數(shù)顯壓力試驗(yàn)機(jī)檢定方法及過(guò)程的討論分析

韋郎

摘要：隨著科學(xué)應(yīng)用技術(shù)不斷發(fā)展，測(cè)量技術(shù)要求越來(lái)越高，因此測(cè)量方法的好壞對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量有著一定的意義。壓力試驗(yàn)機(jī)在建筑，公路等行業(yè)有廣泛的用途和重要意義，試驗(yàn)機(jī)的準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到工程的質(zhì)量。在檢定試驗(yàn)機(jī)過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程要求，認(rèn)真，仔細(xì)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。

關(guān)鍵詞：數(shù)顯;壓力試驗(yàn)機(jī);檢定方法;過(guò)程;討論

1 檢定方法

1.1 數(shù)顯壓力試驗(yàn)機(jī)在通電，打開(kāi)油泵十分鐘后用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀進(jìn)行檢定。用水平儀檢查 試驗(yàn)機(jī)是否水平，檢查油管是否松緊;旋緊回油閥、送油閥，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，調(diào)節(jié)螺桿至適當(dāng)位 置，留有上升空間;把標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀放入行程盤(pán)上，調(diào)整好位置，使標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀位于行程盤(pán)的 中心，;控制送油閥，按適當(dāng)?shù)募雍伤俣?，進(jìn)行預(yù)加載試驗(yàn)，至滿(mǎn)量程，回油，開(kāi)始檢定; 按規(guī)程檢定范圍從量程的 20%至最大試驗(yàn)力，檢定點(diǎn)不得少于 5 點(diǎn)，并盡可能均勻分布選擇， 一般應(yīng)與 20%、40%、60%、80%、100%相對(duì)應(yīng);在接近檢定點(diǎn)附近時(shí)必須降低上升速率，慢 慢上升，以便讀書(shū)準(zhǔn)確;如果試驗(yàn)機(jī)的示值與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀的示值差值超出規(guī)定范圍，則需對(duì) 試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行標(biāo)定;需測(cè)量 3 次，以確定試驗(yàn)機(jī)的示值重復(fù)性。

1.2 一般使用的試驗(yàn)機(jī)準(zhǔn)確度級(jí)別為 1 級(jí)，按規(guī)程的要求配置準(zhǔn)確度不低于 0.3 級(jí)的標(biāo) 準(zhǔn)測(cè)力儀進(jìn)行量值傳遞;按試驗(yàn)機(jī)的最大量程選用適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀進(jìn)行檢定。

2 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀

2.1 數(shù)顯標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀裝置主要由顯示儀表、應(yīng)變片式測(cè)力傳感器組成。所謂應(yīng)變片傳感 器，就是由應(yīng)變片、彈性元件和某些附件（補(bǔ)償元件、防護(hù)罩、接線插座、加載件組成），能 將某種機(jī)械量變成電量輸出的器件。

2.2 在小變形條件下，一個(gè)彈性元件某一點(diǎn)的應(yīng)變?chǔ)排c彈性元件所受的力成正比，也與 彈性的變形成正比。當(dāng)傳感器受到力 P 的作用時(shí)，由于彈性元件表面粘貼有應(yīng)變片，因?yàn)閺?性元件的應(yīng)變與外力 P 的大小成正比例，故此將應(yīng)變片接入測(cè)量電路中，即可通過(guò)測(cè)出其輸 出電壓，從而測(cè)出力的大小。

2.3 對(duì)于傳感器，一般采用差動(dòng)全橋測(cè)量，即將所粘貼的應(yīng)變片組成橋路，外力 P 引起 傳感器內(nèi)應(yīng)變片的變形，導(dǎo)致電橋的不平衡，從而引起傳感器輸出電壓的變化，測(cè)出力的大 小。一般來(lái)說(shuō)，傳感器的輸出信號(hào)都是非常微弱的，通常只有幾個(gè)毫伏，如果我們直接對(duì)此 進(jìn)行測(cè)量，是非常困難的，并且不能滿(mǎn)足高精度測(cè)量要求。因此必須通過(guò)放大器將此微弱信 號(hào)放大，放大后為模擬信號(hào)，這個(gè)模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)多路開(kāi)關(guān)和 A/D 轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)， 然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

