
万能材料试验机的校准方式介绍
发布时间:2025-07-18 10:14 万能材料试验机作为材料力学性能测试的核心设备,其测量准确性直接影响实验数据的可靠性。本文接下来介绍万能材料试验机的校准方式:
一、校准核心要素与标准依据
1.校准目标
-力值精度:确保载荷测量误差≤±1%(满量程,FS)
-位移精度:位移传感器示值误差≤±0.5%(FS)
-变形精度:引伸计测量误差≤±0.2%(微应变范围)
-环境稳定性:温度波动≤±1℃/h,湿度偏差≤10%RH
2.标准依据
-国际标准:ISO 3763(力值校准)、ISO 9513(硬度校准)
-国内标准:JJG 139-2014(负荷传感器检定规程)
-行业规范:ASTM E8/E8M(金属拉伸试验标准)
二、校准前准备与工具配置
1.环境控制
-实验室温度:20±2℃(基准温度23℃)
-相对湿度:≤70%(无冷凝)
-电磁干扰:远离大型电机/高压设备≥5m
-振动隔离:放置于混凝土台面或减震垫上
2.设备预热与初始化
-开机预热≥30分钟(消除电子元件热漂移)
-清零所有通道数据,检查限位开关灵敏度
-清洁加载轴、夹具,涂抹防锈油(非腐蚀性)
三、力值校准:分级加载法
1.量程划分与标准选择
-低量程(0-20%FS):使用E2级砝码(精度±0.005%)
-中量程(20%-80%FS):液压式标准测力仪(精度±0.5%)
-高量程(80%-100%FS):动态校准仪(冲击加载验证)
2.校准步骤
-直接加载法:将砝码逐级叠加至传感器,记录显示值与标准值的偏差。
-替代法:通过标准测力仪施加载荷,比对试验机输出。
-数据修正:建立误差补偿表,输入至控制系统(例如:10kN实际值对应9.98kN显示值时,修正系数设为1.002)。
3.典型问题处理
-非线性误差:若某量程段误差超差,需检查弹性体疲劳或传感器失效。
-重复性差:排查机械间隙或液压系统泄漏。
四、位移校准:光学与机械结合
1.传感器校验
-光栅尺/编码器:用激光干涉仪测量实际位移,修正脉冲计数误差。
-引伸计行程:安装千分表于夹具端,施加微小位移(0.1mm级),对比显示值。
2.机械回程误差消除
-丝杠间隙补偿:正向加载至额定载荷后反向卸载,记录滞环值并输入软件修正。
-齿轮啮合调整:使用塞尺检测齿侧间隙,确保≤0.05mm。
五、变形测量校准:引伸计为核心
1.接触式引伸计
-刀口间距标定:用5等标准量块(如5.00mm、10.00mm)调整刀刃间距,误差≤±0.5μm。
-应变片线性校验:粘贴应变片于弹性梁,施加微应变(100-1000με),对比输出电压与理论值。
2.非接触式引伸计
-视频引伸计:拍摄标准刻度板,通过像素-长度转换算法验证分辨率(需达1μm/像素)。
-激光散斑法:用已知位移的散斑图校准相关性算法。
六、环境参数校准与补偿
1.温度补偿
-安装PT100温度传感器于试样区域,实时采集数据。
-高温试验时,输入材料热膨胀系数至软件(例如钢的α=11.7×10??/℃)。
2.湿度控制
-使用氯化锂干燥剂降低湿度,或通入干燥氮气保护试样。
总结:以上是万能材料试验机的校准方式,为确保测试结果符合国际标准(如ISO 7500、ASTM E4),需通过系统性的校准流程对力值、位移、变形及环境参数进行校正。
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