电子万能材料试验机检定中产生误差的原因分析

更新时间:2016-12-12 来源:拉力试验机关闭

        电子万能试验机检定的现场、温度、湿度、振动是造成计量检定中检测数据误差的客观原因。例如一台电子式拉力试验机,在春、夏、秋、冬因自然天气的变化,是拉压力试验机的机械连接件及传感器和标准器发生蠕变,会造成计量检定数据的轻微偏差,这种微小的误差应在长期的检测工作实践中把握规律,不断探索加以科学地修正,确保计量检定数据的真实可靠。

     

    1.标准测力仪造成的误差

        目前电子式万能材料试验机检定大多采用标准测力仪(主要由传感器及显示器组成),这些标准测力仪所特有的量化误差是造成计量误差的直接原因。虽然液压万能试验机用于量传的标准测力仪按国家规定进行周期检定和实验室比对,但由于在长期的检定中,标准测力仪是动态的,在搬动、使用的过程中自然会产生磨损和疲劳,因而会在检定过程中造成一定的误差。因此标准测力仪应该加强监督控制,加强维护保养工作,在每次搬运后应该进行确认、定期不定期进行期间核查,每年按照1033计量标准考核规范进行重复性、稳定性试验,确保计量检定数据的准确可靠。

    2.检定方法造成的误差

        目前在电子式万能材料试验机检定引用的规程有:

    JJG139--1999《拉力压力和万能材料试验机》检定规程、JJG475--2008《电子式万能材料试验机》检定规程、JJG474 -2008《木材万能材料试验机》检定规程、JJG157--2008《非金属拉力压力和万能材料试验机》检定规程。

    以上规程中对示值误差、示值重复性计算都有两种方法:

    (1)以测力仪示值为准

    在拉力试验机上读数时各项误差按下列公式计算:

     

    (2)以试验机示值为准

    在标准测力仪上读数时各项误差按下列公式计算:

        上述两种方法公式结构没什么大的变化,但其内在的意义大可不同,主要体现在读数参考标准不一样。

        在(1)中是以测力仪作为标准,只要测量仪示值到了检定点时读取试验机上的示值,此方法主要用在压力试验机具有力值记录仪的情况下,不管是手动控制加荷速率还是自动加荷速率,其优点明显,能够直观地看出示值误差。在目前市场上大部分电子式压力试验机都有检定程序,并且该程序还有调节速率的功能,这时采用此方法更加合理,减少了人为误差。

        在(2)中是以试验机示值作为标准,当试验机示值达到了检定点时读取标准测力仪上的示值,此方法主要应用在压力试验机没有检定程序时,更多的是有定荷功能,比如定荷200kN,让其保持稳定(1~2)S读取标准测力仪上的示值。由于定荷是靠数字阀进行采集一反馈控制进油量,与电子式压力试验机的油路密封程度及数字阀的精密控制有关,其产生的系统误差较大。例如我们对30t的压力试验定荷SOkN,可能我们在50.08kN读取数据,也可能我们在49. 88kN读取数据。因此采用(2)中的方法要较为谨慎,要综合考虑压力机的密封性能、数字阀的精密控制程度。

        在按照计量检定规程进行检定时,对于不同种类、不同系列的电子式万能材料试验机,其检测的方法是不同的,例如液压式压力试验机、木材万能材料试验机、伺服压力试验机等等,由于用途不同,种类繁多,规格型号都有所差别,控制程序各有千秋,因而在检定过程中会产生细小的误差。

    为保证计量检定数据的真实准确,我们计量检定人员在检定工作中要在技术方面精益求精,不断的总结经验,把此类误差缩小到最小。

    3.计量检定人员操作造成的误差

        在进行计量检定工作中,每一位检定人员的业务水平是不同的,由于其技术水平、精细程度的不同,即使对同一台电子拉力试验机运用同一种计量检定规程进行检定也会有微小误差的产生。再则,每个检定员在检定时候操作进油阀的速度控制、读数方式有所区别,有些检定员能够将进油阀操作至显示装置按末位数字清晰鉴别,有些人读数能够读取与标准测力仪同步数据。有些检定员能够很好控制进油速度,有些人就动作大,进油忽进忽退,由于油罐摩擦力的存在必然会影响检定结果。

    4.标准测力仪及电子压力试验机的充分预热、预压    目前,检定员的工作量繁重,对检定中前的预热、预压的做得不够到位。标准测力仪与电子式万能材料试验机的一大部分由电子元器件组成,对电子元器件充分预热,预热时间是保证标准测力仪与电子式万能材料试验机示值稳定的关键。预压能够消除机械零件件的摩擦力,在规程中要求检定前预压三次并非为之过多。

    5.试验机安装不正确产生的误差

        试验机安装不水平,会增加各活动件之间的摩擦力,影响垂直安装,从而使检定数据带来误差。在此笔者引用日常检定工作的一组数据(如表1)来说明。

     

        由表1可知,在未调整水平前标定后数据检定是合格的,但只要调整水平后检定数据就超差。因此在检定时,特别是压力试验机首次检定时一定要检查压力机是否安装水平。

    6.上、下压板及球面未做清洁、研磨工作

        目前,压力试验机的工作台(上或下工作台)都具备带一球头,其目的是为了消除侧向力。保证压力试验机所施加的力与被检测物品所受到的力一致,但由于球头与球座间弥合的不理想,导致事与愿违,造成了压力试验机所产生的力未垂直作用于被检测试块,引入了误差风险。

    7.被检压力试验机分辨力引起的误差

        由于被检压力试验机分辨力各不相同,有些是0.1kN,有些是0.01 kN,甚至有些是0.001kN,因此检定人员对试验机读数时可以读到位数也各不相同。

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