數顯壓力試驗機檢定方法及過程的討論分析

韋郎

摘要：隨著科學應用技術不斷發展，測量技術要求越來越高，因此測量方法的好壞對保證產品質量有著一定的意義。壓力試驗機在建筑，公路等行業有廣泛的用途和重要意義，試驗機的準確與否直接關系到工程的質量。在檢定試驗機過程中，應嚴格按照規程要求，認真，仔細，確保數據的準確。

關鍵詞：數顯;壓力試驗機;檢定方法;過程;討論

1 檢定方法

1.1 數顯壓力試驗機在通電，打開油泵十分鐘后用標準測力儀進行檢定。用水平儀檢查 試驗機是否水平，檢查油管是否松緊;旋緊回油閥、送油閥，轉動手輪，調節螺桿至適當位 置，留有上升空間;把標準測力儀放入行程盤上，調整好位置，使標準測力儀位于行程盤的 中心，;控制送油閥，按適當的加荷速度，進行預加載試驗，至滿量程，回油，開始檢定; 按規程檢定范圍從量程的 20%至最大試驗力，檢定點不得少于 5 點，并盡可能均勻分布選擇， 一般應與 20%、40%、60%、80%、100%相對應;在接近檢定點附近時必須降低上升速率，慢 慢上升，以便讀書準確;如果試驗機的示值與標準測力儀的示值差值超出規定范圍，則需對 試驗機進行標定;需測量 3 次，以確定試驗機的示值重復性。

1.2 一般使用的試驗機準確度級別為 1 級，按規程的要求配置準確度不低于 0.3 級的標 準測力儀進行量值傳遞;按試驗機的最大量程選用適當的標準測力儀進行檢定。

2 標準測力儀

2.1 數顯標準測力儀裝置主要由顯示儀表、應變片式測力傳感器組成。所謂應變片傳感 器，就是由應變片、彈性元件和某些附件（補償元件、防護罩、接線插座、加載件組成），能 將某種機械量變成電量輸出的器件。

2.2 在小變形條件下，一個彈性元件某一點的應變ε與彈性元件所受的力成正比，也與 彈性的變形成正比。當傳感器受到力 P 的作用時，由于彈性元件表面粘貼有應變片，因為彈 性元件的應變與外力 P 的大小成正比例，故此將應變片接入測量電路中，即可通過測出其輸 出電壓，從而測出力的大小。

2.3 對于傳感器，一般采用差動全橋測量，即將所粘貼的應變片組成橋路，外力 P 引起 傳感器內應變片的變形，導致電橋的不平衡，從而引起傳感器輸出電壓的變化，測出力的大 小。一般來說，傳感器的輸出信號都是非常微弱的，通常只有幾個毫伏，如果我們直接對此 進行測量，是非常困難的，并且不能滿足高精度測量要求。因此必須通過放大器將此微弱信 號放大，放大后為模擬信號，這個模擬信號經過多路開關和 A/D 轉換芯片轉變為數字信號， 然后進行數據處理。

3 檢定過程

3.1 測量方法

依據 JJG 139-2014《拉力、壓力和萬能試驗機》檢定規程。

3.2 環境條件

檢定時室溫要求在（10-35）℃之間，相對濕度不大于 80%，溫度變化不大于 2℃。

3.3 測量標準

標準測力儀，水平儀，秒表，同軸度檢具及其它通用檢具。

3.4 測量過程數據處理

啟動試驗機，在工作臺上安放標準測力儀，預壓標準測力儀，平穩加載檢定;記錄數據， 重復檢定 3 次。 以試驗機顯示裝置為依據，在標準測力儀上讀數;示值相對誤差，示值重復性相對誤差 按下式計算：

4 檢定數顯壓力試驗機的注意事項

4.1 在檢定試驗機，手動加載控制油閥時應注意控制加荷速度;如果速率上升過快，力 值變化大，不利于讀數;甚至超過最大量程，損壞試驗機或標準測力儀。

4.2 因外力引起試驗機不水平，檢定前用水平儀調整至水平;檢定前必須進行檢查，油 罐內的油是否加滿，油管接頭是否松動，以防漏油，影響試驗機的正常工作。

4.3 同時標準測力儀和顯示儀表應當配套使用，顯示儀表內參數不可隨意更換，做好日 常維護保養工作;認真進行期間核查比對，標準測力儀和顯示儀表應定期檢定，確保量值傳 遞的準確可靠。

