拉力、压力和万能试验机的检定方法初探

陈孚 唐明

吉林市计量测试技术研究院 吉林吉林 132013

拉力、压力和万能试验机主要由测量系统、加力系统和安全保护装置组成，主要利用液压或者机械等形式把力施加在待测材料上，进而获取到待测材料相关的力学参数数据信息。对于拉力、压力和万能试验机而言，其检测结果的准确程度至关重要，直接影响到了试验的最终结果，因此，要针对影响拉力、压力和万能试验机鉴定精度的主要因素，采取有效的检定方法，从而保证试验结果的准确性。由此可见，对拉力、压力和万能试验机的检定方法进行研究具有重要的意义。

1 拉力、压力和万能试验机的工作原理

拉力、压力和万能试验机的主要组成部分包括力传感器、机架、伺服电机、微处理器、丝杠、控制计算机等等。在试验的过程中，将由计算机控制的伺服电机当作力源，把丝杠当作传动部件，并且利用横梁完成加载以及控制过程。拉力、压力和万能试验机的结构简单、在使用过程中没有用到液压油源，易于清洁和维护[1]。

2 影响拉力、压力和万能试验机检定精度的主要因素

影响拉力、压力和万能试验机检定精度的主要因素包括两个。第一，安装的原因。受到多种因素的影响，安装过程中会出现一定的偏差，使得力值的测试方向和具体的工作方向具有偏差，从而导致同轴度超差，使得拉向检定数据与压向检定数据之间的结果不一致；第二，拉力、压力和万能试验机的使用时间过长。当拉力、压力和万能试验机使用超过一年之后，对其外观进行检查可以得知，试验机的夹具夹头位置或者万向节连接的位置存在破损，使得检定的结果不准确。如果在实际的工作过程中忽略了夹具的影响，那么同轴度带来的误差也就被忽略了。

由于拉向以及压向力值的差异性使得不可以利用压向测试数据代替拉向测试结果，为了避免这一问题的发生，可以采取相关的解决措施。首先，要对拉压双向力值进行检定；其次，根据用户的实际需求进行检定，如果压向力值的测试结果超差，能够直接进行标定，然后对拉向力值进行检定；一旦拉向以及压向力值的差异较大，意味着拉向空间存在着某些问题，必须及时的进行检测与调整再进行检定工作。

3 拉力、压力和万能试验机的检定方法

影响测量结果准确性的因素包括测量的重复性、标准测力仪的示值误差、标准测力仪稳定度的误差以及数字式拉力、压力和万能试验机指示设备分辨力引入的误差等等[2]。

拉力、压力和万能试验机通过机械或者液压的方式施加压力，可分为0.5 级、1 级和2 级。在检定的过程中，根据《拉力、压力和万能试验机检定规程》，将标准测力仪或者传感器安装到拉力、压力和万能试验机平台当中，并且利用拉力、压力和万能试验机对标准测力仪施加一定的压力，获得和标准力值相对应的拉力、压力和万能试验机负荷值，重复三次以上过程，并且利用三次测试结果的平均值与标准力值做减法，从而得到此测试点拉力、压力和万能试验机的示值误差。

4 拉力、压力和万能试验机的检定精度控制途径

4.1 设置合理的加荷速度

对于拉力、压力和万能试验机而言，其加荷速度是可以控制的，由于检定过程中力值是通过计算机进行闭环控制的，因此速度对拉力、压力和万能试验机的整体检测效果起到了重要的影响作用。如果拉力、压力和万能试验机的加荷速度较快，一旦停止加载之后，受到传感器滞后等因素的影响，会使得检定结果出现较大的偏差。因此，在利用标准测力仪检定的过程中，为了在最大程度上降低误差带来的不利影响，拉力、压力和万能试验机应该保证加荷速度和其标准测力仪进行测试时的加荷速度相一致。

4.2 设备的预热

拉力、压力和万能试验机具有较多的电子设备，所以在检定之前，需要对拉力、压力和万能试验机的传感器、仪表和标准测力仪等设备进行一定的预热，从而确保测量示值的正确性，最终达到量值溯源的目标。然而在实际的检定过程中，工作人员为了缩短检定的时间一般没有按照相关的规定标准对设备进行预热操作，使得设备和仪器预热不足就开始进行检定工作，这样会极大的增加测量误差，不能保证示值结果的准确性[3]。

4.3 正确安装

在利用拉力、压力和万能试验机进行检定工作之前，需要根据相关的仪器设备安装要求进行安装工作，其中，标准测力仪的对中必须准确、稳定，防止出现倾斜等问题，并且在水平以及垂直的方向上要平衡稳定；各种仪表以及传感器等装置的插件要安装牢固，并且在测试的过程中要保证电子元器件的正常工作，防止出现断电等问题。在检定的时候，受到拉力、压力和万能试验机安装错误或者标准测力仪对中不准确等因素的影响，使得试验机元器件间的摩擦力不断的增加，从而给检定结果的准确性带来不利的影响[4]。

5 结语

本文通过对拉力、压力和万能试验机的检定方法的研究，使我们了解到了，拉力、压力和万能试验机测试结果的准确性对实际的生产与应用有着重要的影响。因此，计量检定工作人员要充分的考虑到检测结果的影响因素，并且及时的解决这些问题，从而确保测量结果的可靠性。可以通过设置合理的加荷速度、设备的预热以及正确安装等控制手段，提高拉力、压力和万能试验机的检定精度，从而保证检定工作的质量及效率。