1 引言

　　在材料力學(xué)性能測試過程中，應(yīng)力與應(yīng)變是相互依存的。任何材料，只要受到應(yīng)力，就一定產(chǎn)生應(yīng)變;只要產(chǎn)生應(yīng)變，其一定受到了應(yīng)力。引伸計(jì)就是能精確測定材料在特征應(yīng)變條件下的應(yīng)變數(shù)據(jù)，并且具備較高分辨率與較高準(zhǔn)確度的應(yīng)變測試儀器。引伸計(jì)不同于傳統(tǒng)應(yīng)變測試中常用到的應(yīng)變片，它可以長期重復(fù)使用，并可以根據(jù)使用條件和使用要求，選擇不同規(guī)格和量程，還能測量應(yīng)變片不能涉及的超大應(yīng)變——試樣塑性變形的測試。更重要的是，引伸計(jì)性能穩(wěn)定、準(zhǔn)確度高，可以實(shí)現(xiàn)計(jì)量溯源。

　　2 引伸計(jì)的分類

　　引伸計(jì)是測量構(gòu)件及其他物體兩點(diǎn)之間變形的一種儀器，通常由傳感器、放大器和記錄器三部分組成。在實(shí)際應(yīng)用中，引伸計(jì)的種類很多，主要由以下分類方式;

　　按工作原理分：機(jī)械式引伸計(jì)和電子式引伸計(jì)。機(jī)械式引伸計(jì)，是由指針或光標(biāo)直接指示位移示值，如百分表式、杠杠式、光學(xué)式引伸計(jì);電子式引伸計(jì)、采用電子元件構(gòu)成，如電阻應(yīng)變式、電感式引伸計(jì)、電容式、光柵式、激光式、非接觸式(視頻激光)等。

　　按裝夾方式分：人工裝卡引伸計(jì)和自動引伸計(jì)。人工裝卡引伸計(jì)為常用引伸計(jì)，是由試驗(yàn)人員將隱身裝卡在試驗(yàn)之上進(jìn)行試驗(yàn);自動引伸計(jì)為機(jī)電一體復(fù)合式自動引伸計(jì)，與試驗(yàn)主機(jī)為一整體機(jī)構(gòu)，由程序設(shè)定計(jì)算機(jī)控制，進(jìn)行裝卡、打開引伸計(jì)。全自動引伸計(jì)主要用于大量同類試樣的大規(guī)模校驗(yàn)。

　　按量程分：小變形引伸計(jì)和大變形引伸計(jì)。小變形引伸計(jì)，一般應(yīng)用于5mm變形以下，或更小的變形量;大變形引伸計(jì)，一般應(yīng)用于20mm至500mm(或更大)的變形量，大變形引伸計(jì)主要用于測試特定要求硬化指數(shù)n或試樣延伸率。

　　按標(biāo)距分：小標(biāo)距引伸計(jì)、普通標(biāo)距引伸計(jì)和大標(biāo)距引伸計(jì)。

　　按用于環(huán)境分：低溫引伸計(jì)和高溫引伸計(jì)。

　　按試驗(yàn)加載方向分：拉伸引伸計(jì)、壓縮引伸計(jì)、拉壓雙向引伸計(jì)和扭轉(zhuǎn)引伸計(jì)。

　　按測量方式分：接觸式引伸計(jì)和非接觸引伸計(jì)。其中，接觸式引伸計(jì)包括單向引伸計(jì)和雙向平均引伸計(jì);非接觸式引伸計(jì)包括視頻引伸計(jì)和激光引伸計(jì)。

　　3 引伸計(jì)的選擇

　　引伸計(jì)的選擇要根據(jù)測試對象的應(yīng)用要求來確定，歸納起來，主要包括彈性變形范圍的測試、彈塑性變形范圍的測試和塑性變形范圍的測試三個方面。

　　3.1 用于彈性變形范圍測試的引伸計(jì)選擇

　　主要指彈性模量E測試，必須選擇高精度引伸計(jì)，測量0.01應(yīng)變范圍內(nèi)必須保證準(zhǔn)確度。但是要考慮試驗(yàn)機(jī)不同軸度的影響，最好選擇雙向平均引伸計(jì)。

　　3.2 用于彈塑性變形范圍測試的引伸計(jì)選擇

　　主要指從彈性變形至屈服階段范圍內(nèi)的應(yīng)變測量。對于塑性試樣應(yīng)測試?yán)烨?yīng)力σy、χ%應(yīng)變拉伸應(yīng)力σχ、拉伸應(yīng)變ε、拉伸屈服應(yīng)變εy等數(shù)據(jù);對于金屬試樣應(yīng)測試非比例延伸強(qiáng)度Rp0.2、規(guī)定總延伸強(qiáng)度R等數(shù)據(jù)。

　　3.3用于塑性變形范圍測試的引伸計(jì)選擇

　　主要指從彈性階段拉伸直至較大塑性變形范圍，或以至拉斷的變形測量。對于塑料試樣應(yīng)測試?yán)鞌嗔褢?yīng)變εB、拉伸強(qiáng)度應(yīng)變εM、拉伸標(biāo)稱應(yīng)變εt、斷裂標(biāo)稱應(yīng)變εtB、拉伸強(qiáng)度標(biāo)稱應(yīng)變εtM等數(shù)據(jù);對于金屬試樣應(yīng)測試?yán)煊不笖?shù)n、相關(guān)延伸率A系列數(shù)據(jù)。

　　4 結(jié)論

　　引伸計(jì)是能精確測定相關(guān)材料在特征應(yīng)變條件下所對應(yīng)的應(yīng)變數(shù)據(jù)，同時具備較高分辨力與較高準(zhǔn)確度的應(yīng)變測試儀器。對引伸計(jì)選擇使用，要從被檢材料質(zhì)地和被檢材料形變范圍這兩個方面綜合考慮。在引伸計(jì)的測試應(yīng)用中，應(yīng)注意應(yīng)力和應(yīng)變測量準(zhǔn)確度對彈性模量E的影響，特別對于試驗(yàn)機(jī)不同軸度問題應(yīng)考慮采用雙向平均引伸計(jì)進(jìn)行測試。