Измерители деформации - контактные и бесконтактные

НАЗНАЧЕНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ ДЕФОРМАЦИИ

Измерители перемещений (деформаций) предназначены для измерений продольных или поперечных изменений длины образцов при механических испытаниях материалов на сжатие, растяжение, изгиб, сдвиг и другие. Применяются в составе испытательных универсальных машин или разрывных машин при испытаниях металлов, композитов, дерева, резины, пластмассы и других материалов. Измерители перемещений имеют различные типы, виды и конструкции. Конкретная модификация измерителя деформаций зависит от формы образца, материала и условий проведения механических испытаний.

Измерители продольных и поперечных перемещений служат для расчета модуля упругости (модуль сдвига, модуль Юнга) и коэффициента Пуассона, характеристик прочности и деформации (абсолютное удлинение, абсолютное сужение, относительное удлинение, относительное сужение). Измерители перемещений (деформаций) образца иначе называют экстензометрами.

ВИДЫ ЭКСТЕНЗОМЕТРОВ ПО ТИПУ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

• экстензометры измерений продольных перемещений;
• экстензометры измерений поперечных перемещений.

ВИДЫ ЭКСТЕНЗОМЕТРОВ ПО ПРИНЦИПУ РАБОТЫ

• контактные экстензометры;
• бесконтактные экстензометры.

Принцип действия контактных устройств измерений перемещений основан на преобразовании изменения длины испытываемого образца в процессе нагружения его статической силой в электрический сигнал, пропорциональный удлинению образца.

Принцип действия бесконтактных устройств измерений перемещений заключается в периодическом сканировании лучом лазера контрастных меток, нанесенных на поверхность испытываемого образца.

ЭКСТЕНЗОМЕТРЫ ПРОИЗВОДСТВА «ЭТАЛОН-ПРОФИТ»

• контактные навесные экстензометры ИДК Н для измерений малых продольных перемещений (диапазоны измерений 0-5 мм, 0-10 мм, 0-25 мм);
• контактные длинноходовые экстензометры ИДК Д для измерений больших продольных перемещений (диапазоны измерений 0-700 мм, 0-1000 мм);
• контактные экстензометры ИДК-С для измерений продольных перемещений при сжатии (диапазоны измерений 0-50 мм, 0-100 мм)
• контактные экстензометры ИДК-П для измерений прогиба испытываемых образцов при изгибе (диапазоны измерений 0-50 мм, 0-100 мм);
• автоматические контактные экстензометры ИДК-А для измерений продольных перемещений при растяжении и сжатии (диапазоны измерений продольных перемещений: 0-100 мм, 0-200 мм, 0-300 мм, 0-500 мм, 0-800 мм, 0-1000 мм, 0-1200 мм);
• контактные экстензометры ИДК-ВТ для измерений продольных перемещений в условиях повышенных температур (0-40 мм).

Наиболее востребованы экстензометры для измерений продольной деформации образцов. Информация, получаемая от экстензометров продольных перемещений, позволяет рассчитать: абсолютное и относительное удлинение испытываемого образца, абсолютное и относительное остаточное удлинение образца после разрыва, параметры прочности, в том числе модуль упругости.

Наименее востребованы экстензометры для измерений поперечной деформации образцов. Такие экстензометры служат для вычисления абсолютной величины поперечных перемещений (величины сужения или расширения образца), расчета относительного сужения образца.

Совместное использование экстензометров поперечных и продольных перемещений испытываемых образцов позволяет рассчитать коэффициент Пуассона. Коэффициент Пуассона характеризует степень расширения или сужения испытываемого образца в направлениях, перпендикулярных направлению силового воздействия.

ОСОБЕННОСТИ КОНТАКТНЫХ ЭКСТЕНЗОМЕТРОВ

• удобство установки на образце;
• различные формы установочных ножей;
• прочность и надежность;
• простота эксплуатации;
• низкая стоимость;
• возможность дооснащения устройствами или механизмами для испытаний в труднодоступных областях (температурные камеры и электрические печи).

ОСОБЕННОСТИ БЕСКОНТАКТНЫХ ЭКСТЕНЗОМЕТРОВ

• сложность настройки и эксплуатации;
• высокая стоимость и низкая эффективность;
• необходимость повторной настройки при изменениях расчетной базовой длины или геометрических параметров образца;
• необходимость наличия четких (абсолютно видимых) контрастных меток на образце;
• дополнительная погрешность при больших удлинениях образца (размытие границ меток расчетной длины образца);
• дополнительная погрешность при измерениях в условиях энергетического излучения (тепловое электромагнитное излучение, радиационное излучение, акустическое излучение, гравитационное излучение);
• погрешность измерений зависит от качества и разрешения оптической системы экстензометра;
• возможность измерений в труднодоступных средах (высокотемпературные печи, низкотемпературные камеры, климатические камеры).