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专利名称：一种无凸台金属材料高温拉伸试验用变形测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属材料高温拉伸力学性能测试领域，是一种针对线材、棒材、管材、钢丝束等无凸台金属材料试样进行高温拉伸试验时，测量其标距内变形量的技术装置。
背景技术：
目前，国内外对无凸台金属材料试样(如线材、棒材、管材等)进行高温拉伸试验时，采用较为准确的方法测量标距内变形时，所用的装置多为侧插式引伸计。该种引伸计只能实现对试样变形的单边测量，使试样变形测量受试验机不同轴度造成负荷偏心的影响较大，测量精度不够高；其量程有限，标距为50mm以下；由于多为进口产品，价格昂贵。另外，这种引伸计主要适用于单根试样，对于像钢绞线和钢丝束等多股式的特殊无凸台金属材料
试样，仅能测到外部钢丝的高温变形量，而不能测量试样整体的变形量，因此难以适用。

发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足而提供一种应用范围广、可实现双边测量、适用于无凸台金属材料高温拉伸试验用的变形测量装置。本发明的技术方案是一种无凸台金属材料高温拉伸试验用变形测量装置，其特征在于，包括弹簧，上剪式装置，下剪式装置，上夹具，下夹具，引伸杆，变形传感器，高温炉，所述的上夹具、下夹具均置于高温炉中，上夹具上部设置上剪式装置，下部固定引伸杆，下夹具上部设置下剪式装置，下部固定引伸杆；所述的上剪式装置、下剪式装置顶端均用弹簧连接，并伸出高温炉上口，通过弹簧加力，使上夹具、下夹具牢固地夹持试样，所述的引伸杆下端从高温炉下口伸出，在试样对称两侧连接变形传感器，形成双边测量系统，以测量试样的变形值。所述的上夹具包括夹持试样相对两边的两个夹板，两个夹板一端固定连接在一起，另一端分别连接上剪式装置。所述的上剪式装置包括两根剪刀式铰接的拉杆，两根拉杆一端连接于上夹具，另一端通过弹簧相互连接，弹簧的弹力使上夹具的两个夹板在试样拉伸变长、变细的过程中均匀内进，始终牢固夹持试样。所述的下夹具包括夹持试样相对两边的两个夹板，两个夹板一端固定连接在一起，另一端分别连接下剪式装置。所述的下剪式装置包括两根剪刀式铰接的拉杆，两根拉杆一端连接于下夹具，另一端通过弹簧相互连接，弹簧的弹力使下夹具的两个夹板在试样拉伸变长、变细的过程中均匀内进，始终牢固夹持试样。所述的引伸杆包括四根，上夹具下部固定两根，下夹具下部固定两根，四根引伸杆下端设置在导向块上，保证引伸杆的轴线与试样的轴线平行。所述的变形传感器为差动变压器式位移传感器，共两个，对称安装在试样两侧，每个变形传感器连接两根引伸杆，组成一个双边测量系统，以测量上夹具和下夹具间的相对位移量，得出试样高温变形值。本发明装置的有益效果是与现有技术相比，本发明装置不仅可以解决像线材(如钢丝)、棒材、管材等普通无凸台金属材料试样，还可以解决像钢丝束这种多股式的特殊无凸台金属材料试样进行高温拉伸试验时的变形测量问题，该装置适用的温度范围为O 1000°C，可以测出试样从弹性变形到断裂为止的全过程变形量，可以实现双边测量，避免了单边测量所带来的偏心拉伸的影响，提高了测量精度，而且费用比进口的侧插式单边引伸计要便宜很多。本发明装置完整测试了单根式金属材料试样如钢丝和特殊型多股式金属材料试样如钢丝束在高温拉伸下的各相关力学性能。


图I为本发明装置纵剖面的结构示意图；图2为本发明装置另一方向纵剖面的结构示意图； 图3为本发明装置的平面结构示意图；图中1-金属材料试样，2-弹簧，3-上剪式装置，4-下剪式装置，5-上夹具，6_下夹具，7-引伸杆a，8-引伸杆b，9-引伸杆c，10-引伸杆d，11-高温炉，12-导向块，13-差动变压器式位移传感器a，14-差动变压器式位移传感器b。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。实施例I如图I 3所示，一种无凸台金属材料高温拉伸试验用变形测量装置，包括弹簧2，上剪式装置3，下剪式装置4，上夹具5，下夹具6，引伸杆a7，引伸杆b8，引伸杆c9，引伸杆dlO，高温炉11，导向块12，差动变压器式位移传感器al3，差动变压器式位移传感器bl4。