本發(fā)明涉及物質在高低溫環(huán)境中形變大小測量，特別是涉及一種高低溫環(huán)境變形測量裝置、方法。

背景技術：

1、在進行材料的拉伸試驗時，除了測量試驗力外，通常還要測量試樣的變形，就要用到變形測量裝置，最常用的變形測量裝置就是電子引伸計。

2、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，通常由傳感器、放大器和記錄器三部分組成。傳感器直接和被測構件接觸。構件上被測的兩點之間的距離為標距，標距的變化為線變形，構件變形，傳感器隨著變形，并把這種變形轉換為機械、光、電、聲等信息，放大器將傳感器輸出的微小信號放大，記錄器(或讀數器)將放大后的信號直接顯示或自動記錄下來。例如附圖5中所述的一種電子引伸計，試驗時電子引伸計的夾具夾住試樣兩端，對試樣進行拉伸，試樣就會隨試驗力的增大而伸長，電子引伸計就會測量到標距l(xiāng)內的伸長量δl。

3、但現有的電子引伸計存在以下幾個缺陷：

4、1、電子引伸計的標距l(xiāng)通常較小，標距l(xiāng)的范圍25mm-150mm，對于500mm-1000mm的標距難以實現；

5、2、傳感器安裝在主架上，只能在常溫環(huán)境下使用，不能在高低溫環(huán)境下使用；

6、3、電子引伸計為模擬量輸出，長時間使用時漂移較大，影響測量結果的準確性；

7、4、電子引伸計的測量范圍小，一般為20mm，對于變形量大于100mm的試樣無法進行測量；

8、5、電子引伸計夾持試樣的操作比較繁瑣；

9、6、電子引伸計的重量會作用到試樣上，重力會與試驗力疊加，重力在試驗力不大時會影響試驗力的準確性。

技術實現思路

1、鑒于以上所述現有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種高低溫環(huán)境變形測量裝置、方法，用于解決現有技術中電子引伸計所存在的缺陷。

2、為實現上述目的及其他相關目的，本發(fā)明提供一種高低溫環(huán)境變形測量裝置，包括高低溫箱、形變組件、以及測量組件，所述形變組件設置在高低溫箱內，用于夾持試樣并使試樣形變；所述測量組件設置在高低溫箱外，用于測量試樣的形變量；所述高低溫箱中的溫度可調節(jié)。

3、優(yōu)選的，所述形變組件包括支架、滑桿、上夾頭、下夾頭、若干根連接繩、上夾頭平衡塊、以及下夾頭平衡塊，所述滑桿設置在支架中，所述上夾頭、下夾頭可滑動套設在滑桿上；所述上夾頭和上夾頭平衡塊分別設置在同一根連接繩的兩端，所述上夾頭平衡塊用于平衡上夾頭在滑桿上的重力；所述下夾頭和下夾頭平衡塊分別設置在同一根連接繩的兩端，所述下夾頭平衡塊用于平衡下夾頭在滑桿上的重力。

4、優(yōu)選的，所述上夾頭包括上夾頭主套、上夾頭橫套、上夾頭小座、上夾頭橫軸、上夾頭夾臂、以及上夾頭手柄，所述上夾頭主套套設在滑桿上，且可沿滑桿移動；所述上夾頭橫套與上夾頭主套固定連接；所述上夾頭橫軸可滑動的穿設在上夾頭橫套中；所述上夾頭橫軸遠離上夾頭橫套的一端與上夾頭小座連接；所述上夾頭夾臂鉸接設置在上夾頭小座中，且上夾頭手柄與上夾頭夾臂傳動連接，用于夾持試樣的上部。

5、優(yōu)選的，所述上夾頭橫套上開設有上夾頭橫套滑槽，所述上夾頭橫套滑槽中設置有上夾頭橫軸銷釘，所述上夾頭橫軸通過上夾頭橫軸銷釘、上夾頭橫套滑槽與上夾頭橫套可滑動連接。

6、優(yōu)選的，所述下夾頭包括下夾頭主套、下夾頭橫套、下夾頭小座、下夾頭橫軸、下夾頭夾臂、以及下夾頭手柄，所述下夾頭主套套設在滑桿上，且可沿滑桿移動；所述下夾頭橫套與下夾頭主套固定連接；所述下夾頭橫軸可滑動的穿設在下夾頭橫套中；所述下夾頭橫軸遠離下夾頭橫套的一端與下夾頭小座連接；所述下夾頭夾臂鉸接設置在下夾頭小座中，且下夾頭手柄與下夾頭夾臂傳動連接，用于夾持試樣的下部。

7、優(yōu)選的，所述下夾頭橫套上開設有下夾頭橫套滑槽，所述下夾頭橫套滑槽中設置有下夾頭橫軸銷釘，所述下夾頭橫軸通過下夾頭橫軸銷釘、下夾頭橫套滑槽與下夾頭橫套可滑動連接。

