電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)檢定的影響因素研究

郭成東

[摘? ? 要]如今，電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)在很多領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用，因此其檢定工作也就有了更為重要的現(xiàn)實(shí)意義?；诖?，本文對(duì)電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的檢定工作進(jìn)行了探討，重點(diǎn)闡述了在檢定工作中的各種影響因素，并針對(duì)這些影響因素，提出了消除其影響的有效措施，以期進(jìn)一步提高設(shè)備的工作效率和質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī);檢定;影響因素

[中圖分類(lèi)號(hào)]TH871 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2020）10–00–03

Study on Influencing Factors of Verification of Electronic Universal Testing Machine

Guo Cheng-dong

[Abstract]Nowadays， electronic universal testing machine has been widely used in many fields， so its verification work has more important practical significance. Based on this， this paper discusses the verification work of electronic universal testing machine， focuses on various influencing factors in the verification work， and puts forward effective measures to eliminate the influence of these factors. In order to further improve the efficiency and quality of equipment.

[Keywords]electronic universal testing machine; verification; influencing factors

在金屬材料的力學(xué)性能測(cè)試工作中，電子式萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)因其具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析能力和數(shù)據(jù)處理能力，在行業(yè)內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的檢測(cè)準(zhǔn)確性是至關(guān)重要的因素，對(duì)此，需要相關(guān)技術(shù)人員按照相應(yīng)操作規(guī)程對(duì)其進(jìn)行檢定，以確保其準(zhǔn)確工作。與此同時(shí)，技術(shù)人員也需要事先對(duì)檢定工作中可能出現(xiàn)的問(wèn)題加以分析并提出解決方案，從而進(jìn)一步提高工作效率和質(zhì)量。

1 電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的工作原理

電子式萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的主要組成部分是機(jī)架、力傳感器、伺服電機(jī)、絲杠、微處理器和控制計(jì)算機(jī)等。在設(shè)備工作過(guò)程中，由伺服電機(jī)提供設(shè)備的動(dòng)力，由絲杠作為傳動(dòng)部件，待測(cè)物品的加載和控制則由移動(dòng)橫梁來(lái)完成。與以往的設(shè)備相比，電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)不需使用液壓油源，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和使用維護(hù)方便等諸多優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，由于有效應(yīng)用了測(cè)力傳感器，實(shí)現(xiàn)了精確控制，因此其測(cè)量準(zhǔn)確度和試驗(yàn)力范圍都得以很大提升[1]。

2 電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)檢定校準(zhǔn)的一般步驟

電子試驗(yàn)機(jī)的檢定內(nèi)容相對(duì)較多，包括外觀性能、移動(dòng)橫梁、保護(hù)裝置和靈敏度等多個(gè)方面，具體來(lái)看，檢定工作中的幾個(gè)重要步驟主要包括以下幾方面的內(nèi)容。

2.1 設(shè)置加荷速度

一般來(lái)說(shuō)，電子式萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的加荷速度并非固定不變，而是要根據(jù)實(shí)際的工作內(nèi)容進(jìn)行靈活調(diào)整。在測(cè)試過(guò)程中，由計(jì)算機(jī)對(duì)力的大小進(jìn)行閉環(huán)控制。在這一過(guò)程中，需要注意速度對(duì)電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)運(yùn)行可能產(chǎn)生的影響。為此在電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)中，切不可急停，以防止檢定工作的結(jié)果受到嚴(yán)重影響。除此之外，在檢定工作中，經(jīng)常會(huì)用到標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀，為了最大程度上降低誤差，就需要確保試驗(yàn)機(jī)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀進(jìn)行溯源時(shí)的加荷速度與試驗(yàn)機(jī)采用的加荷速度盡量相互一致[2]。

