專利名稱：延伸儀測頭的制作方法
]發(fā)明一般地涉及延伸儀，具體地涉及裝在用于高溫場合的延伸儀上的接觸測頭的改進(jìn)附件。
延伸儀一般是用來測量材料在外力作用下產(chǎn)生細(xì)微變形的儀器。多種類型的延伸儀公開在美國專利4，884，456;3，600，939;3，295，365和2，545，482號(hào)上。通常從延伸儀得出的讀數(shù)相當(dāng)于試件斷裂前的變形。從這一數(shù)據(jù)可以決定材料的屈服極限，彈性模數(shù)和應(yīng)變極限。這個(gè)數(shù)據(jù)對于發(fā)展材料和表述材料的特性特別重要。
通常通過葉片彈簧的彈簧力或用直接夾緊方式將延伸儀裝在試件上。夾頭或測頭既可如美國專利3，295，365和3，600，939號(hào)所公開的利用彈簧安裝在試件上，也可如美國專利4，251，918和4，884，456號(hào)所公開的用螺紋夾緊方式裝在試件上。通常這些夾頭或測頭笨重和難于使用或制造復(fù)雜。而且，現(xiàn)在使用的夾頭和測頭在試件內(nèi)引起不希望的彎曲應(yīng)力。加載的方法和加載程度也在試件中引起不希望的應(yīng)力集中。這些因素可能使試件脆弱而影響測得的屈服極限，應(yīng)變極限和彈性模數(shù)，結(jié)果得到較無彎曲應(yīng)力時(shí)低的延伸數(shù)值。這個(gè)問題在高溫場合更為嚴(yán)重。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種延伸儀測頭，它不施加彎曲應(yīng)力于試件。本發(fā)明的又一目的是提供一種延伸儀測頭，它制造費(fèi)用低并且使用簡單。
高溫延伸儀的另一個(gè)問題是由試件的快速加熱和現(xiàn)用類型的測頭所產(chǎn)生的。通常測頭在室溫下裝在試件上，然后測頭和試件一起承受快速加熱和達(dá)致高溫，例如，試驗(yàn)溫度約為1500℃，加熱速度約為每分鐘20.5℃。試件保持在這個(gè)試驗(yàn)溫度下，而位于大約6英寸(15.24厘米)外的延伸儀則處于通常同周圍環(huán)境一樣的低得多的溫度。由于試件和延伸儀之間的強(qiáng)烈溫度跌差，就產(chǎn)生熱輻射和熱空氣對流。這些輻射和對流使溫度不穩(wěn)定，從而使測頭在試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生尺寸變化并導(dǎo)致延伸儀讀數(shù)誤差。即使有很小的溫度變化都會(huì)導(dǎo)致延伸儀測頭尺寸的變化，這一尺寸變化被延伸儀傳感器放大，而這就導(dǎo)致錯(cuò)誤的讀數(shù)，因?yàn)樵擁?xiàng)變化反映的是測頭的尺寸變化而不是被測試材料的尺寸變化。
因此，希望提供一種延伸儀測頭，它能減小或消除在高溫場合由于熱變化所產(chǎn)生的測頭尺寸改變而導(dǎo)致的測量誤差。
據(jù)此，本發(fā)明提供了一種裝在延伸儀上用來測量試件沿一個(gè)通過其本身的第一縱軸線的伸長的測頭。該測頭包括一個(gè)長形的測頭桿，其第一端裝在延伸儀上，其第二端有一個(gè)尖部。測頭桿有一個(gè)位于其第一端和第二尖端中間的肩。測頭桿的肩可伸向測頭桿的第一端而延伸儀可直接安裝在這個(gè)肩上。一個(gè)第二縱軸線從第一端到第二尖端通過測頭桿。該第二縱軸線同上述第一縱軸線相交。
一個(gè)空心套管裝在測頭桿上并在徑向上與測頭桿隔開。套管的外徑尺寸大致和測頭桿的肩的尺寸一樣，其內(nèi)徑比測頭桿的直徑大?？招奶坠芘c測頭桿第一端相對安裝，它具有一個(gè)與測頭桿的肩相配的第一端并向著測頭桿的第二端延伸?？招奶坠軆?nèi)徑和測頭桿外徑之間的直徑差對于保證測頭桿與空心套管有間隔是重要的。
