一种拉力试验标距测量装置及工作方法与流程

本发明涉及检测设备，尤其涉及一种拉力试验标距测量装置及工作方法。

背景技术：

1、在拉力试验中，标距测量是一个关键的步骤，用于评估材料拉力试验延伸率的准确性。传统的标距测量方法通常会在被检测材料上进行机械打标，比如在金属棒料上压出一个印记，这会破坏被检测对象的材料均匀性，是检测误差的主要来源之一。此外，传统方法需要在打标设备和测量设备上分开操作，操作时间相对较长，不适用于快速且准确地获得测量结果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种可以更快速、更精确地进行标距测量的装置和方法。

2、为达到以上目的，本发明提供了一种拉力试验标距测量装置：包括左右对称的导架，所述导架之间设置有施力机构、夹持机构和标点测量组件，所述施力机构适于带动夹持机构移动，所述夹持机构上具有拉力传感器，所述夹持机构与所述施力机构转动连接，所述夹持机构具有上下排布的两个，两个所述夹持机构适于共同夹紧一个检测试棒，所述标点测量组件包括固定设置的背部导轨和对侧导轨，所述背部导轨上活动连接有激光器，适于在所述检测试棒上打出标记，所述对侧导轨分为左右两个部分，一个部分适于活动连接主尺，另一部分适于活动连接副尺，所述主尺上具有标准刻度，所述副尺上具有辅助刻度，所述辅助刻度的刻线间距小于所述标准刻度的刻线间距，可提高测量精度。

3、作为一种优选，所述标点测量组件包括固定梁，所述固定梁的两端与所述导架固定连接，所述固定梁通过中央的连接环同时与背部导轨和对侧导轨固定连接，保证标点测量组件中间导轨的稳定性。

4、作为一种优选，所述对侧导轨每个部分的前侧都具有轨道板，所述主尺的背面开设有第一尺槽，适于与所述轨道板配合构成滑移副，所述标准刻度位于所述主尺的前侧面，所述主尺的上端通过前延板固定连接有上标板，所述上标板的下表面水平，并且与标准刻度最上方的刻线平齐；所述副尺的背面开设有第二尺槽，适于与另一个所述轨道板配合构成滑移副，所述副尺对向所述主尺的一侧通过桥接板固定连接有标线板，所述辅助刻度位于所述标线板的前侧面，所述副尺的下端固定连接有下标板，所述下标板的上表面水平，并与所述辅助刻度最下方的刻线平齐，作为零刻度的位置更容易与标点中心对齐。

5、作为一种优选，所述桥接板的上表面水平，并与所述辅助刻度最上方的刻线平齐，所述标线板的背面具有侧贴板，所述侧贴板对向所述主尺的侧面具有契合滑条，所述主尺对向所述副尺的侧面开设有契合滑槽，适于与所述契合滑条配合构成滑移副，提高主尺与副尺之间的相对稳定性。

6、作为一种优选，所述背部导轨开设有贯通前后侧面的配置滑槽，所述激光器包括位于所述背部导轨前方的封装盒以及位于所述背部导轨后方的推柄，所述封装盒的正面设置有透光镜，激光由此射出，所述推柄的背面开设有摩擦槽，所述封装盒与所述推柄之间固定连接有滑轴，适于与所述配置滑槽配合构成滑移副，所述滑轴与所述配置滑槽接触的最大静摩擦力大于所述激光器的重力；所述检测试棒被所述激光器打出的标记有两个，分别为第一标点和第二标点，所述第一标点位于所述第二标点上方，是进行距离测量的重要参考点。

7、作为一种优选，所述施力机构包括固定在所述导架端部的固定横板，所述固定横板上固定连接有液压缸，所述液压缸的伸缩杆活动端指向所述标点测量组件并固定连接有活动横板，所述夹持机构与所述活动横板转动连接，所述活动横板的侧面开设有导向槽，所述导架的内壁具有导向条，适于与所述导向槽配合构成滑移副，保证活动横板两端的稳定性。

8、作为一种优选，所述夹持机构对向所述标点测量组件的一侧开设有卡口，适于咬紧所述检测试棒的端部，所述夹持机构的正面设置有手柄，适于调节所述卡口的开度，所述夹持机构对向所述活动横板的侧面具有转盘，所述转盘对向所述活动横板的端面设置有内嵌柄，所述活动横板对向所述标点测量组件的表面固定连接有牵引盘，所述牵引盘内具有限位转槽，适于与所述内嵌柄构成转动副，所述内嵌柄与所述转盘之间固定连接有拉力传感器，主要用于检测拉力变化值，其检测到的初始值仅作为参考。