2.2 設(shè)備預(yù)熱

當(dāng)前，常見(jiàn)的電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)中普遍包含著大量設(shè)備，并且，設(shè)備當(dāng)中的儀表、試驗(yàn)機(jī)和傳感器等設(shè)備都需要事先進(jìn)行一段時(shí)間的預(yù)熱后才能確保正常運(yùn)轉(zhuǎn)。設(shè)備預(yù)熱的關(guān)鍵作用在于，有效降低測(cè)量數(shù)值可能發(fā)生的誤差，并確保試驗(yàn)機(jī)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀溯源工作的精確度和可靠程度。需要注意的是，在實(shí)際操作過(guò)程中，切不可因?yàn)榭s短工作時(shí)間而不進(jìn)行預(yù)熱工作或減少預(yù)熱時(shí)間。

2.3 設(shè)備安裝與調(diào)試

過(guò)去的大量實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)都表明，如果電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)安裝中忽略了其質(zhì)量管理，就很容易在使用過(guò)程中出現(xiàn)一系列的故障問(wèn)題。對(duì)此，有關(guān)技術(shù)人員必須在電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)檢定工作開(kāi)始之前，嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)程對(duì)相關(guān)的設(shè)備和零件進(jìn)行質(zhì)量管理，確保各個(gè)設(shè)備和零件都不出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，并確保設(shè)備和零件得以規(guī)范安裝。具體來(lái)看，安裝和調(diào)試的過(guò)程中主要應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：首先，確保標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀始終處于垂直狀態(tài)，其偏心率不可超過(guò)5 %，并且，為了防止后期因振動(dòng)等原因?qū)е缕穆什环弦螅€需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀加以有效固定;其次，要固定好各類(lèi)傳感器，并檢查接線位置是否擰緊;最后，在所有零部件安裝完成后，進(jìn)行調(diào)試工作，確保電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)處于正常工作狀態(tài)，可以開(kāi)始正常使用。

2.4 清潔與潤(rùn)滑

在電子式萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的檢定過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)先對(duì)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀上的球頭進(jìn)行調(diào)整，從而有效降低因橫梁傾斜和安裝偏心率偏高而產(chǎn)生的力寄生分量。同時(shí)，檢定人員還需要注意的是，如標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀已經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間工作，則其上的球頭很可能已經(jīng)出現(xiàn)了磨損或變形的情況，這對(duì)于調(diào)解效果有著很大的影響，需要予以重視，并采取措施盡可能降低測(cè)量誤差[3]。此外，為了進(jìn)一步提高檢定結(jié)果的精確度，工作人員在檢定工作開(kāi)始前還需要對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境進(jìn)行清潔，其重點(diǎn)是對(duì)工作臺(tái)面和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀上的球頭進(jìn)行清潔，在清潔過(guò)程中，使用干凈的抹布蘸取少量無(wú)水乙醇并輕輕擦拭，并在球頭和球座中間滴加適量的潤(rùn)滑油，防止球頭摩擦力過(guò)大發(fā)生磨損而影響檢定結(jié)果的精確度。

3 影響電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)檢定精確度的主要因素

3.1 因檢測(cè)環(huán)境而造成的誤差

電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的檢定工作對(duì)所處環(huán)境有著很高的要求，環(huán)境的溫度、濕度、空氣流動(dòng)和物理振動(dòng)情況都對(duì)檢定結(jié)果有著明顯的影響，很可能因?yàn)橐粋€(gè)參數(shù)的微小變化就給檢定結(jié)果帶來(lái)了明顯的誤差。由于檢定結(jié)果直接關(guān)聯(lián)著被檢材料的性能指標(biāo)，一旦誤差出現(xiàn)，則很可能給工程帶來(lái)?yè)p失，顯然，對(duì)于這種問(wèn)題必須引起足夠的重視，并對(duì)可能產(chǎn)生的誤差加以修正。由于這些誤差的因素有著高度的不確定性，因此需要檢定人員在工作中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，掌握這些誤差的特點(diǎn)以及變化趨勢(shì)，確保電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)檢定結(jié)果的準(zhǔn)確。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)檢定設(shè)備導(dǎo)致的誤差

為了提高檢定效果，通常會(huì)使用標(biāo)準(zhǔn)檢定設(shè)備加以檢定和校正，通常這種標(biāo)準(zhǔn)檢定設(shè)備指的是標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀，但實(shí)際上，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀本身就難免存在一定的誤差，而且這個(gè)誤差往往會(huì)在電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的檢定中被顯著放大，進(jìn)而對(duì)試驗(yàn)機(jī)檢定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性帶來(lái)影響。具體來(lái)看，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀在使用過(guò)程中發(fā)生偏離和磨損的情況是導(dǎo)致這種誤差的主要原因。

