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指針碟式引伸儀的主要組成部分
指針碟式引伸儀(通常稱為蝶式引伸儀)的主要組成部分可分為三個(gè)核心模塊,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圍繞變形感知、傳遞放大和直觀顯示三大功能展開(kāi):
一、感受變形部分:直接接觸試樣的機(jī)械接口
1、上下刀口組件
由一對(duì)高精度加工的上刀口和下刀口構(gòu)成,直接與被測(cè)試樣表面接觸。上刀口可沿縱向(標(biāo)距方向)移動(dòng)并固定位置,下刀口可繞自身中點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),形成類似蝶形的開(kāi)合結(jié)構(gòu)。上下刀口的橫向移動(dòng)通過(guò)彈簧 - 導(dǎo)桿系統(tǒng)實(shí)現(xiàn):彈簧套在導(dǎo)桿內(nèi),在導(dǎo)向套內(nèi)滑動(dòng),確保刀口橫向位移的穩(wěn)定性。
2、標(biāo)距與量程設(shè)計(jì)
上下刀口之間的縱向距離定義為標(biāo)距(如 30-250mm),橫向距離則對(duì)應(yīng)試樣的直徑變化范圍(如圓柱試件直徑≤25mm)。刀口采用高硬度N磨材料(如硬質(zhì)合金),表面光潔度達(dá)▽10 以上,確保長(zhǎng)期使用的精度保持。
二、傳遞部分:將微觀變形轉(zhuǎn)化為機(jī)械位移
1、等臂杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
下刀口通過(guò)螺軸錐尖支承在左右主體上,形成1:1 臂長(zhǎng)比的等臂杠桿。當(dāng)試樣受力變形時(shí),下刀口繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),將變形量同步傳遞至安裝在主體內(nèi)的量表測(cè)桿。這種設(shè)計(jì)確保傳遞過(guò)程中無(wú)放大或縮小,直接反映真實(shí)變形。
2、精密機(jī)械配合
活動(dòng)下刀口一端為60 度尖角,另一端鑲有淬硬D尖,與螺軸錐尖的配合精度直接影響儀器靈敏度。出廠時(shí)已通過(guò)精密研磨調(diào)整,用戶不得擅自拆卸。
三、指示部分:直觀顯示變形量的終端
1、指針式量表(百分表 / 千分表)
配用分度值為0.01mm 的百分表或0.001mm 的千分表,測(cè)桿端部鑲有硬質(zhì)合金片,避免長(zhǎng)期使用磨損。量表需符合 JJG34-71(百分表)或 JB1079-75(千分表)檢定標(biāo)準(zhǔn),確保讀數(shù)精度。
2、雙表平均讀數(shù)機(jī)制
為提高測(cè)量可靠性,引伸儀通常安裝兩只量表,取兩者讀數(shù)的平均值作為Z終變形量。例如,在拉伸試驗(yàn)中,兩表分別測(cè)量試樣兩側(cè)變形,X除偏心加載的影響。
四、輔助功能模塊
1、彈簧夾緊系統(tǒng)
通過(guò)壓縮彈簧使上下刀口張開(kāi),夾持試樣時(shí)彈簧提供恒定夾緊力。若需增強(qiáng)夾緊效果,可通過(guò)簧帽調(diào)整彈簧預(yù)緊力。
2、標(biāo)距調(diào)整機(jī)構(gòu)
上刀口可沿B桿滑動(dòng),通過(guò)定位螺釘固定在所需標(biāo)距位置(如 30mm、120mm 等),適配不同尺寸的試樣。
3、溫度補(bǔ)償設(shè)計(jì)
鋁合金主體材料的熱膨脹系數(shù)與試樣匹配,結(jié)合刀口的剛性結(jié)構(gòu),降低環(huán)境溫度波動(dòng)對(duì)測(cè)量的影響。
五、工作原理與精度特性
1、變形傳遞路徑
試樣變形→下刀口轉(zhuǎn)動(dòng)→等臂杠桿同步帶動(dòng)量表測(cè)桿→指針在表盤上指示位移值。由于杠桿比為 1:1,量表讀數(shù)直接對(duì)應(yīng)試樣標(biāo)距內(nèi)的真實(shí)變形量。
2、靈敏度與量程平衡
標(biāo)距越大,儀器靈敏度越高(如標(biāo)距 250mm 時(shí)可檢測(cè) 0.001mm 級(jí)變形),但量程會(huì)縮?。ㄊ芰勘鞿大讀數(shù)限制)。用戶需根據(jù)測(cè)試需求選擇標(biāo)距和量表類型。
3、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)
符合 ASTM E83 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)引伸計(jì)系統(tǒng)的分級(jí)要求(如 B1 級(jí)誤差≤±0.5% 應(yīng)變),適用于金屬、混凝土、陶瓷等材料的彈性模量、屈服強(qiáng)度等力學(xué)性能測(cè)試。
六、典型應(yīng)用場(chǎng)景
1、金屬拉伸試驗(yàn):配合W能試驗(yàn)機(jī)測(cè)量彈性階段應(yīng)變,計(jì)算彈性模量。
2、鋼筋張拉控制:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)應(yīng)力鋼筋的伸長(zhǎng)量,確保張拉工藝符合設(shè)計(jì)要求。
3、建筑材料測(cè)試:用于混凝土、瓷磚等材料的抗凍融變形測(cè)量,驗(yàn)證耐久性指標(biāo)。
七、總結(jié)
該儀器憑借結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)便、無(wú)需外部電源的特點(diǎn),成為實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的經(jīng)典工具,尤其在需要長(zhǎng)期穩(wěn)定性和高性價(jià)比的場(chǎng)景中不可替代。要想了解更多產(chǎn)品組成部分,可隨時(shí)聯(lián)系河北天棋星子檢測(cè)設(shè)備有限公司工作人員。