淺析材料試驗(yàn)機(jī)的期間核查

周家宇

鞍山市檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證中心 遼寧鞍山 114000

1 試驗(yàn)機(jī)期間核查概述

一般來(lái)說(shuō)，材料試驗(yàn)機(jī)檢定/校準(zhǔn)的有效周期為一年。在檢定/校準(zhǔn)計(jì)劃之外還需要根據(jù)試驗(yàn)機(jī)狀態(tài)編制期間核查計(jì)劃。針對(duì)使用頻率較大的試驗(yàn)機(jī)，在檢定周期內(nèi)，建議進(jìn)行兩次及以上期間核查。如果使用較少，也可以把核查時(shí)間間隔延長(zhǎng)。除此之外，具備如下特征的試驗(yàn)機(jī)需要進(jìn)行不定期的期間核查：

（1）新購(gòu)置或更換維修主要功能模塊的試驗(yàn)機(jī)，其在首次和后續(xù)檢定/校準(zhǔn)周期之間須進(jìn)行期間核查。

（2）電子式或微機(jī)控制試驗(yàn)機(jī)出現(xiàn)力值漂移、與理論判斷有較大差異。

（3）使用頻率特別高的試驗(yàn)機(jī)。

（4）將要進(jìn)行特別重要檢測(cè)試驗(yàn)，測(cè)量結(jié)果應(yīng)用比較重要的試驗(yàn)機(jī)[1]。

2 期間核查的原因及目的

擁有計(jì)量?jī)x器的實(shí)驗(yàn)室，在使用儀器前或者是儀器在使用一段時(shí)間后都必須進(jìn)行期間核查，來(lái)確保儀器有較高的準(zhǔn)確度，或者是確保儀器測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，達(dá)到儀器規(guī)定的可信度。核查間隔時(shí)間必須根據(jù)相關(guān)的規(guī)定來(lái)確定，盡量杜絕使用不滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的儀器。為此，根據(jù)國(guó)家的CNAS-CLO1：2006準(zhǔn)則，對(duì)期間核查也有較為詳盡的規(guī)定。在條款5.5.10中指出：“當(dāng)需要利用期間核查以保持設(shè)備校準(zhǔn)狀態(tài)的可信度時(shí)，應(yīng)按照規(guī)定的程序進(jìn)行。”在一般的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過(guò)程中，對(duì)于儀器的期間核查也有相關(guān)規(guī)定，以下情況都必須進(jìn)行期間核查：當(dāng)儀器在運(yùn)作過(guò)程中測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)較大的波動(dòng)時(shí)，或者是經(jīng)常使用的儀器必須要進(jìn)行核查；檢測(cè)數(shù)據(jù)不符合相關(guān)經(jīng)驗(yàn)；或者對(duì)儀器進(jìn)行相關(guān)故障的排查后，還應(yīng)進(jìn)行期間核查；工作人員由于沒(méi)有熟悉的操作流程意識(shí)，導(dǎo)致儀器在使用的過(guò)程中出現(xiàn)碰撞、損壞，影響設(shè)備的測(cè)量準(zhǔn)確性；當(dāng)儀器長(zhǎng)期處于惡劣的環(huán)境中，在一定程度上改變了儀器的原有性能等。

3 材料試驗(yàn)機(jī)的期間核查方法

3.1 依照國(guó)家檢定規(guī)程對(duì)材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行核查

此方法的基礎(chǔ)主要是依照國(guó)家檢定規(guī)程對(duì)材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行核查，具體流程為：首先應(yīng)當(dāng)注重正式核查之前的準(zhǔn)備工作，在核查所需條件健全的情況下，利用穩(wěn)定性能良好的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀對(duì)材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行核查，核查的標(biāo)準(zhǔn)以測(cè)力儀測(cè)試后的數(shù)值結(jié)果作為評(píng)定主導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。在正式的核查中，基于材料試驗(yàn)機(jī)核查范圍的差異性，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際核查不表而選取不同的試驗(yàn)力，而為了確保試驗(yàn)力的準(zhǔn)確性，可以逐步增加試驗(yàn)力的方式來(lái)確認(rèn)其準(zhǔn)確數(shù)值，如測(cè)50、100、150kN等，為了減少誤差，最終開(kāi)始正式的核查。正式核查中應(yīng)當(dāng)在每個(gè)核查點(diǎn)至少采集3次核查數(shù)據(jù)，然后以3次核查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)每個(gè)點(diǎn)的算術(shù)平均值進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而以平均值來(lái)進(jìn)行材料試驗(yàn)機(jī)的判定。此外，在整個(gè)期間核查的過(guò)程中，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀應(yīng)經(jīng)國(guó)家計(jì)量部門(mén)的檢驗(yàn)，以及必須在有效使用期內(nèi)，否則將會(huì)影響到核查的結(jié)果[2]。

3.2 核查標(biāo)準(zhǔn)法

試驗(yàn)機(jī)的核查標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)具備以下特點(diǎn)：

