檢定數(shù)顯式萬能試驗機(jī)及使用經(jīng)驗

【摘要】數(shù)顯式萬能材料試驗機(jī)主要是用來測試材料，在各種條件下彈性模量、強(qiáng)度、韌性、斷裂、彎曲等性能的大型儀器儀表設(shè)備。本文根據(jù)自己長期使用的經(jīng)驗，對萬能材料試驗機(jī)種類、檢定及選購進(jìn)行了介紹，并對檢定數(shù)顯式萬能試驗機(jī)的操作要點進(jìn)行了說明。

【關(guān)鍵詞】萬能試驗機(jī)；數(shù)顯式；檢定；選購

前言

現(xiàn)代航空、航天科技的高速發(fā)展與新型材料的不斷發(fā)現(xiàn)和使用有相當(dāng)?shù)年P(guān)聯(lián)。為了探索新型材料在高溫、高壓、高速等各種復(fù)雜環(huán)境下的性能特征，需要使用試驗機(jī)對材料進(jìn)行抗拉、抗壓強(qiáng)度試驗，模擬高溫環(huán)境試驗等，以檢測材料強(qiáng)度、硬度、塑性、彈性、韌性等方面不同的力學(xué)性能。不少企業(yè)、科技院所、計量校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)在各種材料的產(chǎn)品檢驗、生產(chǎn)過程質(zhì)量控制，材料的研究和教學(xué)實驗中，也必須應(yīng)用試驗機(jī)來進(jìn)行力學(xué)測量。

由于各行各業(yè)所使用的材料種類，特性不一樣，所以試驗機(jī)的要求也不一樣。這樣使得試驗機(jī)種類繁多，目前國內(nèi)市場上有500多個品種的試驗機(jī)。其中，萬能材料試驗機(jī)由于可廣泛用于機(jī)械、建筑、交通、航天、能源等國民經(jīng)濟(jì)重要領(lǐng)域、部門，可對金屬和非金屬，特別是新材料，比如超強(qiáng)度鋼、鋁合金、增強(qiáng)合成纖維等材料進(jìn)行拉伸、壓縮、彎曲等物理試驗而備受青睞。

1.萬能材料試驗機(jī)種類及檢定

1.1萬能材料試驗機(jī)主要種類

1.1.1數(shù)顯液壓萬能試驗機(jī)

⑴主要用途

WES-B系列數(shù)顯式液壓萬能試驗機(jī)采用油缸下置式主機(jī)，主要用于各種金屬、非金屬材料的拉伸、壓縮、彎曲和剪切試驗，以及一些產(chǎn)品的特殊試驗，適用于冶金、建筑材料等領(lǐng)域。

⑵性能特點

電子測力，液晶顯示試驗力-時間曲線、試驗力、試驗力峰值、具有明顯屈服特征材料的屈服力，實驗數(shù)據(jù)方便直觀；通過數(shù)字鍵輸入試樣編號、橫截面積，可直接測定材料的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度等力學(xué)性能；可以對實驗結(jié)果進(jìn)行打印。

1.1.2數(shù)顯電子萬能試驗機(jī)（門式）

⑴主要用途

該系列拉力試驗機(jī)適用于橡膠、塑料、紡織物、防水材料、電線電纜、網(wǎng)繩、金屬絲、金屬棒、金屬板等材料的拉伸試驗，增加附具可做壓縮、彎曲等試驗。具有試驗力數(shù)字顯示，試驗速度連續(xù)可調(diào)，試樣拉斷自動停機(jī)，峰值保持等功能。

⑵功能與特點

①采用高精度、全數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)及精密減速機(jī)，驅(qū)動精密絲杠副進(jìn)行試驗，實現(xiàn)試驗速度的大范圍調(diào)節(jié)，試驗過程噪音低、運行平穩(wěn)。

