由于常规应变规无法在高温高压水环境中使用，导致高温高压水中实时监测疲劳试样标距段应变以及实现应变控制低周疲劳（LCF）试验难度很大。如果仅根据疲劳试验机的位移传感器获取的位移信号来计算样品的应变，由于加载轴本身的变形及其连接部位的空程，误差会很大。目前实时监测高温高压水疲劳试样标距段应变的方法主要有两种，即DCPD和LVDT位移传感器。推荐采用LVDT位移传感器系统，其工作原理简单，相当于铁心可动变压器，由一个一次绕组、两个二次绕组、铁心、线圈骨架、外壳等部件组成，高精度LVDT位移传感器的测量精度能够达到1μm。由于感应线圈可以包裹在无磁不锈钢钢管外使用，而感应铁心能在高压常温水中正常工作，故LVDT位移传感器能巧妙地避开直接接触高温高压水而监测疲劳试样标距段的应变。
图7-9所示为LVDT夹具结构设计示意图。其结构简单，安装方便，利用欧姆夹夹紧疲劳试样，通过螺杆连接欧姆夹与“位移传递组件”，疲劳试样标距段产生的变形带动感应铁心产生位移，之后通过LVDT位移传感器显示并采集数据。LVDT位移传感器系统安装实物图如图7-10所示。为调试LVDT位移传感器的准确性，在疲劳试验机上夹持标距段长16mm、直径8mm的圆棒状316L不锈钢试样，同时安装LVDT位移传感器系统与应变规，LVDT位移传感器系统监测试样标距段应变，应变规监测标距长度为10mm。图7-11所示为其实际安装图，疲劳试验机为位移控制模式。图7-12a所示为单向拉伸过程中疲劳试验机位移传感器、LVDT位移传感器系统、应变规监测数据对比，可知三者为近似线性对应关系；图7-12b所示为单向拉伸过程LVDT位移传感器系统监测数据除以1.6与应变规监测数据的关系，可知在应变较低时，两者对应关系较好，应变较大时，LVDT位移传感器监测的数据偏小5～10μm；图7-12c所示为疲劳过程中LVDT位移传感器的监测数据除以1.6与应变规监测数据的关系，两者有良好的对应关系。由此说明，设计的LVDT位移传感器系统能够精确地监测疲劳试样标距段的位移，从而能原位实时监测高温高压水腐蚀疲劳试验过程中试样标距段的真实应变。
图7-9 LVDT夹具结构设计示意图
图7-10 LVDT位移传感器系统安装实物图(www.xing528.com)
图7-11 LVDT位移传感器系统与应变规安装实物图
图7-12 单向拉伸过程
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