专利名称:差动变压器式γ、n值自动测量装置的制作方法
本发明是一种测定金属r、n值的装置。r、n值是深冲薄板研究，检验方面的重要数据，因为能借助于拉伸试验测出而获得广泛的应用。
目前国内外对于r、n值的测量绝大部分采用“标准量具”以“卸荷测量”的方法来完成的。这种方法的测量过程是不连续的，加上人为因素的影响，不仅误差较大，试验效率低，而且不能进行自动化测量。
为了提高试验精度，日本岛津公司在1975年发明了“试样宽度引伸计”，发表了“实用新案申请公告”(昭和50－44749)，1979年“C－9型差动变压器式横向引伸计”成为正式产品以后，又将其与原有的轴向引伸计组合在试样上，取名为“C－10－1型r值测定装置”，于1981年获得专利，(昭和56－25251)。由于延伸、宽度两种引伸计的尺寸重量较大，宽度引伸计的差动变压器又安装在试样的侧面，使用时不得不用重锤来平衡差动变压器自重及偏载的影响，因此使用时很不方便。
1981年美国制定了r、n值国家标准ASTM E517－81，我国亦参照该标准制造定出我国的r、n值标准草案，上述两个标准对试样的标距长度及宽度测量点数都有明确规定，因此C－10－1型引伸计已不符合上述标准。为了弥补上述缺点，我们发展新型的“差动变压器式r、n值自动测量装置，作为执行ASTM标准及我国有关标准的仪器。
γ、n值自动测量系统的原理如图1，主要由传感器1、2电子线路部分3，自动记录仪4及微型计算机5组成，使用时可将该装置安装在拉伸试验机上。其中延伸－－宽度变形传感器是按美国ASTM标准(E517－81)设计成整体形传感器。它分两种规格。即延伸计标距为50毫米中间三点式测宽引伸计〔图2〕及标距为20毫米的中间一点式测宽引伸计〔图3〕。前者是在轴向延伸计相对方向，沿纵向在标距内等间距安装了三个测宽差动变压器，能自动检测出试样标距内等间距三点的宽度缩减量，取其平均值并转换成电压讯号。后者是在一个标距为20毫米的轴向小标距引伸计相对方向，标距中点安装了一个测宽差动变压器能自动测出试样标距中点的宽度缩减量并转换成电压讯号。标距为50毫米的延伸差动变压器3固定安装在基座4上，三个测宽差动变压器18按动配合安装在测宽差动变压器基座17上。在延伸传感器基座4上固定有滑杆16及与其平行的导向杆12，用手按动基座17上的把手10及手柄11，可使测宽差动变压器的基座17延着滑杆16与导向杆12的轴向移动。为减少自重与偏载的影响，测宽差动变压器的铁芯测头14没有直接与试样8接触，而是通过连接杆13及宽度测头2与试样8接触，形成了独特的勾形结构。板动宽度凸轮柄9可以转动凸轮19将连接杆13与测宽差动变压器18的外壳顶开，使宽度测头2相对于测头1张开，并通过连接杆13带动宽度差动变压器测头14，使铁芯处于初始位置。板动调零把5，可使刀口杠杆7处于初始位置，精密地保持刀口间原始标距长度，构成了完整的凸轮调零机构。使用时，该装置可借助于弹簧夹紧机构15，方便地装夹在试样上，标距20毫米的延伸——宽度引伸计(图3)的结构原理与前者类似，只不过为缩小延伸传感器的纵向尺寸，使其能对小标距(为20毫米)的试样进行装夹，延伸测量采用了小型差动变压器3并将其水平安装在基座4上，其测宽差动变压器18也采用了与前者同样的无偏载勾形结构，单一地安装在试样标距中点。两种引伸计的用法完全相同，即将其在试样上装好后，将调零把5与测宽凸轮柄9分别扳开，引伸计就进入使用状态。
当试样受拉时，拉伸负荷P由测力传感器1(见图1)转换成为讯号电压Up，其轴向延伸变形传感器(图2、3)上的刀口杠杆7可推动测头6带动差动变压器3里的铁芯运动，发出延伸调制讯号UΔL，宽度发生变形时。则在宽度变形传感测头2、连接杆13的作用下，使测宽差动变压器18的铁芯位移，发出宽度缩减讯号UΔb。当宽度传感器为中间三点式时，三个差动变压器按平均值联法连接，可以测得试样标距内等间距三点宽度缩减量的算术平均值。Up、UΔL、UΔb经调制一解调放大器(图1之3放大后，由X－y函数记录仪4记录，绘出负荷－延伸曲线(P——ΔL)及宽度——延伸曲线(Δb——ΔL)再按美国ASTME517——81及我国新标准草案的有关规定用图解法求出r、n值。Up、UΔL、UΔb还可经前置放大后交微型计算机5进行数据处理。由终端打印机打印出试验结果。该仪器还可按常规检验要求测定出薄板E、δp、δ0.01、δs等常规性能数据，还可按要求绘出圆柱试样的真应力——真应变试验的负荷——延伸曲线及直径缩减——延伸曲线。