②觸摸鍵操作方式，液晶顯示器實時顯示。顯示界面可顯示試驗方法選擇界面、試驗參數(shù)選擇界面、試驗操作及結(jié)果顯示界面和曲線顯示界面，方便快捷。

③可實現(xiàn)試樣裝夾時橫梁快慢升降調(diào)整，具有過載保護(hù)等功能。

④選配微機(jī)接口，可外接微機(jī)實現(xiàn)試驗過程的控制及數(shù)據(jù)的存儲、打印。

1.2萬能材料試驗機(jī)的檢定

根據(jù)萬能材料試驗機(jī)被檢區(qū)間的力值，將相應(yīng)力值的試樣裝在萬能材料試驗機(jī)上，按GB/T228-2002標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的速度讓試驗機(jī)對標(biāo)準(zhǔn)拉力試樣進(jìn)行拉伸，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)拉力試樣處于拉伸狀態(tài)時在其上裝上引伸計或貼上應(yīng)變片，讓拉力試驗機(jī)繼續(xù)對標(biāo)準(zhǔn)拉力試樣進(jìn)行拉伸，引伸計或應(yīng)變片將標(biāo)準(zhǔn)拉力試樣的伸長量顯示出來，將伸長量換算為拉力值，再與拉力試驗機(jī)度盤上與標(biāo)準(zhǔn)拉力試樣相同的力值點進(jìn)行對比，根據(jù)比對值的差來確定試驗機(jī)技術(shù)狀態(tài)及精度。

本檢定利用胡克定律，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)拉力試樣的伸長量換算為力值與試驗機(jī)度盤力值進(jìn)行對比，來確定萬能材料試驗機(jī)的精度。該方法極大的簡化了檢定的操作過程，對試驗機(jī)原始拉伸狀態(tài)的日常檢定帶來極大方便和標(biāo)準(zhǔn)化。

2.建材監(jiān)督檢測的萬能試驗機(jī)選購

2.1萬能試驗機(jī)主要功能

某單位的性質(zhì)屬于建材監(jiān)督檢測，購置WA—1000B型萬能試驗機(jī)，其主要功能：

⑴對金屬和非金屬材料進(jìn)行物理測試，包括材料的拉伸、彎曲、壓縮和剪切等試驗，可對材料進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析，觀察材料的特性曲線，檢測材料的物理參數(shù)如屈服極限、彈性模量、延伸率和Rp0.2等；

⑵能夠自動繪制材料的特性曲線。在液晶顯示屏上有：力-時間、應(yīng)力-時間、力-部分位移、力-引伸計位移、應(yīng)力-部分應(yīng)變、應(yīng)力-引伸計應(yīng)變等，在試驗過程中共有6 種曲線可供選擇；

⑶試驗結(jié)束后系統(tǒng)將直接切換至分析界面，會按照當(dāng)前參數(shù)欄中的參數(shù)對試驗結(jié)果進(jìn)行計算、分析，自動分析上、下屈服點，斷裂點，抗拉強(qiáng)度等；

⑷系統(tǒng)具備打印功能；

⑸試驗機(jī)具備液壓夾持裝置，大大降低操作者的勞動強(qiáng)度。

2.2選機(jī)理由

第一、滿足單位檢測需求，滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。第二、符合本單位自身和社會發(fā)展的需求。依據(jù)《金屬材料室溫拉伸試驗方法》（GB/T228-2002）要求，單位未來檢測業(yè)務(wù)進(jìn)一步拓展，鋼筋產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)即將被修訂，預(yù)計會要求繪制材料的特性曲線。

3.檢定數(shù)顯式萬能試驗機(jī)的點滴經(jīng)驗

3.1萬能材料試驗機(jī)調(diào)試使用

萬能材料試驗機(jī)在使用之前會有調(diào)試人員調(diào)試合格，在操作之前試驗機(jī)的廠家會有一本操作手冊遞到你的手中，可以依葫蘆畫瓢，但仍然有很多潛在的小問題會困擾操作，甚至讓你的試驗毀掉、讓你的機(jī)器不轉(zhuǎn)。

比如：須安裝Office2000（Word2000、Excel2000），或者Office2003（Word2003、Excel2003）。必須得安裝好軟件，輸出報表時，應(yīng)保證沒有其它Word文檔打開，否則軟件將不能成功操作Word模版。

送油閥與回油閥及試驗的操作順序要確定好，不然由于操作方法的不正確會導(dǎo)致油管崩出。這是肯定的必須的，雖看似簡單，但是實際操作的時候往往簡單的問題更容易出錯。

萬能材料試驗機(jī)在實驗室和車間來說也算是大功率設(shè)備了，對于有電壓要求的設(shè)備，必須核對好，或者在接線的時候一定要確定連接線的正確性，不然會燒壞電機(jī)等內(nèi)部電路系統(tǒng)，最常見的故障即為插上電源完畢后，機(jī)器出現(xiàn)冒煙的現(xiàn)象。

