（一）测量仪器
1.仪器结构及工作原理
目前这种仪器主要有两种形式：一种是双丝杠传动，另一种是单丝杠传动，两种仪器工作原理基本相同。双丝杠传动承载能力大，但两根丝杠运行的同步性要求较高，造价也较高。单丝杠传动的仪器虽然承载能力小，但结构简单，造价也较低。图5-4为双丝杠式拉力机的结构示意图。
INSTRON万能拉力仪是双丝杠传动的一种。它由双立柱支撑，丝杠安装在立柱壳内，并用皮套密封，在丝杠上安装一个十字头，上装传感器，主机底座内装有一个控制整机的单板微机，可进行自动校准等。夹具是用压缩空气控制的气动夹具，附带有HP85-B型微型计算机及绘图和打印机。附件不联机时，主机也可以正常工作，但数据的读取和计算都要人工来做；附件联机时，计算机控制了主机，数据可以自动读取，自动进行数据的分析统计计算，然后由打印机或绘图仪输出测试结果。其输出参数有抗张力值、伸长率、伸长量、抗张能量吸收值、应力应变曲线、某一点弹性模数，也可以进行疲劳试验和抗压试验。单丝杠式电子拉伸试验机的基本原理与双丝杠相同，只是一个丝杠驱动传感器上下移动。
图5-4 双丝杠式拉力机
2.主要技术参数及仪器校对
（1）主要技术参数
主要技术参数见表5-1。
表5-1 主要技术参数
（2）仪器校对
1）负荷准确度校对
在每一个量程的传感器上选用适当的专用砝码（分别设定若干点，一般至少5个点）挂在夹头上，观察力值显示器，并读出显示值。对每一个传感器按选定点分别进行三次试验，示值误差按式（5-10）计算：
式中 δF——某测定点的示值误差，%
W——该点仪器显示值
W0——专用砝码所受重力
W0max——被测传感器满量程真值
此项检查也可采用精度高于仪器的专用测量计或专用传感器式测力计进行。
2）抗张能量吸收测量误差的校对
在上夹头内，悬挂一个5kg左右的砝码，然后开动仪器，使上夹头以30mm/min速度上升约10mm的距离后停机。用卡尺测量上升距离，并记下仪器抗张能量吸收的读数，如此反复三次，测量示值误差按式（5-11）和式（5-12）计算：
式中 δA——抗张能量吸收值误差，%
W——抗张功，mJ
L——试样长，mm
b——试样宽，mm
E——仪器输出值，J/m2
W0——仪器克服砝码重力使之上升一定距离所做的功，mJ
其值可按式（5-13）计算：
式中 m——砝码质量，kg
g——重力加速度，m/s2
h——砝码上升高度，mm
L和W是键盘输入值。
3）伸长量测量误差校对
在开机前，先用游标尺测量上下夹具之间的距离h1，然后开动仪器，使上夹头以约30mm/min的速度上升，待其运行一段时间后停机，再用卡尺测量此时上下夹具之间的距离h2，一般取5个点。计算如式（5-14）和式（5-15）：
式中 δΔL——伸长量示值误差
ΔL——仪器输出伸长量值
ΔL0——伸长量实测值
4）上夹具上升速度精度的校对
开机前将仪器光电码盘输出端与频率计数器相连，然后开动试验机，使上夹头以一定速度上升，通过频率计数器在1min内输出总脉冲数，一般需测5个点。试验机上夹头上升速度的误差按式（5-16）计算：
式中 δv——上升速度误差
v——
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m——频率计数器所给出的1min内总脉冲数
p——仪器传动丝杠导程
n——光电码盘每转输出的脉冲数
i——试验机传动系数的总传动比
v0——仪器标示速度
此校对只要定期进行即可，平常不必校准。
5）上夹具复位精度校对
先将上下夹间距离调整到180mm，用游标卡尺测量上下夹间距离。待做完一次试验后，上夹头自动复位，此时再用游标卡尺测量这时上下夹具间距离，误差用式（5-17）计算：
式中 h1和h2——前后两次测量上下夹具间距离值，mm。
6）上下夹具对中性的校对
对于上下夹具都是固定的仪器来讲，这个误差很小，可以不进行检查。但是对于上下夹头都是活动的仪器，可用铅锤进行检查。
（二）试验步骤
① 按“L&W抗张强度测试仪”抗张强度测定法试验步骤中所述方法切取和处理试样。
② 输入仪器必要的参数：传感器系数、拉伸速度、样品规格、样品数及是否需要将结果进行系统处理等。
③将仪器接入有稳压电源的电路中，将电源开关打开，使仪器预热30min左右。有气动夹具的仪器还应将气源与仪器连接好，并将气压调到所要求的范围内。
④ 根据仪器要求向仪器输入有关参数。一般来讲，拉伸速度视产品标准要求而定，保证样品在（20±5）s内断裂。如果计算弹性模数还要输入样品的厚度值。
⑤ 检查仪器夹具及人机对话时仪器是否反应正常。根据要求调节好夹子之间的距离。
⑥ 将试样在夹子之间夹好，并保持垂直。
⑦ 启动试验开关，仪器工作。显示器显示出测试结果。需要时还可用打印机打印出来。
⑧ 仪器使用完毕，应注意不要在传感器上悬挂重物。先将气源切断，再关闭计算机电源开关，最后切断总电源。
（三）数据处理及结果计算
① 抗张强度：同L&W抗张强度测定仪法。
② 裂断长：同L&W抗张强度测定仪法。
③ 抗张指数：同L&W抗张强度测定仪法。
④ 裂断时伸长：同L&W抗张强度测定仪法。
⑤ 抗张能量吸收值（T.E.A）按式（5-18）和式（5-19）计算。
或
式中 T.E.A——抗张能量吸收，J/m2[式（5-18）]或mJ/m2[式（5-19）]
E——等效功，即作用力-伸长率所围面积，J
bi——试样的初始宽度，mm
li——夹子间初始长度，mm
计算结果取三位有效数字。
⑥ 抗张能量吸收指数
抗张能量吸收指数按式（5-20）计算：
式中 IZ——抗张能量吸收指数，mJ/g
——平均抗张能量吸收，J/m2
q——定量，g/m2
取三位有效数字。
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