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萬能試驗機測量結果的不確定度評定研究

發布時間:2023年07月06日

引言

自改革開放以后,經濟體制實現向社會主義市場經濟體制的跨越,經濟社會不斷變化,為滿足人們日益豐富的生活多樣化需求,科技必須要做到更加精準。本文基于萬能試驗機測量不準確的幾個方面,做出相關探討,涵蓋萬能試驗機的定義與組成、分類標準、操作規范以及保養等內容,同時探討了造成不準確度的幾個因素。

1 萬能試驗機的概述

1.1 定義與組成

作為一種材料試驗儀器,萬能試驗機一般被用于金屬或非金屬的相關力學性能測試上,因此關于數據方面的測量相當注重,并被廣泛應用在院校、企業以及科研單位之中,發揮著重要作用。萬能試驗機是由電腦系統型拉力試驗機、驅動系統、測量系統等結構組成,有著彎曲、壓縮、環剛度、拉伸以及剪切等功能,對于人們的生產生活有著重要意義,并推動我國相關領域的發展。在規定的環境條件下,萬能試驗機通過施加負荷來達到彈性體變形,從而將力的信號轉變成電信號,并通過指示器進行顯示。使用萬能試驗機在各學校、企業或研究機構已相當廣泛,按照不同的使用需求,萬能試驗機也被劃分為很多個類型[1]。

1.2 分類

一般來講,萬能試驗機以用途來分類可以分成兩大類,分別是測定機械性能的試驗機以及工藝試驗用的試驗機。測定機械性能的試驗機還可以按照工作性質分為蠕變式、拉力式、扭轉式、壓力式以及復合應力式等類型。低溫箱以及高低溫試驗箱等作為拉力試驗機的配備設備,是不可缺少的部件。而不同的試驗機由于功能以及構造不同,因此其測定機械性能的用途也不盡相同。工藝試驗用的試驗機也可以按照內部構造不同分為彈簧、杯突以及線材扭轉等類型。

1.3 操作規程

從用途來看,萬能試驗機的功能可以分為特殊測試以及普通測試兩種。其中普通測試的范圍包括定應力力值、任意點力值、定伸應力、扯斷強度、拉伸應力、彎曲試驗等內容;而特殊測試一般指的是除常規的普通測試以外對于某些功能以及特定作用的測試。此外還有彈性限、彈性變限、屈服點、屈服強度等的特殊測量項目。

1.4 保養

萬能試驗機的保養相對比較復雜,這主要取決于萬能試驗機的復雜性以及精密性,這需要工作人員必須要對萬能試驗機進行保養來提升其使用壽命,并減少測試誤差,而這種保養并非是單一過程的保養,而是從萬能試驗機的生產安裝到使用的全過程。萬能試驗機的保養分為幾點內容[2]:

1)要對安裝進行維修保養。確保安裝環境符合相關標準,并保持環境干燥清潔,為試驗機周圍提供一定的剩余空間。

2)接管的保養。因為主體以及測力計相通的油管比較難以打理,因此在安裝過程需要注意內部的清潔,避免油路出現污漬。

3)對灌油以及放油的保養。這一過程應該明確油的使用期限,并確定灌口開閉情況,不能使用不符合標準的油或者超過使用期限的油。

4)接電過程,需要在使用之前對各部分進行檢查,避免因用電不規范而導致安全事故的發生。

5)潤滑的使用規范同樣重要。試驗機機械部分需要定期進行潤滑,避免被磨損部位造成對萬能試驗機的運行產生影響,從而出現不準確的測量發生,并定期檢查萬能試驗機各部件的保養情況,對出現問題的萬能試驗機需要及時進行維修保養。

6)油泵的初次運轉需要進行重點關注,試車方面也要工作人員給予重視,從而規避掉設備損壞或磨損情況的發生,對檢查結果產生影響。

2 萬能試驗機的發展現狀

目前國內市場存在著很多類型的萬能試驗機,而此前使用較多的電子萬能試驗機其具備外形觀賞性高、操作簡單易學、穩定可靠的特點,因此被廣泛應用于高校研究。此外還有液壓萬能試驗機,但由于測力傳感器的價格比較高,因此液壓壓力傳感器的使用比較多,只有一些企業使用了負荷傳感器來提高精度??傮w來看,萬能試驗機的樣式比較多,各領域要根據自身特點來選擇符合標準的萬能試驗機。

3 萬能試驗機檢測結果不準確的原因

使用萬能試驗機的測量結果不準確,一般存在以下幾種原因。

1)由于試驗機本身自帶的系統誤差,這是由于萬能試驗機的示值不準確而產生的一種系統誤差,另外在進行實際應變測量時也會發生面板誤差;

2)隨機誤差的產生,是受到環境、摩擦力等無法避免的因素所造成的誤差;

3)人為所造成的誤差,一般是由于工作人員各種不正規的操作導致測量結果不正確,另外在實際操過程中,由于萬能試驗機的長期穩定度帶來的影響同樣會導致試驗或測試結果出現誤差,而數字示值的分辨力所引進的誤差也有可能存在,由于工作人員在讀取試驗盤的過程中,可以估讀到0.1分度值,根據試驗的最大誤差可以達到0.05個分度值[3]。以拉力機試驗測量數據不準確為例,作如下的總結:

拉力試驗機是一種比較常見的萬能試驗機,應用于很多行業中,在使用過程中經常會出現數據不準確或測量數值偏大的情況,在使用過程中,萬能試驗機的操作規范應當嚴格按照使用標準,在安裝過程中,需要使萬能試驗機在清潔干燥溫度均勻的房屋內使用,且機器上的長梁需要確保有足夠的空余面積。誤差原因有以下幾種情況:

1)在進行測試開始之前沒有歸零就開始試驗,導致測試結果不準確,這是人為誤差的一種;

2)感應器用過一段時間,導致應變彈性屈變,并且沒有實現返回,這是由于沒有進行重新校正力量傳感器系數所造成的,應當對數據進行分析并且給予修正;

3)在測試過程中式樣沒有按照操作規范進行夾持,同樣會導致測試結果不準確;

4)測試的試驗速度不符合要求,也會導致測試結果過快或過慢情況的發生;

5)力量感應器損壞,受外力沖擊或者超過容量使用,同樣是操作不規范所造成的[4]。

4 萬能試驗機檢測結果不準確度的判定方式

工作人員將測量結果誤差現象進行歸納,并總結出導致誤差出現的原因,以此做出對不準確度的分析以及總結,從而進行不準確度的判定。

5 結語

結合實際工作經驗,通過上述的討論,希望能夠提高相關人員的工作素養,注重萬能試驗機的操作規范以及保養要求,盡可能少地造成誤差,從而提高試驗與測量的準確性。


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