图4F为本发明试样应变直接测量装置卡具与凸台结合部的示意图六；

图4G为本发明试样应变直接测量装置卡具与凸台结合部的示意图七；

图4H为本发明试样应变直接测量装置卡具与凸台结合部的示意图八；

图4I为本发明试样应变直接测量装置卡具与凸台结合部的示意图九；

图5为本发明试样应变直接测量装置实施例十的结构示意图；

图6为本发明试样应变直接测量装置实施例十一的结构示意图；

图7为本发明在介质环境中直接测量试样应变的方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

本发明中，试样(specimen)是指按试验目的，将试样经过加工制成可供试验的样品。

请参阅图1所示，其为本发明试样应变直接测量装置的结构示意图；其中，所述试样应变直接测量装置包括：

一样品1，该样品在需要测量部位两端具有凸台；

一引导件2，为刚性件，其一端卡接在所述凸台上，另一端连接一测量件3；

所述测量件3，与所述引导件2的一端连接并测量该端的位移值。

样品需要测量部位发生形变后，凸台会带动刚性引导件发生位移，该位移与需要测量部位的形变一一对应且可以通过测量件测量出；这样，可以对试样(样品)需要测量部位的形变进行直接测量，消除间接测量时因无明确的一一对应关系而造成的误差，提高测量的准确性。这样，该试样应变直接测量装置精度高，且简易，容易实现。

引导件2的位移的大小、方向与所述样品1需要测量部位的形变大小、方向相同，可以通过测量件3测量引导件2在样品轴线方向上的形变大小，此时测得的数据对应样品需要测量部位的正应变；可以通过测量件3测量引导件2在样品垂直于轴线方向上的形变大小，以求出样品需要测量部位的切应变；也可以根据实际情况测量各个方向的至少一个位移值。

实施例一

如上述所述的试样应变直接测量装置，本实施例与其不同之处在于，所述引导件2与测量件3连接的一端与样品1的轴线平行，所述测量件2测量该端在样品1的轴线方向的位移。

这样，可以对样品1需要测量部位的正应变进行测量。

在实际应用的过程中，样品的正应变一般远远大于其切应变，这种情况下，因正应变远大于切应变，测量过程中产生的切应变对正应变的影响极小，可以忽略不计。在这种情况下，优选该实施例的测量方式，仅测量其在轴线方向的位移，进而求出其正应变的应变值。这样，测量过程简便，能够简单快速地测得最后的应变值，同时准确度高。

实施例二

如上述所述的试样应变直接测量装置，本实施例与其不同之处在于，所述测量件3为位移传感器，所述引导件2与所述测量件3连接的一端插入位移传感器中。

所述位移传感器优选为LVDT位移传感器(Linear Variable DifferentialTransformer)是线性可变差动变压器缩写，属于直线位移传感器。工作原理简单地说是铁芯可动变压器。它由一个初级线圈，两个次级线圈，铁芯，线圈骨架，外壳等部件组成。LVDT位移传感器工作过程中，铁心的运动不能超出线圈的线性范围，否则将产生非线性值，因此所有的LVDT位移传感器均有一个线性范围。

这样，对引导杆2的位移测量测量简便且准确度更高。

另外，所述引导件2插入LVDT位移传感器中的一端不与LVDT位移传感器的内壁接触，防止因与内壁接触受力后对实际位移造成影响，进而增加最终测得的应变值的误差。

实施例三

如上述所述的试样应变直接测量装置，本实施例与其不同之处在于，引导件2包括引导卡具21和引导杆22；引导卡具21一端与所述凸台卡接，另一端与所述引导杆22固定连接；所述引导杆22一端与所述引导卡具21固定连接，另一端插入所述LVDT位移传感器(测量件)；所述引导杆22上与所述引导卡具21固定连接的位置可变。

这样，可以根据LVDT位移传感器的实际安装位置调整引导杆22与引导卡具21固定连接的位置，从而防止所述引导杆22插入所述LVDT位移传感器中的插入端超出LVDT位移传感器的线性范围，造成无法准确测量位移值的后果。

所述引导杆22为刚性杆，这样在各种介质环境中自身的形变量极小，减小了对测量值的误差，提高了测量值的准确度；另外，在该测量装置进行水下或腐蚀性液体内测量时，可以使得减小液体流动对测量值造成的误差，提高测量值的准确度。