9、作为一种优选，所述标准刻度的刻线间距为1mm，所述辅助刻度的刻线间距为0.8mm；所述施力机构的数量与所述夹持机构对应，两个所述施力机构的固定横板分别固定连接于所述导架的上下两端，可以保证导架端部相对间距的稳定。

10、作为一种优选，下方的所述固定横板的下表面固定连接有配电箱，所述配电箱外设置由启动按钮和急停按钮，所述拉力传感器和激光器通过所述配电箱内的电路板与电脑电性连接，在电脑上进行产生设置和观看测量数据会更加直观。

11、本发明还提供了一种使用该拉力试验标距测量装置的工作方法，具体步骤包括：

12、s1、将检测试棒插入导标点测量组件内，让上下方的两个夹持机构分别夹紧检测试棒的两端，用于后续该检测试棒施加拉力；

13、s2、给激光器通电，在检测试棒的背面打出第一标点后即可让激光器断电，向下移动激光器，再次通电在检测试棒的背面打出第二标点，随后让激光器断电，在不需要打标时，避免伤到其他部件或人；

14、s3、同步转动上下方的夹持机构，使检测试棒背面的第一标点和第二标点转向正面，正对测量尺结构；

15、s4、滑动主尺，让上标板的下边缘与第一标点的圆心对齐，滑动副尺，让下标板的上边缘与第二标点的圆心对齐，已获得标记点之间的距离；

16、s5、查找标准刻度和辅助刻度最重合的刻线，将重合刻线上方标准刻度的长度加上重合刻线下方辅助刻度的长度，即可得到第一标点与第二标点的初始距离x1，让上标板向下移动十分之一倍的x1距离，并在检测试棒上用墨线弹出一条墨痕，让下标板向上移动十分之一倍的x1距离，也在检测试棒上的对应位置用墨线弹出一条墨痕，取0.8倍的x1作为初始设定量l1，取两个标记点之间五分之四的部分为有效测试段，尽可能地避开检测试棒被激光打标损伤的部位；

17、s6、启动施力机构通过夹持机构给检测试棒施加拉力，检测试棒由于受力延展，第一标点和第二标点由圆形变为椭圆形，直到拉力传感器检测到的拉力变化量达到设定值，施力机构停止加力，这样检测试棒就会保持拉伸状态不动，方便后续进行测量；

18、s7、再次移动主尺550，使上标板的下边缘与第一标点的椭圆圆心对齐，再次移动副尺560，使下标板的上边缘与第二标点的椭圆圆心对齐，以活动检测试棒延伸后两个标记点之间的距离；

19、s8、再次查找标准刻度和辅助刻度最重合的刻线，将重合刻线上方标准刻度的长度加上重合刻线下方辅助刻度的长度，即可得到第一标点与第二标点的终了距离x2，让上标板554向下移动十分之一，让下标板562向上移动十分之一x2的距离，观察上标板的下边缘是否与检测试棒上留下的上墨痕重合，下标板的上边缘是否与检测试棒上留下的下墨痕重合，如果上下墨痕都重合进入s9；否则进入s10，根据误差大小使用不同的计算方法；

20、s9、直接取0.8倍的x2作为终了设定量l2，计算（l2-l1）/l1，即可得到检测试棒6在特定拉力状态下误差很小的延展率ε1，这个ε1是精度很高的延展率数据量；

21、s10、取上标板下边缘与上墨痕中间的位置，取下标板上边缘与下墨痕中间的位置，让这两个位置之间的距离作为新的l2带入（l2-l1）/l1，计算得到误差较大但精度更高的延展率ε2，这个ε2虽然不是精度很高的延展率数据，但是更加接近准确值。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

23、（1）通过设计激光设备代替机械方式来打标距点，打标更加省力，可以更快速地将标距点打出，从而有效降低了打标操作的难度和耗时；

24、（2）通过将打标机构和测量机构通过重新设计整合在一起，在进行打标和测量操作时，不需要转移设备，省去了搬运的操作，相比于现有的两个设备，使用起来更加省时、省力；

25、（3）利用设计可相对活动的卡尺结构，卡尺结构分为主尺和副尺两个部分，构成类似于游标卡尺的结构，使用起来不但更加灵活，而且更加精确，配合两套技术方法，可有效降低由于激光破坏了被测对象材料均匀性之后打标处周围延展率不准导致的测量误差。