伸び計には数百のモデルや複数の技術があるため、適切な伸び計の選択には戸惑うことがあります。常温以外や浸漬用途で使用する特殊な伸び計があります。精密なデータ収集を目的とするレーザー式伸び計やビデオ式伸び計も存在します。このガイドでは、室温で使用する軸方向伸び計を選択する際の考慮事項について説明します。試験を開始する前に次の試験片の特性を知っておくと、最適な伸び計を選択する上で役立ちます。
試験片のゲージ長を特定する
ほとんどの材料の試験片には、把持のために大きくなった端部または肩部と、小さいゲージセクションの付いた断面があります。ひずみは通常、一定の面積を持つ断面の長さ方向に沿って材料の変形が起こるように、ゲージ断面の中央70～80％にわたって測定されます。接触式伸び計のゲージ長は通常3mm（0.12インチ）から100mm（～4インチ）ですが、鉄筋の試験など特定の用途ではこれより長いゲージ長を使用することもできます。ゲージ長の延長キットは、既存の伸び計のゲージ長を変更して、より長いまたはより短いゲージ長でひずみ測定を実施することができます。
試験片の断面積を考慮する
試験片が丸型か平らであるかによって、使用するナイフエッジの種類が決まります。多くの伸び計には、丸型の試験片の試験に推奨されるまっすぐなナイフエッジが標準装備されています。平らな試験片の試験の場合、試験片との3点接触型のナイフエッジが多く使用されています。1点接触型と2点接触型のナイフエッジが1つずつ入っています。試験片との3点接触部が平面を作り、伸び計が試験軸と一直線になるようにします。
試験片の移動時間を推定する
測定範囲とは、伸び計を伸ばしたときに正確な結果が得られる最大距離です。測定範囲は、距離の絶対測定またはゲージ長に対するひずみ範囲の相対測定のいずれかによって示されます。例えば、ゲージ長50mmの伸び計の場合、測定範囲は±10％または±5mmとなります。ほとんどのプレミアム接触式伸び計には範囲を超える移動を防止する機能が備えられており、定格測定範囲よりわずかに長く伸ばしても、部品が破損しないように設計されています。
試験片の強度特性を考慮する
試験片は伸び計の重量を支えられる十分な強度が必要です。ほとんどの室温用の伸び計は、バネ、輪ゴム、またはクイックアタッチメントキットを使用して試験片に取り付けられます。試験片の近くに固定できる、質量の軽い伸び計を探します。伸び計の重さと長さによって、下部のナイフエッジで反応する必要がある転倒運動が発生します。下側のナイフエッジが試験片に入り込み、上側のナイフエッジが引き離されます。この問題はゲージ長が短くなるほど悪化します。次に、両側が尖った(中央から左右対称に尖っている)ナイフエッジを探します。これらのナイフエッジは、非対称のオプションよりも欠けにくく長持ちします。安価な伸び計は重く長いことが多く、試験片を曲げてしまったり滑って落としやすくなっています。
試験片の破損の仕方を予測する
試験片が破損するまで試験を行う場合、伸び計がそのような作業に対応していることを確認してください。多くの伸び計は故障するまで試験片に取り付けたままにすることができますが、高エネルギー破壊による跳ね返りによって伸び計が損傷してしまう可能性があります。試験片が激しく破損することが考えられる場合は、故障する前に伸び計を取り外すか、非接触の伸び計の使用を検討してください。
校正の必要性を判断する
伸び計は、ひずみや変位の既知の基準値に対する最大誤差をもとに分類されます。 ISO 9513ではクラス番号(0.2、0.5など)が与えられ、ASTM E83ではクラス文字(A、B 1、B 2、Cなど)が割り当てられています。ASTM規格とISO規格の主な違いの1つは、許容される固定誤差です。例えば、ISO 9513クラス0.5で較正された伸び計は、相対誤差が0.5%の変位と±1.5μmの固定誤差で、ASTM E83クラスB1で較正された伸び計は、相対誤差が0.5%のひずみと0.1 mm/mmの固定誤差となります。詳細はASTM規格とISO規格を参照してください。
高温の航空宇宙用途のために開発されている新しい複合材料には、非常に高い剛性と低ひずみ性を持つ材料が使用されています。これらの材料の試験には、提供されている中で最も優れていると分類される伸び計を用いる必要があります。高伸度ポリマーの引張試験は、ASTM E83クラスCのような緩和された仕様で行うことができます。この場合、パーセントひずみの相対誤差は、伸び計の測定範囲全体と比較して非常に小さくなっています。多くの場合、ASTMまたはISOの試験手順では、試験に必要なクラスの伸び計が定義されています。