上面說的這些內(nèi)容同樣也適用于，拉力試驗機(jī)，電子萬能試驗機(jī)等。

3.2數(shù)顯式液壓壓力試驗機(jī)期間核查規(guī)程

開機(jī)后，試驗前：

⑴看油缸是否降到最低，如果沒有，松開回油閥，把油缸降下來。

⑵把上壓板調(diào)到合適位置（根據(jù)試樣的大?。?。

⑶試驗前位移和負(fù)荷清零檢定數(shù)顯式萬能試驗機(jī)。

3.3萬能材料試驗機(jī)試驗操作

⑴工作部分的摩擦力檢查：在確認(rèn)儀器安裝水平度符合規(guī)程要求后，需要檢查工作部分的摩擦力是否過大，如果大，則應(yīng)調(diào)整導(dǎo)輪間隙，消除摩擦力，必要時清洗工作油缸，如排除摩擦力影響后仍然存在正差。

⑵示值進(jìn)行標(biāo)定注意事項

①在對試驗機(jī)示值進(jìn)行標(biāo)定第一個點時，將油缸上升到試驗機(jī)上壓板與標(biāo)準(zhǔn)測力計待要接觸時，再按下“確認(rèn)”鍵，以減小油缸上升時產(chǎn)生的摩擦力對示值的影響。在標(biāo)定第一個到第二個標(biāo)定點時，加荷速度一定要掌握到末位數(shù)字逐字變化，（自動加荷可將速度調(diào)為0.3kN/s），并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)測力計的讀數(shù)及時按下“確認(rèn)”鍵。

②當(dāng)試驗機(jī)檢定示值超差，經(jīng)多次標(biāo)定后雖仍不合格，但超差的數(shù)值為一較為穩(wěn)定的固定值時，可在標(biāo)定時對照標(biāo)準(zhǔn)測力計在該點加上或者減去這個固定值進(jìn)行修正標(biāo)定。有些標(biāo)定點是需要逐個地按“標(biāo)定或者確認(rèn)”鍵認(rèn)可以后，才可以對每個標(biāo)定點進(jìn)行標(biāo)定操作，所以標(biāo)定前應(yīng)仔細(xì)閱讀說明書后再進(jìn)行標(biāo)定操作，以避免不必要的重復(fù)操作。用模擬值進(jìn)行標(biāo)定時，執(zhí)行標(biāo)定操作時要記錄下標(biāo)定前的原始模擬值后，然后再修改模擬值進(jìn)行標(biāo)定。使用調(diào)節(jié)電位器進(jìn)行示值修正時，一定要記清楚每個型號電位器所對應(yīng)的力值檔位，調(diào)節(jié)時最好在每個力值檔位的中間值時，盡可能地穩(wěn)住力值后再進(jìn)行調(diào)節(jié)，并記住所旋轉(zhuǎn)的方向和角度，以便為再進(jìn)行調(diào)節(jié)時作參考。

③當(dāng)試驗機(jī)在檢定或者標(biāo)定過程中出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時，應(yīng)及時按下“回車鍵或緊急停止按鈕”立即停止試驗，或者直接關(guān)閉試驗機(jī)油泵開關(guān)，停止加壓，以避免因加荷速度出現(xiàn)異常等原因而對標(biāo)準(zhǔn)測力計造成損害。

⑶試驗機(jī)的型號較多，操作方法也難易不同，檢定前要仔細(xì)閱讀使用說明書后再進(jìn)行工作，必要時可先用一鋼質(zhì)平行墊塊預(yù)先試壓幾次，掌握該試驗機(jī)操作性能后，再換作標(biāo)準(zhǔn)測力計進(jìn)行檢定和標(biāo)定。

⑷試驗機(jī)所用油品的型號應(yīng)隨著季節(jié)的變化進(jìn)行更換，一般夏季用40號機(jī)械油，冬季用30號機(jī)械油，當(dāng)夏季試驗機(jī)因油品的黏度過低而達(dá)不到最大壓力時，可在所用油品中加入部分潔凈的柴機(jī)油，以增加油品的黏度。當(dāng)試驗機(jī)為手動送油時，為了保證標(biāo)定操作能與標(biāo)準(zhǔn)測力計讀取數(shù)值點同步，及時按下“確認(rèn)”鍵。最好由一人獨立完成，當(dāng)有個別試驗機(jī)使用者反映檢定前后示值變化較大時，應(yīng)在檢定完成后，斷電再通電，然后重新檢定一次，以判斷該試驗機(jī)是否受到斷電后的影響。

⑸在日常工作中，注意積累和保存各種型號數(shù)顯試驗機(jī)的標(biāo)定程序，留做備用，避免當(dāng)使用者遺失說明書時，影響檢定或者是標(biāo)定工作。長時間不做試驗時，注意防塵和關(guān)斷主機(jī)電源。

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