產(chǎn)品物理性能檢驗(yàn)探討

（重慶市萬(wàn)州計(jì)量質(zhì)量檢測(cè)中心，重慶 405400）

摘要：產(chǎn)品物理檢驗(yàn)是指利用物理原理和各種檢測(cè)儀器設(shè)備對(duì)產(chǎn)品的物理量及其在力、電、聲、光、熱等作用下所表現(xiàn)的物理性能和機(jī)械性能進(jìn)行檢驗(yàn)的方法，也即儀器測(cè)量檢驗(yàn)。文章通過(guò)對(duì)物理檢驗(yàn)方法的種類(lèi)進(jìn)行探討，闡述了其不同方法的適用領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：物理檢驗(yàn)；度量衡檢驗(yàn)法；光學(xué)檢驗(yàn)法；熱學(xué)檢驗(yàn)法；電性能檢驗(yàn)法；機(jī)械性能試驗(yàn)法

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ317 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）09-0097-02

檢驗(yàn)是人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)的一個(gè)組成部分，它的目的是要科學(xué)地揭示產(chǎn)品的特性，從而剔除那些不符合需要的產(chǎn)品，確保商品質(zhì)量都能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。隨著商品經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們?cè)谏a(chǎn)活動(dòng)中的分工和協(xié)作關(guān)系越來(lái)越

復(fù)雜，從而出現(xiàn)了目的和作用不相同的檢驗(yàn)活動(dòng)。

一、物理檢驗(yàn)方法分類(lèi)

物理檢驗(yàn)方法門(mén)類(lèi)繁多，分類(lèi)方法也不統(tǒng)一。例如根據(jù)被測(cè)量是否隨時(shí)間變化可分為靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量；根據(jù)測(cè)量手段可分為直接測(cè)量和間接測(cè)量；根據(jù)測(cè)量方式可分為偏位式測(cè)量、零位式測(cè)量及微差式測(cè)量；根據(jù)測(cè)量時(shí)是否與被測(cè)量對(duì)象接觸可分為接觸式測(cè)量與非接觸式測(cè)量；根據(jù)測(cè)量結(jié)果的顯示方式可分為模擬式測(cè)量和數(shù)字式測(cè)量；根據(jù)測(cè)量時(shí)被采集的信息多寡可分為多點(diǎn)測(cè)量和單點(diǎn)測(cè)量等。直接測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量過(guò)程簡(jiǎn)單而迅速，因而在質(zhì)量檢驗(yàn)中最常用；間接測(cè)量因手續(xù)繁多，往往耗時(shí)較長(zhǎng)，只有在直接測(cè)量不方便、誤差較大，或沒(méi)有相應(yīng)儀器時(shí)才采用。在一般情況下，采用接觸測(cè)量其示值較穩(wěn)定。

物理檢驗(yàn)法大體可分為下列六類(lèi)：

（一）度量衡檢驗(yàn)法

度量衡檢驗(yàn)法是利用幾何量具和衡器測(cè)量產(chǎn)品的某些質(zhì)量特征，如長(zhǎng)度、質(zhì)量、粒度、容積、密度等來(lái)判定產(chǎn)品的質(zhì)量。

1．幾何形狀測(cè)量。在產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)，尤其是輕工產(chǎn)品裝飾性零部件檢驗(yàn)中常涉及零件覆蓋層厚度的測(cè)量，這也屬于長(zhǎng)度的測(cè)量范圍。

2．質(zhì)量的檢測(cè)。質(zhì)量就是物體所含物質(zhì)多少的量度，是評(píng)價(jià)產(chǎn)品的重要指標(biāo)。它與密度、壓力、流量等多種質(zhì)量特性密不可分，在產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)中占有重要地位。質(zhì)量是用各種衡器測(cè)得的，主要有天平、木桿秤、移動(dòng)式杠桿秤、字盤(pán)秤、地中衡等。

3．粒度的測(cè)量。粒度表示物料的粗細(xì)程度。粉粒狀產(chǎn)品如化肥、水泥、干粉滅火劑、洗衣粉、面粉、樹(shù)脂、飼料、染料等都涉及粒度的測(cè)量。產(chǎn)品粒度一般用篩分析法測(cè)量。

4．密度的測(cè)量。密度是指物理單位體積所含物質(zhì)的質(zhì)量值。通過(guò)測(cè)定密度，可以確定產(chǎn)品的純度及質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)。濃度也是密度的一種表示方法。固體的密度可用液體靜力衡量法、比重天平法和比重瓶法測(cè)量。

