MTS位移传感器GBS0125MD341A1SC

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MTS 资深科学家 Erik Schwarzkopf 博士在材料测试、冶金和系统工程方面拥有超过 25 年的经验，为客户服务带来了独特的专业知识。在本问答中，他讨论了几种高温材料测试中固有的挑战和权衡。问：是什么推动了在高温下测量材料特性的需求？答： 超高效飞机、汽车和发电系统的设计人员需要具有更高强度重量比的材料，以及能够在更长时间内承受更高工作温度的材料。在这两种情况下，目标都是一样的：燃油效率。问：为什么这种测试如此复杂？A：

 “升高的温度”对不同的研究人员来说意味着不同的东西。一般而言，对于具有最高强度重量比的材料，我们会考虑三个不同的温度范围。第一个是用于聚合物基复合材料或 PMC，从 200°C 到 500°C。第二个是金属，从 800°C 到 1000°C。第三个是陶瓷基复合材料，或 CMC，测试温度高达 1500°C。在每个范围内，测试工程师需要非常仔细地考虑权衡，以便有效地运行测试、在高温下测量材料特性并获得高质量的结果。问：什么样的权衡会影响测试数据的准确性？A：

 当您处理需要接触样品或靠近样品的物体时，就会出现问题。这意味着夹具、引伸测量、熔炉和腔室。问题往往是系统性的，因此解决一个组件的问题往往会引发另一个组件的问题。问：这些相互关联的问题是如何在测试设置期间出现的？A：

 在许多情况下，它从样本开始。PMC 和 CMC 试样是平的。它们不能像圆形、螺纹或纽扣头金属样品那样抓取。对于 PMC，我们推荐具有成本效益且易于使用的液压楔形夹具。PMC 样品通常很脆弱，来自液压楔块的均匀压力保护聚合物基质中的纤维，防止它们被压碎，并在腔室和楔头加热时保持正确的压力。这些把手都比较大，所以经常搭配更大的环境室。环境室通常比高温测试所需的炉子大，但夹具和室的热质量会导致温度非常稳定。问：当您将较大的把手放在腔室内时会发生什么？

答： 较大的腔室使得很难使用接触式引伸计，而测试工程师通常会在这些应用中使用这种引伸计。使用较小的腔室，您可以将传感技术置于腔室外部，并允许它从接触臂转换运动。但是对于较大的腔室，由于手臂太长，您无法有效地在腔室外转换该运动。引伸计需要在室内——但高温会损坏敏感的电子设备。问：你是如何用引伸计解决这个问题的？A： 

解决这个问题的一种方法是使用视频引伸测量和数字图像相关，它们可以位于腔室外。带窗户的房间让您可以实时查看内部​​并测量运动。但这也不是没有并发症。您需要在腔室内有一盏灯来照亮相机的样品。在某些温度下，样本的照明（或黑体辐射）会降低视频引伸测量的对比度和准确性。我们开发了一种使用蓝色 LED 照亮暗室和光学过滤的方法，以最大限度地减少黑体效应并增强对比度。问：考虑到所有这些问题，为什么不首先使用圆形样品？A： 

PMC 和 CMC 通常设计为平面结构组件。即使使用金属，通常也无法获得足够大的材料部分来制作圆形样品，尤其是当目标是测试已使用的材料时。有时，您会从较大的部件中提取小样本，特别是喷气发动机的涡轮叶片。看到最热应用温度的叶片是从带有冷却孔的单晶种子生长出来的，可以让空气通过。这些形状复杂的刀片没有足够的体积来制作圆形样品。当单晶的枝晶间距与试样尺寸相似时，试样的作用可能与大块圆形试样完全不同。问：每个温度范围内的权衡是否相同？A：

 一点也不。例如，对于大多数高温应用，我们通常会推荐 MTS 高温夹具。但是 CMC 范围超过 1000°C，这些握把将开始失去强度。理想情况下，您希望握把尽可能热以最大程度地减少梯度，但不要太热以至于握把本身开始变软。如果您有足够长的标本，则可以使用冷夹具。但是有些标本你做的时间不够长，原因和你不能把它们弄圆的原因是一样的。即使您使用冷握法，也会引入更大的梯度，这意味着由于这些梯度的变化，您将需要运行更多测试，这会增加费用。问：在最热的温度范围内夹持试样的解决方案是什么？A： 

