本文介紹了常見的引伸計在拉伸性能測試中的使用要點，指出了不同器具在測試過程中產(chǎn)生的差異及影響，結(jié)合標準中對于測試結(jié)果的精度要求，分析了提高金屬延伸率測試精度的方法。

延伸率在第三方檢測機構(gòu)屬于金屬材料的常規(guī)檢測項目，利用微機控制萬能試驗機對金屬材料進行拉伸試驗，通過測量材料斷裂的永久變形量計算得出材料的延伸率。然而測量形變量的方法有很多種，若要控制測試過程的精度，得到正確的測試結(jié)果，應(yīng)注意以下幾個方面。

需要測試的材料一般可分為金屬和非金屬兩種，這兩種材料在拉伸過程中產(chǎn)生的狀況也有所區(qū)別。一些非金屬材料由于韌性比較好，斷裂時產(chǎn)生的振動比較小(可以忽略不計)，就可以采用夾持式引伸計，以保證測試結(jié)果的精度。而有些金屬材料在斷裂時會產(chǎn)生較大的振動，可能會使夾持式引伸計產(chǎn)生不可控的位移，影響測試的準確度。因此在測定金屬材料的斷后伸長率時，通常把斷裂后的試樣拼接在一起，用游標卡尺來測量最終的形變量。但此時得到的也只是接近于真實形變量的一個近似值，因為金屬斷裂的過程是一個不規(guī)則的形變過程，拼接時會存在一定的縫隙。如果忽略不規(guī)則變形、拼接縫隙的影響，受人眼分辨率的限制，測量者無法保證卡尺與標點準確定位，且斷裂位置會顯著影響測試精度等，所以斷后伸長率的測試精度通常會遠遠低于卡尺的精度。實驗室通常采用的是精度為0.02mm的卡尺，其他的延伸率如屈服點延伸率、最大力總延伸率等參數(shù)都可以使用夾持式引伸計來進行測試。

在金屬材料力學性能的測試中，材料形變量的測試常常會用到引伸計，目前常見的引伸計有機械式引伸計、光學引伸計和電磁式引伸計。機械式引伸計是目前最常用的引伸計，可分為大變形引伸計、金屬引伸計和全自動引伸計，這些引伸計需要夾持在試樣表面測量其形變量。金屬引伸計在安裝固定時需要用到橡皮筋，因此在使用橡皮筋固定時需要注意以下3點：其一是松緊適度，一般把橡皮筋拉長到最大長度的80％左右或原始長度的4倍左右下使用；其二是纏繞端正，纏繞的合力應(yīng)與試樣垂直、與刀口在一條直線上，否則會有分力拉動引伸計臂產(chǎn)生不應(yīng)發(fā)生的轉(zhuǎn)動，直接影響測試曲線的走向；其三是標距準確，安裝時要保證引伸計的兩臂張開到定位桿不受壓，通常會留出1mm左右的間隙。一般大變形引伸計是專門針對彈性較大的非金屬材料(如橡膠)設(shè)計的引伸計，變形量可以達到80cm甚至更多，精度為0.008mm。金屬引伸計的變形量一般最大為25mm，試驗精度為1.5μm。這兩類引伸計是現(xiàn)階段最常用的引伸計，因其性價比高，得到了廣泛的應(yīng)用。但是，它們也有一定的局限性：①量程與標距可調(diào)性差，金屬引伸計只能適用于較小范圍或者某一特定標距，量程相對固定；②試樣斷裂需要摘除，無法直接測量斷后伸長率；③若引伸計與被測試樣連接不牢固，可能會發(fā)生滑脫現(xiàn)象；④難以適應(yīng)特殊試驗環(huán)境，如測量環(huán)境箱內(nèi)的試樣變形等；⑤大變形引伸計測量范圍大，但測試精度相對比較低，試驗過程中隨著試樣厚度的變化會產(chǎn)生輕微滑動。

光柵引伸計快速、精準、分辨率高，精度可達到1μm，是目前測量伸長率的最佳工具。但此類引伸計價格較高，一般的測量設(shè)備上都沒有配備此類引伸計。

引伸計是用于測量試樣標距間軸向及徑向變形的基本裝置，需要使用引伸計測量的參數(shù)通常有延伸率、泊松比、拉伸應(yīng)變硬化指數(shù)、塑性應(yīng)變比等。在測量過程中使用合適的工具和方法可以減少一些測量誤差，不能僅僅關(guān)注測試儀器的精度問題，而忽視在實際測試過程中測試方法的規(guī)范性。

圖1 兩類常用引伸計的外觀

目前實驗室通常使用的引伸計有大變形引伸計和金屬引伸計兩種，如圖1所示。3種常用的金屬引伸計標距(原始標距)規(guī)格為25，50，100mm，變形量均為10mm。測量金屬斷后伸長率時不建議使用引伸計，因為金屬斷裂時會產(chǎn)生很大的振動，會對引伸計的精度有影響，而測量斷裂前的延伸率(如屈服點延伸率)時需要使用引伸計。大變形引伸計的最大變形量為80cm，原始標距可隨意調(diào)節(jié)，適用于塑料、橡膠以及膠帶的延伸率測定。但很薄的試樣如保鮮膜則不適用，因為在夾持引伸計時，引伸計的自重會損壞試樣。

使用卡尺手動測量的精度是0.02mm，引伸計測量的精度是0.0015mm，兩者相差十多倍。但在GB/T 228.1－2010中，關(guān)于試驗結(jié)果數(shù)值修約的要求規(guī)定：屈服點延伸率修約至0.1％，其他延伸率及斷后伸長率修約至0.5％。這兩種測量方法得到的最終結(jié)果經(jīng)過修約以后基本一致，由此可見，在設(shè)備精度滿足要求時，測試精度會受到引伸計精度的影響。

(1)現(xiàn)在市面上的引伸計越來越多，且精度越來越高，但每種引伸計的用途和局限性也相當明顯，因此在測試時需要了解所用引伸計的測量特性，合理利用其本身的優(yōu)勢，避免其局限性，根據(jù)不同的測試項目選擇合適的測量器具。

(2)引伸計對于金屬延伸率的測量結(jié)果有很大的影響，但不是精度高的引伸計就能得出準確的測試結(jié)果，需要根據(jù)測試材料的不同選擇合適的測量器具，才能得出準確的測試結(jié)果。