CN203337456U

CN203337456U - 引伸计式位移检测装置

Info

Publication number: CN203337456U
Application number: CN2013203761984U
Authority: CN
Inventors: 郑康文
Original assignee: Pangang Group Chengdu Steel and Vanadium Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Chengdu Steel and Vanadium Co Ltd
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2013-06-27
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2023-06-27

Abstract

本实用新型提供一种引伸计式位移检测装置，所述检测装置包括：横梁，与试件连接，通过电机施加的拉伸力带动横梁移动而拉伸试件；引伸计平台，包括支架、上测量杆、下测量杆、引伸计，支架固定在所述检测装置的底座上，下测量杆的一个端部连接到引伸计的下引脚，下测量杆的另一端部固定到支架，上测量杆的一个端部连接到引伸计的上引脚，上测量杆的另一端部固定到横梁，由此引伸计通过测量其上引脚和下引脚运动的位移而间接测量试件的拉伸值。根据本实用新型的引伸计式位移检测装置，大大降低试验难度和试验成本，增加试验效率，适应于批量试件的生产检验工作。

Description

引伸计式位移检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种引伸计式位移检测装置，利用引伸计检测试件的拉伸值，从而获得规定非比例拉伸参数（例如，非比例拉伸率应力值）。

背景技术

目前，在进行金属材料及其它材料的常温拉伸试验时，试件安装在试验机上，引伸计可以直接安装在或夹在试件的拉伸部位上，这样在试验中容易采集试件的拉伸值，从而获得规定非比例拉伸参数（例如，非比例拉伸率应力值）。然而，在进行金属材料及其它材料的高温拉伸试验时，试件安装在试验机的炉堂中，由于受到高温炉堂及高温度的限制，所以必须通过在试件的拉伸部位上安装引伸计的辅助支架并将引伸计安装在辅助支架上来完成引伸计的安装。这样依靠辅助支架与试件的拉伸部位的紧密结合，将试件的拉伸部位的位移量传递给引伸计，从而间接获得试件的拉伸值。

然而，由于试件小且辅助支架长，导致试件加工的难度和辅助支架的安装难度加大，在试验开始，温度升高且开始拉伸试件时，如果在试验机上存在细微的变形和抖动，则都可导致辅助支架与试件平行移动或滑落，使试验难度增加，试验效率降低，试验成本增加，远远不适应批量试件的生产检验工作。

另外，为了获得规定非比例拉伸参数，目前普遍采用平台位移（位移传感器）检测方法获得的拉伸力-位移曲线，再利用计算机的制图功能，手工找到需要的规定非比例拉伸参数，绘制一条与弹性直线相平行的直线，在与拉伸力-位移曲线相交的点上获得相应的规定非比例拉伸参数。然而，该方法采用的位移传感器的精度以及手工绘图的精度达不到要求，并且该方法无定期校验手段，操作繁琐，时间长，不利于实际操作。

实用新型内容

因此，本实用新型提供一种引伸计式位移检测装置，以解决现有技术中存在的如下技术问题：①难以安装引伸计辅助支架和试件加工难及成本高的问题；②无法采集规定非比例拉伸参数（例如，非比例拉伸率应力值）和位移传感器精度达不到要求的问题；③操作难度较大的问题。

所述引伸计式位移检测装置包括：横梁，与试件连接，通过电机施加的拉伸力带动横梁移动而拉伸试件；引伸计平台，包括支架、上测量杆、下测量杆、引伸计，支架固定在所述检测装置的底座上，下测量杆的一个端部连接到引伸计的下引脚，下测量杆的另一端部固定到支架，上测量杆的一个端部连接到引伸计的上引脚，上测量杆的另一端部固定到横梁，由此引伸计通过测量其上引脚和下引脚运动的位移而间接测量试件的拉伸值。

在试件上安装热电偶，电机安装在横梁上或者横梁的外部。

支架包括一体地形成的底部和支架杆，底部通过螺钉固定在底座上。下测量杆的所述一个端部通过板连接到引伸计的下引脚，下测量杆的所述另一端部设置有通孔和与通孔垂直连通的螺钉孔，支架杆的上端穿过通孔，紧固螺钉插入到螺钉孔中，朝着通孔拧紧，以将下测量杆固定到支架。上测量杆的所述一个端部通过板连接到引伸计的上引脚。引伸计的精度级别在0.5或C级，引伸计的测量信号输出到所述检测装置配套的计算机。

