MTS位移傳感器GBS0125MD341A1SC

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MTS 資深科學(xué)家 Erik Schwarzkopf 博士在材料測(cè)試、冶金和系統(tǒng)工程方面擁有超過 25 年的經(jīng)驗(yàn)，為客戶服務(wù)帶來了獨(dú)特的專業(yè)知識(shí)。在本問答中，他討論了幾種高溫材料測(cè)試中固有的挑戰(zhàn)和權(quán)衡。問：是什么推動(dòng)了在高溫下測(cè)量材料特性的需求？答： 超高效飛機(jī)、汽車和發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員需要具有更高強(qiáng)度重量比的材料，以及能夠在更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)承受更高工作溫度的材料。在這兩種情況下，目標(biāo)都是一樣的：燃油效率。問：為什么這種測(cè)試如此復(fù)雜？A：

 “升高的溫度”對(duì)不同的研究人員來說意味著不同的東西。一般而言，對(duì)于具有最高強(qiáng)度重量比的材料，我們會(huì)考慮三個(gè)不同的溫度范圍。第一個(gè)是用于聚合物基復(fù)合材料或 PMC，從 200°C 到 500°C。第二個(gè)是金屬，從 800°C 到 1000°C。第三個(gè)是陶瓷基復(fù)合材料，或 CMC，測(cè)試溫度高達(dá) 1500°C。在每個(gè)范圍內(nèi)，測(cè)試工程師需要非常仔細(xì)地考慮權(quán)衡，以便有效地運(yùn)行測(cè)試、在高溫下測(cè)量材料特性并獲得高質(zhì)量的結(jié)果。問：什么樣的權(quán)衡會(huì)影響測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性？A：

 當(dāng)您處理需要接觸樣品或靠近樣品的物體時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)問題。這意味著夾具、引伸測(cè)量、熔爐和腔室。問題往往是系統(tǒng)性的，因此解決一個(gè)組件的問題往往會(huì)引發(fā)另一個(gè)組件的問題。問：這些相互關(guān)聯(lián)的問題是如何在測(cè)試設(shè)置期間出現(xiàn)的？A：

 在許多情況下，它從樣本開始。PMC 和 CMC 試樣是平的。它們不能像圓形、螺紋或紐扣頭金屬樣品那樣抓取。對(duì)于 PMC，我們推薦具有成本效益且易于使用的液壓楔形夾具。PMC 樣品通常很脆弱，來自液壓楔塊的均勻壓力保護(hù)聚合物基質(zhì)中的纖維，防止它們被壓碎，并在腔室和楔頭加熱時(shí)保持正確的壓力。這些把手都比較大，所以經(jīng)常搭配更大的環(huán)境室。環(huán)境室通常比高溫測(cè)試所需的爐子大，但夾具和室的熱質(zhì)量會(huì)導(dǎo)致溫度非常穩(wěn)定。問：當(dāng)您將較大的把手放在腔室內(nèi)時(shí)會(huì)發(fā)生什么？

答： 較大的腔室使得很難使用接觸式引伸計(jì)，而測(cè)試工程師通常會(huì)在這些應(yīng)用中使用這種引伸計(jì)。使用較小的腔室，您可以將傳感技術(shù)置于腔室外部，并允許它從接觸臂轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)。但是對(duì)于較大的腔室，由于手臂太長(zhǎng)，您無法有效地在腔室外轉(zhuǎn)換該運(yùn)動(dòng)。引伸計(jì)需要在室內(nèi)——但高溫會(huì)損壞敏感的電子設(shè)備。問：你是如何用引伸計(jì)解決這個(gè)問題的？A： 

解決這個(gè)問題的一種方法是使用視頻引伸測(cè)量和數(shù)字圖像相關(guān)，它們可以位于腔室外。帶窗戶的房間讓您可以實(shí)時(shí)查看內(nèi)部??并測(cè)量運(yùn)動(dòng)。但這也不是沒有并發(fā)癥。您需要在腔室內(nèi)有一盞燈來照亮相機(jī)的樣品。在某些溫度下，樣本的照明（或黑體輻射）會(huì)降低視頻引伸測(cè)量的對(duì)比度和準(zhǔn)確性。我們開發(fā)了一種使用藍(lán)色 LED 照亮暗室和光學(xué)過濾的方法，以最大限度地減少黑體效應(yīng)并增強(qiáng)對(duì)比度。問：考慮到所有這些問題，為什么不首先使用圓形樣品？A： 

