本實(shí)用新型屬于測量相對位移的設(shè)備和裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到用于測試試樣在軸向荷載作用下發(fā)生的變形的一種多變形模式自適應(yīng)型引伸儀。

背景技術(shù)：

材料拉伸和壓縮的力學(xué)性能試驗(yàn)，通常需要使用引伸儀實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測量試樣在軸向荷載作用下發(fā)生的變形。引伸儀可分為接觸式和非接觸式兩類。接觸式引伸儀又可以分為機(jī)械式和電子式兩種，在常溫力學(xué)性能測試中，機(jī)械式引伸儀已經(jīng)被淘汰，目前普遍使用的是夾式電子引伸儀。非接觸式引伸儀利用數(shù)字圖像技術(shù)測量試樣的變形，一般也稱為光學(xué)引伸儀。光學(xué)引伸儀具有無附加應(yīng)力、量程大等優(yōu)點(diǎn)，是引伸儀發(fā)展的一個(gè)重要方向，但由于價(jià)格昂貴、使用靈活性差等原因，在應(yīng)用上有很大的局限性。

目前，不論在科學(xué)研究還是工程技術(shù)領(lǐng)域，實(shí)際使用最多的引伸儀產(chǎn)品是手工裝夾的夾式電子引伸儀，這類引伸儀構(gòu)造簡單、造價(jià)低廉、操作簡便，使得其被大量使用。但只有在被測試樣僅存在沿自身軸線方向上的變形時(shí)，這種夾式電子引伸儀才能正常工作，從而保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性；當(dāng)被測試樣因偏心加載而發(fā)生垂直于自身軸線方向上的變形時(shí)，夾式電子引伸儀的兩根傳動(dòng)桿的軸線會(huì)發(fā)生錯(cuò)動(dòng)，從而出現(xiàn)卡死的情況。這將降低其在測試過程中的正常工作性能。另外，這種夾式電子引伸儀感受試樣標(biāo)距伸長的兩塊單刃刀片需使用橡皮筋綁扎在試件上，這種安裝方式會(huì)造成安裝不牢靠，從而影響測量的準(zhǔn)確性等問題；并且，這種夾式電子引伸儀無法用橡皮筋綁扎固定在截面較大的試樣上，其只適用于測量截面尺寸較小的一維試樣，適用范圍較窄。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有夾式電子引伸儀的缺點(diǎn)，提供一種設(shè)計(jì)合理、抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、連接可靠、靈敏度高、安裝使用方便、適用范圍廣的一種多變形模式自適應(yīng)型引伸儀。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種多變形模式自適應(yīng)型引伸儀，包括：

兩定位螺栓、兩雙向連接螺母、兩萬向鉸組件、兩連接螺栓、兩連接套管、可伸縮鋼管組和引伸計(jì)；所述萬向鉸組件包括球鉸連接螺栓和球鉸頂帽；所述可伸縮鋼管組包括第一可伸縮鋼管和第二可伸縮鋼管；所述引伸計(jì)包括測試傳感盒和測試擋板；所述定位螺栓不帶螺紋的一端固定在試樣上，所述定位螺栓帶螺紋的一端與雙向連接螺母的一端相連接，所述雙向連接螺母的另一端與球鉸連接螺栓帶螺紋的一端相連接，所述球鉸連接螺栓不帶螺紋的一端與球鉸頂帽的一端鉸接，所述球鉸頂帽的另一端與連接螺栓帶螺紋的一端相連接，所述連接螺栓不帶螺紋的一端套入連接套管的一端并固定，所述第一可伸縮鋼管的一端和所述第二可伸縮鋼管的一端分別套入兩連接套管的另一端并固定，所述第一可伸縮鋼管的另一端套入所述第二可伸縮鋼管的另一端，所述測試擋板套接在所述第一可伸縮鋼管上，所述測試傳感盒套接在所述第二可伸縮鋼管上。

優(yōu)選的，所述引伸儀還包括：四固定螺栓；所述連接螺栓不帶螺紋的一端套入連接套管的一端，并通過固定螺栓固定；所述第一可伸縮鋼管的一端和所述第二可伸縮鋼管的一端分別套入兩連接套管的另一端，并分別通過固定螺栓固定。

優(yōu)選的，所述定位螺栓的螺紋底部設(shè)有環(huán)形凸起，用于充當(dāng)所述雙向連接螺母的墊板，有利于雙向連接螺母的固定。

優(yōu)選的，所述球鉸連接螺栓的螺紋頂部設(shè)有扳手卡墊，方便使用扳手等工具將所述球鉸連接螺栓旋入所述雙向連接螺母。

優(yōu)選的，所述球鉸頂帽設(shè)有預(yù)裝的球鉸保護(hù)軟套，有利于防止雜質(zhì)進(jìn)入球鉸內(nèi)部，保證萬向鉸組件的轉(zhuǎn)動(dòng)能力。

優(yōu)選的，所述球鉸頂帽與所述連接螺栓相連接的一端帶有預(yù)制的內(nèi)螺紋，有利于所述連接螺栓固定在萬向鉸組件上。

優(yōu)選的，所述第一可伸縮鋼管為實(shí)心鋼管，所述第二可伸縮鋼管為空心鋼管，且所述第二可伸縮鋼管的內(nèi)徑略大于所述第一可伸縮鋼管的外徑，使所述第一可伸縮鋼管能套入所述第二可伸縮鋼管，保證了可伸縮鋼管組的軸向伸縮性能。

優(yōu)選的，所述測試傳感盒上設(shè)置有傳感器盒卡槽，所述測試擋板上設(shè)置有擋板卡槽，所述測試傳感盒通過傳感器盒卡槽套接在所述第一可伸縮鋼管上；所述測試擋板通過擋板卡槽套接在所述第二可伸縮鋼管上。

優(yōu)選的，所述引伸儀還包括：傳感器盒卡槽螺栓和擋板卡槽螺栓；所述傳感器盒卡槽上設(shè)有通孔，所述傳感器盒卡槽螺栓能穿過傳感器盒卡槽上的通孔將所述測試傳感盒固定在所述第一可伸縮鋼管上；所述擋板卡槽上設(shè)有通孔，所述擋板卡槽螺栓能穿過擋板卡槽上的通孔將所述測試擋板固定在所述第二可伸縮鋼管上。

優(yōu)選的，所述可伸縮鋼管組可按需要預(yù)生產(chǎn)任意長度。

本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

采用上述技術(shù)方案，由于萬向鉸組件在各個(gè)方向上均擁有良好的轉(zhuǎn)動(dòng)性能，能夠自適應(yīng)被測試樣發(fā)生的各種變形情況，保證在兩點(diǎn)同時(shí)存在轉(zhuǎn)動(dòng)、扭轉(zhuǎn)、平動(dòng)、錯(cuò)動(dòng)等復(fù)雜的復(fù)合運(yùn)動(dòng)時(shí)，可伸縮鋼管A和可伸縮鋼管B的軸線始終在同一直線上不發(fā)生錯(cuò)動(dòng)，在軸向能夠自由伸縮，引伸儀依然能精確測量兩點(diǎn)相對平動(dòng)位移。通過設(shè)計(jì)合理的定位螺栓，可實(shí)現(xiàn)對于截面較小的一維試樣采用綁扎的方式固定；對于截面較大的試樣采用預(yù)埋的方式固定，擴(kuò)大了多變形模式自適應(yīng)型引伸儀的適用范圍。

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的一種多變形模式自適應(yīng)型引伸儀不局限于實(shí)施例。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的一種多變形模式自適應(yīng)型引伸儀的正視圖；

圖2為本實(shí)用新型的一種多變形模式自適應(yīng)型引伸儀的左視圖；

圖3為本實(shí)用新型的一種多變形模式自適應(yīng)型引伸儀的俯視圖；

圖4為圖3中A-A位置的剖視圖；

圖5為圖3中B-B位置的剖視圖。

附圖標(biāo)記：1、定位螺栓，2、雙向連接螺母，3、球鉸連接螺栓，4、球鉸保護(hù)軟套，5、球鉸頂帽，6、連接套管，7、固定螺栓，8、第一可伸縮鋼管，9、第二可伸縮鋼管，10、連接螺栓，11、測試傳感盒，12、測試擋板，13、傳感器盒卡槽，14、傳感器盒卡槽螺栓，15、擋板卡槽，16、擋板卡槽螺栓。

具體實(shí)施方式

參見圖1至圖5所示，一種多變形模式自適應(yīng)型引伸儀，包括：

兩定位螺栓1、兩雙向連接螺母2、兩萬向鉸組件、兩連接螺栓10、兩連接套管6、可伸縮鋼管組和引伸計(jì)；所述萬向鉸組件包括球鉸連接螺栓3和球鉸頂帽5；所述可伸縮鋼管組包括第一可伸縮鋼管8和第二可伸縮鋼管9；所述引伸計(jì)包括測試傳感盒11和測試擋板12；所述定位螺栓1不帶螺紋的一端固定在試樣上，所述定位螺栓1帶螺紋的一端與雙向連接螺母2的一端相連接，所述雙向連接螺母2的另一端與球鉸連接螺栓3帶螺紋的一端相連接，所述球鉸連接螺栓3不帶螺紋的一端與球鉸頂帽5的一端鉸接，所述球鉸頂帽5的另一端與連接螺栓10帶螺紋的一端相連接，所述連接螺栓10不帶螺紋的一端套入連接套管6的一端并固定，所述第一可伸縮鋼管8的一端和所述第二可伸縮鋼管9的一端分別套入兩連接套管6的另一端并固定，所述第一可伸縮鋼管8的另一端套入所述第二可伸縮鋼管9的另一端，所述測試擋板12套接在所述第一可伸縮鋼管8上，所述測試傳感盒11套接在所述第二可伸縮鋼管9上。

進(jìn)一步的，所述引伸儀還包括：

四固定螺栓7；所述連接螺栓10不帶螺紋的一端套入連接套管6的一端，并通過固定螺栓7固定；所述第一可伸縮鋼管8的一端和所述第二可伸縮鋼管9的一端分別套入兩連接套管6的另一端，并分別通過固定螺栓7固定。

具體的，在所述連接螺栓10不帶螺紋的一端設(shè)有通孔，在所述連接套管6的兩端均設(shè)有通孔，在所述第一可伸縮鋼管8的一端和所述第二可伸縮鋼管9的一端均設(shè)有通孔，使得所述固定螺栓7能穿過通孔進(jìn)行緊固。

進(jìn)一步的，所述定位螺栓1的螺紋底部設(shè)有環(huán)形凸起，用于充當(dāng)所述雙向連接螺母2的墊板，有利于雙向連接螺母的固定。

進(jìn)一步的，所述球鉸連接螺栓3的螺紋頂部設(shè)有扳手卡墊，方便使用扳手等工具將所述球鉸連接螺栓旋入所述雙向連接螺母。

進(jìn)一步的，所述球鉸頂帽5設(shè)有預(yù)裝的球鉸保護(hù)軟套4，有利于防止雜質(zhì)進(jìn)入球鉸內(nèi)部，保證萬向鉸組件的轉(zhuǎn)動(dòng)能力。

進(jìn)一步的，所述球鉸頂帽5與所述連接螺栓10相連接的一端帶有預(yù)制的內(nèi)螺紋，有利于所述連接螺栓固定在萬向鉸組件上。

進(jìn)一步的，所述第一可伸縮鋼管8為實(shí)心鋼管，所述第二可伸縮鋼管9為空心鋼管，且所述第二可伸縮鋼管9的內(nèi)徑略大于所述第一可伸縮鋼管8的外徑，使所述第一可伸縮鋼管8能套入所述第二可伸縮鋼管9，保證了可伸縮鋼管組的軸向伸縮性能。

進(jìn)一步的，所述測試傳感盒11上設(shè)置有傳感器盒卡槽13，所述測試擋板12上設(shè)置有擋板卡槽15，所述測試傳感盒11通過傳感器盒卡槽13套接在所述第一可伸縮鋼管8上；所述測試擋板12通過擋板卡槽15套接在所述第二可伸縮鋼管9上。

進(jìn)一步的，所述引伸儀還包括：

傳感器盒卡槽螺栓14和擋板卡槽螺栓16；所述傳感器盒卡槽13上設(shè)有通孔，所述傳感器盒卡槽螺栓14能穿過傳感器盒卡槽13上的通孔將所述測試傳感盒11固定在所述第一可伸縮鋼管8上；所述擋板卡槽15上設(shè)有通孔，所述擋板卡槽螺栓16能穿過擋板卡槽15上的通孔將所述測試擋板12固定在所述第二可伸縮鋼管9上。