另外，所述引导卡具21也优选为刚性件，以进一步减小误差，提高测量准确度。

另外，所述引导杆22与样品1平行，这样，引导杆22的位移与样品1需要测量部位的形变值相同，进一步减小了误差，提高了测量的准确度。

实施例四

如实施例三所述的试样应变直接测量装置，本实施例与其不同之处在于，如图2所示，所述引导卡具21具有一钻孔211和一锁紧件212，所述引导杆22插入该钻孔211中，所述锁紧件212锁紧所述引导杆22。

可以先将引导杆22插入的位置根据实际情况进行调整后再用锁紧件212锁紧，这样，就可以对引导杆22上固定的位置进行调整，进而调整引导杆22上固定位置到所述LVDT位移传感器的长度，防止超出测量范围；另外，将所述引导卡具21和引导杆22固定后，使得引导卡具21可以将凸台的位移完整准确地传递给所述引导杆22，减少误差，提高测量的准确度。

所述锁紧件212可以为旋拧在钻孔211上的螺帽；可以为旋拧插入钻孔211中的螺钉；也可以为旋拧在引导杆22上且分别位于钻孔上下位置的螺帽；也可以为其他形式的固定件，只要可以将所述引导卡具21和引导杆22固定即可。

实施例五

如上述所述的试样应变直接测量装置，本实施例与其不同之处在于，如图3所示，所述凸台10包括上凸台11和下凸台12，所述引导卡具21、引导杆22和所述LVDT位移传感器的数量均为两个，分别与上凸台11和下凸台12对应。

上述两个引导卡具21、引导杆22和所述LVDT位移传感器分别用于测量上凸台11和下凸台12的位移值，样品1需要测量部位的形变值为两位移值之差。

实施例六

如上述所述的试样应变直接测量装置，本实施例与其不同之处在于，如图4A所示，所述引导卡具21的夹持头的内侧面与对应的凸台10的外侧面形状相匹配，这样结合稳固，但对相应位置的加工精度要求较高。

实施例七

如上述所述的试样应变直接测量装置，本实施例与其不同之处在于，所述引导卡具21的夹持头的内侧面/所述凸台10的外侧面具有两伸出端，所述凸台10的外侧面/所述引导卡具21的夹持头的内侧面的对应位置具有两倾斜面，这样夹持时伸出端与对应位置的倾斜面接触，并在夹持的作用下互相挤压，两个伸出端与对应的倾斜面同时互相挤压，使得夹持头与凸台10的结合稳固；同时，夹持头与凸台10的外侧面不需要进行匹配，加工容易，且对倾斜面的倾斜度要求低，使得对成品的容错率高。

具体可以如图4B所示，所述引导卡具21的夹持头的内侧面为矩形凹槽，所述凸台10的外侧面为锥形凸起，这样加工简单且容错率高。

具体可以如图4C所示，所述引导卡具21的夹持头的内侧面为锥形凹槽，所述凸台10的外侧面为矩形凸起，这样加工简单且容错率高。

具体可以如图4D所示，所述引导卡具21的夹持头的内侧面为矩形凸起，所述凸台10的外侧面为锥形凹槽，这样加工简单且容错率高。

具体可以如图4E所示，所述引导卡具21的夹持头的内侧面为锥形凸起，所述凸台10的外侧面为矩形凹槽，这样加工简单且容错率高。

具体可以如图4F、4G所示，所述引导卡具21的夹持头的内侧面及所述凸台10的外侧面均为锥形凹槽，这样加工简单且容错率高。

实施例八

如上述所述的试样应变直接测量装置，本实施例与其不同之处在于，所述引导卡具21的夹持头的内侧面/所述凸台10的外侧面为平面，所述凸台10的外侧面/所述引导卡具21的夹持头的内侧面的对应位置具有多个凸起，这样夹持时多个凸起与对应位置的平面接触，并在夹持的作用下互相挤压，使得夹持头与凸台10的结合稳固；同时，夹持头与凸台10的外侧面不需要进行匹配，加工容易。

具体可以如图4H所示，所述引导卡具21的夹持头的内侧面为矩形凸起，所述凸台10的外侧面为锯齿凸起，这样加工简单且结合稳固。

具体可以如图4I所示，所述引导卡具21的夹持头的内侧面为锯齿凸起，所述凸台10的外侧面为矩形凸起，这样加工简单且结合稳固。

实施例九

如上述所述的试样应变直接测量装置，本实施例与其不同之处在于，所述凸台10可以是与样品1一体式的，在加工样品时将其直接在样品的适当位置加工出来，这样所述凸台随着需要测量部位的形变而同步产生位移，且所述凸台并不受力，因此所述凸台对测量结果不会造成影响，减小了误差，提高了测量精度。

