CN208125508U - 一种非接触式拉力机引伸计及拉力试验机 - Google Patents
一种非接触式拉力机引伸计及拉力试验机 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提出了一种非接触式拉力机引伸计及拉力试验机，包括：试样拉力测试装置和非接触式拉伸测量装置；所述试样固定试样到拉力测试装置试样上；所述非接触式拉伸测量装置设置在试样两侧，所述非接触式拉伸测量装置试样和拉力测试装置分别直接/间接连接到仪器底座上。本实用新型有益效果：采用非接触式测量，即：激光位移传感器测量位移形变量，解决了接触式测量干涉试样拉伸形变量、拉伸力的问题，检测的拉伸力值、拉伸量更准确；分别测试试样两侧拉伸量，可解决以往设备无法精确测试试样指定区域内拉伸量的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及材料拉伸力检测技术领域，尤其涉及一种非接触式拉力机引伸计及拉力试验机。
背景技术
材料的拉伸强度，直接影响材料的使用性能。测试其拉伸强度时，往往同时测试材料拉伸、压缩、震动状态及断裂过程中的形变量和力值变化。即：测同一个试样的拉伸量和拉伸力。根据标准GB/T 1040.3对薄膜和薄片的拉伸，要求检测试样中间区域的拉伸量。而传统测试仪器用标尺或编码器只能测试样总拉伸量。无法确切得知材料指定区域内的拉伸量。
当前仪器往往采用引伸计测试样指定区域内的拉伸量，用力值传感器测拉伸力值。引伸计分接触式引伸计、非接触式引伸计。接触式引伸计是位移测试元件与试样接触连接，力值传感器通过夹具带动试样及引伸计一块运动，但试样与位移测量元件之间过大的摩擦力，及引伸计的重量，影响检测力值，导致力值重复性差，检测精度很低。非接触式引伸计主要是利用视频图像检测元件的形变量；该种方式虽然解决了引伸计与试样接触导致的力值不准确问题，但当试样形变量很大，已超出图像或视频元件能捕捉的范围时，或者捕捉的图像，角度太偏时，都会导致较大的检测误差。
综上所述，现有的对于材料拉伸力和拉伸量检测的装置，力值检测精度很低，不适用于塑料薄膜等拉伸力值小的检测；并且无法适用于拉伸形变量大的塑料薄膜材料的检测。
目前急需开发一种适用于拉伸力值小，形变量大的塑料薄膜材料的高精度的拉伸机拉力检测仪器。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决上述问题，本实用新型提出了一种非接触式拉力机引伸计及拉力试验机，该系统采用非接触式测量材料拉伸形变量，解决了接触式测量干涉试样拉伸形变量、拉伸形变力的问题，检测更准确。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型公开了一种非接触式拉力机引伸计及拉力试验机，包括：拉力测试装置和非接触式拉伸测量装置；
所述试样固定到拉力测试装置上，所述非接触式拉伸测量装置设置在试样待检测区段的上下两侧。
进一步的，所述非接触式拉伸测量装置包括：分别设置在试样待检测区段上下两侧的激光位移传感器，以及分别与激光位移传感器相对的、设置在试样上的检测片。
进一步的，还包括底座，设置在试样待检测区段下侧的激光位移传感器固定到底座或者拉力测试装置上，设置在试样待检测区段上侧的激光位移传感器固定到拉力测试装置上。
进一步的，所述检测片通过磁性吸附的方式固定到试样上。
进一步的，所述检测片通过粘接的方式或者通过螺钉固定到试样上。
进一步的，所述激光位移传感器替换为红外传感器、超声波位移传感器或者光栅传感器。
进一步的，所述拉力测试装置包括：力值传感器，所述力值传感器直接或者通过夹具与试样连接。
进一步的，所述拉力测试装置还包括：上夹头和下夹头；试样一端固定到上夹头上，试样另一端固定到下夹头上，所述力值传感器与上夹头连接。
进一步的，所述力值传感器与驱动装置连接，通过驱动装置带动力值传感器运动，以拉伸试样。
进一步的，还包括底座，所述下夹头固定到设备底座上。
本实用新型公开了一种拉力试验机，包括上述的任一种非接触式拉力机引伸计。
本实用新型有益效果：
1、采用非接触式测量，即：激光位移传感器测量位移形变量，解决了接触式测量干涉试样拉伸形变量、拉伸力的问题，检测更准确；
2、分别测试试样两侧拉伸量，可解决以往设备无法测试试样指定区域内拉伸量的问题。
