產品物理性能檢驗探討

（重慶市萬州計量質量檢測中心，重慶 405400）

摘要：產品物理檢驗是指利用物理原理和各種檢測儀器設備對產品的物理量及其在力、電、聲、光、熱等作用下所表現的物理性能和機械性能進行檢驗的方法，也即儀器測量檢驗。文章通過對物理檢驗方法的種類進行探討，闡述了其不同方法的適用領域。

關鍵詞：物理檢驗；度量衡檢驗法；光學檢驗法；熱學檢驗法；電性能檢驗法；機械性能試驗法

中圖分類號：TQ317 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）09-0097-02

檢驗是人類生產活動的一個組成部分，它的目的是要科學地揭示產品的特性，從而剔除那些不符合需要的產品，確保商品質量都能達到標準要求。隨著商品經濟的發展，人們在生產活動中的分工和協作關系越來越

復雜，從而出現了目的和作用不相同的檢驗活動。

一、物理檢驗方法分類

物理檢驗方法門類繁多，分類方法也不統一。例如根據被測量是否隨時間變化可分為靜態測量和動態測量；根據測量手段可分為直接測量和間接測量；根據測量方式可分為偏位式測量、零位式測量及微差式測量；根據測量時是否與被測量對象接觸可分為接觸式測量與非接觸式測量；根據測量結果的顯示方式可分為模擬式測量和數字式測量；根據測量時被采集的信息多寡可分為多點測量和單點測量等。直接測量的優點是測量過程簡單而迅速，因而在質量檢驗中最常用；間接測量因手續繁多，往往耗時較長，只有在直接測量不方便、誤差較大，或沒有相應儀器時才采用。在一般情況下，采用接觸測量其示值較穩定。

物理檢驗法大體可分為下列六類：

（一）度量衡檢驗法

度量衡檢驗法是利用幾何量具和衡器測量產品的某些質量特征，如長度、質量、粒度、容積、密度等來判定產品的質量。

1．幾何形狀測量。在產品質量檢驗，尤其是輕工產品裝飾性零部件檢驗中常涉及零件覆蓋層厚度的測量，這也屬于長度的測量范圍。

2．質量的檢測。質量就是物體所含物質多少的量度，是評價產品的重要指標。它與密度、壓力、流量等多種質量特性密不可分，在產品質量檢驗中占有重要地位。質量是用各種衡器測得的，主要有天平、木桿秤、移動式杠桿秤、字盤秤、地中衡等。

3．粒度的測量。粒度表示物料的粗細程度。粉粒狀產品如化肥、水泥、干粉滅火劑、洗衣粉、面粉、樹脂、飼料、染料等都涉及粒度的測量。產品粒度一般用篩分析法測量。

4．密度的測量。密度是指物理單位體積所含物質的質量值。通過測定密度，可以確定產品的純度及質量優勢。濃度也是密度的一種表示方法。固體的密度可用液體靜力衡量法、比重天平法和比重瓶法測量。

5．容量的檢測。容量也稱容積，化學工業中的各種容量罐，醫藥衛生使用的各種定量刻度的藥瓶、注射器，化學分析用的各種小容量器皿，日用品中的各種瓶、杯、罐，以及交通運輸業中的火車油罐、汽車油罐、油輪船艙等產品都涉及容量的測量。

6．流量的測量，流量是指單位時間內流經封閉管或敞開槽某截面處流體的數量。它是泵類等產品的主要質量指標。常用的流量儀表有流量計、流量表、流量測速儀等。流量計應用廣泛，而且種類也很多。

7．粘度的測量。粘度是表征流體相鄰流層內摩擦力大小的量度。

（二）光學檢驗法

光學檢驗法是利用各種光學儀器檢測產品的物理、化學性質及成分、缺陷等，廣泛用于質量檢驗工作。在產品顏色檢測中光學檢驗法占有極重要地位，如化學分析中利用各種分光廣度計進行比色分析；利用羅維朋比色計測定植物油脂的色澤。光學檢驗法還廣泛用于光學材料，光電源、相機器材、光學儀器等產品的質量檢驗。

（三）熱學檢驗法

熱學檢驗法是利用熱學儀器測定產品在一定溫度變化情況下的熱學性質，如玻璃、搪瓷、塑料、橡膠、石油化工、食品、冶金等產品。熱學儀器種類很多，根據測溫范圍，可分為低溫、中溫、高溫測溫儀；根據測溫元件是否與被測物接觸可分為接觸式和非接觸式兩類測溫儀。接觸式測溫儀表有：膨脹式溫度計、壓力式溫度計、電阻式溫度計和熱電溫度計。接觸式溫度計結構簡單、可靠，測量精準；非接觸式溫度計主要用于高溫測量，但結構復雜，測溫時受被測物的發射率、測試距離和環境條件影響大，測量精度稍低。