3 檢定過(guò)程

3.1 測(cè)量方法

依據(jù) JJG 139-2014《拉力、壓力和萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)》檢定規(guī)程。

3.2 環(huán)境條件

檢定時(shí)室溫要求在（10-35）℃之間，相對(duì)濕度不大于 80%，溫度變化不大于 2℃。

3.3 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀，水平儀，秒表，同軸度檢具及其它通用檢具。

3.4 測(cè)量過(guò)程數(shù)據(jù)處理

啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，在工作臺(tái)上安放標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀，預(yù)壓標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀，平穩(wěn)加載檢定;記錄數(shù)據(jù)， 重復(fù)檢定 3 次。 以試驗(yàn)機(jī)顯示裝置為依據(jù)，在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀上讀數(shù);示值相對(duì)誤差，示值重復(fù)性相對(duì)誤差 按下式計(jì)算：

4 檢定數(shù)顯壓力試驗(yàn)機(jī)的注意事項(xiàng)

4.1 在檢定試驗(yàn)機(jī)，手動(dòng)加載控制油閥時(shí)應(yīng)注意控制加荷速度;如果速率上升過(guò)快，力 值變化大，不利于讀數(shù);甚至超過(guò)最大量程，損壞試驗(yàn)機(jī)或標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀。

4.2 因外力引起試驗(yàn)機(jī)不水平，檢定前用水平儀調(diào)整至水平;檢定前必須進(jìn)行檢查，油 罐內(nèi)的油是否加滿(mǎn)，油管接頭是否松動(dòng)，以防漏油，影響試驗(yàn)機(jī)的正常工作。

4.3 同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀和顯示儀表應(yīng)當(dāng)配套使用，顯示儀表內(nèi)參數(shù)不可隨意更換，做好日 常維護(hù)保養(yǎng)工作;認(rèn)真進(jìn)行期間核查比對(duì)，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀和顯示儀表應(yīng)定期檢定，確保量值傳 遞的準(zhǔn)確可靠。

