橡膠拉力試驗機的標距測量和記錄裝置剖析

　　橡膠的標距測量是拉伸試驗中的一個重要環節，直接影響到試驗的準確性。現階段標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置一根標尺和兩根可在豎直方向上移動的水平標距桿，拉伸試驗時，靠目力觀察試樣上標距的變化，手動控制兩根標距桿，使之與試樣上的標距同步，同時記錄標距桿在標尺上的移動距離。手動測量的誤差非常大：

　　1.目力觀察試樣標距會引起一定的偏差；

　　2.靠手動移動標距桿始終無法準確跟蹤試樣標距變化；

　　3.試驗人員一邊移動標距桿，一邊很難記錄標距值，更無法在試驗結束后準確描述應力－應變曲線。

　　相比較自動測量標距更有利于對橡膠拉伸性能的檢測。現在許多拉力試驗機的自動標距測量裝置采用接觸式傳感器即時測量標距的變化，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距的變化值有很大的差距，所以安裝在夾具上的標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，只是將標尺改成光柵尺，將手動操作改成由試樣帶動標距桿移動。安裝在標距上的傳感器適用于金屬或標準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行標距測量，如醫用橡膠手套試樣。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規定拉伸性能試驗的試樣是直接在橡膠醫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。所以采取接觸式標距測量方式對試樣拉伸試驗會產生很大的影響，影響原因其一是接觸試樣的標距桿的自重會將試樣向下扯，影響拉力測量；其二為標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距的變化進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，調整對比度，使標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行處理，對標距線進行跟蹤，實時測試標距值。這種測量方法不僅可以準確地測量出每一時刻的標距值，還不會影響到橡膠的拉伸過程。