本发明专利技术涉及一种在机械地测量试样的由于伸长而发生的长度变化时所使用的接触式位移传感器。本发明专利技术还涉及利用这种接触式位移传感器来测量试样的长度变化的方法、利用这种接触式位移传感器来测量试样的长度变化的系统以及这种接触式位移传感器的用于测量试样长度变化的用途。该接触式位移传感器包括与试样接触的主体。根据本发明专利技术，主体可转动地被支撑并经过设置，从而在试样拉断时该试样使得主体旋转。试样在拉断时使得主体旋转，由此仅有少量能量传递到接触式位移传感器上，该接触式位移传感器因而不会过载或受损。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种在机械地测量试样的由于伸长而发生的长度变化时所使用的接 触式位移传感器(Ansatzwegaufnehmer)。本专利技术还涉及利用这种接触式位移传感器来测量 试样的长度变化的方法、利用这种接触式位移传感器来测量试样的长度变化的系统以及这 种接触式位移传感器的用途。在机械的长度变化测量方法中，其中接触式位移传感器与试样接触，接触式位移 传感器无间隙地且非常易于移动地被支撑，以便在有待测量的长度变化的方向上确保非常 严格的且无间隙的位移传递。接触式位移传感器压紧到试样上的压紧力应尽可能地小，以 便在很大程度上不影响对刻痕敏感(kerbempfindlich)的试样的延展特性和断裂特性。因此，接触式位移传感器的支撑机构及其测量传感器系统对过载非常敏感，例如 在试样伸长拉断，试样残余不可控地反冲，并冲击到接触式位移传感器时，就会出现所述过 载。这特别是在检查弹性很大且富有能量的材料如弹性体时会造成局部受损严重，无论接 触式位移传感器还是整个测量系统都会受损。由DE 7804241 Ul已知一种用于测量受到拉应力或压应力的试样的长度变化的 长度变化传感器。这种传感器具有两对可调节地支撑的测量触头，测量触头以触头前端上 的测量刀(Mafischneiden)可直接与试样接触，并传递两个测量触头对之间所发生的距离变 化，用于产生相应的测量信号。测量刀位于刀件上，测量刀件可摆动地支撑在测量触头的前 端上，其中刀件的摆动轴线基本上垂直于有待测量的距离变化的方向。在刀件的测量位置， 刀件的测量刀在每个测量触头对上彼此相向，利用取决于力的固定装置来限定所述测量位 置，在预先给定作用于刀件上的摆动力矩的大小的情况下，所述固定装置允许刀件围绕其 摆动轴线摆动。如此设计的长度变化传感器的缺点是，测量刀顶靠其固定装置摆动，于是将所产 生的力传递到测量触头上，因而会损伤测量触头。在刀件无法再摆动回去，进而必须手动地 维修和调整设备时，也会产生损伤。这在自动分析的实验室中会造成产能下降，特别是如果 在整夜进行测试时设备停机，且不能检查试样，直到明天早上。此外已知一种测量触头，其具有很小的带滚花的黄铜小滚轮，滚轮带有一体的棘 轮机构，由于其构造设计，有很大的力传递到测量触头上。而且棘轮机构很繁琐，且由于在 圆周上分布有啮合点和死点而没有连续的传递特性。公知的光学位移传感器尽管能避免机 械损伤的危险，但缺点是，不能可靠地形成超过1000%的延展范围，因为所需要的试样标记 是个问题。因此希望能有这样一种接触式位移传感器，其中在试样伸长拉断并反冲时，对这 种接触式位移传感器或测量传感器系统造成的损伤比较小，或者甚至不会造成损伤。还希 望能有这样一种用于测量试样的长度变化的方法，其中能自动地测量富有能量的弹性体试 样，而受到的干扰很小。因此，根据本专利技术提出一种在机械地测量试样的由于伸长而发生的长度变化时所 使用的接触式位移传感器，其包括与旋转对称的主体连接的接触指，其中主体可转动地被 支撑，主体的转动轴线也是主体的几何旋转轴线，主体具有围绕其旋转轴线形成的圆周面，试样可以与该圆周面接触。按照本专利技术设计的、可调节地支撑的接触式位移传感器包括与旋转对称的主体连 接的接触指。旋转对称的主体优选通过其横截型面围绕其几何旋转轴线完整地旋转而形 成。主体围绕其几何旋转轴线可转动地支撑，由此在每次重复测量过程之前避免为校正和 /或维修接触式位移传感器而付出代价，因为在试样拉断的情况下，主体的旋转不会影响到 接触式位移传感器的定位。另外，利用旋转对称的主体，例如滚筒形或辊形的主体，在试样未夹紧妥当的情况 下能减小滑脱的可能性，进而减小测量误差。