5 技術層面上應注意的問題

第一，在對試驗機示值進行標定時，對說明書的閱讀是 非常關鍵的，不能一上來就進行操作，一定要根據設備數顯 部分說明書中的程序一步一步來，切勿隨意更改操作步驟。 標定由計量部門進行，用戶不得隨意操作。 第二，第一個點的標定非常關鍵，由于摩擦力的存在，示 值會受到影響。 摩擦力通常產生在油缸上升過程中，因此油 缸上升過程中不要進行標定，等上升到試驗機上壓板與標準 測力計馬上要碰到的時候，才可以將“確認”鍵按下。 接下來 就是標定第二個點，在這過程中，對加荷速度的掌握非常關 鍵，不能太快了，太快，這兩個點就很難標清楚了。 需要另外 說明的是，加荷這個動作操作分為手動和自動兩種，前者對 速度的要求是等到末位數字逐漸變化，后者可以將速度進行 預先設定，比如 0. 3kN/ s，并根據標準測力計的讀數及時按下 “確認”鍵（空格鍵），如 300kN 的試驗機，它的第一個標定點 是 30kN，第二個是 50kN，而相應的允許誤差是 0. 3kN 和 0. 5kN，如加荷速度稍快，這兩個點很難標定準確。 第三，修正標定往往發生在試驗機檢定示值超差的時 候，經多次標定后還是不合格，但超差的數值比較穩固，所以 在標定時只需對照標準測力計在該點加上或者減去這個固 定值就可以了。 例如：對 50kN、100kN、150kN、200kN、300kN 這 5 個點進行多次標定后，示值仍然基本固定，每次為 48kN、 98kN、148kN、198kN、298kN。 這時，可在標定時將標準測力計 在這幾點上的讀數相應地減去 2kN 后再按“確認”鍵，這樣就 修正了原試驗機 - 2kN 的固定誤差，從而使該試驗機檢定達 到了合格范圍。 第四，部分數顯式試驗機開始標定的信號是特殊的，開 始標定的信號決不僅僅認為是顯示屏開始顯示標定值了就 開始的，而是在一個一個地按了“確認”鍵之后，方可開始對 每個標定點進行標定操作，因此這一點要記清楚了，以免浪 費時間和功夫。 第五，有時候會遇到用模擬值進行標定的試驗機，操作 前一定要保存記錄下原始模擬值，這樣最后進行恢復的時候 也很容易。 第六，有的試驗機需要借用調節電位器來進行示值修 正，需要對以下的參數非常關注，因為這些參數在后續的使 用中起到了非常關鍵的作用：每個型號電位器所對應的力值 檔位、旋轉的方向和角度，這些參數可以用作以后的調節。 第七，由于季節的原因，試驗機對油品的型號也有特殊 的要求，季節變換了，油品的型號也要隨之進行更改，通常來 說，夏季用 40 號機械油，冬季用 30 號機械油。 夏季的時候， 夏季試驗機因油品的黏度過低而達不到最大壓力時，可在所 用油品中加入部分潔凈的柴機油，以增加油品的黏度。 第八，當試驗機為手動送油時，不需要很多人共同來操 作，一個人來按“確認”鍵就可以了，人多了反而會影響判斷， 沒法使標定操作與標準測力計讀取數值點同步。 第九，遇到有些試驗機發生檢定前后示值變化比較大， 這種情況的發生是不正常的，一般采取的措施就是檢定完成 后對試驗機進行一次斷電，之后通電重新再檢定一遍，看看 斷電是否會帶來變化，如果變化了，則判定斷電對示值是有 影響的。

6 結論

壓力試驗機也叫做數顯式電子壓力試驗機，主要適用于混凝土、磚塊及石料等材料的抗壓強度實驗，也可以用于橡膠、塑料、電線電纜等其他材料的各種物理機械性能測試。在這一類型的試驗機檢定過程中，不同程度的暴露出一些各個方面存在的一些問題。本文分析壓力試驗機的檢定方法，并對檢定過程中存在的問題進行論述，以指導這一類型試驗機的檢定工作。

參考文獻：

[1]李亨奕. 數顯壓力試驗機檢定方法及過程的討論分析[J]. 城市建設理論研究：電子版， 2013（22）.

[2]白昊. 數顯式壓力（萬能）試驗相檢定中應注意的問題[J]. 科學時代， 2011（9）：138-139.

[3]夏桂林. 數顯式壓力試驗機檢定中的問題與對策探索[J]. 產業與科技論壇， 2015（11）：53-54.

[4]劉凱. 壓力試驗機改造應注意的問題[J]. 上海計量測試， 2012（6）：48-48.