测力传感器系统标定试验应使用国家二级标准测力机，按GB228——76拉伸试验法规定检定，其测量精度应为0.5％以上。其延伸——宽度传感器的标定采用有同轴导杆的“模拟试样千分表标定器”进行标定。当标距小于25毫米时，使用单同轴导杆标定仪标定。当标距大于25毫米时，可使用三同轴导杆式千分表标定仪标定，并应先将三个测定差动变压器的灵敏度调整一致后，再使用单同轴导杆千分表标定仪标定，也可以用专用的“γ值标准试样”对两种宽度引伸仪进行直接标定。其引伸计的精度级别应为D级(相当于美国标准ASTME517－－81中的C级)。鉴定的方法与步骤及仪器应用方法。应严格按照中华人民共和国国家标准草案“金属薄板塑性应变比(γ值)试验方法”及“金属薄板拉伸硬化指数(n值)试验方法”进行，其中宽度延伸标定增设的标准试样标定法，是采用按标准γ值制成整套标准试样及按宽度变形标准值加工成整套的标准试样对测宽引伸计进行直接标定。
权利要求
差动变压器式γ、n值自动测量装置1、一种用来测定金属薄板塑性应变比(γ值)及硬化指数(n值)以及圆棒试样的硬化指数(n值)的装置，其特征在于，在标距大于25毫米的延伸传感器的相对面，沿纵向等间距地安装三个测宽差动变压器传感器，构成了整体型的延伸-宽度引伸计，其测宽传感器的中心与试样宽度中心线一致，即与差动变压器铁芯连接的测头14，通过连接杆13及宽度测头2与试样8接触，形成一个无偏载的勾形结构。该延伸-宽度引伸计可借助弹簧夹紧机构15，方便地装夹在试样8上，能同时测量延伸变化及三点宽度变化及其平均值，并能在测出γ、n值的同时绘出高倍(50-1000倍)的负荷-延伸曲线。
2.如权利要求
1所述的装置，其特征在于，在标距小于25毫米的延伸传感器的相对面，延纵向在标距中点安装一个测宽差动变压器传感器，构成小标距整体型延伸一宽度引伸计，其测宽传感器的中心与试样宽度中心线一致，即与差动变压器铁芯连接的测头14，通过连接杆13及宽度测头2与试样8接触，形成一个无偏载的勾形结构，该延伸一宽度引伸计可借助弹簧夹紧机构15，方便地装夹在试样8上，能同时测量试样延伸变化及标距中点宽度的变化，在测定γ、n值的同时也可绘出高倍(50－1000倍)的负荷－延伸曲线。
3.如权利要求
1或2所述的装置，其特征在于具有一套完整的宽度延伸凸轮轮调零机构，即板动宽度凸轮柄9，可以转动凸轮19将连接杆13与测宽差动变压器18的外壳顶开，使宽度测头2相对于测头1张开并带动测宽差动变压器测头14使铁芯处于初始位置。
4.如权利要求
1或2所述的装置，其特征在于具有一套完整的轴向延伸凸轮调零机构，即板动调零把5，其调零把上的凸轮可将刀口杠杆7顶至初始位置，其刀口杠杆控制的测头6可使轴向延伸差动变压器3里的铁芯处于初始位置。
专利摘要
差动变压器式γ、n值自动测量装置实用新型阐述了它的用途、结构、性能、原理及特点。该仪器的延伸—宽度引伸计为全新整体型引伸计，由单一的差动变压器轴向引伸计及一个或三个差动变压器式宽度引伸计连装而成，能同时测得薄板和圆棒试样的轴向应变及标距中点或等间距三点的宽度应变，绘出负荷—延伸曲线及宽度一延伸曲线。参照美国γ、n值的有关标准(ASTME517—81)，以及我国有关标准(草案)，介绍γ、n值的试验方法及调试、鉴定方法。
文档编号G01N3/00GK85200157SQ85200157
公开日1985年12月20日 申请日期1985年4月1日
发明者罗颖为 申请人:鞍山钢铁公司, 鞍山钢铁公司钢铁研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan