橡膠拉力試驗機(jī)的標(biāo)距測量和記錄裝置剖析

　　橡膠的標(biāo)距測量是拉伸試驗中的一個重要環(huán)節(jié)，直接影響到試驗的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)階段標(biāo)距測量方法主要有手動測量和自動測量兩種。手動測量就是在夾具移動桿邊豎直設(shè)置一根標(biāo)尺和兩根可在豎直方向上移動的水平標(biāo)距桿，拉伸試驗時，靠目力觀察試樣上標(biāo)距的變化，手動控制兩根標(biāo)距桿，使之與試樣上的標(biāo)距同步，同時記錄標(biāo)距桿在標(biāo)尺上的移動距離。手動測量的誤差非常大：

　　1.目力觀察試樣標(biāo)距會引起一定的偏差；

　　2.靠手動移動標(biāo)距桿始終無法準(zhǔn)確跟蹤試樣標(biāo)距變化；

　　3.試驗人員一邊移動標(biāo)距桿，一邊很難記錄標(biāo)距值，更無法在試驗結(jié)束后準(zhǔn)確描述應(yīng)力－應(yīng)變曲線。

　　相比較自動測量標(biāo)距更有利于對橡膠拉伸性能的檢測。現(xiàn)在許多拉力試驗機(jī)的自動標(biāo)距測量裝置采用接觸式傳感器即時測量標(biāo)距的變化，傳感器移動裝置的安裝位置主要有兩種：安裝在夾具上和試樣上。

　　將移動裝置安裝在夾持器的傳感器有一定的局限性。由于橡膠的彈性變形非常大，夾持器的移動距離和試樣標(biāo)距的變化值有很大的差距，所以安裝在夾具上的標(biāo)距傳感器比較適合檢測彈性變形非常小（如金屬材料）試樣的拉伸性能，而不能用于檢測橡膠拉伸性能。

　　另一種安裝方式是在夾具移動桿邊豎直設(shè)置一根光柵尺和兩根可在豎直方向上移動、帶有小夾子的水平標(biāo)距桿。這種傳感器的安裝方式和上面所說的手動測量的使用原理是一致的，只是將標(biāo)尺改成光柵尺，將手動操作改成由試樣帶動標(biāo)距桿移動。安裝在標(biāo)距上的傳感器適用于金屬或標(biāo)準(zhǔn)厚度橡膠試樣的拉伸試驗，因為拉伸這些試樣時的力值較大，帶動標(biāo)距桿移動的力值與之相比很小，雖然會對試樣有一定影響，但不足以影響整個試驗的成敗。

　　但橡膠拉力試驗機(jī)的橡膠拉伸性能檢測中有一些特殊試樣就不能采取接觸式傳感器進(jìn)行標(biāo)距測量，如醫(yī)用橡膠手套試樣。橡膠手套的主要成分為天然乳膠，拉伸試驗過程中所用的拉力值比一般的橡膠制品小，同時GB規(guī)定拉伸性能試驗的試樣是直接在橡膠醫(yī)用手套成品上直接裁取的，所以裁取下的試樣厚度很小，大約只有0.2mm左右，這樣厚度的乳膠試樣只需要很小的力值就可以將試樣拉伸很長。所以采取接觸式標(biāo)距測量方式對試樣拉伸試驗會產(chǎn)生很大的影響，影響原因其一是接觸試樣的標(biāo)距桿的自重會將試樣向下扯，影響拉力測量；其二為標(biāo)距桿的夾持對被夾持部位的拉伸有一定的影響，使其不能自由拉伸。

　　采取非接觸式視頻引伸計就可以避免上述這些問題，采用攝像的方法對標(biāo)距的變化進(jìn)行跟蹤就是其中一個方法。試樣背景采用黑色粗糙不反光材料，將標(biāo)距部分用對比度高的涂料涂色，將攝像頭采集的圖像輸入計算機(jī)，調(diào)整對比度，使標(biāo)距邊界在計算機(jī)上可清晰辨別。在拉伸過程中通過計算機(jī)對采集到的圖像進(jìn)行處理，對標(biāo)距線進(jìn)行跟蹤，實時測試標(biāo)距值。這種測量方法不僅可以準(zhǔn)確地測量出每一時刻的標(biāo)距值，還不會影響到橡膠的拉伸過程。