高精度电子卡尺是量化样品在载荷下的物理变形的关键测量工具。液压机施加必要的力，而卡尺则用于记录线性尺寸变化——特别是样品高度的压缩——使研究人员能够超越简单的压力读数，进行实际的材料表征。
核心见解：液压机控制施加的力，但它本身并不测量材料的物理响应。卡尺通过测量位移来弥合这一差距，从而能够计算出变形模量——这是预测材料结构稳定性的重要指标。
电子卡尺的具体功能
测量线性尺寸变化
在此设置中，电子卡尺的主要作用是跟踪试样的物理几何形状。当液压机施加压力时，卡尺会实时精确记录试样收缩或变形的程度。
跟踪样品高度压缩
具体来说，研究人员使用卡尺测量样品高度的压缩量。这种线性测量是代表材料对施加载荷的物理反应的原始数据。
从测量到材料洞察
计算变形模量
卡尺收集的数据并非最终结果；它是用于计算变形模量的变量。通过将施加的力（来自压机）与测得的位移（来自卡尺）相关联，研究人员可以确定材料的刚度。
评估岩土工程稳定性
此计算对于实际应用至关重要，特别是对于回填样品。了解变形模量可以揭示材料抵抗收缩和地质压力的能力。这直接预测了材料在实际建筑或采矿环境中使用时的岩土工程稳定性。
液压机的作用
可控的力施加
卡尺测量效果，而液压机提供原因。压机能够以高精度和相对较小的力施加大量力。
稳定性和安全性
现代实验室压机设计有安全功能，可防止过载并确保性能一致。这种受控环境对于确保卡尺测得的尺寸变化是特定、已知压力而不是不稳定的力施加的结果是必要的。
理解权衡
数据同步
将外部卡尺与压机一起使用需要仔细的数据记录。一个潜在的陷阱是压机（来自压机）的力数据与卡尺的位移数据之间缺乏自动同步，如果管理不当，可能会引入人为错误。
分辨率限制
虽然电子卡尺很精确，但它们测量的是宏观变化。对于需要微观应变测量的极其敏感的材料（如薄膜），可能需要更复杂的设置，例如精密弹簧或集成 LVDT 传感器，以将压力灵敏度提高到标准卡尺的能力之外。
为您的目标做出正确选择
要有效地利用这种设备组合，请根据您的具体分析需求调整您的程序：
- 如果您的主要重点是岩土工程稳定性：优先考虑卡尺读数的准确性，以确保计算出的变形模量能够正确预测抵抗地质压力的能力。
- 如果您的主要重点是设备效率：确保您的液压机经过校准以提供一致的压力水平，因为不稳定的力施加将使敏感的卡尺测量变得无用。
压力测试的成功在于准确地将压机施加的力与卡尺测得的物理位移相关联。
摘要表：
| 特征 | 在压力测试中的作用 | 测量输出 |
|---|---|---|
| 实验室液压机 | 提供可控、一致的力施加 | 施加的载荷（压力） |
| 电子卡尺 | 实时测量样品物理变形 | 线性位移（高度） |
| 组合分析 | 关联力与位移数据 | 变形模量与稳定性 |
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参考文献
- Мykhailo Petlovanyi, Kateryna Sai. Research into cemented paste backfill properties and options for its application: Case study from a Kryvyi Rih Iron-ore Basin, Ukraine. DOI: 10.33271/mining18.04.162
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