所述凸台10也可以是与样品1分体式的，即所述凸台10为单独加工出来后加装在所述样品1对应位置上，这样，提高了该试样应变直接测量装置的适用范围，且节约了样品(原本的样品无需废弃)；但是同时凸台10加装在样品1上的加装方式不同，则对后续测量的影响大小也不同，但即使采用影响最小的加装方式，其对后续测量的影响仍然大于一体式凸台产生的影响，会使得最终误差相应增大。不过，在误差远小于测量值的情况下，可以将加装凸台引起的误差忽略不计，此时优选采用分体式，以扩大所述试样应变直接测量装置的适用范围，使得样品加工更加方便，简单，快速。

实施例十

如上述所述的试样应变直接测量装置，本实施例与其不同之处在于，如图5所示，所述试样应变直接测量装置还包括一牵引件4，所述牵引件4与样品1的两端结合，压缩或拉伸所述样品1。

实施例十一

如上述所述的试样应变直接测量装置，本实施例与其不同之处在于，如图6所示，所述样品1还包括两固定端13，所述固定端用于与牵引件4结合，将所述样品1的两端与所述牵引件4进行固定，以方便牵引件4对样品1的压缩或拉伸。

实施例十二

如上述所述的试样应变直接测量装置，本实施例与其不同之处在于，最后测得的样品需要测量部位的应变的计算公式为：

式中，S为样品需要测量部位的应变绝对值，A、B分别为上凸台和下凸台对应的所述LVDT位移传感器测得的位移值，C为上凸台与下凸台的间距。

这样，通过该公式直接计算得出所述样品需要测量部位的应变，直接方便，运算速度快，且公式简单，减少了对系统资源的占用。

实施例十三

如上述所述的试样应变直接测量装置，如图7所示，本实施例为对应的一种在介质环境中直接测量试样应变的方法，其包括：

步骤a，对样品进行重新设计，在原样品的基础上，在需要测量部位两端增加两个凸台；

在高温高压腐蚀介质中对样品的应变进行测量，如果间接测量所述样品需要测量部位，则所述样品需要测量部位的形变和实际计算得到的形变并非一一对应，该误差对形变值的最后确定影响很大。

本步骤中，在需要测量部位的两端增加凸台，是指对样品进行加工时，直接在所述样品需要测量部位的两端加工出两个所述凸台，这样，由于凸台是在所述样品上直接加工出来的，凸台部分并不受力，并不会影响样品需要测量部位的实际形变，即是说该凸台并不会影响对需要测量部位的测量数据。

步骤b，测量两个所述凸台之间的间距，并将所述样品固定在牵引装置上；

本步骤中，两个所述凸台之间的间距，可以是两凸台相对的内侧端面之间的距离，也可以是两凸台相离的外侧端面之间的距离，也可以是一凸台的内侧端面与另一凸台的外侧端面之间的距离。在所述凸台的厚度与需要测量部位的长度之比极小的情况下，可以认为上述的距离是相同的。

优选的，在在所述凸台的厚度与需要测量部位的长度之比较大的情况下，选择一凸台的内侧端面与另一凸台的外侧端面之间的距离(可以认为是两凸台的中心之间的距离)作为两个所述凸台之间的间距(两凸台之间距离的变化实际上位两凸台的中心之间距离的变化)，这样，可以减小误差，提高测量数据的准确度。

本步骤中，将所述样品固定在牵引装置上时，应当将所述样品对中放置，也即是需要将所述牵引装置对所述样品施加力的位置在所述样品的中心轴线上，这样，所述牵引装置对所述样品施加力时，所述样品的需要测量部位仅产生伸长或压缩的正应力，而不会产生切应力，避免了切应力对测量数据的干扰，减小了切应力造成的误差，提高了测量数据的准确度。

步骤c，将引导卡具的一端卡接固定在所述凸台上，另一端固定刚性的引导杆，并使所述引导杆与样品平行，将所述引导杆插入位移传感器中，且插入部分在所述位移传感器的测量范围内；

