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試驗(yàn)室人員選擇非金屬材料試驗(yàn)機(jī)要點(diǎn)參考
日期：2024-11-20 11:09
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摘要：
試驗(yàn)室人員選擇非金屬材料試驗(yàn)機(jī)要點(diǎn)參考
試驗(yàn)人員按以下方法選擇一臺(tái)合適的橡膠非金屬材料試驗(yàn)機(jī)
普通標(biāo)準(zhǔn)厚度試樣（1、2、4型啞鈴狀試樣的厚度為2.0±0.2mm，3型試樣的厚度為1.0±0.1mm）斷裂時(shí)的標(biāo)距一般都在1米以內(nèi)；特殊厚度試樣，如醫(yī)用橡膠手套的試樣，斷裂時(shí)標(biāo)距有可能超過1米。所以夾具移動(dòng)范圍一般在1米到1.5米之間，這樣可以適合各種橡膠試樣的拉伸試驗(yàn)。要實(shí)滿足這一要求并不困難，一般的橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)的機(jī)械傳送部分均可以滿足。
拉力試驗(yàn)機(jī)的拉力測量和記錄裝置主要由兩種：機(jī)械儀表式和傳感器式。機(jī)械儀表式拉力測量裝置主要依靠拉伸過程中的反作用力，通過彈簧、砝碼等機(jī)械傳送裝置帶動(dòng)儀表盤上的指針轉(zhuǎn)動(dòng)標(biāo)示拉力值，并利用傳統(tǒng)的記錄儀記錄力值－時(shí)間曲線。機(jī)械儀表式拉力試驗(yàn)機(jī)價(jià)格便宜，但其性能卻無法達(dá)到橡膠拉伸試驗(yàn)的要求，它只能單獨(dú)處理拉力值，無法記錄細(xì)微變化的拉力值，并將拉力值和試樣標(biāo)距有效地聯(lián)系起來。裝有適當(dāng)精度拉力傳感器的拉力試驗(yàn)機(jī)則可以**記錄每一時(shí)刻的拉力值，并通過相關(guān)程序進(jìn)行處理、計(jì)算，以滿足橡膠拉伸試驗(yàn)的要求。
3.試驗(yàn)機(jī)標(biāo)距測量和記錄裝置。
橡膠的標(biāo)距測量是拉伸試驗(yàn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，直接影響到試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。現(xiàn)階段標(biāo)距測量方法主要有兩種：手動(dòng)測量和自動(dòng)測量。手動(dòng)測量就是在夾具移動(dòng)桿邊豎直設(shè)置一根標(biāo)尺和兩根可在豎直方向上移動(dòng)的水平標(biāo)距桿，拉伸試驗(yàn)時(shí)，靠目力觀察試樣上標(biāo)距的變化，手動(dòng)控制兩根標(biāo)距桿，使之與試樣上的標(biāo)距同步，同時(shí)記錄標(biāo)距桿在標(biāo)尺上的移動(dòng)距離。手動(dòng)測量的誤差非常大：其一，目力觀察試樣標(biāo)距會(huì)引起一定的偏差；其二，靠手動(dòng)移動(dòng)標(biāo)距桿始終無法準(zhǔn)確跟蹤試樣標(biāo)距變化；其三，試驗(yàn)人員一邊移動(dòng)標(biāo)距桿，一邊很難記錄標(biāo)距值，更無法在試驗(yàn)結(jié)束后準(zhǔn)確描述應(yīng)力－應(yīng)變曲線。
相比較自動(dòng)測量標(biāo)距更有利于對(duì)橡膠拉伸性能的檢測。現(xiàn)在許多拉力試驗(yàn)機(jī)的自動(dòng)標(biāo)距測量裝置采用接觸式傳感器即時(shí)測量標(biāo)距的變化，傳感器移動(dòng)裝置的安裝位置主要有兩種：①安裝在夾具上；②試樣上。將移動(dòng)裝置安裝在夾持器的傳感器有一定的局限性。由于橡膠的彈性變形非常大，夾持器的移動(dòng)距離和試樣標(biāo)距的變化值有很大的差距，所以安裝在夾具上的標(biāo)距傳感器比較適合檢測彈性變形非常小（如金屬材料）試樣的拉伸性能，而不能用于檢測橡膠拉伸性能。