一個(gè)測頭支持體安裝在空心套管上。測頭支持體有一個(gè)帶有一孔的第一帶孔端?？招奶坠艿牡诙巳菁{于此孔中，此孔有一個(gè)與測頭桿第二縱向軸線一致的中心軸線?？招奶坠芸梢杂萌魏纬Ｒ?guī)方法，例如機(jī)械緊固裝置，粘結(jié)劑，或者如果合適的話用釬接或焊接方法緊固在焊頭支持體的該孔內(nèi)。測頭支持體有一個(gè)尖塊端，該端有一個(gè)帶尖部分與帶孔端和孔位置相對。位于空心套管內(nèi)的測頭桿的第二端通過上述孔延伸，然而保持不與帶孔端接觸。測頭桿的第二縱軸線通過測頭支持體的尖塊端的帶尖部分延伸。一個(gè)延伸通過試件的第一縱軸線和測頭桿的通過測頭桿尖端并延伸通過測頭支持體帶尖部分的第二縱軸線的平面限定一個(gè)包括測頭桿尖端和測頭支持體帶尖部分的斷面。上述帶尖部分和上述尖端位置相對。
一個(gè)例如彈簧的偏壓裝置，它具有一個(gè)比空心套筒的外徑和測頭桿的肩稍小的內(nèi)徑，緊貼地裝在空心套筒和測頭桿的肩上。當(dāng)偏壓裝置處于放松或不伸長狀態(tài)時(shí)，這個(gè)滑配合允許偏壓裝置對測頭支持體的帶尖部分施加一個(gè)力將帶尖部分壓靠在測頭桿的尖端上。當(dāng)偏壓裝置伸長時(shí)，帶尖部分從測頭桿的尖端離開在帶尖部分和測頭桿尖端之間形成一個(gè)間隙，從而可在它們之間插入一個(gè)試件。當(dāng)偏壓裝置放松，帶尖部分受到一個(gè)力將帶尖部分在橫過試件的第一縱軸線的方向壓靠在試件上。試件再被壓靠在測頭桿尖端上，從而使試件定位。
測頭桿尖端的形狀可以為刀尖的形狀。同樣地，帶尖部分也可以是刀尖的形狀。測頭支持體可以將空心套管包括在內(nèi)與測頭支持體形成整體，而不是兩個(gè)分開部分隨后再連接在一起。偏壓裝置可以是一個(gè)金屬彈簧。測頭支持體和空心套管最發(fā)用具有低導(dǎo)熱性的材料如陶瓷做成。
測頭桿被空心大管容納并與其同軸線，套管的第一端安裝于測頭桿的肩上?？招奶坠芸梢杂锰沾苫蚪饘僮龀?，這取決于進(jìn)行試驗(yàn)的溫度。當(dāng)空心套管的材料是陶瓷，它可以包括選自由富鋁紅柱石，氧化鋁，碳化矽，和石墨組成的材料組中的材料。還有，在空心套管內(nèi)表面和測頭桿外表面之間限定的環(huán)形間隙保證了這兩零件互相有間隔和不接觸。
測頭支持體可以包括一個(gè)附于第一尖塊成一整體的第一塊和一個(gè)限定于尖塊和第一塊之間用于容納試件的槽?？招奶坠艿囊欢烁接诘谝粔K，第一測頭桿通過第一塊并被容納在槽中。
上述測頭用于安裝在延伸儀上并可結(jié)合在一個(gè)試驗(yàn)機(jī)或其他測量設(shè)備上，在該設(shè)備上第一和第二互要隔開的測頭安裝在一個(gè)延伸儀上。試驗(yàn)機(jī)還包括一個(gè)機(jī)體和安在機(jī)體上的第一夾頭和第二夾頭。第一夾頭和第二夾頭適于沿一個(gè)通過試件的第一縱軸線夾持和伸長試件。試驗(yàn)機(jī)還包括一個(gè)裝置用來沿第一軸線移動(dòng)第一和第二夾頭以及一個(gè)裝在機(jī)體上的延伸儀。
為了保證上述兩則頭適當(dāng)?shù)亻g隔開，測量機(jī)可以包括一個(gè)使兩測頭之間保持一個(gè)固定距離的可拆卸裝置。這個(gè)可拆卸裝置可以包括位于每個(gè)測頭支持體的銷子容納孔和一個(gè)具有兩個(gè)互相隔開一定距離的銷子的隔開裝置，其中每個(gè)銷子可滑動(dòng)和可拆卸地容納于相應(yīng)的銷子容納孔中。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是測頭與溫度的變化隔離開，從而防止了這些溫度變化對測頭產(chǎn)生影響，以及隨之對傳感器產(chǎn)生影響。這種稱為熱誘干擾的與溫度變化有關(guān)的測量誤差，目前必須用過濾，對測量結(jié)果乘以系數(shù)或修改延伸儀設(shè)計(jì)的辦法解決，而本發(fā)明可以有效地加以消除。