为了避免接触式位移传感器滑脱，与试样接触 的主体表面以适当的方式来设计，或者由合适的材料构成。用于主体表面或者用于主体整体的合适的材料例如可以选自包括特种钢、铝和/ 或聚四氟乙烯(PTFE)的组。主体直径优选彡10 rnnT彡50 mm，特别优选彡15 mnT彡40 mm，更特别优选彡20 mm"彡30mm。主体的结构旋转对称，由此使得接触式位移传感器与试样之间的距离在测量的任 何时刻都保持相同，即使主体在试样拉断之后转动。本专利技术的积极效果特别是通过接触式 位移传感器相距试样的大小恒定且保持相同的距离来实现。由此避免试样与接触式位移传感器或测量传感器系统之间的直接接触。由于主体的形状旋转对称，还实现了在试样拉断时该试样不会累及(Verhaken)S 体，因而有害的能量不会由反冲的试样传递到接触式位移传感器或测量传感器系统上。反冲的试样克服了主体的静摩擦，且主体平稳地旋转。由此将朝向接触式位移传 感器的大部分能量转换为旋转能量，因而接触式位移传感器和测量传感器系统得到保护免 于受损。由于几何结构，无需将主体复位或校正至其测量位置，因为面向试样的横截型面保 持不变，故主体转动轴线与试样之间的距离保持不变。接触式位移传感器经过有利的安装， 使得主体转动轴线垂直于试样的伸长方向。主体转动轴线例如可以与接触指的中轴线叠合、平行于接触指的中轴线，但也可 以与接触指的中轴线夹成一角度。通过对接触式位移传感器的特殊设计，该接触式位移传感器也适合于检查其长度 变化很大的试样，例如长度变化为1000 %或者更大，和/或适合于检查在延展时蓄存大量 能量的试样。接触式位移传感器还特别适合于在自动的试样检查中使用，因为按照本专利技术 设计的接触式位移传感器不必在每次测量过程之前都重新校正。对接触式位移传感器或测 量传感器系统造成损伤的风险减小，致使测量设备的寿命延长，由此进一步支持了自动工 作。根据接触式位移传感器的一种实施方式，主体结构呈辊形，其圆周面凸出地拱起。 其含义是，与试样接触的主体圆周面呈球状，或者凸出地向外拱起。通过这种球形设计或凸 出设计，在主体与试样之间不存在直线接触，而是近乎点状的接触。这提高了测量结果的精 确性，特别是在长度变化较大时。而且主体圆周面于是没有棱角，从而避免了试样上的刻痕 影响(Kerlwirkung)，进而避免了测量结果错误。根据接触式位移传感器的另一种实施方式，主体与接触指通过支撑机构连接。通 过这种支撑机构，主体不仅可摆动地，而且可转动地被支撑，从而主体能围绕其几何旋转轴 线旋转，故拉断反冲的试样不会累及主体。优选无间隙地支撑主体，以便由此确保精确的测量结果。在支撑时，例如可以使用由合适的材料构成的球轴承或滚针轴承。还可以使用没 有滚动体的由合适的能滑动的材料例如PTFE构成的支撑机构，其形式例如为套管，或者是 主体本身的一体的组成部分。但支撑机构的优选形式为球轴承。根据接触式位移传感器的另一种实施方式，主体的旋转阻力可通过摩擦耦联器 (Reibkupplung)来调节。通过可调节的旋转摩擦，确保由于试样的长度变化在连续运动时 带动(Mitnehmen)接触式位移传感器。在试样突然运动时，例如在拉断时，克服了滚筒的静 摩擦，且主体平稳地旋转。由此将朝向主体和接触式位移传感器的大部分能量转换为旋转 能量，因而接触式位移传感器以及测量系统得到保护免于受损。这里优选的是，摩擦耦联器的设计形式为可调节的弹簧-滑环系统。这意味着，主 体的旋转阻力可以调节，其中利用在主体侧设置在接触指的中轴线本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在机械地测量试样（１６）的由于伸长而发生的长度变化时所使用的接触式位移传感器，包括与旋转对称的主体（１４）连接的接触指（１２），其特征在于：主体（１４）可转动地被支撑；主体（１４）的转动轴线（１８）也是主体（１４）的几何旋转轴线（２０）；主体（１４）具有围绕其旋转轴线（２０）形成的圆周面（２４），试样（１６）可以与该圆周面接触。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：N·达莱姆，
申请(专利权)人：拜尔材料科学股份公司，
类型：发明
国别省市：DE
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