進(jìn)一步的，所述可伸縮鋼管組按需要預(yù)生產(chǎn)任意長度。

在本實(shí)施例中，萬向鉸為工廠成品商品，可按需要直接購入，本實(shí)施例中選用了垂直方向有特殊形式的螺栓(球鉸連接螺栓3)，水平方向預(yù)留了螺栓孔(球鉸頂帽5與連接螺栓連接的部分)，并設(shè)置了保護(hù)軟套。

在本實(shí)施例中，引伸計(jì)為工廠成品商品，可按需直接購入，安裝的引伸計(jì)的量程根據(jù)具體的試驗(yàn)要求確定。

在本實(shí)施例中，雙向連接螺母截面為正六邊形、球鉸頂帽為半圓球形、連接套管和可伸縮鋼管組的截面均為圓環(huán)或圓形、各類螺栓均為圓柱形，這使得該實(shí)例整體線條清晰圓潤、造型簡潔美觀。

本實(shí)用新型的具體工作原理如下：

在本實(shí)施例中，由于萬向鉸組件在各個(gè)方向上均擁有良好的轉(zhuǎn)動(dòng)性能，能夠自適應(yīng)被測試樣發(fā)生的各種變形情況，保證在兩點(diǎn)同時(shí)存在轉(zhuǎn)動(dòng)、扭轉(zhuǎn)、平動(dòng)、錯(cuò)動(dòng)等復(fù)雜的復(fù)合運(yùn)動(dòng)時(shí)，第一可伸縮鋼管8和第二可伸縮鋼管9的軸線始終在同一直線上不發(fā)生錯(cuò)動(dòng)，在軸向能夠自由伸縮，引伸儀依然能精確測量兩點(diǎn)相對平動(dòng)位移。

具體的，一種多變形模式自適應(yīng)型引伸儀的制作方法如下：

(1)將兩枚定位螺栓不帶螺紋的一端根據(jù)規(guī)定的試樣標(biāo)距預(yù)埋(裝)在試樣中(上)。

本實(shí)施例中，通過設(shè)計(jì)合理的定位螺栓，可實(shí)現(xiàn)對于截面較小的一維試樣采用綁扎的方式固定，即將兩枚定位螺栓不帶螺紋的一端根據(jù)規(guī)定的試樣標(biāo)距預(yù)裝在試樣上；對于截面較大的試樣采用預(yù)埋的方式固定，即將兩枚定位螺栓不帶螺紋的一端根據(jù)規(guī)定的試樣標(biāo)距預(yù)埋在試樣中，從而擴(kuò)大了多變形模式自適應(yīng)型引伸儀的適用范圍。

(2)將兩個(gè)雙向連接螺母的任意一端旋入兩枚定位螺栓上帶螺紋的一端固定。

(3)取萬向鉸組件帶有球鉸連接螺栓的一端旋入固定在雙向連接螺母的另一端上，將兩枚連接螺栓帶螺紋的一端旋入固定在球鉸頂帽內(nèi)。

(4)取兩根連接套管的任一端套入連接螺栓無螺紋的一端，用固定螺栓固定。

(5)在測試擋板和測試傳感盒的卡槽還處在放松狀態(tài)時(shí)分別將其套入第一可伸縮鋼管和第二可伸縮鋼管中，接著將第一可伸縮鋼管套入第二可伸縮鋼管中，然后調(diào)整合適的長度將可伸縮鋼管組的兩個(gè)自由端套入連接套管中，并用固定螺栓固定。

(6)調(diào)整測試擋板和測試傳感盒至恰當(dāng)?shù)奈恢煤?，擰緊卡槽螺栓將他們分別固定在第一可伸縮鋼管和第二可伸縮鋼管上。

上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做了詳細(xì)的說明，但是本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不僅限于上述實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)可以對本實(shí)用新型做出各種變形，如將上述實(shí)施例中的第一可伸縮鋼管由實(shí)心變更為空心或?qū)⑸鲜鰧?shí)施例中的球鉸頂帽由半球體變更為立方體等，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。