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是施加于試件上的安裝力比現(xiàn)有技術(shù)的測頭所受到載荷顯著降低。本發(fā)明的測頭所施加的力能夠相等地和相向地沿其表面施加于試件上。這樣，彎曲應(yīng)力可以基本消除，應(yīng)力集中因素可以顯著降低。這樣就消除了試件的過早破壞，而試件的過早破壞對現(xiàn)有技術(shù)測頭來說本是一個(gè)嚴(yán)重問題。
本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是用夾子夾上去的安裝特點(diǎn)，它提供快速，精確和可重復(fù)的安裝將試件安裝在測頭上。
最后，本發(fā)明的測頭成本低并易于適用在現(xiàn)有的延伸儀系統(tǒng)上。
附圖簡介

圖1是一個(gè)包括有一個(gè)具有本發(fā)明的延伸儀測頭的延伸儀的拉伸試驗(yàn)機(jī)的部分側(cè)視圖;
圖2是延伸儀和本發(fā)明的第一測頭和第二測頭的側(cè)視圖;
圖3是本發(fā)明的測頭桿的頂視圖;
圖4是本發(fā)明的測頭桿的側(cè)視圖;
圖5是測頭桿的端視圖;
圖6是測頭支持體的頂視圖;
圖7是圖6的測頭支持體的側(cè)視圖;
圖8是圖6至7的測頭支持體的端視圖;
圖9是本發(fā)明的空心套管的側(cè)視圖;
圖10是套管的端視圖;
圖11是本發(fā)明所用的彈簧的側(cè)視圖;
圖12是測頭支持體和套管的剖面圖;
圖13是沿通過第一和第二測頭的一個(gè)平面所取的部分剖面圖;
圖14是除試件置于相應(yīng)的測頭尖之間之外與圖13相似的剖面圖;
圖15是一個(gè)具有錐形尖的測頭和一個(gè)錐形帶尖部分的部分剖面圖;
圖16是根據(jù)本發(fā)明做出的隔開裝置;而圖17是一個(gè)具有一個(gè)圍繞試件和本發(fā)明的測頭安置的爐子的拉伸試驗(yàn)機(jī)的示意側(cè)視圖。
圖1表示了一個(gè)具有一個(gè)延伸儀12的拉伸試驗(yàn)機(jī)10。拉伸試驗(yàn)機(jī)10包括有一個(gè)機(jī)體14，一個(gè)第一夾頭16和一個(gè)第二夾頭18。第一夾頭16和第二夾頭18裝在機(jī)體上并沿一個(gè)縱向軸線20互相隔開。夾頭16，18適于沿縱軸線20作相向運(yùn)動(dòng)。夾頭16，18夾持一個(gè)試件22。具體地說，試件22的兩端24，26被夾頭16，18分別夾持定位。機(jī)體和夾頭的結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)并在美國專利4，884，456號(hào)中討論過。
一個(gè)延伸儀夾持裝置28附在第一夾頭16上。夾頭16有一個(gè)用磁性材料如鐵類材料做成的外殼。延伸儀夾持裝置28的基座30是磁性的靠磁力定位在夾頭16的外殼上。一個(gè)懸掛裝置32從基座30向外伸出，它具有一個(gè)第一支柱34，支柱34的一端附于基座30，另一端附于一個(gè)第二支柱36的一端。一個(gè)支持彈簧36安裝于第二支柱36的另一端。
一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)所熟知的水冷延伸儀也安裝在彈簧38上。雖然這里公開的是一個(gè)度量應(yīng)變的橋式延伸儀，任何類型用支柱結(jié)合的延伸儀都可以用。一個(gè)測頭組件60裝在延伸儀50上。測頭組件60可放松地附于試件22的中段62。
