浅析材料试验机的期间核查

周家宇

鞍山市检验检测认证中心 辽宁鞍山 114000

1 试验机期间核查概述

一般来说，材料试验机检定/校准的有效周期为一年。在检定/校准计划之外还需要根据试验机状态编制期间核查计划。针对使用频率较大的试验机，在检定周期内，建议进行两次及以上期间核查。如果使用较少，也可以把核查时间间隔延长。除此之外，具备如下特征的试验机需要进行不定期的期间核查：

（1）新购置或更换维修主要功能模块的试验机，其在首次和后续检定/校准周期之间须进行期间核查。

（2）电子式或微机控制试验机出现力值漂移、与理论判断有较大差异。

（3）使用频率特别高的试验机。

（4）将要进行特别重要检测试验，测量结果应用比较重要的试验机[1]。

2 期间核查的原因及目的

拥有计量仪器的实验室，在使用仪器前或者是仪器在使用一段时间后都必须进行期间核查，来确保仪器有较高的准确度，或者是确保仪器测量结果的准确性，达到仪器规定的可信度。核查间隔时间必须根据相关的规定来确定，尽量杜绝使用不满足行业标准的仪器。为此，根据国家的CNAS-CLO1：2006准则，对期间核查也有较为详尽的规定。在条款5.5.10中指出：“当需要利用期间核查以保持设备校准状态的可信度时，应按照规定的程序进行。”在一般的实验室建设过程中，对于仪器的期间核查也有相关规定，以下情况都必须进行期间核查：当仪器在运作过程中测量结果出现较大的波动时，或者是经常使用的仪器必须要进行核查；检测数据不符合相关经验；或者对仪器进行相关故障的排查后，还应进行期间核查；工作人员由于没有熟悉的操作流程意识，导致仪器在使用的过程中出现碰撞、损坏，影响设备的测量准确性；当仪器长期处于恶劣的环境中，在一定程度上改变了仪器的原有性能等。

3 材料试验机的期间核查方法

3.1 依照国家检定规程对材料试验机进行核查

此方法的基础主要是依照国家检定规程对材料试验机进行核查，具体流程为：首先应当注重正式核查之前的准备工作，在核查所需条件健全的情况下，利用稳定性能良好的标准测力仪对材料试验机进行核查，核查的标准以测力仪测试后的数值结果作为评定主导标准。在正式的核查中，基于材料试验机核查范围的差异性，应当根据实际核查不表而选取不同的试验力，而为了确保试验力的准确性，可以逐步增加试验力的方式来确认其准确数值，如测50、100、150kN等，为了减少误差，最终开始正式的核查。正式核查中应当在每个核查点至少采集3次核查数据，然后以3次核查数据为基础，对每个点的算术平均值进行计算，进而以平均值来进行材料试验机的判定。此外，在整个期间核查的过程中，标准测力仪应经国家计量部门的检验，以及必须在有效使用期内，否则将会影响到核查的结果[2]。

3.2 核查标准法

试验机的核查标准应具备以下特点：

（1）具备一定的准确度级别，最好选用与核查试验机同等级的测力仪。

（2）有足够的分辨力，能反映核查试验机力值参量显示末位数字的变化。

（3）其计量性能相对核查试验机是稳定的，重复性能要好。目前，国内材料试验机准确度等级多为1级，同时在高校及国防科工领域有部分材料试验机为0.5级。因此，对试验机核查标准可选准确度等级为1.0级的工作测力仪，如测力环、负荷传感器等。根据经济性评估，当核查试验机量程小于1000kN时，可选用工作测力环；当试验机为1000kN及以上时，可选负荷传感器等应变式测力仪。

3.3 内控样核查法

在对材料试验机核查前，必须做好相应的准备工作，选取能达到稳定性要求以及均匀性要求的金属材料，确保每次测量在相同的条件下进行，并保证拉伸试样的一致性，这就是内控样。在相关部门检验完成后，随机抽取不少于20根试样，在确保达到试验要求的前提下，按照国家规定的相关流程来进行试验，并按GB/T15000.3—2008的规定计算，定出内控样的屈服强度ReL，以及伸长率A的内控值及上下限。当置信概率取为95%时，得到内控 样 ReL为 350±10（MPa），Rm 为 420±12（MPa），A为32±3（%）。在进行期间核查时，若选取5支内控样的5次检测结果的平均值与内控样内控值之差落在容许区间，则试验机核查合格，否则核查不合格。

3.4 样品规程核查法

以万能材料试验机为例，通过拉伸试样核查试验机进行测试，其6根同值的样品，从而得出样品的弯曲强度数值、抗拉伸强度数值。通过值数结果的现象，如果结果的标准偏差小于样品的偏差，那么该测试则显示合格，相反则不合格。此外，再以冲击试验机为例，首先参考《摆锤式冲击试验机》中对计量检定流程的规定，对初始位能、回零差、能量损失、试样支座跨距、摆锤刀刃中心线、砧座支承中心之间的偏差进行核查以外，还要采用6根同值的冲击试样进行核查，核查中在冲击之后，计算试验机受冲击后数值的平均值与数值差，同样如果所得结果即核查试样的数值差小于试样的数值差，那么冲击试验机合格，相反则不合格[3]。

4 结语

材料试验机等设备在某些特定的行业应用较多，如冶金行业、桥梁建筑行业等。这样的工程周期比较长，为了确保仪器在使用周期内能够达到行业的测量标准，或者是达到测量结果的可信度，一般会进行期间核查。较多检测实验室的核查技术不成熟，或者是没有相关的条件来支持核查，随着国家不断加大对核查的资金投入，实验室也逐渐完善检测技术，得到了相关资质的认定，实验室进行核查的频率越来越高。核查材料试验机后，实验室工作人员必须处理数据，并进行系统地分析讨论，力求通过期间核查来掌握设备的使用状况，达到确保其试验数据可信度的目的。如果在核查的过程中，发现仪器与标准仪器出现较大的差别，得不出较正确的核查结果，必须按照相关规定进行处理，增加试验数据的可信度。