5．容量的檢測(cè)。容量也稱(chēng)容積，化學(xué)工業(yè)中的各種容量罐，醫(yī)藥衛(wèi)生使用的各種定量刻度的藥瓶、注射器，化學(xué)分析用的各種小容量器皿，日用品中的各種瓶、杯、罐，以及交通運(yùn)輸業(yè)中的火車(chē)油罐、汽車(chē)油罐、油輪船艙等產(chǎn)品都涉及容量的測(cè)量。

6．流量的測(cè)量，流量是指單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)封閉管或敞開(kāi)槽某截面處流體的數(shù)量。它是泵類(lèi)等產(chǎn)品的主要質(zhì)量指標(biāo)。常用的流量?jī)x表有流量計(jì)、流量表、流量測(cè)速儀等。流量計(jì)應(yīng)用廣泛，而且種類(lèi)也很多。

7．粘度的測(cè)量。粘度是表征流體相鄰流層內(nèi)摩擦力大小的量度。

（二）光學(xué)檢驗(yàn)法

光學(xué)檢驗(yàn)法是利用各種光學(xué)儀器檢測(cè)產(chǎn)品的物理、化學(xué)性質(zhì)及成分、缺陷等，廣泛用于質(zhì)量檢驗(yàn)工作。在產(chǎn)品顏色檢測(cè)中光學(xué)檢驗(yàn)法占有極重要地位，如化學(xué)分析中利用各種分光廣度計(jì)進(jìn)行比色分析；利用羅維朋比色計(jì)測(cè)定植物油脂的色澤。光學(xué)檢驗(yàn)法還廣泛用于光學(xué)材料，光電源、相機(jī)器材、光學(xué)儀器等產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)。

（三）熱學(xué)檢驗(yàn)法

熱學(xué)檢驗(yàn)法是利用熱學(xué)儀器測(cè)定產(chǎn)品在一定溫度變化情況下的熱學(xué)性質(zhì)，如玻璃、搪瓷、塑料、橡膠、石油化工、食品、冶金等產(chǎn)品。熱學(xué)儀器種類(lèi)很多，根據(jù)測(cè)溫范圍，可分為低溫、中溫、高溫測(cè)溫儀；根據(jù)測(cè)溫元件是否與被測(cè)物接觸可分為接觸式和非接觸式兩類(lèi)測(cè)溫儀。接觸式測(cè)溫儀表有：膨脹式溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、電阻式溫度計(jì)和熱電溫度計(jì)。接觸式溫度計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，測(cè)量精準(zhǔn)；非接觸式溫度計(jì)主要用于高溫測(cè)量，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，測(cè)溫時(shí)受被測(cè)物的發(fā)射率、測(cè)試距離和環(huán)境條件影響大，測(cè)量精度稍低。

（四）電性能檢驗(yàn)法

電性能檢驗(yàn)法是利用電工電子儀器和適當(dāng)?shù)臏y(cè)量方法測(cè)定產(chǎn)品的電學(xué)性質(zhì)，如電流、電壓、電阻、電功率、電容、電感、頻率、功率因數(shù)、介電常數(shù)、電能等，廣泛用于電工電子產(chǎn)品及一切用電產(chǎn)品。產(chǎn)品電性能的檢測(cè)方法按獲得測(cè)量結(jié)果的過(guò)程分類(lèi)有：直接測(cè)量法和間接測(cè)量法。在電性能測(cè)試中要使用各種電工儀表。電工儀表種類(lèi)繁多，如何正確選用測(cè)試儀表對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響很大。各種產(chǎn)品的電性能測(cè)試方法在相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中，都有具體規(guī)定。安全性能測(cè)試主要方法有：（1）電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法；（2）泄漏電流測(cè)定方法；（3）絕緣電阻測(cè)定。

（五）機(jī)械性能試驗(yàn)法

機(jī)械性能試驗(yàn)法是指利用物理力學(xué)專(zhuān)用儀器對(duì)產(chǎn)品受到各種外力作用時(shí)所表現(xiàn)的機(jī)械性能進(jìn)行測(cè)量的檢驗(yàn)方法，是金屬材料和非金屬材料及制品性能檢測(cè)中最基本、最常用的試驗(yàn)方法，廣泛用于材料科學(xué)研究、生產(chǎn)控制和質(zhì)量檢驗(yàn)。機(jī)械性能試驗(yàn)法檢測(cè)的性能指標(biāo)很多，如強(qiáng)度、硬度、變形、韌性、疲勞等，各種機(jī)械性能試驗(yàn)方法都有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