圖2更詳細(xì)地示出了延伸儀50和測頭組件60。測頭組件60包括兩個(gè)為延伸儀50所容納的測頭72和72′。測頭72和72′互相類似。因此，用相同的數(shù)字表示相似的零件，其中測頭先用數(shù)字72表示。如圖3-5所示，每個(gè)測頭72，72′包括一個(gè)柱形測頭桿74，它的第一端78緊固于延伸儀臂80(如圖2-3所示)，第二端82有一個(gè)刀尖狀的測頭尖84。延伸儀臂80也附于延伸儀50。測頭72具有一個(gè)縱軸線90通過位于第二端82的測頭尖72和測頭桿74的第一端78。軸線90基本上與軸線20相垂直。
測頭支持體92配合或滑套在測頭桿74上。如圖6-8所示，測頭支持體包括一個(gè)矩形帶孔端100，它有一個(gè)孔102用來容納一個(gè)套管120和測頭桿74通過，還包括一個(gè)做成一體的中間塊104和一個(gè)做成一體的尖塊106。尖塊106有一個(gè)刀尖形的帶尖部分107與孔102位置相對。軸線90也通過孔102和帶尖部分107的中心線。帶孔端100的內(nèi)表面108，中間塊104的第一表面112和刀尖形帶尖部分107限定了一個(gè)試件容納槽110。
參看圖2-4和圖9-12，測頭支持體92用一個(gè)彈簧加載裝置附在測頭桿74上，彈簧加載裝置包括一個(gè)圓柱形螺旋彈簧114，一個(gè)空心套管120和一個(gè)肩122。彈簧114最好用金屬制成。套管120有一個(gè)第一端和一個(gè)第二端，其形狀為圓柱形，容納于測頭桿74并與其同軸線。套管120的內(nèi)徑比測頭桿74的外徑大例如1/16英寸(1.5875毫米)。套管120比測頭桿74短。套管120的材料最好是具有低導(dǎo)熱性的耐高溫材料，如富鋁紅柱石，氧化鋁，碳化矽或其他陶瓷材料。套管120也可以用石墨做成。套管120的第二端容納于測頭支持體92的孔102中并用機(jī)械裝置或粘結(jié)劑固定于其上。也可以將套管120和測頭支持92整體地做在一起。套管120的第一端靠住或接觸住肩122。肩122是一個(gè)圓柱形的套筒，它具有一個(gè)大致和套管120外徑一樣大小的外徑或外表面，位于第一端78和測頭尖84之間。肩122緊固地附于測頭桿74。肩122最好用氧氣鋁粘結(jié)劑固定在測頭桿上。彈簧114的內(nèi)徑稍小于套管120和肩122的外徑，大約小幾千分之一英寸。套管120的一部分和肩122通過彈簧的中心從而彈簧114與之共軸線。由于彈簧的內(nèi)徑與套管和肩的外徑的尺寸差，彈簧以收縮力形成滑配合附于套管120和肩122上。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，測頭尖84的位置為通過孔102而和帶孔端100脫離接觸。測頭尖84被彈簧114偏壓并壓向帶尖部分107。
如圖12所示，套管120的內(nèi)表面和測頭桿74外表面之間限定一個(gè)環(huán)形間隙123。空隙123增強(qiáng)了套管相對于測頭桿74的絕熱性能，特別是在有對流空氣的情況下。
從圖2可以看出，測頭72′與測頭72大致互相平行，沿縱軸線20相隔一個(gè)距離X。距離X可以是1/2至2英寸(12.7至50.8毫米)，但通常這個(gè)距離是1/2英寸或1英寸(12.7或25.4毫米)。圖13和14示出了測頭尖84和測頭72的帶尖部分107，測頭尖84′和測頭72′的帶尖部分107′的剖面圖。剖面圖是由一個(gè)通過測頭72，72′并包含縱軸線20，90和90′的平面所形成。位置相對的測頭尖84和帶尖部分107的剖面分別包括有頂尖250，252，縱軸線90由此通過。同樣地，測頭尖84′和帶尖部分107′分別包括有頂尖250′，252′，而縱軸線90′由此通過。試件22容納在頂尖250，250′和252，252′之間。應(yīng)當(dāng)指出，測頭尖84，84′和帶尖部分107，107′并不一定要象刀尖形，而可以是任何其剖面帶一個(gè)頂尖的形狀，例如，剖面為拋物線形的形狀。還有，測頭尖和帶尖部分可以是如圖15所示的錐形或截錐形。