另一種安裝方式是在夾具移動(dòng)桿邊豎直設(shè)置一根光柵尺和兩根可在豎直方向上移動(dòng)、帶有小夾子的水平標(biāo)距桿（俗稱：大變形）。這種傳感器的安裝方式和上面所說的手動(dòng)測量的使用原理是一致的，只是將標(biāo)尺改成光柵尺，將手動(dòng)操作改成由試樣帶動(dòng)標(biāo)距桿移動(dòng)。安裝在標(biāo)距上的傳感器適用于金屬或標(biāo)準(zhǔn)厚度橡膠試樣的拉伸試驗(yàn)，因?yàn)槔爝@些試樣時(shí)的力值較大，帶動(dòng)標(biāo)距桿移動(dòng)的力值與之相比很小，雖然會(huì)對(duì)試樣有一定影響，但不足以影響整個(gè)試驗(yàn)的成敗。
但橡膠拉伸性能檢測中有一些特殊試樣就不能采取接觸式傳感器進(jìn)行標(biāo)距測量，例如醫(yī)用橡膠手套試樣。橡膠手套的主要成分為天然乳膠，拉伸試驗(yàn)過程中所用的拉力值比一般的橡膠制品小，同時(shí)GB7543－1996《橡膠醫(yī)用手套》中規(guī)定拉伸性能試驗(yàn)的試樣是直接在橡膠醫(yī)用手套成品上直接裁取的，所以裁取下的試樣厚度很小，大約只有0.2mm左右，這樣厚度的乳膠試樣只需要很小的力值就可以將試樣拉伸很長。所以采取接觸式標(biāo)距測量方式對(duì)試樣拉伸試驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生很大的影響，影響原因如下：其一，接觸試樣的標(biāo)距桿的自重會(huì)將試樣向下扯，影響拉力測量；其二，標(biāo)距桿的夾持對(duì)被夾持部位的拉伸有一定的影響，使其不能自由拉伸。
采取 非接觸式視頻引伸計(jì) 就可以避免上述這些問題，采用攝像的方法對(duì)標(biāo)距的變化進(jìn)行跟蹤就是其中一個(gè)方法。試樣背景采用黑色粗糙不反光材料（如黑色粗糙絕緣膠布），將標(biāo)距部分（即兩條標(biāo)距線之間的部分）用對(duì)比度高的涂料涂色（若試樣顏色較淺則標(biāo)距用黑色顏料涂滿，若試樣顏色較深則標(biāo)距用白色顏料涂滿），將攝像頭采集的圖像輸入計(jì)算機(jī)，調(diào)整對(duì)比度，使標(biāo)距邊界在計(jì)算機(jī)上可清晰辨別。在拉伸過程中通過計(jì)算機(jī)對(duì)采集到的圖像進(jìn)行處理，對(duì)標(biāo)距線進(jìn)行跟蹤，實(shí)時(shí)測試標(biāo)距值。這種測量方法不僅可以準(zhǔn)確地測量出每一時(shí)刻的標(biāo)距值，還不會(huì)影響到橡膠的拉伸過程。
*上面所述，均為橡膠 材料的力學(xué)檢測要求。橡膠成品件的相關(guān)檢測并不能完全參照上面方法。如筆者曾為日本 鬼怒川橡塑制品中國有限公司所選的一款材料試驗(yàn)機(jī)。則需要按照其成品要求做 等負(fù)荷循環(huán)壓縮試驗(yàn)，插拔力循環(huán)試驗(yàn)，保載荷持久試驗(yàn)等。這些試驗(yàn)已不是一般橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)可以完成的了。材料科學(xué)的進(jìn)步，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的提高，會(huì)有更多的試驗(yàn)要求。與時(shí)俱進(jìn)是**的應(yīng)對(duì)辦法。
橡膠拉力試驗(yàn)機(jī)，按照不同層次客戶需求主要分為以下三種：
微機(jī)控制單臂電子式拉力試驗(yàn)機(jī) 數(shù)顯電子拉力試驗(yàn)機(jī)微機(jī)控制門式拉力試驗(yàn)機(jī)。
