數(shù)顯邵氏硬度計、橡膠硬度計的測量和記錄裝置

   一、邵式硬度計的測量：

    1.試樣拉伸至斷裂過程中出現(xiàn)的最大力值(拉伸強度);

　　2.試樣斷裂時的力值(斷裂強度);

　　3. 屈服點對應(yīng)的力值(屈服點拉伸應(yīng)力);

　　4.試樣拉伸到給定伸長率時的力值(定伸應(yīng)力);

　　5.試樣拉伸至給定應(yīng)力時的伸長率(定應(yīng)力伸長率);

　　6.屈服點對應(yīng)的伸長率(屈服點伸長率);

　　7.試樣斷裂時的伸長率(扯斷伸長率)。

　　二、根據(jù)以上所測參數(shù)的要求。橡膠拉伸試驗過程中需要跟蹤的數(shù)據(jù)有兩項：拉力力值和標(biāo)距變化量。

　　所以用于測試橡膠拉伸性能的數(shù)顯邵氏硬度計必須滿足以下四個要求：

　　1.大行程。

　　由于橡膠在拉伸時變形量很大，尤其是乳膠制品，伸長率有可能高達(dá)1000%以上。所以在橡膠試樣斷裂之前，必須保證夾持器有足夠的行程。

　　2.高精度及高頻率的數(shù)據(jù)采集。

　　拉伸橡膠不需要很大的力，拉力測量范圍不需要很大，所以需要力值的精度較高。一般要求試驗機能夠求取小數(shù)點后兩位以上精度的力值。此外由于檢測橡膠拉伸性能需要拉伸過程中的數(shù)個拉力值，而拉伸試驗又不可重復(fù)，所以即時準(zhǔn)確記錄每個試驗段的拉力力值對于試驗成敗起著非常重要的作用。

　　3.準(zhǔn)確的標(biāo)距測量和記錄裝置。

　　試樣標(biāo)距的測量是計算橡膠伸長率的重要數(shù)據(jù)，所以橡膠拉伸試驗中拉力試驗機必須準(zhǔn)確地測量試樣的應(yīng)變量，并即時地記錄下來。

　　4.可以準(zhǔn)確描述應(yīng)力-應(yīng)變曲線的裝置。

　　拉伸試樣中的拉力值和標(biāo)距之間有著密切的聯(lián)系，例如：試樣的定伸應(yīng)力需要測量試樣拉伸到給定伸長率的力值，而定應(yīng)力則需要測量試樣拉伸到給定應(yīng)力的標(biāo)距。試驗完成后，準(zhǔn)確的應(yīng)力-應(yīng)變曲線可以再現(xiàn)試驗過程，并清晰的反映每個試驗段的數(shù)值，便于計算試驗要求的項目

　　三、試驗數(shù)顯邵氏硬度計、橡膠硬度計機選型參考

　　綜合上述，試驗人員按以下方法選擇一臺合適的數(shù)顯邵氏硬度計、橡膠硬度計機

　　1數(shù)顯邵氏硬度計、橡膠硬度計機行程范圍。

　　普通標(biāo)準(zhǔn)厚度試樣(1、2、4型啞鈴狀試樣的厚度為2.0±0.2mm，3型試樣的厚度為1.0±0.1mm)斷裂時的標(biāo)距一般都在1米以內(nèi);特殊厚度試樣，如醫(yī)用橡膠手套的試樣，斷裂時標(biāo)距有可能超過1米。所以夾具移動范圍一般在1米到1.5米之間，這樣可以適合各種橡膠試樣的拉伸試驗。要實滿足這一要求并不困難，一般的橡膠拉力試驗機的機械傳送部分均可以滿足。

　　2橡膠拉力試驗機 拉力測量和記錄裝置。

　　拉力試驗機的拉力測量和記錄裝置主要由兩種：機械儀表式和傳感器式。機械儀表式拉力測量裝置主要依靠拉伸過程中的反作用力，通過彈簧、砝碼等機械傳送裝置帶動儀表盤上的指針轉(zhuǎn)動標(biāo)示拉力值，并利用傳統(tǒng)的記錄儀記錄力值-時間曲線。機械儀表式拉力試驗機價格便宜，但其性能卻無法達(dá)到橡膠拉伸試驗的要求，它只能單獨處理拉力值，無法記錄細(xì)微變化的拉力值，并將拉力值和試樣標(biāo)距有效地聯(lián)系起來。裝有適當(dāng)精度拉力傳感器的拉力試驗機則可以精確記錄每一時刻的拉力值，并通過相關(guān)程序進(jìn)行處理、計算，以滿足橡膠拉伸試驗的要求。

　　3.數(shù)顯邵氏硬度計、橡膠硬度計機標(biāo)距測量和記錄裝置。

　　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)距測量方法主要有兩種：手動測量和自動測量。 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：其一，目力觀察試樣標(biāo)距會引起一定的偏差;其二，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;其三，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。

但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，例如醫(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GB7543-1996《橡膠醫(yī)用手套》中規(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，影響原因如下：其一，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，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。

　　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：①安裝在夾具上;②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(俗稱：大變形)。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。

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