3、检测片质量很轻，对试样拉伸量及拉伸力的影响微乎其微，不影响检测精度，解决了以往检测拉伸量误差大的问题。
4、检测拉伸量程大，适用于大变形、小拉伸力值的检测，适用范围更广泛。
附图说明
图1为本实用新型拉伸及拉力测试系统结构示意图；
图2为本实用新型拉伸及拉力测试系统测量原理图；
其中，1.激光位移传感器I，2.试样，3.检测片I，4.检测片Ⅱ，5.检测片Ⅲ， 6.检测片Ⅳ，7.激光位移传感器Ⅱ，8.力值传感器组件，9.下夹头，10.磁块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步介绍。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
实施例一
本实施例公开了一种非接触式拉力机引伸计，如图1所示，包括：拉力测试装置和非接触式拉伸测量装置；
试样2固定到拉力测试装置上；非接触式拉伸测量装置设置在试样2待检测区段的上下两侧。
作为优选的实施方式，拉伸及拉力测试系统还包括底座，拉力测试装置固定到底座上，非接触式拉伸测量装置直接固定到底座上，或者非接触式拉伸测量装置通过与拉力测试装置连接间接固定到底座上。
拉力测试装置包括：力值传感器组件8和下夹头9；力值传感器组件8包括：力值传感器及上夹头。试样2一端通过下夹头9固定，另一端直接与力值传感器连接或者通过上夹头与力值传感器连接。
作为优选的实施方式，下夹头9固定到底座上。
另一方面，力值传感器与电机驱动装置连接，测试时，在电机驱动装置的驱动下，力值传感器能够拉动试样2运动；试样2在拉力作用下被拉伸直至拉断，力值传感器实时检测试样2的拉伸力值变化。
非接触式拉伸测量装置包括：激光位移传感器I1、激光位移传感器Ⅱ7、检测片Ⅰ3、检测片Ⅱ4、检测片Ⅲ5和检测片Ⅳ6；
根据需要测量的区段对试样2进行标记；激光位移传感器I1和激光位移传感器Ⅱ7分别固定到标记区段的上下两侧。作为一种实施方式，激光位移传感器 I1固定到力值传感器上，激光位移传感器Ⅱ7固定到底座上。作为另外一种实施方式，激光位移传感器I1固定到电机驱动装置上。
检测片Ⅰ3和检测片Ⅱ4为一组，检测片Ⅲ5和检测片Ⅳ6为一组；检测片Ⅰ和检测片Ⅱ4固定到试样2上方标记线位置，两者通过磁铁吸附的方式固定到试样2上；检测片Ⅲ5和检测片Ⅳ6采用相同的方式固定到试样2下方标记线位置。通过磁铁吸附固定的方式，不会干涉试样2的拉伸形变量。
作为另外一种实施方式，激光位移传感器可以替换为红外传感器、超声波位移传感器或者光栅传感器中的一种。
作为另外一种实施方式，只需要检测片Ⅰ3和检测片Ⅲ5，两者通过粘贴的方式或者通过螺钉固定的方式分别固定到试样2标记线位置。
或，检测片Ⅰ3和检测片Ⅱ4为一个上检测片，检测片Ⅲ5和检测片Ⅳ6为一个下检测片。检测片与试样之间可通过磁铁吸附、粘贴或螺钉固定连接。
具体测量过程如下：
将标记好的试样2一端固定到固定底座的夹具上，另一端固定到力值传感器或夹具上。检测片Ⅰ和检测片Ⅱ4利用磁块10固定到试样2上方标记线处，检测片Ⅲ5和检测片Ⅳ6利用磁块10固定到试样2下方标记线处，或者，检测片Ⅰ和检测片Ⅲ5通过粘贴的方式或者通过螺钉固定的方式分别固定到试样2上方和下方的标记线位置。
测试时，在电机驱动元件的驱动下，力值传感器拉动试样2一端运动，试样 2被拉伸直至拉断，力值传感器实时检测试样2的拉伸力值变化。激光位移传感器的发射器发出激光，分别被试样2上的检测片反射回激光位移传感器的接收器，以此算出激光位移传感器到检测片的距离。实时检测试样2的拉伸形变量。
具体测量方式如图2所示，试验前，激光位移传感器I1和激光位移传感器Ⅱ7检测出到相应的检测片的距离分别为L1、L2，测量出试样2总长为L，则标记线内试样2长度L′＝L-L1-L2。试验拉伸后，同样可测出标记线内长度。对比试验前后的L′长度，可得出试样2中间标记区内的拉伸形变量。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种非接触式拉力机引伸计，其特征在于，包括：拉力测试装置和非接触式拉伸测量装置；
试样固定到拉力测试装置上，所述非接触式拉伸测量装置设置在试样待检测区段的上下两侧。