工作時(shí)，帶尖部分107，107′分別沿軸線90，90′移離測頭尖84，84′。然后將試件22容納于槽110，110′中。測頭支持體92，92′松開。測頭72，72′靠測頭尖84，84′和帶尖部分107，107′帶摩擦地靠住試件22定位，其中帶尖部分107，107′和測頭尖84，84′壓緊試件22。還有，由于測頭尖84，84′和帶尖部分107，107′相應(yīng)分別對準(zhǔn)其各自的軸線90和90′，在試件上不會(huì)產(chǎn)生彎曲力矩。然后與測頭桿72，72′和試件22相鄰的環(huán)境以每分種20.5℃的速率快速加熱至1500℃或更高。套管120，120′最好應(yīng)分別與測頭桿74，74′直接接觸。否則，測頭桿74，74′對于套管120，120′來說相當(dāng)于散熱器，并將受到熱變化的影響。
測頭72，72′互相適當(dāng)隔開是重要的。這取決于所用的延伸儀50的類型。測頭72，72′間隔不適當(dāng)會(huì)引起試件22的應(yīng)變值產(chǎn)生誤差。
為了保證使測頭72，72′的間隔適當(dāng)，在測頭支持體上于其尖塊106，106′的表面206，206′上設(shè)有孔200，200′?？?00，200′適于可滑動(dòng)地容納如圖15所示的間隔裝置220的圓柱銷或齒210，210′。間隔裝置220還包括一個(gè)柄230和一個(gè)體240，其中銷210，210′和柄230附在體240上。銷210，210′互相間隔開一個(gè)距離X，這個(gè)距離等于軸線90，90′的間隔距離。
在測頭72，72′附在試件上以后，銷210，210′分別插入孔200，200′中。然后將銷210，210′分別從孔200，200′取出。這就保證了測頭72，72′互相之間間隔適當(dāng)。間隔裝置不一定限于所公開的銷和孔的結(jié)構(gòu)，例如，銷可以從尖塊伸出，間隔裝置可以設(shè)有孔以容納銷子或任何其他可能采用的結(jié)構(gòu)，來保證測頭間的間隔適當(dāng)。
如圖17所示，可以采用一個(gè)在現(xiàn)有技術(shù)中所熟知的小爐子100。然后夾頭16，18沿軸線20相互移離。試件22因熱膨脹和機(jī)械力所產(chǎn)生的沿縱軸線的變形可以用延伸儀50以現(xiàn)有技術(shù)所熟知的方式測出。
根據(jù)本發(fā)明所制成的測頭消除了在現(xiàn)有技術(shù)測頭中所引起的彎曲應(yīng)力，因?yàn)榧庾?07，107′，92和92′分別沿各自的軸線對準(zhǔn)。還有，測頭72，72′和套管120，120′的共軸線動(dòng)作通過將測頭與快速和連續(xù)的溫度波動(dòng)隔開而減少了熱干擾的影響，結(jié)果得到更穩(wěn)定和更精確的拉伸性能測量數(shù)值。再者，由于制造這種測頭只需幾個(gè)零件，它的制造費(fèi)用比現(xiàn)在用的許多測頭便宜，現(xiàn)用測頭的結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多。
在描述了本發(fā)明的最佳實(shí)施例以后，應(yīng)當(dāng)理解在所附的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)可以作其他的實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種裝在一個(gè)延伸儀上的測頭，延伸儀用來測量一個(gè)試件沿一條通過其本身的第一縱軸線的變形，該測頭包括(a)一個(gè)測頭桿，它具有一個(gè)裝在延伸儀上的第一端，一個(gè)第二端和一個(gè)尖，一