3.3 檢定方法選擇不當(dāng)?shù)挠绊?/p>

電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的檢定方法并不是一成不變的，而是要根據(jù)不同的種類(lèi)和型號(hào)來(lái)加以選擇。每種檢定方法的誤差特點(diǎn)都各不相同，不配套的檢定方法則會(huì)進(jìn)一步加大誤差值，使得誤差修正的效果大為削弱。由此可見(jiàn)，必須選擇最為適宜的檢定方法。具體來(lái)看，選擇檢定方法前，檢定人員必須先了解待測(cè)試驗(yàn)機(jī)的種類(lèi)、型號(hào)和具體的功能，以此來(lái)選擇最合適的檢定程序和方法。

3.4 檢定人員工作水平導(dǎo)致的影響

檢定人員的工作水平必然各有不同，因此，在檢定工作中，不同人員所獲得的檢定數(shù)據(jù)也必定存在著區(qū)別。由此可見(jiàn)，為了提高檢定水平，就應(yīng)當(dāng)促進(jìn)檢定人員的相互學(xué)習(xí)與交流。

3.5 設(shè)備預(yù)熱不到位的影響

在檢定工作開(kāi)始之前，電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀等設(shè)備均需一定時(shí)間的預(yù)熱才能確保檢定結(jié)果的準(zhǔn)確。但在實(shí)際的檢定工作中，一部分檢定人員往往會(huì)為了減少工作時(shí)間而減少了設(shè)備的預(yù)熱時(shí)間，甚至是跳過(guò)了設(shè)備預(yù)熱這一步驟，使得設(shè)備中的傳感器等部件都無(wú)法在最佳工況下運(yùn)行，這就使得檢定誤差增大，還往往會(huì)出現(xiàn)檢定數(shù)值不穩(wěn)定的情況。

3.6 試驗(yàn)機(jī)不正確安裝的影響

電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的安裝相對(duì)較為復(fù)雜，對(duì)于平衡穩(wěn)固的程度有著很高的要求，無(wú)論是水平方向還是垂直方向，都需要做到平衡穩(wěn)固，并且其內(nèi)部的各個(gè)電子元器件都需要正常工作。但在實(shí)際安裝過(guò)程中，由于一些工作人員的疏忽，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的平衡穩(wěn)固程度難以達(dá)到要求，導(dǎo)致檢定誤差較大的情況發(fā)生。

3.7 上下壓板和球面的清潔工作

在檢定工作中，需要消除側(cè)向力，起著這一作用的工具則是工作臺(tái)上的球頭。在長(zhǎng)期的使用之后，球頭難免會(huì)因外力作用而發(fā)生變形，并且這些變形相對(duì)較為細(xì)微，難以被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。如仍使用這種球頭進(jìn)行檢定，則會(huì)產(chǎn)生檢定誤差。為了解決此問(wèn)題，必須做好對(duì)上下壓板和球頭表面的清理工作。

3.8 試驗(yàn)機(jī)分辨力的影響

電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的型號(hào)不同，對(duì)應(yīng)的分辨力也就隨之有著明顯差異，主要體現(xiàn)在檢定數(shù)據(jù)的可讀位數(shù)上，分辨力的不同，會(huì)導(dǎo)致不確定度分量的出現(xiàn)，這個(gè)分量同樣會(huì)對(duì)檢定結(jié)果帶來(lái)較明顯的影響。

4 防止電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)檢定結(jié)果受到影響的措施

4.1 提高檢定人員的專(zhuān)業(yè)能力

檢定人員應(yīng)當(dāng)主動(dòng)學(xué)習(xí)相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，做到與時(shí)俱進(jìn)，時(shí)刻把握相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的變化，并與其他檢定人員進(jìn)行交流，實(shí)現(xiàn)工作水平的共同提升。在實(shí)際的檢定工作中，應(yīng)當(dāng)做到耐心細(xì)致，熟練掌握多種檢定方法，并將這些方法加以比較和合理應(yīng)用，盡可能縮小檢定誤差，不斷提高檢定工作的精確度。