5 技術(shù)層面上應(yīng)注意的問(wèn)題

第一，在對(duì)試驗(yàn)機(jī)示值進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，對(duì)說(shuō)明書(shū)的閱讀是 非常關(guān)鍵的，不能一上來(lái)就進(jìn)行操作，一定要根據(jù)設(shè)備數(shù)顯 部分說(shuō)明書(shū)中的程序一步一步來(lái)，切勿隨意更改操作步驟。 標(biāo)定由計(jì)量部門(mén)進(jìn)行，用戶(hù)不得隨意操作。 第二，第一個(gè)點(diǎn)的標(biāo)定非常關(guān)鍵，由于摩擦力的存在，示 值會(huì)受到影響。 摩擦力通常產(chǎn)生在油缸上升過(guò)程中，因此油 缸上升過(guò)程中不要進(jìn)行標(biāo)定，等上升到試驗(yàn)機(jī)上壓板與標(biāo)準(zhǔn) 測(cè)力計(jì)馬上要碰到的時(shí)候，才可以將“確認(rèn)”鍵按下。 接下來(lái) 就是標(biāo)定第二個(gè)點(diǎn)，在這過(guò)程中，對(duì)加荷速度的掌握非常關(guān) 鍵，不能太快了，太快，這兩個(gè)點(diǎn)就很難標(biāo)清楚了。 需要另外 說(shuō)明的是，加荷這個(gè)動(dòng)作操作分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種，前者對(duì) 速度的要求是等到末位數(shù)字逐漸變化，后者可以將速度進(jìn)行 預(yù)先設(shè)定，比如 0. 3kN/ s，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)的讀數(shù)及時(shí)按下 “確認(rèn)”鍵（空格鍵），如 300kN 的試驗(yàn)機(jī)，它的第一個(gè)標(biāo)定點(diǎn) 是 30kN，第二個(gè)是 50kN，而相應(yīng)的允許誤差是 0. 3kN 和 0. 5kN，如加荷速度稍快，這兩個(gè)點(diǎn)很難標(biāo)定準(zhǔn)確。 第三，修正標(biāo)定往往發(fā)生在試驗(yàn)機(jī)檢定示值超差的時(shí) 候，經(jīng)多次標(biāo)定后還是不合格，但超差的數(shù)值比較穩(wěn)固，所以 在標(biāo)定時(shí)只需對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)在該點(diǎn)加上或者減去這個(gè)固 定值就可以了。 例如：對(duì) 50kN、100kN、150kN、200kN、300kN 這 5 個(gè)點(diǎn)進(jìn)行多次標(biāo)定后，示值仍然基本固定，每次為 48kN、 98kN、148kN、198kN、298kN。 這時(shí)，可在標(biāo)定時(shí)將標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì) 在這幾點(diǎn)上的讀數(shù)相應(yīng)地減去 2kN 后再按“確認(rèn)”鍵，這樣就 修正了原試驗(yàn)機(jī) - 2kN 的固定誤差，從而使該試驗(yàn)機(jī)檢定達(dá) 到了合格范圍。 第四，部分?jǐn)?shù)顯式試驗(yàn)機(jī)開(kāi)始標(biāo)定的信號(hào)是特殊的，開(kāi) 始標(biāo)定的信號(hào)決不僅僅認(rèn)為是顯示屏開(kāi)始顯示標(biāo)定值了就 開(kāi)始的，而是在一個(gè)一個(gè)地按了“確認(rèn)”鍵之后，方可開(kāi)始對(duì) 每個(gè)標(biāo)定點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定操作，因此這一點(diǎn)要記清楚了，以免浪 費(fèi)時(shí)間和功夫。 第五，有時(shí)候會(huì)遇到用模擬值進(jìn)行標(biāo)定的試驗(yàn)機(jī)，操作 前一定要保存記錄下原始模擬值，這樣最后進(jìn)行恢復(fù)的時(shí)候 也很容易。 第六，有的試驗(yàn)機(jī)需要借用調(diào)節(jié)電位器來(lái)進(jìn)行示值修 正，需要對(duì)以下的參數(shù)非常關(guān)注，因?yàn)檫@些參數(shù)在后續(xù)的使 用中起到了非常關(guān)鍵的作用：每個(gè)型號(hào)電位器所對(duì)應(yīng)的力值 檔位、旋轉(zhuǎn)的方向和角度，這些參數(shù)可以用作以后的調(diào)節(jié)。 第七，由于季節(jié)的原因，試驗(yàn)機(jī)對(duì)油品的型號(hào)也有特殊 的要求，季節(jié)變換了，油品的型號(hào)也要隨之進(jìn)行更改，通常來(lái) 說(shuō)，夏季用 40 號(hào)機(jī)械油，冬季用 30 號(hào)機(jī)械油。 夏季的時(shí)候， 夏季試驗(yàn)機(jī)因油品的黏度過(guò)低而達(dá)不到最大壓力時(shí)，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。 第八，當(dāng)試驗(yàn)機(jī)為手動(dòng)送油時(shí)，不需要很多人共同來(lái)操 作，一個(gè)人來(lái)按“確認(rèn)”鍵就可以了，人多了反而會(huì)影響判斷， 沒(méi)法使標(biāo)定操作與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)讀取數(shù)值點(diǎn)同步。 第九，遇到有些試驗(yàn)機(jī)發(fā)生檢定前后示值變化比較大， 這種情況的發(fā)生是不正常的，一般采取的措施就是檢定完成 后對(duì)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行一次斷電，之后通電重新再檢定一遍，看看 斷電是否會(huì)帶來(lái)變化，如果變化了，則判定斷電對(duì)示值是有 影響的。

6 結(jié)論

壓力試驗(yàn)機(jī)也叫做數(shù)顯式電子壓力試驗(yàn)機(jī)，主要適用于混凝土、磚塊及石料等材料的抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，也可以用于橡膠、塑料、電線電纜等其他材料的各種物理機(jī)械性能測(cè)試。在這一類(lèi)型的試驗(yàn)機(jī)檢定過(guò)程中，不同程度的暴露出一些各個(gè)方面存在的一些問(wèn)題。本文分析壓力試驗(yàn)機(jī)的檢定方法，并對(duì)檢定過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行論述，以指導(dǎo)這一類(lèi)型試驗(yàn)機(jī)的檢定工作。

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