條第二縱軸線通過上述測頭桿從其第一端通過第二端，第二縱軸線與第一縱軸線相交，在測頭桿的第一端和第二尖端之間有一個(gè)肩；(b)一個(gè)空心套管，它具有一個(gè)尺寸大致和測頭桿的肩相同的外徑，上述肩套裝在上述測頭桿上，位置與上述測頭桿第一端相對，并與上述測頭桿有間隔，上述空心套管有一個(gè)與測頭桿的肩接觸的第一端和一個(gè)第二端；(c)一個(gè)測頭支持體，它具有一個(gè)帶有一個(gè)孔的帶孔端，第二縱軸線通過該孔的中心線，該孔用于容納上述空心套管的第二端，上述測頭桿的位置為通過上述孔而與該帶孔端不接觸，一個(gè)帶尖塊的端，它具有一個(gè)帶尖部分其位置與上述孔相對，第二縱軸線延伸通過該帶尖部分，第二縱軸線和一個(gè)包含第一縱軸線的平面限定了測頭桿尖端的斷面和測頭支持體帶尖塊端的斷面，其中這兩個(gè)斷面位置相對；以及(d)一人偏壓裝置，它具有一個(gè)內(nèi)徑和一個(gè)外徑，其內(nèi)徑的尺寸比上述空心套管和上述測頭桿的肩的外徑稍小，從而上述偏壓裝置與上述空心套管和上述測頭桿的肩成滑配合，上述偏壓裝置將上述測頭支持體的帶尖部分壓向上述測頭桿的上述尖端，從而當(dāng)試件置于上述測頭支持體的帶尖塊端和上述測頭桿的上述尖端時(shí)，上述測頭支持體的帶尖塊端與第一縱軸線相交地壓住試件，試件又壓住上述測頭桿的尖端。
2.如權(quán)利要求1所述的測頭，其特征在于，上述測頭桿的尖為刀尖形。
3.如權(quán)利要求2所述的測頭，其特征在于，上述測頭支持體的尖塊端的帶尖部分為刀尖形。
4.如權(quán)利要求1所述的測頭，其特征在于，上述空心套管是上述測頭支持體的一個(gè)整體部分。
5.如權(quán)利要求1所述的測頭，其特征在于，上述偏壓裝置是一個(gè)金屬彈簧。
6.如權(quán)利要求1所述的測頭，其特征在于，上述空心套管是由低導(dǎo)熱性的材料制成。
7.如權(quán)利要求6所述的測頭，其特征在于，上述空心套管的材料為陶瓷。
8.如權(quán)利要求6所述的測頭，其特征在于，上述空心套管的材料選自由富鋁紅柱石，氧化鋁，碳化矽和石墨組成的材料組。
9.如權(quán)利要求6所述的測頭，其特征在于，上述空心套管的內(nèi)表面和上述測頭桿的外表面之間限定一個(gè)環(huán)形空隙。
10.如權(quán)利要求9所述的測頭，其特征在于，上述測頭支持體包括一個(gè)與上述帶尖塊端做成一體的第一塊，在上述尖塊端的帶尖部分和上述第一塊之間限定一個(gè)容納試件的槽，上述空心套管的一個(gè)第二端附于上述測頭支持體的第一塊，從而上述第一測頭桿通過上述第一塊和上述測頭桿尖端而容留在上述槽中。
11.如權(quán)利要求10所述的測頭，其特征在于，上述測頭桿尖端是一個(gè)刀尖，上述測頭支持體的尖塊的帶尖部分也是一個(gè)刀尖。
12.一種裝在一個(gè)延伸儀上的測頭，延伸儀用來測量一個(gè)試件沿一條通過其本身的第一縱軸線的變形，該測頭包括(a)一個(gè)測頭桿，它具有一個(gè)裝在延伸儀的第一端和一個(gè)帶有一個(gè)尖的第二端;(b)一個(gè)空心套管，它具有一個(gè)裝在上述測頭桿上的第一端，上述套管和上述測頭桿同軸線并與上述測頭桿隔開至少一部分，上述空心套管具有一個(gè)比上述測頭桿部分的外徑大的內(nèi)徑，上述空心套管有一個(gè)第二端;(c)一個(gè)裝在上述空心套管上的上述第二端的測頭支持體，上述測頭支持體有一個(gè)與上述測頭桿的尖端位置相對的帶尖塊，從而試件容納于上述測頭支持體的帶尖塊端和上述測頭桿尖端之間。
13.如權(quán)利要求12所述的裝在延伸儀上的測頭，其特征在于，上述空心套管由低導(dǎo)熱性的材料做成。
14.如權(quán)利要求13所述的裝在延伸儀上的測頭，其特征在于，上述空心套管為陶瓷材料。
