万能材料试验机定期检定中量程误差超标的成因分析|压力试验机规程

　　摘 要：万能材料试压机是一种普遍应用的检测设备，随着技术发展其应用范围越来越广泛，且自身的技术含量也随之提高。在工程、生产中都会用到万能材料试验机，对金属与非金属材料进行检测，目的是保证材料的基本性质符合生产需求。而对试验机进行检定的时候会发现，其检测的结果往往会在最大量程上出现误差，经过研究发现是操作与维护方面出现了问题，因此建议在试验机应用与检定中应根据实际情况选择参数与检定措施，保证其结果准确。
　　关键词：测量参数；检测误差；成因分析；克服方式
　　中图分类号：TH87 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）03－0010－02
　　
　　1 影响万能材料试验机检定因素
　　试验机的参数选择，这是试验机测试中的关键选项，可以决定其对材料检测的最终数据质量。涉及到的技术参数，以金属检验为例有：
　　1.1 量程
　　这是根据试验材料的拉伸最大极限而选择需要设备的最大载荷。随着当前传感器技术发达，有效量程也越来越大，但是此时更应注意对试验载荷的选择，应保证其最大量程符合材料的要求才能保证检测准确。
　　1.2 精度
　　万能检测机的精度通常在1或0.5两个级别，这两种精度从试验机的角度看差异并不大，校验的方法与措施也是一致的。而且利用传感器所达到的线性度已经具备了较高的准确度，对一般材料选择1级就可以完成检测，并满足精度需求，而对于科学研究或者特殊条件下的检验检测就需要利用0.5级的试验机。
　　1.3 分辨度
　　选择相应的分辨度是提高测量解析度的重要指标，可以实现对较小分度的测量，可以有效的分辨度与动态检测的过程是矛盾的，要提高分辨度就需要降低动态性能，而宽带降低会导致材料的屈服波动突出，甚至影响检测结果。因此，在试验机选择中应考虑此项参数。
　　1.4 速度
　　在试验中应力速率、应变速率、位移速度等都将影响对材料的检测结果，因此应对其进行审核与分析。
　　1.5 软件选择
　　自动化程度越高其控制软件对检测结果的影响也就越大，人性化、界面质量、操作性能、控制方案等都会影响检测的结果，因此应在试验中合理的选择。
　　1.6 附件
　　除了主机外，万能试验机的附件也会影响检测的误差，如：引申针，这是测量试验对象变形的传感器，主要是对微量的变形进行指示，如测定规定非比例的延伸强度或弹簧模量的时候，就需要利用微量测量来完成。使用较为广泛的引申针可以按照测量的对象而选择，有接触式或非接触式的光学引申针，测试普通金属材料可以采用接触式的附件，而视频光学引申针则是在常规检测精度不能达到的时候，如光纤、金属箔、纤维丝等，其优点是没有刀口损伤、误差极小、无断裂危险等。另外，选配引申针的时候还应将试样的标距和变形范围考虑在内，尽量提高分辨率和示值误差。
　　2 万能材料试验机在定期检定中存在的问题与分析
　　2.1 检定问题
　　在大量的实践中，试验机的检定的测试中因为各个因素可以导致其检测的误差增加，进而影响其检定的结论。其中问题多出在使用频率较高或使用时间较长的设备中。在实际检定中发现，试验机在使用中量程范围小时其误差较小，而试验量程增加接近最大时就会增加误差而超过规范。在试验检定的时候规定，试验机在外观与安全性能上必须保证，并且在试验机的工作台上安装标准测力计，调整试验时仪器的指针归零点和平衡砣，满足规范后应进行3次预压，直至试验机的刻度盘获得最大应力检验。然后连续对仪器进行3次测试，试验载荷值，进行计算并获得此试验机的示值误差、示值重复性误差。但是在实际的检定中采集到的首次试验数据往往会超过此类型试验机的规定误差范围，特别是每个刻度盘的最大量程会出现示值误差。
　　2.2 误差出现的原因
　　针对问题，在检定的过程中对出现问题的试验机进行了分组测定与分析，通过最大量程点上事先进行测试，然后针对问题进行检定，这样就降低了误差出现的几率并提高了检定的效率。总结前面的试验机的结构与检定过程，分析出现此类情况的原因有：操作因素，即在检定的过程中因为具有经验的实验员会根据自己的经验和理论计算，试验力值接近最大量程的时候就会更换与之相应的刻度盘，即大一级的刻度盘或大一级的试验仪器，所以测量的时候活塞、测力活塞的工作总是不能达到最大的量程点，时间一长设备就会出现特定位置的磨损，在经常使用的量程区域磨损大而大量程则磨损小，无形中影响了摩擦力的改变，因此，引起了大量程段的示值误差；另外一点是因为量程范围小，活塞不能达到最大量程段，使此位置的侧壁出现了污染，或测力摆锤轴与测力活塞连杆之间出现凹槽污染，这样就增加了摩擦力，因此，最大量程点的测力示值误差显示偏低。这就是造成检定误差的普遍因素。
　　3 结束语
　　通过分析，造成检定误差的因素找到后，就可以指导检定人员在检定中除了保证参数选择和附加选择准确后，还应当注意对设备的大量程段的误差进行先行排除，即对上诉问题进行检查，如发现存在这样的问题就应当进行消除，对最大量程进行测试，消除干扰因素使之在规范误差内，然后再进行检定。
　　参考文献：
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　　［3］杨金才，郑全山，楚万慧.在电子万能试验机上实现杯突试验［J］.试验技术与试验机，2008（1）.
　　（编辑：王昕敏）
　　
　　The Cause Analysis of Excessive Scale Error in
　　Universal Material Testing Machine’s Periodic Checks
　　Mei Yuquan
　　Abstract: Universal material testing machine is a universal application of the testing equipment, as technology development more widely used, its scope of application and technology content also will increase. Universal testing machine are used in engineering, production and detection of metallic and nonmetallic materials is to ensure that the basic nature of the materials to meet the production needs. Will find the time of the testing machine for checking their test results tend to error on the maximum range, after a study found that operation and maintenance aspects of a problem, it is recommended in the application and verification of the testing machine should be selected according to the actual situation parameters and test measures to ensure the results accurately.
　　Key words: measurement parameters; detection error; cause analysis; overcome way