[发明专利]用于试验机的测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种试验机的测量装置及测量方法。

背景技术

目前，按《GB/T 228-2002金属材料室温拉伸试验方法》和《GB/T 7314-2005金属材料室温压缩试验方法》生产、销售和使用的试验机，试样原始横截面积的测定采用的是传统的机械式测量或电子式自动测量系统，这两种测量方式都属于接触式测量；试样变形测量一般采用引伸计测量，引伸计也有机械式和电子式两种，这两种测量方式也都属于接触式测量。，在现有的试验机中是独立存在，各自测量的。而对于小尺寸试样和变形测量，测量精度都是微米级，属于精密测量，因此两套测量系统的加工、制造和调试都很复杂；用户使用时要标定，引伸计还需要专门的标定器；总之制造和使用都很繁琐。而两套测量系统各自独立，又增加了试验机的制造成本、体积，影响了设备的可靠性和使用寿命等。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种用于试验机的测量装置及测量方法，其是一种全新的非接触式测量装置及测量方法，既可以满足微米级精密测量的需要，符合上述两种国家标准规定的要求，又能将试样原始横截面积测定和变形测量这两套测量系统合二为一。既降低了测量系统的生产和调试难度，又方便用户使用，同时降低了设备的成本。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种用于验试验机的测量装置，其包括数据采集系统和数据处理系统，数据采集系统与数据处理系统通过导线连接，数据采集系统包括拍照设备和标准块规，其中，拍照设备A安装在试验机的一个立柱上；拍照设备B安装在支撑架上，支撑架固定在试验机上，标准块规通过支架安装在试验机的另一个立柱上，标准块规的一个计量基准面正对着拍照设备A，与前述计量基准面垂直的另一个计量基准面正对着拍照设备B。

所述拍照设备A和拍照设备B成90度角布置。

所述标准块规安装在试验机的固定夹头上。

所述标准块规和试样的标距在拍照设备A和拍照设备B的视角范围内，由拍照设备A和拍照设备B所拍出的每一张照片中都完成包含标准块规的一个计量基准面和试样的标距。

所述拍照设备为照相机。

所述数据处理系统为计算机。

一种利用用于试验机的测量装置的测量方法，包括试样原始横截面积的测量和变形测量，测量方法如下：

A.原始横截面积的测量：

1).将拍照设备A、拍照设备B、标准块规和计算机设置好；

2).将试样夹持好，并使其标距处于拍照设备A和拍照设备B的视角范围内；

3).拍照设备A、拍照设备B将试样和标准块规一起拍照，随后将照片传输到计算机；

4).由计算机对输入数据进行处理，并计算出按国家标准中要求的试样原始横截面积，并存储以备用；

B.变形测量

1).将拍照设备A、拍照设备B、标准块规和计算机设置好；

2).试验机开始工作，试样被拉伸或压缩时，拍照设备B按照事先设定的采样间隔，将试样和标准块规一起拍照，并随时将照片传输到计算机；

3).由计算机对输入数据进行处理，并计算出按国家标准中要求的形变量，并存储以备用。

所述A中步骤4)和B中步骤3)中的由计算机对输入数据进行处理包括以下步骤：

1).分辨照片中标准块规和试样的轮廓；

2).确定照片中的试样的标距和测量点及标准块规的测量点；

3).计算照片中试样的测量点间的距离及标准块规的测量点间的距离；

4).根据标准块规的物理尺寸，计算所要测量的试样上的尺寸；

5).绘制试验报告所需的图、表；

6).显示、打印试验报告。

本发明在整个工作过程中，试样和标准块规一直处于同一张照片中，对照片进行相同比例识别和测量，二者具有相同的精度等级。标准块规的物理测量精度可以达到微米级甚至更精密，因此本发明的测量精度可以满足上述两种国家标准中规定的试样原始横截面积测定和变形测量的精度的要求。

本发明既可以单独用于上述两种国家标准中规定的试样原始横截面积的测量和试样被拉伸或压缩时位移形变的测量，也可以同时用于这两种测量中。

本发明的原理简单，配套硬件少。所使用的拍照设备、标准块规和计算机都是市场上可以购买到的商品，有较高的性价比和可靠性，有效地解决了接触式测量设备设计复杂、制造难度高、安装调试不容易、用户标定不方便、售后服务难保证的缺点。可以减少制造商设计、制造时间，缩短交货周期，提升产品利润和经济效益。