15.如權(quán)利要求13所述的裝在延伸儀上的測頭，其特征在于，上述空心套管的材料選自由富鋁紅柱石，氧化鋁，碳化矽和石墨組成的材料組。
16.如權(quán)利要求12所述的裝在延伸儀上的測頭，其特征在于，在空心套管的內(nèi)表面和上述測頭桿部分的外表面之間限定一個(gè)環(huán)形間隙。
17.如權(quán)利要求13所述的裝在延伸儀上的測頭，其特征在于，還包括一個(gè)附在上述測頭桿上的肩和一個(gè)彈簧，彈簧的第一端裝于上述肩，第二端裝于上述空心套管的上述第一端，上述空心套管的上述第二端裝于上述測頭支持體，從而上述彈簧將上述測頭支持體的帶尖塊端壓向上述測頭桿的尖端。
18.一種測量一個(gè)試件沿一個(gè)通過其本身的第一縱軸線變形的設(shè)備，它包括一個(gè)延伸儀;和用于安裝在延伸儀上的第一和第二間隔開的測頭，其中每個(gè)上述測頭包括(a)一個(gè)測頭桿，它具有一個(gè)裝于延伸儀的第一端，一個(gè)具有一個(gè)尖的第二端，一個(gè)通過上述測頭桿從第一端通過第二端的第二縱軸線，第二縱軸線與第一縱軸線相交，還有一個(gè)在第一端和第二尖端之間的肩;(b)一個(gè)空心套管，它具有一個(gè)外表面其尺寸大致和測頭桿的肩一樣，上述套管套裝在上述述測頭桿上與上述測頭桿第一端相對并與上述測頭桿有間隔，上述空心套管有一個(gè)與測頭桿的肩接觸的第一端和一個(gè)第二端;(c)一個(gè)測頭支持體，它具有一個(gè)帶有一個(gè)孔的帶孔端，第二縱軸線通過該孔的中心線，該孔用于容納上述空心套管的第二端，上述測頭桿通過上述孔而與該帶孔端不接觸，測頭支持體還有一個(gè)帶尖的塊的端部，它具有一個(gè)帶尖部分與上述孔位置相對，第二縱軸線延伸通過該帶尖部分，第二縱軸線和一個(gè)包含第一縱軸線的平面限定了測頭桿尖端的斷面和測頭支持體帶尖部分的斷面，其中兩斷面位置相對;以及(d)一個(gè)偏壓裝置，它具有一個(gè)內(nèi)徑和一個(gè)外徑，內(nèi)徑的尺寸比上述空心套管以及上述測頭桿的肩的外徑稍小，使上述偏壓裝置在上述空心套管和上述測頭桿的肩上成滑配合，上述偏壓裝置將上述測頭支持體的帶尖部分壓向上述測頭桿的上述尖端，從而當(dāng)試件置于上述測頭支持體的帶尖部分和上述測頭桿的上述尖端之間時(shí)，上述帶尖部分與上述第一縱軸線相交地壓住試件，試件再壓住上述測桿的尖端。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，每個(gè)測頭的偏壓裝置是金屬彈簧。
20.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，每個(gè)測頭的上述空心套管用低導(dǎo)熱性的材料制成。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，上述低導(dǎo)熱性材料是陶瓷材料。
22.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，它還包括用于保持上述兩測頭之間有一個(gè)固定距離的可拆卸裝置。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，上述可拆卸裝置包括一個(gè)位于每一個(gè)上述測頭支持體的銷子容納孔和一個(gè)具有兩個(gè)互相隔開一定距離的銷子的間隔裝置，每個(gè)上述銷子可滑動(dòng)地和可拆卸地分別為一個(gè)銷子容納孔所容納。
