試驗(yàn)機(jī)橫梁移動(dòng)速度的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析

孫欽密 趙偉明 李海濱

摘 要：本文通過對(duì)電子式萬能試驗(yàn)機(jī)橫梁移動(dòng)速度采用兩種不同測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量的對(duì)比分析，找出影響測(cè)量結(jié)果的不確定度因素并將其進(jìn)行適度量化，從而發(fā)現(xiàn)采用不同標(biāo)準(zhǔn)器的不同測(cè)量方式的差別，用以明確對(duì)試驗(yàn)機(jī)橫梁移動(dòng)速度參數(shù)的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器選擇的合理性以及測(cè)量過程的可靠性。

關(guān)鍵詞： 實(shí)現(xiàn)，測(cè)量，不確定度，差別

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.15.035

Comparison and Analysis of Measurement Standards for the Crosshead Moving Speed of Testing Machine

SUN Qin-mi ZHAO Wei-ming LI Hai-bin

（Henan Institute of Metrology）

Abstract： Through the comparison and analysis of two different measurement methods for the moving speed of the crosshead of the electronic universal testing machine， the paper fi nds out the uncertainty factors that affect the measurement results and appropriately quantifi es them， so as to discover the differences between different measurement methods using different instruments. The paper clarifi es the rationality of the selection of measurement instruments for the moving speed parameters of the crosshead of the testing machine and the reliability of the measurement process.

Keywords： implementation， measurement， uncertainty， difference

0 引 言

電子式萬能試驗(yàn)機(jī)在金屬材料及非金屬材料的各項(xiàng)力學(xué)性能測(cè)試試驗(yàn)中應(yīng)用廣泛，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和處理功能，適用于最大試驗(yàn)力在1 MN以下的對(duì)材料進(jìn)行剪切、壓縮、拉伸、彎曲等和力學(xué)性能試驗(yàn)[1]。

橫梁移動(dòng)速度是電子式萬能試驗(yàn)機(jī)的性能指標(biāo)之一，該指標(biāo)也是規(guī)程規(guī)定的檢定項(xiàng)目[2]，而延伸到材料試驗(yàn)時(shí)的拉伸試驗(yàn)速率對(duì)材料性能的測(cè)試有明確的不可忽視的影響[3-4]，必須對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，為材料試驗(yàn)的準(zhǔn)確提供保障。按照 JJG 475-2008，其相對(duì)誤差分別為±0.5%、±1%和±2%[5-6]。目前規(guī)程JJG 475-2008采用的標(biāo)準(zhǔn)器是秒表和相應(yīng)的百分表、千分表或鋼直尺分別測(cè)量時(shí)間和位移，然后計(jì)算橫梁的移動(dòng)速度，這種分開兩個(gè)參數(shù)測(cè)量并計(jì)算結(jié)果的方法一般測(cè)量的是移動(dòng)距離內(nèi)的平均速度，但是難以測(cè)量試驗(yàn)機(jī)橫梁的瞬時(shí)移動(dòng)速度。因此有相關(guān)的新設(shè)備如位移速度檢定儀在應(yīng)用[7]，這種設(shè)備可以直接測(cè)量試驗(yàn)機(jī)橫梁的移動(dòng)速度，其速度的測(cè)量最大允許誤差分別為±0.1%、±0.3%等。那么，采用這兩種不同的標(biāo)準(zhǔn)器的不同方式是否有相同的測(cè)量效果，是否都能滿足量值傳遞的需求，需要通過對(duì)相應(yīng)的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析來對(duì)比確定，我們可以從兩種形式的測(cè)量結(jié)果的不確定度的評(píng)定進(jìn)行分析對(duì)比。

1 測(cè)量過程

3 結(jié) 語

由JJG 475-2008電子式萬能試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程知，1級(jí)試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)機(jī)橫梁移動(dòng)速度示值誤差的絕對(duì)值為1%，而測(cè)量結(jié)果的不確定度均小于示值誤差，且測(cè)量不確定度遠(yuǎn)小示值誤差的三分之一，因此對(duì)于1級(jí)及以下的電子式萬能試驗(yàn)機(jī)，兩種方法的選擇都適用于做標(biāo)準(zhǔn)器，而用檢定儀做標(biāo)準(zhǔn)器使得移動(dòng)速度參數(shù)的測(cè)量更為方便快捷。對(duì)于0.3%的檢定儀來說，其測(cè)量結(jié)果的不確定度分析結(jié)果稍大于要求的示值誤差的三分之一，其檢測(cè)1級(jí)的電子式萬能試驗(yàn)機(jī)就會(huì)存在結(jié)果判定的中間區(qū)域，比較難于判斷是否合適，但對(duì)檢測(cè)2級(jí)的子式萬能試驗(yàn)機(jī)比較合適，因此面對(duì)不同級(jí)別的電子式萬能試驗(yàn)機(jī)，選擇檢定儀的時(shí)候應(yīng)該有所對(duì)應(yīng)。

但是選用檢定儀做標(biāo)準(zhǔn)器來檢定試驗(yàn)機(jī)棟梁的移動(dòng)速度有其本身的優(yōu)勢(shì)，就是可以實(shí)時(shí)監(jiān)控試驗(yàn)機(jī)棟梁的移動(dòng)狀態(tài)，可以顯示移動(dòng)的瞬時(shí)速度，對(duì)萬能試驗(yàn)機(jī)的綜合評(píng)價(jià)帶來更直觀的參考。

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作者簡(jiǎn)介

孫欽密，碩士，高級(jí)工程師，從事力值、硬度、振動(dòng)與沖擊、轉(zhuǎn)速、建筑機(jī)械、應(yīng)力應(yīng)變、水分測(cè)定等的計(jì)量，以及技術(shù)與質(zhì)量管理、體系文件維護(hù)等工作。

（責(zé)任編輯：張瑞洋）