試驗機橫梁移動速度的測量標準對比分析

孫欽密 趙偉明 李海濱

摘 要：本文通過對電子式萬能試驗機橫梁移動速度采用兩種不同測量標準進行測量的對比分析，找出影響測量結果的不確定度因素并將其進行適度量化，從而發現采用不同標準器的不同測量方式的差別，用以明確對試驗機橫梁移動速度參數的測量標準器選擇的合理性以及測量過程的可靠性。

關鍵詞： 實現，測量，不確定度，差別

DOI編碼：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

電子式萬能試驗機在金屬材料及非金屬材料的各項力學性能測試試驗中應用廣泛，具有強大的數據分析和處理功能，適用于最大試驗力在1 MN以下的對材料進行剪切、壓縮、拉伸、彎曲等和力學性能試驗[1]。

橫梁移動速度是電子式萬能試驗機的性能指標之一，該指標也是規程規定的檢定項目[2]，而延伸到材料試驗時的拉伸試驗速率對材料性能的測試有明確的不可忽視的影響[3-4]，必須對其進行準確的測量，為材料試驗的準確提供保障。按照 JJG 475-2008，其相對誤差分別為±0.5%、±1%和±2%[5-6]。目前規程JJG 475-2008采用的標準器是秒表和相應的百分表、千分表或鋼直尺分別測量時間和位移，然后計算橫梁的移動速度，這種分開兩個參數測量并計算結果的方法一般測量的是移動距離內的平均速度，但是難以測量試驗機橫梁的瞬時移動速度。因此有相關的新設備如位移速度檢定儀在應用[7]，這種設備可以直接測量試驗機橫梁的移動速度，其速度的測量最大允許誤差分別為±0.1%、±0.3%等。那么，采用這兩種不同的標準器的不同方式是否有相同的測量效果，是否都能滿足量值傳遞的需求，需要通過對相應的測量結果進行分析來對比確定，我們可以從兩種形式的測量結果的不確定度的評定進行分析對比。

1 測量過程

3 結 語

由JJG 475-2008電子式萬能試驗機檢定規程知，1級試驗機的試驗機橫梁移動速度示值誤差的絕對值為1%，而測量結果的不確定度均小于示值誤差，且測量不確定度遠小示值誤差的三分之一，因此對于1級及以下的電子式萬能試驗機，兩種方法的選擇都適用于做標準器，而用檢定儀做標準器使得移動速度參數的測量更為方便快捷。對于0.3%的檢定儀來說，其測量結果的不確定度分析結果稍大于要求的示值誤差的三分之一，其檢測1級的電子式萬能試驗機就會存在結果判定的中間區域，比較難于判斷是否合適，但對檢測2級的子式萬能試驗機比較合適，因此面對不同級別的電子式萬能試驗機，選擇檢定儀的時候應該有所對應。

但是選用檢定儀做標準器來檢定試驗機棟梁的移動速度有其本身的優勢，就是可以實時監控試驗機棟梁的移動狀態，可以顯示移動的瞬時速度，對萬能試驗機的綜合評價帶來更直觀的參考。

參考文獻

[1]余深務.材料試驗機的檢定檢測[J].科技創新與應用，2012（30）：91.

[2]電子式萬能試驗機檢定規程：JJG 475-2008[S].北京：中國質檢出版社，2008.

[3]陳軍，劉攀，藍秀瓊，等.試驗速率對連續屈服材料拉伸性能的影響[J].四川兵工學報，2014，35（12）：126-129+142.

[4]董強，宰紹峰，孫建林，等. GB/T 228.1-2010中的拉伸試驗速率及其控制[J].理化檢驗（物理分冊），2011，47（12）：774-781.

[5]李萬升，胡剛，趙玉成，等.關于《電子式萬能試驗機》檢定規程的修訂[J].中國計量，2009（10）：123-124.

[6]杜燕斌.材料試驗機常用檢測要求和方法[J].上海計量測試，2011，35（6）：38-40.

[7]何建新，毛勤衛.橫梁移動位移和移動速度的創新檢定方法[J].理化檢驗（物理分冊），2010（10）：106-107.

[8]測量不確定度評定與表示：JJF 1059.1-2012[S].北京：中國質檢出版社，2012.

作者簡介

孫欽密，碩士，高級工程師，從事力值、硬度、振動與沖擊、轉速、建筑機械、應力應變、水分測定等的計量，以及技術與質量管理、體系文件維護等工作。

（責任編輯：張瑞洋）