8、優(yōu)選的，所述測量組件包括安裝板，所述安裝板固定連接在支架的上方側；所述安裝板上設置有上夾頭傳感器座、以及下夾頭傳感器座；所述上夾頭傳感器座上設置有上夾頭傳感器、以及上夾頭主輪，所述上夾頭傳感器與上夾頭主輪連接，設置有上夾頭、上夾頭平衡塊的連接繩繞在上夾頭主輪上；所述下夾頭傳感器座上設置有下夾頭傳感器、以及下夾頭主輪，所述下夾頭傳感器與下夾頭主輪連接，設置有下夾頭、下夾頭平衡塊的連接繩繞在下夾頭主輪上；還包括控制系統，所述控制系統與上夾頭傳感器、下夾頭傳感器通訊連接。

9、優(yōu)選的，所述測量組件還包括上夾頭副輪、下夾頭副輪，所述上夾頭副輪和下夾頭副輪均設置在安裝板上；設置有上夾頭、上夾頭平衡塊的連接繩繞在上夾頭副輪上；設置有下夾頭、下夾頭平衡塊的連接繩繞在下夾頭副輪上。

10、為實現上述目的或其他目的，本發(fā)明還公開一種高低溫環(huán)境變形測量方法，采用上述的高低溫環(huán)境變形測量裝置，包括控制系統，所述控制系統與高低溫箱、測量組件連接；步驟如下：

11、s1：將形變組件設置在高低溫箱中，將測量組件設置在高低溫箱外；將試樣夾持在形變組件上；

12、s2：通過控制系統將高低溫箱中的溫度調整到預期溫度，然后形變組件工作使試樣產生形變，測量組件對試樣的形變進行測量。

13、優(yōu)選的，所述形變組件還包括形變驅動器，所述形變驅動器用于提供試樣形變的作用力。

14、如上所述，本發(fā)明涉及的高低溫環(huán)境變形測量裝置、方法，具有以下有益效果：

15、1、本發(fā)明中的上夾頭和下夾頭不是固定在支架上，而是可滑動連接在滑桿上的，滿足標距為500mm-1000mm的試樣拉伸試驗的測量需要，解決了現有技術中電子引伸計的標距l(xiāng)小的問題。

16、2、本發(fā)明中的測量組件設置在高低溫箱外，也即測量組件處于常溫環(huán)境中，使高低溫環(huán)境測量變形裝置不懼高低溫正常使用，解決了現有技術中電子引伸計不能在高低溫環(huán)境下使用的問題。

17、3、本發(fā)明中測量組件采用數字型傳感器，長時間使用無漂移，穩(wěn)定性好，測量精度準確，解決了現有技術中電子引伸計長時間使用時漂移較大，影響測量結果準確性的問題。

18、4、本發(fā)明中測量范圍約為450mm-550mm，測量范圍與標距基本相同或略小，解決了現有技術中電子引伸計變形量大于100mm時無法測量的問題。

19、5、本發(fā)明中的上夾頭夾臂上設置有上夾頭手柄，下夾頭夾臂上設置有下夾頭手柄，通過轉動上夾頭手柄和下夾頭手柄就能夾持試樣，夾持方式輕松簡單，夾持效果牢固，解決了現有技術中電子引伸計夾持試樣比較繁瑣的問題。

20、6、本發(fā)明中設置有上夾頭平衡塊和下夾頭平衡塊，上夾頭平衡塊用來平衡上夾頭在滑桿上的重力，下夾頭平衡塊用來平衡下夾頭在滑桿上的重力，使得上夾頭、下夾頭的重力對試樣的變形不會出現影響，解決了現有技術中電子引伸計重力在試驗力不大時會影響試驗力的準確性的問題。

21、7、本發(fā)明非常適合標距大、變形大、試驗力小的塑料或橡膠類材料的拉伸性能測試。

技術特征：

1.一種高低溫環(huán)境變形測量裝置，其特征在于：包括高低溫箱、形變組件、以及測量組件(109)，所述形變組件設置在高低溫箱內，用于夾持試樣并使試樣形變；所述測量組件(109)設置在高低溫箱外，用于測量試樣的形變量；所述高低溫箱中的溫度可調節(jié)。

2.根據權利要求1所述的高低溫環(huán)境變形測量裝置，其特征在于：所述形變組件包括支架(101)、滑桿(102)、上夾頭(105)、下夾頭(103)、若干根連接繩、上夾頭平衡塊(108)、以及下夾頭平衡塊(107)，所述滑桿(102)設置在支架(101)中，所述上夾頭(105)、下夾頭(103)可滑動套設在滑桿(102)上；所述上夾頭(105)和上夾頭平衡塊(108)分別設置在同一根連接繩的兩端，所述上夾頭平衡塊(108)用于平衡上夾頭(105)在滑桿(102)上的重力；所述下夾頭(103)和下夾頭平衡塊(107)分別設置在同一根連接繩的兩端，所述下夾頭平衡塊(107)用于平衡下夾頭(103)在滑桿(102)上的重力。