4.2 定期對(duì)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀進(jìn)行檢定

電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)檢定結(jié)果準(zhǔn)確的重要前提是標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀的正常穩(wěn)定，如果標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀出現(xiàn)磨損，就會(huì)產(chǎn)生誤差，進(jìn)而對(duì)試驗(yàn)機(jī)的檢定結(jié)果產(chǎn)生影響。對(duì)此，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)定期對(duì)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀加以保養(yǎng)維護(hù)，并加以仔細(xì)檢定，檢定合格后方可投入使用。同時(shí)，還要做好對(duì)陳舊設(shè)備的更新迭代[4]。

4.3 做好環(huán)境監(jiān)測(cè)和控制

由于電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)檢定環(huán)境有著相當(dāng)高的要求，因此，在檢定工作開(kāi)始之前，檢定人員應(yīng)當(dāng)先對(duì)檢定環(huán)境進(jìn)行一段時(shí)間的監(jiān)測(cè)，對(duì)環(huán)境的相關(guān)參數(shù)做到了如指掌，如果環(huán)境的溫度或濕度居高不下，則應(yīng)當(dāng)避免在此種環(huán)境下進(jìn)行檢定工作，并選擇其他的合適環(huán)境。

4.4 定期對(duì)電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行保養(yǎng)

電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)檢定合格之后，并不代表著一勞永逸，其定期保養(yǎng)工作同樣重要，保養(yǎng)工作在投入使用前和使用后都要定期進(jìn)行。具體來(lái)看，檢定單位應(yīng)當(dāng)在安裝和校驗(yàn)等一系列環(huán)節(jié)中予以足夠的技術(shù)支持，確保電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)穩(wěn)定可靠，并降低損耗，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

4.5 認(rèn)真做好安裝、預(yù)熱和預(yù)壓等方面的工作

在檢定工作開(kāi)始之前，工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的安裝情況進(jìn)行檢查，確保設(shè)備已經(jīng)穩(wěn)固安裝，且偏心率等參數(shù)都符合要求，而后對(duì)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀和電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)等設(shè)備進(jìn)行通電預(yù)熱，再對(duì)設(shè)備進(jìn)行不少于3次預(yù)壓，最大程度上降低檢定工作中產(chǎn)生隨機(jī)誤差的幾率。

4.6 靈活選擇檢定方法，降低人為誤差的產(chǎn)生幾率

工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)及其配套的操作軟件的型號(hào)種類(lèi)的區(qū)別，來(lái)合理選擇檢定方法，確保檢定方法最為適宜。同時(shí)，工作人員在檢定操作的過(guò)程當(dāng)中，要對(duì)電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的工作速率進(jìn)行合理控制，在方便讀數(shù)的前提下，確保設(shè)備能夠保持同進(jìn)程和同回程方向的運(yùn)行。

5 結(jié)束語(yǔ)

與其他試驗(yàn)類(lèi)似，電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的檢定過(guò)程中，也難免存在著各種影響因素而導(dǎo)致誤差超差，進(jìn)而影響實(shí)際工作質(zhì)量。為此，檢定人員應(yīng)當(dāng)從提升自身的業(yè)務(wù)能力做起，積極采取各種有效措施，盡可能降低影響因素所帶來(lái)的誤差，確保電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的檢定工作有效進(jìn)行，為電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的高效工作提供有力保障。

參考文獻(xiàn)

[1] 文章，滕恒，聶于佳.電子式萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的檢定及故障維修探討[J].儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量，2020（2）：36-37，43.

[2] 盧佳晨.淺析電子式萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的檢定與常見(jiàn)故障排除[J].電子測(cè)試，2019（Z1）：113-114.

[3] 傅樅春，程艷，林燕清.電子式萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)故障診斷與維修[J].設(shè)備管理與維修，2018（16）：56-58.

[4] 吳恩明.電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)測(cè)量結(jié)果影響因素的分析[J].科技展望，2016，26（36）：289.