引伸計

引伸計

引伸計是測量構件及其他物體兩點之間線變形的一種儀器,通常由感測器、放大器和記錄器三部分組成。

基本介紹

  • 中文名:引伸計
  • 外文名:extensometer
  • 簡介:一種儀器
  • 組成:由感測器、放大器和記錄器組成
原理,分類,綜述,表式引伸計,槓桿式引伸計,馬丁儀,電容式引計,電感式引伸計,電阻式引伸計,

原理

感測器直接和被測構件接觸。構件上被測的兩點之間的距離l為標距,標距的變化△l(伸長或縮短)為線變形。構件變形,感測器隨著變形,並把這種變形轉換為機械、光、電、聲等信息,放大器將感測器輸出的微小信號放大。記錄器(或讀數器)將放大後的信號直接顯示或自動記錄下來。

分類

綜述

引伸計的種類很多,大致可分為機械式引伸計、光學引伸計和電磁式引伸計等。這些引伸計的靈敏度一般可達1微米。下面為幾種有代表性的引伸計:

表式引伸計

標距範圍內的變形,可通過千分表頂桿傳至表內的齒輪放大系統進行放大,然後由錶盤上的指針讀出(圖1),其靈敏度取決於千分表的靈敏度。
圖1  千分表原理圖圖1 千分表原理圖

槓桿式引伸計

這種引伸計利用複合槓桿放大,放大倍數約為1000。它的標距可以選取。這種引伸計可以固定在構件上以測量構件變形。它有較高的靈敏度和適應性(圖2)。
圖2  拉桿式引伸計圖2 拉桿式引伸計

馬丁儀

根據光學槓桿原理將變形放大,當構件變形時,可動接觸點發生移動,使安裝在可動棱口的反射鏡轉動(圖3)。此時,可從儀器中的望遠鏡讀取標尺上的數據。其放大倍數
。一般情況下變形很小,使θ也很小,故可將放大倍數寫成
。改變反射鏡到標尺的距離,可以改變放大倍數。改裝這種儀器的支架後,也可用它測量構件表面的轉角。當變形較大時,變形和支承的旋轉角就不成正比。這是此儀器的缺點。
圖3  馬丁儀示意圖圖3 馬丁儀示意圖

電容式引計

將物體長度的變化轉換為電容的變化,再將測得的電容變化量換算成物體的應變。由於它在高頻時基本上沒有滯後現象,故可用於動態載荷的測試,如衝擊力的測定等(圖4)。
圖4  電容式引伸計圖4 電容式引伸計

電感式引伸計

由於構件變形使鐵心運動,致使線圈電感發生變化。因此在輸出線圈中產生了電壓。放大並測出這個電壓,即可換算出構件的位移及運動的規律。它不如電阻式引伸計輕便,但由於其在長時間測定時穩定性能較好,故適用於常設的測量裝置(圖5)。
圖5  電感式引伸計圖5 電感式引伸計

電阻式引伸計

一種電阻應變計式感測器,它的套用很廣(圖6)。
圖6電阻式引伸計圖6電阻式引伸計

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