拉伸屈服試驗機的主要功能是對材料進行拉伸實驗,測定其在不同載荷下的應力和應變響應。實驗過程中,試樣通常通過兩端固定的夾具進行拉伸,傳感器則實時監(jiān)測試樣的力學行為,提供有關(guān)載荷、變形等的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通過控制系統(tǒng)處理并顯示,最終形成材料的力學性能曲線。
在拉伸屈服試驗機中,傳感器起著至關(guān)重要的作用。根據(jù)試驗需求,試驗機中可能會使用不同類型的傳感器來測量載荷、位移、應變等重要物理量。常見的傳感器類型主要包括以下幾種:
1.力傳感器(負荷傳感器)
力傳感器關(guān)鍵的傳感器之一,主要用于測量施加在試樣上的拉伸力。根據(jù)其工作原理的不同,力傳感器可分為以下幾種類型:
應變式力傳感器:應變式力傳感器是常用的一種類型,通過測量應變來反映施加在試樣上的力。當外部載荷作用于傳感器時,傳感器的彈性元件會發(fā)生形變,應變片感受到形變并轉(zhuǎn)化為電信號輸出。應變式力傳感器具有較高的精度和可靠性,適用于高精度力學性能測試。
壓電式力傳感器:壓電式傳感器通過壓電效應將外部施加的壓力或力轉(zhuǎn)化為電荷,從而得到力的大小。這種類型的傳感器響應速度較快,適合高頻率的動態(tài)加載實驗,但其靈敏度相對較低。
2.位移傳感器(拉伸位移傳感器)
位移傳感器主要用于測量拉伸試樣的伸長量或位移量。常見的位移傳感器類型包括:
光電位移傳感器:利用光學原理,通過激光或光電傳感器監(jiān)測樣品的位移。光電位移傳感器具有高精度、高分辨率的優(yōu)點,能夠?qū)崟r檢測樣品在拉伸過程中的微小變形。
電感式位移傳感器:通過電感原理,電感式位移傳感器能夠測量樣品的位移變化。該傳感器的優(yōu)點是穩(wěn)定性高、抗干擾能力強,適合在惡劣的環(huán)境中使用。
3.應變傳感器
應變傳感器用于測量材料在拉伸過程中發(fā)生的應變變化。常用的應變傳感器包括:
電阻應變片:應變片通過電阻的變化來反映樣品的應變。電阻應變片具有高精度和穩(wěn)定性,在材料試驗中被廣泛應用。電阻應變片通常與力傳感器結(jié)合使用,能夠提供材料在施加力下的應變響應。
光纖應變傳感器:光纖應變傳感器通過測量光的反射變化來判斷樣品的應變變化。它的優(yōu)點在于抗電磁干擾能力強,適用于高溫或復雜環(huán)境下的測試。
4.溫度傳感器
溫度對材料的力學性能有顯著影響,尤其在高溫環(huán)境下進行拉伸試驗時,溫度傳感器的使用至關(guān)重要。常見的溫度傳感器有:
熱電偶溫度傳感器:熱電偶利用不同金屬接觸點的熱電效應來測量溫度。它具有較高的響應速度,適用于快速溫度變化的環(huán)境。
RTD溫度傳感器:RTD(電阻溫度探測器)能夠提供精確的溫度數(shù)據(jù),適用于溫度精度要求較高的試驗。
傳感器的靈敏度指的是傳感器對微小變化的反應能力。在拉伸屈服試驗中,傳感器的靈敏度直接影響到試驗數(shù)據(jù)的準確性和精度。通常,靈敏度越高,傳感器對外界變化的響應就越敏感,能夠更好地反映材料的細微變化。
對于力傳感器來說,靈敏度決定了它能夠感知的力量變化,進而影響到屈服點、抗拉強度等關(guān)鍵力學性能的測試結(jié)果。對于位移和應變傳感器,靈敏度則決定了它們對微小位移或應變的感知能力,這對于材料的延伸率、斷后伸長等特性的測試至關(guān)重要。