下测量杆在支架上的位置是可调的。引伸计的上引脚和下引脚之间的距离通过与上引脚连接的板和与下引脚连接的板是可调的。

当需要调节下测量杆在支架上的位置时，向外松开紧固螺钉，上下移动下测量杆而调节下测量杆在支架上的位置，然后朝着通孔拧紧紧固螺钉。

当需要调节引伸计的上引脚和下引脚之间的距离时，松开固定与上引脚连接的板的紧固螺钉和/或固定与下引脚连接的板的紧固螺钉，上下移动与上引脚连接的板和/或与下引脚连接的板而调节与上引脚连接的板和/或与下引脚连接的板的位置，然后拧紧固定与上引脚连接的板的紧固螺钉和/或固定与下引脚连接的板的紧固螺钉。

所述检测装置还包括框架、加热炉、上支柱、下支柱。框架安装在底座上。在框架的相对侧上安装有轨道。横梁可运动地安装在相对侧的轨道上，加热炉安装在底座上，用于容纳试件。上支柱和下支柱分别连接到横梁和底座，上支柱和下支柱对称布置以彼此面对。

上支柱的一端连接到横梁的下表面的中部，上支柱的另一端深入到加热炉中。下支柱的一端连接到底座的上表面的中部，下支柱的另一端深入到加热炉中。

安装了热电偶的试件放置在加热炉中，试件的两端分别连接到上支柱和下支柱的深入到加热炉中的端部，以进行高温拉伸试验。

根据本实用新型的引伸计式位移检测装置，大大降低试验难度和试验成本，增加试验效率，适应于批量试件的生产检验工作。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本实用新型的上述和其他特点和优点将会变得更加清楚，在附图中：

图1是根据本实用新型的引伸计式位移检测装置的示意图；

图2是图1的标号300所指示部分的放大视图，示出了引伸计及其平台。

具体实施方式

现在，将参照附图详细描述本实用新型，在附图中，相同的标号始终指示相同的元件。

图1是根据本实用新型的引伸计式位移检测装置的示意图。图2是图1的标号300所指示部分的放大视图，示出了引伸计及其平台。

如图1和图2所示，引伸计式位移检测装置通过底座100固定在地板上，该检测装置主要包括横梁200和引伸计平台300。

横梁200与试件400连接，在进行试件400的拉伸试验时，通过电机施加的动力带动横梁200移动来拉伸试件400。电机未在图1和图2中示出，可以直接安装在横梁200上与横梁200成一体，或者可以安装在横梁200的外部并通过中间动力传递部件将动力（即，试件400的拉伸力）传递到横梁200（例如，电机驱动液压泵，通过液压泵推动液压缸运动，而带动横梁200移动），这将在下面详细描述。

在进行试件400的高温拉伸试验之前，在试件400上安装热电偶，以使热电偶通电而将试件400加热到要求的温度，这将在下面详细描述。

引伸计平台300安装在所述检测装置的底座100上并连接到横梁200。如图2所示，引伸计平台300包括支架301、上测量杆302、下测量杆303、引伸计304。

支架301包括一体地形成的底部3011和支架杆3012，底部3011（例如）通过螺钉3013固定在底座100上，支架杆3012的下端与底部3011成一体，支架杆3012的上端穿过下测量杆303中的通孔3031，以便于将下测量杆303固定到支架杆3012。

下测量杆303的一个端部连接到引伸计304的一个引脚（例如，在图2中，下引脚）。下测量杆303的另一端部设置有通孔3031和与通孔3031垂直连通的螺钉孔3032，支架杆3012的上端穿过通孔3031，紧固螺钉3033插入到螺钉孔3032中，朝着通孔3031的中央拧紧，直到紧固螺钉3033的端部接触支架杆3012为止，由此将下测量杆303固定到支架301。因此，下测量杆303在支架301上的位置是可调的。例如，当需要更换成不同的试件400，而需要调节下测量杆303在支架301上的位置时，只需向外松开紧固螺钉3033，上下移动下测量杆303而调节下测量杆303在支架301上的位置至与试件400匹配，然后朝着通孔3031的中央拧紧紧固螺钉3033至紧固螺钉3033的端部接触支架杆3012即可。

上测量杆302的一个端部连接到引伸计304的另一个引脚（例如，在图2中，上引脚）。上测量杆302的另一端部固定到横梁200，从而在试件400的拉伸试验时通过横梁200传递的拉伸力使得试件400微小变形，进而带动上测量杆302移动（或微小位移），使得引伸计304的上引脚和下引脚彼此远离地运动。

