[发明专利]一种非接触式的材料试验机位移速率校准方法

说明书

一种非接触式的材料试验机位移速率校准方法，包括：材料试验机的横梁带动遮光板第一次先后经过固定光电传感器和可移动光电传感器，系统记录下第一次时间间隔△t1和可移动光电传感器当前距离S1；使可移动光电传感器移动一定的距离后，横梁以同样的速度带动遮光板第二次先后经过固定光电传感器与可移动光电传感器，系统记录下第二次时间间隔△t2和可移动光电传感器当前距离S2；系统按照公式|S2‑S1|÷|△t2‑△t1|即可准确计算出横梁的位移速率。本发明的材料试验机位移速率校准方法，保证测量结果的准确度，从而提高对金属或非金属材料力学性能测试结果的准确性。

技术领域

本发明属于材料试验机位移速率的检测技术领域，具体是指一种非接触式的材料试验机位移速率校准方法。

背景技术

材料试验机，是在各种条件、环境下测定金属材料、非金属材料、机械零件、工程结构等的机械性能、工艺性能、内部缺陷和校验旋转零部件动态不平衡量的精密测试仪器。在研究探索新材料、新工艺、新技术和新结构的过程中，材料试验机是一种不可缺少的重要检测仪器，主要用于金属及非金属（含复合材料）的拉伸、压缩、弯曲、剪切、撕裂等力学性能的测试。各种国家建材类标准均在试验测试过程对材料试验机的位移速率提出相应的要求，在进行拉伸试验时，位移速率的准确与否直接影响被测样品的断后伸长率或拉伸强度；在进行压缩试验时，位移速率的准确与否直接影响被测样品的抗压强度。因此提供高准确度的位移速率, 有利于提高对金属或非金属材料力学性能测试结果的准确性。

现有材料试验机的位移速率校准装置一般有手动与自动两种模式。手动模式的位移速率校准装置：通常由百分表或千分表、钢直尺、秒表等计量器具组成，在短行程范围内测量，通过磁力表座将百分表或千分表固定在材料试验机的移动横梁上并与试验平台接触，当横梁移动时人工按下秒表开始计时，行走一定距离后停止计时，根据百分表或千分表记录移动横梁行走的距离与秒表记录相应行程的时间，从而计算出移动横梁的位移速率；在长行程范围内测量，分别对横梁移动前、后的位置做好标记，通过使用钢直尺测量两标记间的距离并用秒表测得横梁行走相应距离所用的时间，计算二者的商即为移动横梁的位移速率。自动模式的位移速率校准装置：通常有两类校准装置，一类是以中国实用新型专利CN203287001U为代表的校准装置，主要由拉线式位移传感器、与试验机上、下夹头连接的装置和显示仪表组成，测量时将拉线式位移传感器的两端固定于试验机上、下夹头上，传感器与显示仪表相连，移动横梁时可通过拉线式位移传感器测得横梁移动的距离以及仪表内部同步计时，实时计算显示横梁的位移速率 ；另一类是蒋华作者发表于《吉林水利期刊》2001第1期的“用光电测量装置提高试验机测量速度与精度研究”所提到的校准装置，该装置由光电传感器、信号发生器和数显仪表组成，测量时将感光板固定在材料试验机的移动横梁上，当感光板经过光电传感器时系统记录信号发生器输出的脉冲数，结合感光板中反光面的固定距离计算出移动横梁的位移速率。

手动模式的位移速率校准装置，不管长短行程范围内均需要人为干预，且长行程范围内还是通过做标记方式记录移动的距离，计算得出位移速率显然有较大误差。自动模式的位移速率校准装置，以CN203287001U为代表的校准装置，主要存在的问题是现场安装困难，测量效率低，且不易保证拉线式位移传感器两端同轴，一旦有所偏离，移动距离越长对位移速率的测量结果影响越大；另一类的校准装置（《吉林水利期刊》2001第1期的“用光电测量装置提高试验机测量速度与精度研究”所提到的校准装置），主要存在的问题是采用信号发生器来控制脉冲数的输出，由于信号发生器自身的准确度较低，从而导致测得位移速率的准确度只能在1%以内，无法满足0.5级材料试验机对位移速率的要求，无法提高测量结果的准确性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种非接触式的材料试验机位移速率校准方法，保证测量结果的准确度，从而提高对金属或非金属材料力学性能测试结果的准确性。

本发明是这样实现的：

一种非接触式的材料试验机位移速率校准方法，包括如下步骤：