PMC 和 CMC 通常設(shè)計(jì)為平面結(jié)構(gòu)組件。即使使用金屬，通常也無法獲得足夠大的材料部分來制作圓形樣品，尤其是當(dāng)目標(biāo)是測(cè)試已使用的材料時(shí)。有時(shí)，您會(huì)從較大的部件中提取小樣本，特別是噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片?？吹阶顭釕?yīng)用溫度的葉片是從帶有冷卻孔的單晶種子生長(zhǎng)出來的，可以讓空氣通過。這些形狀復(fù)雜的刀片沒有足夠的體積來制作圓形樣品。當(dāng)單晶的枝晶間距與試樣尺寸相似時(shí)，試樣的作用可能與大塊圓形試樣完全不同。問：每個(gè)溫度范圍內(nèi)的權(quán)衡是否相同？A：

 一點(diǎn)也不。例如，對(duì)于大多數(shù)高溫應(yīng)用，我們通常會(huì)推薦 MTS 高溫夾具。但是 CMC 范圍超過 1000°C，這些握把將開始失去強(qiáng)度。理想情況下，您希望握把盡可能熱以最大程度地減少梯度，但不要太熱以至于握把本身開始變軟。如果您有足夠長(zhǎng)的標(biāo)本，則可以使用冷夾具。但是有些標(biāo)本你做的時(shí)間不夠長(zhǎng)，原因和你不能把它們弄圓的原因是一樣的。即使您使用冷握法，也會(huì)引入更大的梯度，這意味著由于這些梯度的變化，您將需要運(yùn)行更多測(cè)試，這會(huì)增加費(fèi)用。問：在最熱的溫度范圍內(nèi)夾持試樣的解決方案是什么？A： 

我們開發(fā)了一種可以根據(jù)所需溫度范圍以兩種不同方式主動(dòng)冷卻的手柄。它們都以相同的概念工作，即將把手放置在比中心區(qū)域熱的爐子區(qū)域。如果中心區(qū)為 1200°C，則頂部和底部更接近 1000°C。通過主動(dòng)冷卻，夾具可以留在溫度較低的部分，并仍然以可接受的梯度將樣品固定到位。為了測(cè)試高達(dá) 1000°C 的金屬，我們開發(fā)了一種適度冷卻的手柄。為了測(cè)試高達(dá) 1500°C 的 CMC，我們有一個(gè)強(qiáng)力冷卻的手柄。問：為什么與了解整個(gè)測(cè)試的解決方案提供商合作很重要？A： 

這很重要，因?yàn)橛糜诖祟悳y(cè)試的商用現(xiàn)成解決方案很少。許多實(shí)驗(yàn)室試圖通過組裝來自不同供應(yīng)商的組件來在內(nèi)部構(gòu)建這些解決方案。問題是權(quán)衡過于糾結(jié)。引伸測(cè)量專家可能不明白如何通過窗戶或腔室內(nèi)部使他們的產(chǎn)品發(fā)揮作用。握法專家或許能夠使冷握法發(fā)揮作用，但梯度太大以致于對(duì)測(cè)試結(jié)果提出質(zhì)疑。MTS 可以組合整個(gè)解決方案。系統(tǒng)集成專業(yè)知識(shí)對(duì)于創(chuàng)新的高溫測(cè)試非常有價(jià)值，因?yàn)樗梢詼p少可變性并讓您運(yùn)行更少的測(cè)試以獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。

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專為靜壓液位測(cè)量設(shè)計(jì)的設(shè)備：PASCAL Ci4 測(cè)量罐內(nèi)物品的液位、體積和重量

29.04.2016 液位測(cè)量、壓力測(cè)量

LABOM 展示了他們的新型物位測(cè)量設(shè)備 PASCAL Ci4。首次對(duì)壓力測(cè)量裝置的用戶界面軟件進(jìn)行全面優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)靜壓液位測(cè)量。測(cè)量值可以顯示為罐內(nèi)物品的液位、體積或重量。此外，PASCAL Ci4 支持用戶通過引導(dǎo)菜單測(cè)量給定罐的總體積。這使得通過幾個(gè)步驟對(duì)罐的形狀進(jìn)行建模成為可能，因此不再需要基于復(fù)雜表格進(jìn)行冗長(zhǎng)的高度和體積計(jì)算。該設(shè)備還提供了根據(jù)檢測(cè)到的液位計(jì)算罐內(nèi)物品密度的選項(xiàng)。