2.如权利要求1所述的一种非接触式拉力机引伸计，其特征在于，所述非接触式拉伸测量装置包括：分别设置在试样待检测区段上下两侧的激光位移传感器，以及分别与激光位移传感器相对的、设置在试样上的检测片。
3.如权利要求2所述的一种非接触式拉力机引伸计，其特征在于，还包括底座，设置在试样待检测区段下侧的激光位移传感器固定到底座或者拉力测试装置上，设置在试样待检测区段上侧的激光位移传感器固定到拉力测试装置上。
4.如权利要求2所述的一种非接触式拉力机引伸计，其特征在于，所述检测片通过磁性吸附的方式固定到试样上。
5.如权利要求2所述的一种非接触式拉力机引伸计，其特征在于，所述检测片通过粘接的方式或者通过螺钉固定到试样上。
6.如权利要求2所述的一种非接触式拉力机引伸计，其特征在于，所述激光位移传感器替换为红外传感器、超声波位移传感器或者光栅传感器。
7.如权利要求1所述的一种非接触式拉力机引伸计，其特征在于，所述拉力测试装置包括：力值传感器，所述力值传感器直接或者通过夹具与试样连接。
8.如权利要求7所述的一种非接触式拉力机引伸计，其特征在于，所述拉力测试装置还包括：上夹头和下夹头；试样一端固定到上夹头上，试样另一端固定到下夹头上，所述力值传感器与上夹头连接。
9.如权利要求7所述的一种非接触式拉力机引伸计，其特征在于，所述力值传感器与驱动装置连接，通过驱动装置带动力值传感器运动，以拉伸试样。
10.一种拉力试验机，其特征在于，包括权利要求1-9所述的任一种非接触式拉力机引伸计。
Priority Applications (1)
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| CN201721809627.7U CN208125508U (zh) | 2017-12-21 | 2017-12-21 | 一种非接触式拉力机引伸计及拉力试验机 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201721809627.7U CN208125508U (zh) | 2017-12-21 | 2017-12-21 | 一种非接触式拉力机引伸计及拉力试验机 |
Publications (1)
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ID=64209095
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201721809627.7U Active CN208125508U (zh) | 2017-12-21 | 2017-12-21 | 一种非接触式拉力机引伸计及拉力试验机 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN208125508U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107957373A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-04-24 | 济南兰光机电技术有限公司 | 一种非接触式拉力机引伸计 |
| CN109443925A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-03-08 | 南京玻璃纤维研究设计院有限公司 | 一种纤维单丝拉伸弹性模量的测试装置 |
| CN110333134A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-10-15 | 西北工业大学 | 一种与中子散射联用的单轴拉伸装置和实验方法 |
| CN112129624A (zh) * | 2020-10-23 | 2020-12-25 | 英利能源（中国）有限公司 | 背板抗拉特性的试验方法 |
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2017
- 2017-12-21 CN CN201721809627.7U patent/CN208125508U/zh active Active
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