24.一種測量一個(gè)試件沿一個(gè)通過其本身的第一縱軸線的變形的設(shè)備，它包括一個(gè)延伸儀;和安裝在該延伸儀上的第一和第二互相間隔開的測頭，其中每個(gè)上述測頭包括(a)一個(gè)測頭桿，它具有一個(gè)安裝于該延伸儀的第一端和一個(gè)具有一個(gè)尖的第二端;(b)一個(gè)空心套管用低導(dǎo)熱性材料做成，它具有一個(gè)內(nèi)徑和一個(gè)外徑上述測頭桿的至少一部分容納于上述內(nèi)徑內(nèi)并與其同軸線，上述空心套管還有一個(gè)第一端安裝于上述測頭桿;以及(c)一個(gè)裝于上述測頭桿的測頭支持體，上述測頭支持體具有一個(gè)第一帶尖塊端位置與上述測頭桿尖端相對，從而上述測頭將試件容納于上述測頭支持體尖塊端和上述測頭桿尖端之間。
25.如權(quán)利要求24所述的裝在上述延伸儀上的測頭，其特征在于，它還包括一個(gè)彈簧，彈簧的一端裝于上述測頭桿，另一端裝于上述空心套管的第一端，上述空心套管的第二端裝于上述測頭支持體，從而上述測頭支持體的尖塊端壓向上述測頭桿尖端。
26.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于，它還包括用于在上述兩測頭之間保持一定距離的可拆卸裝置。
27.一種材料試驗(yàn)機(jī)，它包括一個(gè)機(jī)體;裝在上述機(jī)體上的一個(gè)第一夾頭和一個(gè)第二夾頭，上述第一夾頭和第二夾頭適于沿一個(gè)通過試件的第一縱軸線夾持和伸長試件;用于沿第一縱軸線移動(dòng)第一夾頭和第二夾頭的裝置;裝在上述機(jī)體上的延伸儀;以及安裝于上述延伸儀的第一和第二間隔開的測頭，其中每個(gè)測頭包括(a)一個(gè)測頭桿，它具有一個(gè)安裝于該延伸儀的第一端和具有一個(gè)尖的第二端，一個(gè)第二縱軸線從第一端到第二端通過上述測頭桿，第二縱軸線與第一縱軸線相交，以及在第一端和第二尖端之間的一個(gè)肩;(b)一個(gè)空心套管，它具有一個(gè)尺寸大致和測頭桿的肩相同的外表面，上述肩套裝在上述測頭桿上，位置與上述測頭桿第一端相對，并與上述測頭桿有間隔，上述空心套管有一個(gè)與測頭桿的肩接觸的第一端和一個(gè)第二端;(c)一個(gè)測頭支持體，它具有一個(gè)帶有一個(gè)孔的帶孔端，第二縱軸線通過該孔的中心線，該孔用于容納上述空心套管的第二端，上述測頭桿的位置為通過上述孔而與該帶孔端不接觸，一個(gè)帶尖塊的端，它具有一個(gè)帶尖部分其位置與上述孔相對，第二縱軸線延伸通過該帶尖部分，第二縱軸線和一個(gè)包含第一縱軸線的平面限定了測頭桿尖端的斷面和測頭支持體帶尖部分的斷面，其中這兩個(gè)斷面位置相對;以及(d)一人偏壓裝置，它具有一個(gè)內(nèi)徑和一個(gè)外徑，其內(nèi)徑的尺寸比上述空心套管和上述測頭桿的肩的外徑稍小，從而上述偏壓裝置與上述空心套管和上述測頭桿的肩成滑配合，上述偏壓裝置將上述測頭支持體的帶尖部分壓向上述測頭桿的上述尖端，從而當(dāng)試件置于上述測頭支持體的帶尖部分和上述測頭桿的上述尖端時(shí)，上述帶尖部分與第一縱軸線相交地壓住試件，試件又壓住上述測頭桿的尖端。
全文摘要
一種與材料試驗(yàn)機(jī)聯(lián)合應(yīng)用安裝在一個(gè)延伸儀上并可用于高溫場合的測頭。每個(gè)測頭包括一個(gè)帶一個(gè)尖的測頭桿和一個(gè)安裝于套在測頭桿上的空心套管的測頭支持體。測頭支持體包括一個(gè)壓向測頭桿的尖的帶尖塊。一個(gè)縱軸線分別通過測頭桿尖和測頭支持體的帶尖塊。套在測頭桿上的空心套管用具有低導(dǎo)熱系數(shù)的高溫材料制成。該套管能防止測頭桿受到過度熱變化的影響。
文檔編號(hào)G01N3/18GK1062786SQ9110801
公開日1992年7月15日 申請日期1991年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1990年12月24日
發(fā)明者J·L·邁爾斯 申請人:通用電氣公司