橡膠拉力試驗機的標(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。現(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，調(diào)整對比度，使標(biāo)距邊界在計算機上可清晰辨別。在拉伸過程中通過計算機對采集到的圖像進(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。