（四）電性能檢驗法

電性能檢驗法是利用電工電子儀器和適當的測量方法測定產品的電學性質，如電流、電壓、電阻、電功率、電容、電感、頻率、功率因數、介電常數、電能等，廣泛用于電工電子產品及一切用電產品。產品電性能的檢測方法按獲得測量結果的過程分類有：直接測量法和間接測量法。在電性能測試中要使用各種電工儀表。電工儀表種類繁多，如何正確選用測試儀表對檢測結果影響很大。各種產品的電性能測試方法在相應標準中，都有具體規定。安全性能測試主要方法有：（1）電氣強度試驗方法；（2）泄漏電流測定方法；（3）絕緣電阻測定。

（五）機械性能試驗法

機械性能試驗法是指利用物理力學專用儀器對產品受到各種外力作用時所表現的機械性能進行測量的檢驗方法，是金屬材料和非金屬材料及制品性能檢測中最基本、最常用的試驗方法，廣泛用于材料科學研究、生產控制和質量檢驗。機械性能試驗法檢測的性能指標很多，如強度、硬度、變形、韌性、疲勞等，各種機械性能試驗方法都有相應標準。

1．拉伸和壓縮試驗。通過這種試驗可以測定產品或材料在拉伸和壓縮時的機械性能，如比例極限、彈性極限、抗拉強度、屈服強度、拉斷強度、撕裂強度、剝離強度、彈性模量、伸長率、斷面收縮率、斷面增大率等。

2．沖擊試驗，是用來測定材料的沖擊韌性（金屬材料）、沖擊彈性（橡膠制品）、沖擊強度（漆膜、硬質膠）、結合力（搪瓷）等。金屬材料沖擊試驗，根據試驗溫度，可分為高溫沖擊、常溫沖擊和低溫沖擊；彎曲沖擊試驗又分肱梁式（或稱艾式）和橫梁式兩種試驗方法。

3．疲勞試驗。疲勞是金屬材料在受重復或交變載荷時，所受應力遠遠小于其抗拉強度，甚至小于彈性極限而無顯著變形就發生斷裂的現象。

4．蠕變試驗。蠕變是在一定溫度及恒定拉伸負荷下材料隨時間緩慢地產生塑性變形的現象。蠕變性能檢測對在高溫條件下使用的材料有重要意義。

5．硬度試驗。硬度是指材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力。它是反映物體彈性、塑性、強度、韌性等一系列物理性能的綜合指標。硬度試驗是一種最古老、使用最廣泛的機械性能試驗方法。它具有簡單、方便、無損等特點。按材料不同，可分為金屬硬度試驗和非金屬硬度試驗。金屬硬度常用的有：布氏、洛氏、維氏、肖氏等；非金屬硬度有橡膠硬度、塑料硬度、水果硬度等。各種金屬硬度試驗方法各有特點，適用范圍不盡一樣。布氏硬度試驗適用于硬度較低的（不大于450HBW或650HBW）鑄鍛件及有色金屬；洛氏硬度試

驗速度快、效率高，適用于測量硬度很高的材料。

（六）其他物理性能試驗法

其他物理性能試驗法是指利用一些專門的儀器檢驗產品某些物理性能的方法，如紡織品、紙張、塑料薄膜的透氣性和透濕性，金屬的無損檢測，產品的聲性能測試等。無損檢測是在不損壞被檢物的前提下對被檢物的內部或表面缺陷、性能、狀態和結構所進行的各種檢測，是保證產品的可靠性和質量控制的重要手段。無損檢測技術是一門以物理學、力學、電子學和材料科學為基礎的新興學科，其檢測手段的相關原理涉及力、熱、磁、聲、光、電等領域。缺陷檢測也稱無損探傷，它是利用光、熱、電、磁和射線等于物質的相互作用，在不損傷被檢物使用性能的情況下，探測材料、構件或設備（被檢物的）各種宏觀的內部或表面缺陷。每種無損探傷方法均有其優點和局限性，對缺陷的檢出率既不會是100%，對同一被檢物的探傷結果也不會完全一致。上述常規無損探傷方法中，超聲和射線照相方法主要用于探測被檢物的內部缺陷；滲透方法僅用于探測被檢物表面開口的缺陷。

二、結語

綜上所述，產品物理性能檢驗是檢驗機構對產品檢驗的重要手段，隨著科學技術水平的不斷提高，產品物理性能檢測在產品檢驗中將會發揮更重要的

作用。

作者簡介：熊健（1954-），男，重慶萬州人，重慶市萬州計量質量檢測中心工程師，研究方向：產品質量檢驗。

（責任編輯：趙秀娟）