所述位移传感器优选为LVDT位移传感器。

所述引导卡具、所述引导杆和所述位移传感器各有两个，分别对应两个所述凸台。

所述刚性的引导杆，使得引导杆的不易变形，可以减小引导杆在介质环境中形变造成的误差，提高测量数据的准确度。

所述引导杆与样品平行，这样，随着所述样品发生形变，所述引导杆会同步沿形变方向移动，其移动的位移(实际为两位移之差)与所述形变值保持一致，引导杆与样品平行，则引导杆沿其轴线方向移动，这样，插入LVDT位移传感器中后(竖直插入而不是斜着插入)，端部的移动为竖直移动(LVDT测量的是端部在竖直方向上的位移)，其位移可以通过LVDT测量出来，这样就减小了误差，提高了测量数据的准确度；若引导杆与样品不平行，则会造成测量结果不准确或引导杆触碰LVDT内壁等情况，影响最终的测量结果。

卡具夹持部分内侧形状，凸台外侧形状，与在所述试样应变直接测量装置的实施例六、七、八中记录的相同。

所述引导杆插入引导卡具的钻孔中，并通过锁紧件锁紧，这样可以对引导杆上与引导卡具固定位置到端部的长度进行调整。

调节所述引导杆与所述引导卡具固定的位置，使所述引导杆插入所述LVDT位移传感器中的端部在所述LVDT位移传感器的测量范围内，这样可以对引导杆的位移进行准确测量，防止超出测量范围后不能对位移进行测量或对位移的测量数据出错。

步骤d，将所述样品置于介质环境中，启动所述牵引装置对所述样品进行牵引，记录所述位移传感器的测量值；

所述牵引为压缩或拉伸。

所述介质环境为高温高压腐蚀等介质环境，包括高温环境、高压环境、腐蚀环境及其组合，以及其他包括不同流体环境在内的对样品的应变有影响的环境，在这些环境中，样品应变受到环境影响，对样品应变的测量也会因为测量方法、装置的不同产生误差。

步骤e，计算所述样品的应变值。

计算所述样品的应变绝对值，并根据所述样品被拉伸或被压缩，确定所述应变值为正值或负值。这样，通过应变值可以直接确定应变的具体数值，还可以确定是拉伸产生的应变或压缩产生的应变。

这样，(通过所述凸台)可以对需要测量部位进行直接测量，最后得到的形变与需要测量部位的形变相同，不需要进行总结换算，这样就消除了间接测量的换算造成的误差，提高了测量数据的准确度，与间接测量方法相比，该测量方法更直接、测量数据精度高，对于试验结果对应变非常敏感的相关试验来说，该测量准确度的提高可以显著影响相关试验的研究结论。

实施例十四

如上述所述的在介质环境中直接测量试样应变的方法，本实施例与其不同之处在于，两个所述凸台与所述样品是分体的；在需要测量部位的两端增加凸台，是指对样品进行加工时，先加工样品，然后在所述样品需要测量部位的两端安装两个所述凸台，这样，不需要在加工前就确定需要测量部位，更加灵活且适用范围广。

实施例十五

如上述所述的在介质环境中直接测量试样应变的方法，本实施例与其不同之处在于，所述步骤d中，所述记录所述位移传感器的测量值，为记录一个所述位移传感器在所述样品被牵引前的读数do₁、被在所述样品被牵引后的读数do₂，以及另一个所述位移传感器在所述样品被牵引前的读数dt₁、被在所述样品被牵引后的读数dt₂。

相应的，所述步骤e中，所述应变绝对值的计算公式为：

式中，s为所述样品的应变绝对值，do₁、do₂分别为一个位移传感器在样品被牵引前、被牵引后的读数；dt₁、dt₂分别为另一个位移传感器在样品被牵引前、被牵引后的读数；l为两凸台之间的间距。

通过该公式直接计算得出所述样品的应变绝对值，直接方便，运算速度快，且公式简单，减少了对系统资源的占用。

实施例十六

如上述所述的在介质环境中直接测量试样应变的方法，本实施例与其不同之处在于，所述步骤d中，在所述牵引装置对所述样品进行牵引前，将两个所述位移传感器的读数调为相同值，并分别记录两个所述位移传感器在所述样品被牵引后的读数do、dt。这样，仅需要测量所述样品被牵引后所述位移传感器的读数，减小了需要测量的数据(相比较实施例十五)，减小了所述位移传感器的机械问题引起的误差，提高了测量数据的准确度。