（1）具備一定的準(zhǔn)確度級(jí)別，最好選用與核查試驗(yàn)機(jī)同等級(jí)的測(cè)力儀。

（2）有足夠的分辨力，能反映核查試驗(yàn)機(jī)力值參量顯示末位數(shù)字的變化。

（3）其計(jì)量性能相對(duì)核查試驗(yàn)機(jī)是穩(wěn)定的，重復(fù)性能要好。目前，國(guó)內(nèi)材料試驗(yàn)機(jī)準(zhǔn)確度等級(jí)多為1級(jí)，同時(shí)在高校及國(guó)防科工領(lǐng)域有部分材料試驗(yàn)機(jī)為0.5級(jí)。因此，對(duì)試驗(yàn)機(jī)核查標(biāo)準(zhǔn)可選準(zhǔn)確度等級(jí)為1.0級(jí)的工作測(cè)力儀，如測(cè)力環(huán)、負(fù)荷傳感器等。根據(jù)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估，當(dāng)核查試驗(yàn)機(jī)量程小于1000kN時(shí)，可選用工作測(cè)力環(huán)；當(dāng)試驗(yàn)機(jī)為1000kN及以上時(shí)，可選負(fù)荷傳感器等應(yīng)變式測(cè)力儀。

3.3 內(nèi)控樣核查法

在對(duì)材料試驗(yàn)機(jī)核查前，必須做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，選取能達(dá)到穩(wěn)定性要求以及均勻性要求的金屬材料，確保每次測(cè)量在相同的條件下進(jìn)行，并保證拉伸試樣的一致性，這就是內(nèi)控樣。在相關(guān)部門(mén)檢驗(yàn)完成后，隨機(jī)抽取不少于20根試樣，在確保達(dá)到試驗(yàn)要求的前提下，按照國(guó)家規(guī)定的相關(guān)流程來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)，并按GB/T15000.3—2008的規(guī)定計(jì)算，定出內(nèi)控樣的屈服強(qiáng)度ReL，以及伸長(zhǎng)率A的內(nèi)控值及上下限。當(dāng)置信概率取為95%時(shí)，得到內(nèi)控 樣 ReL為 350±10（MPa），Rm 為 420±12（MPa），A為32±3（%）。在進(jìn)行期間核查時(shí)，若選取5支內(nèi)控樣的5次檢測(cè)結(jié)果的平均值與內(nèi)控樣內(nèi)控值之差落在容許區(qū)間，則試驗(yàn)機(jī)核查合格，否則核查不合格。

3.4 樣品規(guī)程核查法

以萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)為例，通過(guò)拉伸試樣核查試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測(cè)試，其6根同值的樣品，從而得出樣品的彎曲強(qiáng)度數(shù)值、抗拉伸強(qiáng)度數(shù)值。通過(guò)值數(shù)結(jié)果的現(xiàn)象，如果結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于樣品的偏差，那么該測(cè)試則顯示合格，相反則不合格。此外，再以沖擊試驗(yàn)機(jī)為例，首先參考《擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)》中對(duì)計(jì)量檢定流程的規(guī)定，對(duì)初始位能、回零差、能量損失、試樣支座跨距、擺錘刀刃中心線、砧座支承中心之間的偏差進(jìn)行核查以外，還要采用6根同值的沖擊試樣進(jìn)行核查，核查中在沖擊之后，計(jì)算試驗(yàn)機(jī)受沖擊后數(shù)值的平均值與數(shù)值差，同樣如果所得結(jié)果即核查試樣的數(shù)值差小于試樣的數(shù)值差，那么沖擊試驗(yàn)機(jī)合格，相反則不合格[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

材料試驗(yàn)機(jī)等設(shè)備在某些特定的行業(yè)應(yīng)用較多，如冶金行業(yè)、橋梁建筑行業(yè)等。這樣的工程周期比較長(zhǎng)，為了確保儀器在使用周期內(nèi)能夠達(dá)到行業(yè)的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，或者是達(dá)到測(cè)量結(jié)果的可信度，一般會(huì)進(jìn)行期間核查。較多檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的核查技術(shù)不成熟，或者是沒(méi)有相關(guān)的條件來(lái)支持核查，隨著國(guó)家不斷加大對(duì)核查的資金投入，實(shí)驗(yàn)室也逐漸完善檢測(cè)技術(shù)，得到了相關(guān)資質(zhì)的認(rèn)定，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行核查的頻率越來(lái)越高。核查材料試驗(yàn)機(jī)后，實(shí)驗(yàn)室工作人員必須處理數(shù)據(jù)，并進(jìn)行系統(tǒng)地分析討論，力求通過(guò)期間核查來(lái)掌握設(shè)備的使用狀況，達(dá)到確保其試驗(yàn)數(shù)據(jù)可信度的目的。如果在核查的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)儀器與標(biāo)準(zhǔn)儀器出現(xiàn)較大的差別，得不出較正確的核查結(jié)果，必須按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理，增加試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可信度。