與 Ci4 系列中的其他設(shè)備一樣，PASCAL Ci4 的級(jí)別版本帶有經(jīng)過認(rèn)證的符合 SIL2 的硬件和軟件架構(gòu)以及 ATEX 和 IECEX 認(rèn)證。它提供 4…20 mA 輸出信號(hào)，總誤差僅為 0.1%。其堅(jiān)固的不銹鋼外殼可配置為防護(hù)等級(jí) IP65/IP67 或 IP69K 的多個(gè)版本。

新設(shè)備的開發(fā)旨在創(chuàng)造一種用戶體驗(yàn)，其具有與 PASCAL Ci4 系列中的其他測(cè)量變送器所提供的壓力測(cè)量相同的高度便利性和直觀性。由于 LABOM 的模塊化系統(tǒng)，PASCAL Ci4 的新版本還可以與制造商產(chǎn)品組合中的任何隔膜密封件結(jié)合使用。這意味著，對(duì)于與介質(zhì)接觸的表面，可以使用所有特殊材料，例如哈氏合金、鉭或耐真空 PTFE 涂層。用于加壓罐的差壓版本可提供毛細(xì)管連接或高壓側(cè)連接壓力變送器。

背光高分辨率圖形顯示器和直觀的四按鈕操作員指南支持快速方便的參數(shù)設(shè)置。在設(shè)置過程中，所有關(guān)鍵參數(shù)的輸入都會(huì)一一提示。同樣，罐形的示教只需要用戶每隔幾個(gè)時(shí)間輸入當(dāng)前的填充體積或重量。在此基礎(chǔ)上，測(cè)量設(shè)備會(huì)在灌裝過程完成后自動(dòng)計(jì)算所有其他相關(guān)參數(shù)。使用模擬功能，可以手動(dòng)模擬高度、體積、重量和電流參數(shù)，從而可以測(cè)試測(cè)量鏈的下游部分。但是，零點(diǎn)和跨度也可以以壓力單位進(jìn)行校準(zhǔn)，例如在機(jī)加工車間的定期檢查期間。

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國(guó)家輪胎研究中心 (NTRC)：改變輪胎設(shè)計(jì)

MTS - 國(guó)家輪胎研究中心

高性能 MTS 輪胎測(cè)試系統(tǒng)使制造商能夠?qū)⑿略O(shè)計(jì)推向超越其極限。

客戶挑戰(zhàn)

位于弗吉尼亞州奧爾頓的國(guó)家輪胎研究中心 (NTRC) 提供全方位的輪胎測(cè)試能力，旨在支持全球汽車和輪胎制造商的研發(fā)工作。據(jù)該設(shè)施的運(yùn)營(yíng)總監(jiān)喬納森·達(dá)拉布 (Jonathan Darab) 稱，NTRC 提供測(cè)試設(shè)備和制造商在其他任何地方都找不到的內(nèi)部專業(yè)知識(shí)。因此，他預(yù)計(jì)該設(shè)施將對(duì)輪胎測(cè)試和虛擬車輛開發(fā)的未來產(chǎn)生巨大影響。

“與它最接近的是當(dāng)我們從偏差變?yōu)閺较驎r(shí)，”達(dá)拉布說?！熬陀糜谏a(chǎn)輪胎的技術(shù)和輪胎本身的性能而言，這只是一個(gè)巨大的飛躍。這就是我如何看待我們的能力?！?/p>

為了達(dá)到這個(gè)水平，NTRC 必須找到尚不存在的測(cè)試設(shè)備。具體來說，該設(shè)施需要一個(gè)可以復(fù)制更廣泛的操作條件和駕駛事件的系統(tǒng)，包括雙車道變換，在這種情況下，司機(jī)為了避免撞車而突然轉(zhuǎn)向，然后在相反的方向過度糾正。這種機(jī)動(dòng)是翻車的常見原因，必須復(fù)制才能通過聯(lián)邦機(jī)動(dòng)車輛安全標(biāo)準(zhǔn) (FMVSS) 第 126 號(hào)測(cè)試。該標(biāo)準(zhǔn)要求到 2013 年所有重量低于 10,000 磅的汽車和卡車都配備電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)。