3.根據權利要求2所述的高低溫環(huán)境變形測量裝置，其特征在于：所述上夾頭(105)包括上夾頭主套(201)、上夾頭橫套(204)、上夾頭小座(207)、上夾頭橫軸(205)、上夾頭夾臂(209)、以及上夾頭手柄(206)，所述上夾頭主套(201)套設在滑桿(102)上，且可沿滑桿(102)移動；所述上夾頭橫套(204)與上夾頭主套(201)固定連接；所述上夾頭橫軸(205)可滑動的穿設在上夾頭橫套(204)中；所述上夾頭橫軸(205)遠離上夾頭橫套(204)的一端與上夾頭小座(207)連接；所述上夾頭夾臂(209)鉸接設置在上夾頭小座(207)中，且上夾頭手柄(206)與上夾頭夾臂(209)傳動連接，用于夾持試樣的上部。

4.根據權利要求3所述的高低溫環(huán)境變形測量裝置，其特征在于：所述上夾頭橫套(204)上開設有上夾頭橫套滑槽，所述上夾頭橫套滑槽中設置有上夾頭橫軸銷釘(203)，所述上夾頭橫軸(205)通過上夾頭橫軸銷釘(203)、上夾頭橫套滑槽與上夾頭橫套(204)可滑動連接。

5.根據權利要求2所述的高低溫環(huán)境變形測量裝置，其特征在于：所述下夾頭(103)包括下夾頭主套(301)、下夾頭橫套(304)、下夾頭小座(307)、下夾頭橫軸(305)、下夾頭夾臂(309)、以及下夾頭手柄(306)，所述下夾頭主套(301)套設在滑桿(102)上，且可沿滑桿(102)移動；所述下夾頭橫套(304)與下夾頭主套(301)固定連接；所述下夾頭橫軸(305)可滑動的穿設在下夾頭橫套(304)中；所述下夾頭橫軸(305)遠離下夾頭橫套(304)的一端與下夾頭小座(307)連接；所述下夾頭夾臂(309)鉸接設置在下夾頭小座(307)中，且下夾頭手柄(306)與下夾頭夾臂(309)傳動連接，用于夾持試樣的下部。

6.根據權利要求5所述的高低溫環(huán)境變形測量裝置，其特征在于：所述下夾頭橫套(304)上開設有下夾頭橫套滑槽，所述下夾頭橫套滑槽中設置有下夾頭橫軸銷釘(303)，所述下夾頭橫軸(305)通過下夾頭橫軸銷釘(303)、下夾頭橫套滑槽與下夾頭橫套(304)可滑動連接。

7.根據權利要求2所述的高低溫環(huán)境變形測量裝置，其特征在于：所述測量組件(109)包括安裝板(401)，所述安裝板(401)固定連接在支架(101)的上方側；所述安裝板(401)上設置有上夾頭傳感器座(402)、以及下夾頭傳感器座(406)；所述上夾頭傳感器座(402)上設置有上夾頭傳感器(403)、以及上夾頭主輪(404)，所述上夾頭傳感器(403)與上夾頭主輪(404)連接，設置有上夾頭(105)、上夾頭平衡塊(108)的連接繩繞在上夾頭主輪(404)上；所述下夾頭傳感器座(406)上設置有下夾頭傳感器(408)、以及下夾頭主輪(409)，所述下夾頭傳感器(408)與下夾頭主輪(409)連接，設置有下夾頭(103)、下夾頭平衡塊(107)的連接繩繞在下夾頭主輪(409)上；還包括控制系統，所述控制系統與上夾頭傳感器(403)、下夾頭傳感器(408)通訊連接。

8.根據權利要求7所述的高低溫環(huán)境變形測量裝置，其特征在于：所述測量組件(109)還包括上夾頭副輪(405)、下夾頭副輪(407)，所述上夾頭副輪(405)和下夾頭副輪(407)均設置在安裝板(401)上；設置有上夾頭(105)、上夾頭平衡塊(108)的連接繩繞在上夾頭副輪(405)上；設置有下夾頭(103)、下夾頭平衡塊(107)的連接繩繞在下夾頭副輪(407)上。

9.一種高低溫環(huán)境變形測量方法，采用權利要求1-8任一項所述的高低溫環(huán)境變形測量裝置，包括控制系統，所述控制系統與高低溫箱、測量組件(109)連接；其特征在于：步驟如下：

10.根據權利要求9所述的高低溫環(huán)境變形測量方法，其特征在于：所述形變組件還包括形變驅動器，所述形變驅動器用于提供試樣形變的作用力。

技術總結
本發(fā)明提供一種高低溫環(huán)境變形測量裝置、方法，包括高低溫箱、形變組件、以及測量組件，所述形變組件設置在高低溫箱內，用于夾持試樣并使試樣形變；所述測量組件設置在高低溫箱外，用于測量試樣的形變量；所述高低溫箱中的溫度可調節(jié)。本發(fā)明中的測量組件設置在高低溫箱外，也即測量組件處于常溫環(huán)境中，使高低溫環(huán)境測量變形裝置不懼高低溫正常使用，解決了現有技術中電子引伸計不能在高低溫環(huán)境下使用的問題。

技術研發(fā)人員：張鵬程,戚晶磊,胡寧寧,方遠遠,王宵,劉東坤,李熹,傅峰,鄭依銘,楊潔欽
受保護的技術使用者：上?？睖y設計研究院有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/11/11