安装在下测量杆303的所述一个端部的紧固螺钉3034用于与安装在上测量杆302的所述一个端部的紧固螺钉3021一起调节引伸计304的上引脚和下引脚之间的距离。例如，当需要更换成不同的试件400时，在调节好下测量杆303在支架301上的位置之后和/或在不调节下测量杆303在支架301上的位置而仅调节引伸计304的上引脚和下引脚之间的距离的情况下，只需松开固定与下引脚连接的板3035的紧固螺钉3034和固定与上引脚连接的板3022的紧固螺钉3021中的一个或两个，上下移动与上引脚连接的板3022和/或与下引脚连接的板3035而调节与引伸计304的上引脚连接的板3022和/或与引伸计304的下引脚连接的板3035的位置至与试件400和引伸计304匹配，然后拧紧固定与下引脚连接的板3035的紧固螺钉3034至紧固螺钉3034与板3035接触而固定板3035和/或拧紧固定与上引脚连接的板3022的紧固螺钉3021至紧固螺钉3021与板3022接触而固定板3022即可。因此，引伸计304的上引脚和下引脚之间的距离通过与上引脚连接的板3022和与下引脚连接的板3035是可调的。

如上所述，引伸计304安装在上测量杆302和下测量杆303之间，在图1和图2中，引伸计304的上引脚和下引脚分别连接到上测量杆302的板3022和下测量杆303的板3035，引伸计304的精度级别在0.5或C级。在进行试件400的拉伸试验时，引伸计304通过内部模块或电路（未示出）测量其上引脚和下引脚彼此远离地运动的位移而间接测量试件400的拉伸值。引伸计304的测量信号（即，试件400的拉伸值）输出到所述检测装置配套的计算机（例如，安装了采集引伸计304的测量信号并根据所述测量信号自动绘制拉伸力-拉伸值图形的软件的普通个人计算机）。

如图1和图2所示，所述检测装置还包括底座100、框架500、加热炉600、上支柱701、下支柱702。

底座100固定在地板上，用作整个检测装置的基础部分。框架500安装在底座100上，在框架500的横跨底座100的相对侧501和502上安装有轨道（未示出），以支撑横梁200的运动。横梁200横跨框架500的相对侧501和502，可运动地安装在相对侧501和502的轨道上（如图1的双向箭头所示）。加热炉600通过固定装置（未示出）安装在底座100上，用于容纳试件400。上支柱701和下支柱702分别连接到横梁200和底座100且上支柱701和下支柱702对称布置以彼此面对。例如，在图1中，上支柱701的一端连接到横梁200的下表面的中部，上支柱701的另一端深入到加热炉600中，下支柱702的一端连接到底座100的上表面的中部，下支柱702的另一端深入到加热炉600中。

另外，在图1和图2中，引伸计平台300在框架500的一侧502通过上测量杆302连接到横梁200，从而在试件400的拉伸试验时通过横梁200传递的拉伸力使得试件400微小变形，进而带动上测量杆302移动（或微小位移），由此通过引伸计304间接测量试件400的拉伸值。

下面参照图1和图2描述试件400的拉伸试验过程。

第一步，将安装了热电偶的试件400放置在加热炉600中，调节横梁200和上支柱701，使试件400的两端分别连接到上支柱701和下支柱702的深入到加热炉600中的端部。

第二步，给热电偶供电，将试件400加热到要求的温度，该温度根据试件400的材料特性等确定。试件400在加热炉600中保持该温度。

第三步，安装引伸计304，将引伸计304的上引脚和下引脚分别连接到上测量杆302的板3022和下测量杆303的板3035。如果需要的话，调节下测量杆303在支架301上的位置和/或板3022和板3035的位置至与试件400和引伸计304匹配。

第四步，开始试件400的拉伸试验，通过电机施加的拉伸力带动横梁200移动而拉伸被热电偶加热的试件400。在施加拉伸力之后，试件400的微小变形带动横梁200移动，进而带动上测量杆302移动（或微小位移），使得上测量杆302和下测量杆303彼此远离，以及板3035和3022彼此远离，这样使得引伸计304的上引脚和下引脚彼此远离。引伸计304通过内部模块或电路（未示出）测量其上引脚和下引脚的运动位移而间接测量试件400的拉伸值。引伸计304的测量信号（即，试件400的拉伸值）输出到配套的计算机，该计算机采集测量信号并根据测量信号自动绘制和显示拉伸力-拉伸值图形。当拉伸试验达到要求的规定非比例拉伸应力（根据试件400的材料特性等确定）的测定时或者在试件400的屈服阶段（根据试件400的材料特性等确定）结束之后，计算机发出警报，提示操作员取下引伸计。然后，电机施加拉伸力使横梁200均匀加速到预定值，直至试件400被拉断。在试件400的拉伸试验过程中，计算机几乎同步显示需要的各种性能参数值。这样省去了传统的寻找拉伸值和手工绘图的麻烦和不精确性。

