脉冲激振(IET)技术 点击:2657  | 2019-10-28

GrindoSonic 弹性模量仪以脉冲激振技术(Impulse Excitation Technique)为基础。 此方法用于动态的测量材料的弹性性能。
 
弹性性能是材料收到外力后变形,当去掉外力时,恢复其原形的能力,表达式为:
常规静态拉伸试验需要对固定尺寸样品施加应力,以形成如下的拉伸曲线,根据曲线上所表现出来的弹性范围内的应力与应变之比,进行计算。
 
但是该实验是破坏性的,对样品制备也提出了较高要求,同时需要较长的准备和实验时间,且其结果与材料或产品的真实性能会存较大偏差。
 
而动态弹性模量测试方法可以规避上述静态方法的不足,且大大拓展弹性性能测试范围,具有更好的可操作性。GrindoSonic早在50年前就将动态弹性模量测试方法商业化了。目前,最新的设备型号是MK7。
 
该设备所遵从方法的检测过程首先包括利用外部机械脉冲激发测试物体,其次是对随后的自由松弛期间的瞬态固有振动的分析。 激发以有利于期望的振动模式的方式进行:
  
  弯曲振动flexural vibration

  
  扭转振动 torsional vibration
  或纵向振动longitudinal vibration
 
这种振动和测试对象一次谐波是在自由振动衰减的过程中分析出来并和被以Hz,µs/ms或者GrindoSonic读值的形式显示在仪器屏幕上。
 
一枚检测器用于接收机械振动。来自振动检测器的模拟信号输入两段式线性放大器。过零检测器将准确地标出信号周期。只要峰值检测器检测到输入信号开始衰减时,数据即被记录,并开始后续的周期测试。该仪器记录所有可用的时期,并将结果存储在微处理器的内存,以供进一步分析。当输入的信号衰减时,处理器选择对应于最纯净波形的测量,并在前面板显示结果。
特有的振动传感器(非麦克风式)

GrindoSonic 弹性模量仪使用一枚高精度的参考振荡器,具有极为长久稳定的精度,因此不需要校准。

通常,所有具有弹性擦料特征的材料,只要其内部阻尼不过大(例如水或泡沫)都可以被测量。此外,一般情况下,不需要特别关注样品的形状和尺寸,只要一个可重复的基本谐波振动可被激发即可。重量可以从0.1克到高达2吨的。不过,对于杨氏模量的计算,只给出了对予特定形状的公式。
10mm内径圆环测试

模量的测试范围非常广。目前,该方可可以用来测试弹性模量的范围从大约100 N/mm² (MPa)至 850 kN/mm² (GPa)

测试所涵盖的温度范围从-200°C至+1800°C。并可将测试数据形成如下图所示的独特的3D瀑布图,用来进行全波段频率随温度变化的分析,获得更丰富的有关材料属性的信息,如阻尼和内耗随温度的变化趋势。对于高温测试,请参考GrindoSonic HT 系统。

测试过程非常简单,仅需要非常短的时间。测试过程几乎没有超过几秒钟的。此外,仅需对样品施加极小的力进行敲击。这样在应力 - 应变曲线的原点测量到频率,从而得到本征或切线模量。该测试完全无损。

测试的非破坏性、快速和易于操作性允许在工业质量控制应用中进行100%的大批量测试。下图所示的是对10个样品分别测试后形成的全频率3D瀑布图,用来快速分析产品合格与否。
 
GrindoSonic可以提供在线的IL产品,可以用于用户生产线兼容,详细请参考GrindoSonic IL 系统。
上一条:GrindoSonic HT高温弹性模量及非室温测试系统 下一条:没有了