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引伸计怎么选?接触式与非接触式全解析

发布时间:2025-09-26

一、什么是引伸计?


引伸计(Extensometer)是材料测试中测量试样标距内变形/应变的专用传感器。它将拉伸、压缩、弯曲、扭转等加载过程中的微小位移转换为可记录的数据,用于计算应力—应变曲线、弹性模量、屈服强度、r值/n值等关键指标。

 

二、按测量方式的主流分类


1)接触式引伸计

  • 夹持刀口式(Clip-on):通过刀口夹持在试样上,位移由机械结构/应变计/LVDT 等转换。
    优点:精度高、标准金属材料适配广;局限:对薄脆/软质材料友好度一般,易受安装力、摩擦、对中影响;高温需专用型。

  • LVDT / 电感式接触引伸计:以可动铁芯位移引出电压变化;优点:线性好、抗干扰;局限:需稳定夹持与对中,频率响应受机构影响。

  • 横向/双向引伸计:增加横向标距测量(例如泊松比、断面收缩率),多用于金属塑性阶段评价。

 

2)非接触式引伸计


  • 激光引伸计:用激光追踪两标记的相对位移。
    优点:不接触、对脆弱/高温表面友好;局限:对表面反射、烟雾与窗口干扰较敏感,点测为主。

  • 视频引伸计(DIC):相机采集图像,通过数字图像相关(Digital Image Correlation)算法跟踪散斑/标记点,计算位移与应变。
    优势:非接触、对样品形状限制小;可轴向与横向多标距同时测量,且可扩展全场位移/应变云图;在高低温、大应变、疲劳等工况有成熟方案。
    常见形态:二维(2D)、三维(3D/单目三维或双目三维)、高温视频引伸计、高速/疲劳场景专用机型。

小结:若是标准金属拉伸且环境常温、频率一般,接触式与非接触式都可选;若面临高低温、软/薄/脆材料、复杂曲面、大应变、跨周期疲劳,非接触式(尤其视频引伸计/DIC)更具适应性与可扩展性。

 

三、按应用环境/工况的细分


  • 高低温引伸计:针对环境箱内测试,需考虑窗口材料/尺寸、热辐射干扰、滤光处理与标记耐热性。

  • 大应变/橡胶与薄膜:传统夹持式易脱落或划伤,DIC/激光类更合适;注意标距选择与散斑图案质量。

  • 疲劳/高频加载:关注采样频率、同步方式、滤波与跨周期数据抓取能力。

  • 不规则/多轴形变:DIC 可进行多标距与全场联合评估,辅助失效机理分析(裂纹萌生/扩展、颈缩区应变集中等)。

 

四、选型要点与实操清单


  • 样品与标距:厚/薄、脆/软、宽度与预期颈缩;标距与夹具干涉。

  • 应变范围与精度:弹性阶段精度、塑性阶段稳定性、是否需0.5级法规符合。

  • 环境:是否高/低温、是否需透窗观测、是否有强辐射/烟雾。

  • 频率:静态/准静态/疲劳,采样与通讯延迟要求。

  • 测量维度:轴向/横向/多标距/全场,是否需r值/n值、断面收缩率。

  • 系统集成:与试验机的力—位移—应变同步、通讯协议、软件输出(曲线/报表)。

五、产品小介绍|海塞姆视频引伸计


海塞姆视频引伸计基于单目三维 DIC技术,属于非接触式视频引伸计。支持激光对焦、嵌入式软件、无延迟通讯,可与试验机力值同步输出应力—应变曲线;同时支持轴向与横向多标距测量,可选全场位移/应变模块。多数材料与形状(板、棒、薄膜、软质等)兼容,适配高低温环境与疲劳跨周期数据采集;满足JJG762-2007 0.5级精度要求,并覆盖从二维到三维、高温场景等多机型。
(如需了解规格、标距与适配窗口尺寸等,可根据具体试验条件匹配对应型号与光学配置。)


六.常见问题(FAQ)


Q1:视频引伸计与激光引伸计怎么选?
激光更偏点到点的位移测量,安装简洁;视频引伸计除点测外,还能扩展到多标距与全场云图,在复杂表面、大应变、高低温、疲劳等场景更灵活。

Q2:视频引伸计能做泊松比/断面收缩率吗?
可。通过轴向+横向联合与多标距方案,能获得泊松比与断面收缩率;全场模块还能辅助定位应变集中与裂纹扩展。

Q3:高低温环境会影响测量吗?
会,但可通过耐温散斑/标记、滤光与成像路径优化、窗口尺寸匹配等手段保障稳定性;高温专用视频引伸计还会集成抗辐射光学与图像处理模块。

Q4:是否需要标定?与试验机如何同步?
成熟的视频引伸计方案提供标准化测量流程与与试验机无延迟通讯能力;选型时确认同步方式、数据接口与软件报表需求即可。

 

七、适用场景一览



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