因此，对于试件400的高温拉伸试验，根据本实用新型的引伸计式位移检测装置具备如下优势：

①无需花费时间安装引伸计辅助支架和担心辅助支架滑落；

②试件的拉伸试验符合国标GB/T4338-1995规定；

③引伸计精度高并可定期校验其功能；

④利用现有设备（如底座，支架，计算机等），使该检测装置的设计、安装都简捷易行；

⑤大幅度降低试件加工成本，实现不同规格、形状金属材料试件的高温拉伸试验；

⑥最大程度的满足生产检测任务，提高检测效率，一台试验机一天8小时可以完成7-14个试件的高温拉伸试验，效率比传统检测装置提高了5-7倍。

本实用新型不限于上述实施例，而是可进行多种变型。

Claims

1.一种引伸计式位移检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：

横梁（200），与试件（400）连接，通过电机施加的拉伸力带动横梁（200）移动而拉伸试件（400）；

引伸计平台（300），包括支架（301）、上测量杆（302）、下测量杆（303）、引伸计（304），支架（301）固定在所述检测装置的底座（100）上，下测量杆（303）的一个端部连接到引伸计（304）的下引脚，下测量杆（303）的另一端部固定到支架（301），上测量杆（302）的一个端部连接到引伸计（304）的上引脚，上测量杆（302）的另一端部固定到横梁（200），由此引伸计（304）通过测量其上引脚和下引脚运动的位移而间接测量试件（400）的拉伸值。

2.根据权利要求1所述的引伸计式位移检测装置，其特征在于，在试件（400）上安装热电偶，

电机安装在横梁（200）上或者横梁（200）的外部。

3.根据权利要求1所述的引伸计式位移检测装置，其特征在于，支架（301）包括一体地形成的底部（3011）和支架杆（3012），底部（3011）通过螺钉（3013）固定在底座（100）上，

下测量杆（303）的所述一个端部通过板（3035）连接到引伸计（304）的下引脚，下测量杆（303）的所述另一端部设置有通孔（3031）和与通孔（3031）垂直连通的螺钉孔（3032），支架杆（3012）的上端穿过通孔（3031），紧固螺钉（3033）插入到螺钉孔（3032）中，朝着通孔（3031）拧紧，以将下测量杆（303）固定到支架（301），

上测量杆（302）的所述一个端部通过板（3022）连接到引伸计（304）的上引脚，

引伸计（304）的精度级别在0.5或C级，引伸计（304）的测量信号输出到所述检测装置配套的计算机。

4.根据权利要求3所述的引伸计式位移检测装置，其特征在于，下测量杆（303）在支架（301）上的位置是可调的，

引伸计（304）的上引脚和下引脚之间的距离通过与上引脚连接的板（3022）和与下引脚连接的板（3035）是可调的。

5.根据权利要求4所述的引伸计式位移检测装置，其特征在于，当需要调节下测量杆（303）在支架（301）上的位置时，向外松开紧固螺钉（3033），上下移动下测量杆（303）而调节下测量杆（303）在支架（301）上的位置，然后朝着通孔（3031）拧紧紧固螺钉（3033）。

6.根据权利要求4所述的引伸计式位移检测装置，其特征在于，当需要调节引伸计（304）的上引脚和下引脚之间的距离时，松开固定与上引脚连接的板（3022）的紧固螺钉（3021）和/或固定与下引脚连接的板（3035）的紧固螺钉（3034），上下移动与上引脚连接的板（3022）和/或与下引脚连接的板（3035）而调节与上引脚连接的板（3022）和/或与下引脚连接的板（3035）的位置，然后拧紧固定与上引脚连接的板（3022）的紧固螺钉（3021）和/或固定与下引脚连接的板（3035）的紧固螺钉（3034）。

7.根据权利要求1所述的引伸计式位移检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括框架（500）、加热炉（600）、上支柱（701）、下支柱（702），

框架（500）安装在底座（100）上，在框架（500）的相对侧（501）和（502）上安装有轨道，

横梁（200）可运动地安装在相对侧（501）和（502）的轨道上，

加热炉（600）安装在底座（100）上，用于容纳试件（400），

上支柱（701）和下支柱（702）分别连接到横梁（200）和底座（100），上支柱（701）和下支柱（702）对称布置以彼此面对。

8.根据权利要求7所述的引伸计式位移检测装置，其特征在于，上支柱（701）的一端连接到横梁（200）的下表面的中部，上支柱（701）的另一端深入到加热炉（600）中，

下支柱（702）的一端连接到底座（100）的上表面的中部，下支柱（702）的另一端深入到加热炉（600）中。

9.根据权利要求7所述的引伸计式位移检测装置，其特征在于，安装了热电偶的试件（400）放置在加热炉（600）中，试件（400）的两端分别连接到上支柱（701）和下支柱（702）的深入到加热炉（600）中的端部，以进行高温拉伸试验。