1．拉伸和壓縮試驗(yàn)。通過(guò)這種試驗(yàn)可以測(cè)定產(chǎn)品或材料在拉伸和壓縮時(shí)的機(jī)械性能，如比例極限、彈性極限、抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、拉斷強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度、彈性模量、伸長(zhǎng)率、斷面收縮率、斷面增大率等。

2．沖擊試驗(yàn)，是用來(lái)測(cè)定材料的沖擊韌性（金屬材料）、沖擊彈性（橡膠制品）、沖擊強(qiáng)度（漆膜、硬質(zhì)膠）、結(jié)合力（搪瓷）等。金屬材料沖擊試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)溫度，可分為高溫沖擊、常溫沖擊和低溫沖擊；彎曲沖擊試驗(yàn)又分肱梁式（或稱(chēng)艾式）和橫梁式兩種試驗(yàn)方法。

3．疲勞試驗(yàn)。疲勞是金屬材料在受重復(fù)或交變載荷時(shí)，所受應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其抗拉強(qiáng)度，甚至小于彈性極限而無(wú)顯著變形就發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。

4．蠕變?cè)囼?yàn)。蠕變是在一定溫度及恒定拉伸負(fù)荷下材料隨時(shí)間緩慢地產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象。蠕變性能檢測(cè)對(duì)在高溫條件下使用的材料有重要意義。

5．硬度試驗(yàn)。硬度是指材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力。它是反映物體彈性、塑性、強(qiáng)度、韌性等一系列物理性能的綜合指標(biāo)。硬度試驗(yàn)是一種最古老、使用最廣泛的機(jī)械性能試驗(yàn)方法。它具有簡(jiǎn)單、方便、無(wú)損等特點(diǎn)。按材料不同，可分為金屬硬度試驗(yàn)和非金屬硬度試驗(yàn)。金屬硬度常用的有：布氏、洛氏、維氏、肖氏等；非金屬硬度有橡膠硬度、塑料硬度、水果硬度等。各種金屬硬度試驗(yàn)方法各有特點(diǎn)，適用范圍不盡一樣。布氏硬度試驗(yàn)適用于硬度較低的（不大于450HBW或650HBW）鑄鍛件及有色金屬；洛氏硬度試

驗(yàn)速度快、效率高，適用于測(cè)量硬度很高的材料。

（六）其他物理性能試驗(yàn)法

其他物理性能試驗(yàn)法是指利用一些專(zhuān)門(mén)的儀器檢驗(yàn)產(chǎn)品某些物理性能的方法，如紡織品、紙張、塑料薄膜的透氣性和透濕性，金屬的無(wú)損檢測(cè)，產(chǎn)品的聲性能測(cè)試等。無(wú)損檢測(cè)是在不損壞被檢物的前提下對(duì)被檢物的內(nèi)部或表面缺陷、性能、狀態(tài)和結(jié)構(gòu)所進(jìn)行的各種檢測(cè)，是保證產(chǎn)品的可靠性和質(zhì)量控制的重要手段。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是一門(mén)以物理學(xué)、力學(xué)、電子學(xué)和材料科學(xué)為基礎(chǔ)的新興學(xué)科，其檢測(cè)手段的相關(guān)原理涉及力、熱、磁、聲、光、電等領(lǐng)域。缺陷檢測(cè)也稱(chēng)無(wú)損探傷，它是利用光、熱、電、磁和射線等于物質(zhì)的相互作用，在不損傷被檢物使用性能的情況下，探測(cè)材料、構(gòu)件或設(shè)備（被檢物的）各種宏觀的內(nèi)部或表面缺陷。每種無(wú)損探傷方法均有其優(yōu)點(diǎn)和局限性，對(duì)缺陷的檢出率既不會(huì)是100%，對(duì)同一被檢物的探傷結(jié)果也不會(huì)完全一致。上述常規(guī)無(wú)損探傷方法中，超聲和射線照相方法主要用于探測(cè)被檢物的內(nèi)部缺陷；滲透方法僅用于探測(cè)被檢物表面開(kāi)口的缺陷。

二、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，產(chǎn)品物理性能檢驗(yàn)是檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對(duì)產(chǎn)品檢驗(yàn)的重要手段，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，產(chǎn)品物理性能檢測(cè)在產(chǎn)品檢驗(yàn)中將會(huì)發(fā)揮更重要的

作用。

作者簡(jiǎn)介：熊健（1954-），男，重慶萬(wàn)州人，重慶市萬(wàn)州計(jì)量質(zhì)量檢測(cè)中心工程師，研究方向：產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)。

（責(zé)任編輯：趙秀娟）