我们开发了一种可以根据所需温度范围以两种不同方式主动冷却的手柄。它们都以相同的概念工作，即将把手放置在比中心区域热的炉子区域。如果中心区为 1200°C，则顶部和底部更接近 1000°C。通过主动冷却，夹具可以留在温度较低的部分，并仍然以可接受的梯度将样品固定到位。为了测试高达 1000°C 的金属，我们开发了一种适度冷却的手柄。为了测试高达 1500°C 的 CMC，我们有一个强力冷却的手柄。问：为什么与了解整个测试的解决方案提供商合作很重要？A： 

这很重要，因为用于此类测试的商用现成解决方案很少。许多实验室试图通过组装来自不同供应商的组件来在内部构建这些解决方案。问题是权衡过于纠结。引伸测量专家可能不明白如何通过窗户或腔室内部使他们的产品发挥作用。握法专家或许能够使冷握法发挥作用，但梯度太大以致于对测试结果提出质疑。MTS 可以组合整个解决方案。系统集成专业知识对于创新的高温测试非常有价值，因为它可以减少可变性并让您运行更少的测试以获得准确的结果。

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专为静压液位测量设计的设备：PASCAL Ci4 测量罐内物品的液位、体积和重量

29.04.2016 液位测量、压力测量

LABOM 展示了他们的新型物位测量设备 PASCAL Ci4。首次对压力测量装置的用户界面软件进行全面优化，实现静压液位测量。测量值可以显示为罐内物品的液位、体积或重量。此外，PASCAL Ci4 支持用户通过引导菜单测量给定罐的总体积。这使得通过几个步骤对罐的形状进行建模成为可能，因此不再需要基于复杂表格进行冗长的高度和体积计算。该设备还提供了根据检测到的液位计算罐内物品密度的选项。

与 Ci4 系列中的其他设备一样，PASCAL Ci4 的级别版本带有经过认证的符合 SIL2 的硬件和软件架构以及 ATEX 和 IECEX 认证。它提供 4…20 mA 输出信号，总误差仅为 0.1%。其坚固的不锈钢外壳可配置为防护等级 IP65/IP67 或 IP69K 的多个版本。

新设备的开发旨在创造一种用户体验，其具有与 PASCAL Ci4 系列中的其他测量变送器所提供的压力测量相同的高度便利性和直观性。由于 LABOM 的模块化系统，PASCAL Ci4 的新版本还可以与制造商产品组合中的任何隔膜密封件结合使用。这意味着，对于与介质接触的表面，可以使用所有特殊材料，例如哈氏合金、钽或耐真空 PTFE 涂层。用于加压罐的差压版本可提供毛细管连接或高压侧连接压力变送器。

背光高分辨率图形显示器和直观的四按钮操作员指南支持快速方便的参数设置。在设置过程中，所有关键参数的输入都会一一提示。同样，罐形的示教只需要用户每隔几个时间输入当前的填充体积或重量。在此基础上，测量设备会在灌装过程完成后自动计算所有其他相关参数。使用模拟功能，可以手动模拟高度、体积、重量和电流参数，从而可以测试测量链的下游部分。但是，零点和跨度也可以以压力单位进行校准，例如在机加工车间的定期检查期间。

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国家轮胎研究中心 (NTRC)：改变轮胎设计

MTS - 国家轮胎研究中心

高性能 MTS 轮胎测试系统使制造商能够将新设计推向超越其极限。

客户挑战

位于弗吉尼亚州奥尔顿的国家轮胎研究中心 (NTRC) 提供全方位的轮胎测试能力，旨在支持全球汽车和轮胎制造商的研发工作。据该设施的运营总监乔纳森·达拉布 (Jonathan Darab) 称，NTRC 提供测试设备和制造商在其他任何地方都找不到的内部专业知识。因此，他预计该设施将对轮胎测试和虚拟车辆开发的未来产生巨大影响。

“与它最接近的是当我们从偏差变为径向时，”达拉布说。“就用于生产轮胎的技术和轮胎本身的性能而言，这只是一个巨大的飞跃。这就是我如何看待我们的能力。”

为了达到这个水平，NTRC 必须找到尚不存在的测试设备。具体来说，该设施需要一个可以复制更广泛的操作条件和驾驶事件的系统，包括双车道变换，在这种情况下，司机为了避免撞车而突然转向，然后在相反的方向过度纠正。这种机动是翻车的常见原因，必须复制才能通过联邦机动车辆安全标准 (FMVSS) 第 126 号测试。该标准要求到 2013 年所有重量低于 10,000 磅的汽车和卡车都配备电子稳定控制系统。