试验机横梁移动速度的测量标准对比分析

2024-01-31孙钦密赵伟明李海滨

中国标准化 2023年15期

孙钦密赵伟明李海滨

摘要：本文通过对电子式万能试验机横梁移动速度采用两种不同测量标准进行测量的对比分析，找出影响测量结果的不确定度因素并将其进行适度量化，从而发现采用不同标准器的不同测量方式的差别，用以明确对试验机横梁移动速度参数的测量标准器选择的合理性以及测量过程的可靠性。

关键词：实现，测量，不确定度，差别

DOI编码：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

电子式万能试验机在金属材料及非金属材料的各项力学性能测试试验中应用广泛，具有强大的数据分析和处理功能，适用于最大試验力在1 MN以下的对材料进行剪切、压缩、拉伸、弯曲等和力学性能试验[1]。

横梁移动速度是电子式万能试验机的性能指标之一，该指标也是规程规定的检定项目[2]，而延伸到材料试验时的拉伸试验速率对材料性能的测试有明确的不可忽视的影响[3-4]，必须对其进行准确的测量，为材料试验的准确提供保障。按照 JJG 475-2008，其相对误差分别为±0.5%、±1%和±2%[5-6]。目前规程JJG 475-2008采用的标准器是秒表和相应的百分表、千分表或钢直尺分别测量时间和位移，然后计算横梁的移动速度，这种分开两个参数测量并计算结果的方法一般测量的是移动距离内的平均速度，但是难以测量试验机横梁的瞬时移动速度。因此有相关的新设备如位移速度检定仪在应用[7]，这种设备可以直接测量试验机横梁的移动速度，其速度的测量最大允许误差分别为±0.1%、±0.3%等。那么，采用这两种不同的标准器的不同方式是否有相同的测量效果，是否都能满足量值传递的需求，需要通过对相应的测量结果进行分析来对比确定，我们可以从两种形式的测量结果的不确定度的评定进行分析对比。

1 测量过程

3 结语

由JJG 475-2008电子式万能试验机检定规程知，1级试验机的试验机横梁移动速度示值误差的绝对值为1%，而测量结果的不确定度均小于示值误差，且测量不确定度远小示值误差的三分之一，因此对于1级及以下的电子式万能试验机，两种方法的选择都适用于做标准器，而用检定仪做标准器使得移动速度参数的测量更为方便快捷。对于0.3%的检定仪来说，其测量结果的不确定度分析结果稍大于要求的示值误差的三分之一，其检测1级的电子式万能试验机就会存在结果判定的中间区域，比较难于判断是否合适，但对检测2级的子式万能试验机比较合适，因此面对不同级别的电子式万能试验机，选择检定仪的时候应该有所对应。

但是选用检定仪做标准器来检定试验机栋梁的移动速度有其本身的优势，就是可以实时监控试验机栋梁的移动状态，可以显示移动的瞬时速度，对万能试验机的综合评价带来更直观的参考。