使用时，先将金属材料试样I用拉伸试验机上下夹头夹紧，然后按照定好的试样标距将上夹具5的两个夹板固定到试样的上标距端，两个夹板一端固定连接在一起，另一端分别连接上剪式装置3，上剪式装置3的两根剪刀式铰接拉杆的顶端伸出高温炉11上口，并通过弹簧2相互连接，弹簧的弹力使两个夹板在试样变长、变细的过程中均匀内进，始终牢固夹持试样。同理，将下夹具6的两个夹板固定到试样的下标距端，两个夹板一端固定连接在一起，另一端分别连接下剪式装置4，下剪式装置4的两根剪刀式铰接拉杆的顶端伸出高温炉11上口，并通过弹簧2连接，弹簧弹力使两个夹板在试样变长、变细的过程中均匀内进，始终牢固夹持试样。上夹具5下部连接两根引伸杆引伸杆a7和引伸杆c9，下夹具6下部连接两根引伸杆引伸杆b8和引伸杆dlO，四根引伸杆下端从高温炉11下口伸出，设置在导向块12上，并调整平直，引伸杆a7和引伸杆b8下端连接差动变压器式位移传感器al3，引伸杆c9和引伸杆dlO下端连接差动变压器式位移传感器bl4，这样在试样对称的两侧形成双边测量系统，在高温拉伸试验过程中，差动变压器式位移传感器al3和差动变压器式位移传感器bl4可以分别测得试样在上夹具5和下夹具6之间的相对位移，以两组数据的平均值作为试样标距段内的高温变形量。
权利要求
1.一种无凸台金属材料高温拉伸试验用变形测量装置，其特征在于，包括弹簧，上剪式装置，下剪式装置，上夹具，下夹具，引伸杆，变形传感器，高温炉，所述的上夹具、下夹具均置于高温炉中，上夹具上部设置上剪式装置，下部固定引伸杆，下夹具上部设置下剪式装置，下部固定引伸杆；所述的上剪式装置、下剪式装置顶端均用弹簧连接，并伸出高温炉上口，通过弹簧加力，使上夹具、下夹具牢固地夹持试样，所述的引伸杆下端从高温炉下口伸出，在试样对称两侧连接变形传感器，形成双边测量系统，以测量试样的变形值。
2.根据权利要求I所述的一种无凸台金属材料高温拉伸试验用变形测量装置，其特征在于，所述的上夹具包括夹持试样相对两边的两个夹板，两个夹板一端固定连接在一起，另一端分别连接上剪式装置。
3.根据权利要求I或2所述的一种无凸台金属材料高温拉伸试验用变形测量装置，其特征在于，所述的上剪式装置包括两根剪刀式铰接的拉杆，两根拉杆一端连接于上夹具，另一端通过弹簧相互连接，弹簧的弹力使上夹具的两个夹板在试样拉伸变长、变细的过程中均匀内进，始终牢固夹持试样。
4.根据权利要求I所述的一种无凸台金属材料高温拉伸试验用变形测量装置，其特征在于，所述的下夹具包括夹持试样相对两边的两个夹板，两个夹板一端固定连接在一起，另一端分别连接下剪式装置。
5.根据权利要求I或4所述的一种无凸台金属材料高温拉伸试验用变形测量装置，其特征在于，所述的下剪式装置包括两根剪刀式铰接的拉杆，两根拉杆一端连接于下夹具，另一端通过弹簧相互连接，弹簧的弹力使下夹具的两个夹板在试样拉伸变长、变细的过程中均匀内进，始终牢固夹持试样。
6.根据权利要求I所述的一种无凸台金属材料高温拉伸试验用变形测量装置，其特征在于，所述的引伸杆包括四根，上夹具下部固定两根，下夹具下部固定两根，四根引伸杆下端设置在导向块上，保证引伸杆的轴线与试样的轴线平行。
7.根据权利要求I所述的一种无凸台金属材料高温拉伸试验用变形测量装置，其特征在于，所述的变形传感器为差动变压器式位移传感器，共两个，对称安装在试样两侧，每个变形传感器连接两根引伸杆，组成一个双边测量系统，以测量上夹具和下夹具间的相对位移量，得出试样高温变形值。
全文摘要
本发明涉及一种无凸台金属材料高温拉伸试验用变形测量装置，包括弹簧，上剪式装置，下剪式装置，上夹具，下夹具，引伸杆，变形传感器，高温炉。所述的上、下夹具均置于高温炉中，上夹具上部设置上剪式装置，下部固定引伸杆，下夹具上部设置下剪式装置，下部固定引伸杆；所述的上、下剪式装置顶端均用弹簧连接，并伸出高温炉上口，通过弹簧加力，使上、下夹具牢固地夹持试样；所述的引伸杆下端从高温炉下口伸出，在试样对称两侧连接变形传感器，形成双边测量系统，以测量试样的变形值。与现有技术相比，本发明不仅可以测量线材、棒材、管材等普通无凸台金属材料试样，还可以测量钢丝束等多股式的特殊无凸台金属材料试样高温拉伸试验时标距内的变形值。
文档编号G01N3/06GK102721607SQ20111007667
公开日2012年10月10日 申请日期2011年3月29日 优先权日2011年3月29日
发明者李元齐, 沈祖炎, 王烨华 申请人:同济大学