本实施例中，优选为将两个所述位移传感器的读数清零(调为零值)。

相应的，所述步骤e中，所述应变绝对值的计算公式为：

式中，s为所述样品的应变绝对值，do、dt分别为两个位移传感器在样品被牵引后的读数；l为两凸台之间的间距。

通过该公式直接计算得出所述样品的应变绝对值，直接方便，运算速度快，且公式简单，减少了对系统资源的占用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

尽管本文较多地使用了样品1、引导件2、测量件3、、引导卡具21、引导杆22、钻孔211、锁紧件212、凸台10、上凸台11、下凸台12、牵引件4、固定端13等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种在介质环境中直接测量试样应变的方法，其特征在于，包括：

步骤a，对样品进行重新设计，在原样品的基础上，在需要测量部位两端增加两个凸台；

步骤b，测量两个所述凸台之间的间距，并将所述样品固定在牵引装置上；

步骤c，将引导卡具的一端卡接固定在所述凸台上，另一端固定刚性的引导杆，并使所述引导杆与所述样品平行，将所述引导杆插入位移传感器中，且插入部分在所述位移传感器的测量范围内；

步骤d，将所述样品置于介质环境中，启动所述牵引装置对所述样品进行牵引，记录所述位移传感器的测量值；

步骤e，计算所述样品的应变绝对值，并根据所述样品被拉伸或被压缩，确定应变值为正值或负值。

2.根据权利要求1所述的在介质环境中直接测量试样应变的方法，其特征在于，所述步骤a中，所述在需要测量部位的两端增加凸台，为对所述样品进行加工时，直接在所述样品需要测量部位的两端加工出两个所述凸台。

3.根据权利要求1所述的在介质环境中直接测量试样应变的方法，其特征在于，两个所述凸台与所述样品是分体的。

4.根据权利要求1-3中任一所述的在介质环境中直接测量试样应变的方法，其特征在于，所述步骤b中，两个所述凸台之间的间距，为一个所述凸台的内侧端面与另一个所述凸台的外侧端面之间的距离。

5.根据权利要求1-3中任一所述的在介质环境中直接测量试样应变的方法，其特征在于，所述步骤c中，所述位移传感器为LVDT位移传感器。

6.根据权利要求1-3中任一所述的在介质环境中直接测量试样应变的方法，其特征在于，所述引导卡具、所述引导杆和所述位移传感器均有两个，分别对应两个所述凸台。

7.根据权利要求6所述的在介质环境中直接测量试样应变的方法，其特征在于，所述步骤d中，所述位移传感器的测量值，为一个所述位移传感器在所述样品被牵引前的读数do₁、在所述样品被牵引后的读数do₂，以及另一个所述位移传感器在所述样品被牵引前的读数dt₁、在所述样品被牵引后的读数dt₂。

8.根据权利要求7所述的在介质环境中直接测量试样应变的方法，其特征在于，所述步骤e中，所述应变绝对值的计算公式为：

<mrow> <mi>s</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mo>|</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>do</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>do</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>dt</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>dt</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> </mrow> <mi>l</mi> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mn>100</mn> <mi>%</mi> </mrow>

式中，s为所述样品的应变绝对值，do₁、do₂分别为一个位移传感器在样品被牵引前、被牵引后的读数；dt₁、dt₂分别为另一个位移传感器在样品被牵引前、被牵引后的读数；l为两所述凸台之间的间距。

9.根据权利要求6所述的在介质环境中直接测量试样应变的方法，其特征在于，所述步骤d中，在所述牵引装置对所述样品进行牵引前，将两个所述位移传感器的读数校准为相同值，并分别记录两个所述位移传感器在所述样品被牵引后的读数do、dt。

10.根据权利要求9所述的在介质环境中直接测量试样应变的方法，其特征在于，所述步骤e中，所述应变绝对值的计算公式为：

<mrow> <mi>s</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mo>|</mo> <mi>d</mi> <mi>o</mi> <mo>-</mo> <mi>d</mi> <mi>t</mi> <mo>|</mo> </mrow> <mi>l</mi> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mn>100</mn> <mi>%</mi> </mrow>

式中，s为所述样品的应变绝对值，do、dt分别为两个位移传感器在样品被牵引后的读数；l为两所述凸台之间的间距。