摘要：
電子萬能試驗機在材料力學(xué)性能的檢測方面正發(fā)揮著越來越重要的作用。本論文在介紹了電子
萬能試驗機的校準(zhǔn)過程中的具體問題進行分析討論，給出了具體的解決方法，最后分析了電子萬能
試驗機的校準(zhǔn)技術(shù)前景，對于進一步提高電子萬能試驗機的校準(zhǔn)水平具有一定的借鑒意義。
1、引言
電子萬能試驗機的校準(zhǔn) 與試驗機新技術(shù)的發(fā)展以及試驗機上力學(xué)性能試驗手段的增加密切相關(guān)，但其校準(zhǔn)存在者諸多尚未固化的方法和需要解決的問題。如小于5KN時的同軸度的校準(zhǔn)問題，可操作性不強，小力值拉向檢定時，工裝接頭在標(biāo)定和檢定過程的影響（包括材料和形狀等問題），電子萬能試驗機配套的大變形引申計的校準(zhǔn)，以及電子式萬能試驗機的數(shù)字化測控系統(tǒng)的校準(zhǔn)等等，這些都是電子式萬能試驗機在校準(zhǔn)過程中所暴露出來的急需解決的問題，因此本論文將主要 對電子式萬能試驗機校準(zhǔn)中的實際問題進行分析。找出合適的解決方法。以期和同行分享。
2、電子萬能試驗機校準(zhǔn)中的問題
2.1加荷載速度對校準(zhǔn)示值影響較大的問題
試驗機進行拉，壓向校準(zhǔn)時，由于使用計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行試驗力的閉環(huán)控制 橫梁速度設(shè)定較快，且停機后仍有慣性影響，致使測量值不易停在所要求的校準(zhǔn)點上。且存在回程而無法讀取準(zhǔn)確校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，在電子萬能試驗機的檢定過程中，就會出現(xiàn)過沖讀數(shù)和進程中帶有回程讀數(shù)的錯誤校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，所以，在重復(fù)3次的校準(zhǔn) 過程中，記錄的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)就會差異較大。在校準(zhǔn)過程中需要注意的是，在
拉力試驗機的檢定過程中。一定要做到緩慢勻速加荷，使度盤指針緩慢靜止在所要求的檢定點上 。立即讀數(shù)?；蛘咴O(shè)定足夠小的速度在到達檢定點瞬間讀取數(shù)值，才能排除拉力試驗機檢定過程中由于加荷速度的影響而產(chǎn)生檢測數(shù)據(jù)差異，加荷速度的準(zhǔn)確度也是需要檢定的重要標(biāo)準(zhǔn)。
2.2引申計檢定和使用中應(yīng)變誤差較大的問題
存在金屬材料屈服強度測試中，目前廣泛使用電子引申計測量試樣變形。當(dāng)試樣上引伸計標(biāo)距變化達到規(guī)定的變形百分比時，測量計算與之對應(yīng)的強度。變形測量即引伸計的準(zhǔn)確性會對強度的試驗結(jié)果產(chǎn)生一定影響，引申計工作狀態(tài)不良可以使拉伸力、變形曲線出現(xiàn)異常，對試驗機的實際結(jié)果有時會呈現(xiàn)較大的誤差，這一問題的產(chǎn)生，大致有以下幾個原因。
（1）引伸計初始安裝狀態(tài)
對引伸計進行檢定時，引伸計安裝方向一定與測試使用的安裝方向一致，操作 方式和要點要一致，這就需要檢定員和使用者之間進行充分的交流和溝通
（2）引伸計刀口保護
刀刃軸尖等結(jié)構(gòu)不應(yīng)有明顯磨損，因為這些部分對引伸計標(biāo)距的影響 較大，刀刃 損壞時要及時更換。重新檢定，校準(zhǔn)。
（3）試樣夾緊時附加載荷的影響
在電子萬能試驗機上進行拉伸試驗時，需要注意不要將夾具的過緊。否則夾具會對試樣施加一個載荷。如果使用的引伸計產(chǎn)生變形。引伸計的標(biāo)距也隨之變化，當(dāng)拉伸開始 后，載荷達到零時，引伸計的標(biāo)距早已不為零通過設(shè)定在零負(fù)條件下裝夾試樣，就可以保護引伸計不受非意愿動作影響。又因為個別試驗放的需要，所以試驗機配接引申計的回程示值也可為引伸計的必檢項目。
（4）引伸計的分段檢定
分范圍，分量程 檢定引伸計是引伸計規(guī)程新增加的檢定方式，是一種更接近實際使用需要的方法，但也要綜合考慮標(biāo)準(zhǔn)的實際情況，零點漂移的分辨力等問題，不能盲目劃分檢定范圍，還應(yīng)允許對引伸計的每一個檢定范圍分別定級。
2.3試驗機中同軸度檢定可操作性不強的問題
拉力試驗在使用中由于夾持一些輕小細(xì)的材料。故同軸度差一些也不容易被發(fā)現(xiàn)，但在計量檢定 時同軸度影響則比交明顯，如果試驗機上下夾頭的同軸度不符合檢測標(biāo)準(zhǔn)的要求，再加上計量檢定人員操作時安裝位置不準(zhǔn)確，都會產(chǎn)生由于同軸度影響而造成檢測數(shù)據(jù)的差異。解決這一問題的措施是：要求計量檢測人員在檢定拉力試驗時，或更換上下夾頭后必須對上下夾頭的同軸度進行檢定測量，同時在拉力試驗機 檢定過程中，把所使用的計量標(biāo)準(zhǔn)器同拉力試驗機上下夾頭連接成同軸狀態(tài)，這樣得到的加測數(shù)據(jù)才能準(zhǔn)確可靠。
電子萬能試驗機施加 試驗力時 上下夾頭的中心線與試驗機拉力軸線應(yīng)同軸，而在實際測量中發(fā)現(xiàn)兩者不能完全重合，由于這種現(xiàn)在的存在使得試樣在受軸向拉力時，要受到一側(cè)向力和一個附加力矩的影響，，使得試樣的受力狀態(tài)發(fā)生改變，這便是
材料試驗機的同軸度對試樣所受到的正應(yīng)力的影響 。為了減小試驗的誤差，在試驗前應(yīng)當(dāng)采取必要的檢測儀器或檢測手段，確保試驗機的上下夾頭的中心線與試驗機拉力軸線同軸，以減小同軸度偏差所帶來的試樣正應(yīng)力試驗值與真實值之間的誤差。
但是對于加載到試樣上的 外力小于5KN的負(fù)荷而言，基于以上原因，鉛垂法并不是在受力情況下檢定同軸度，并且可操作性較低，筆者認(rèn)為還是應(yīng)變方式更為合適，試驗機的上下夾頭的中心線與試驗機拉力軸線的同軸度相對檢定要困難些，可操作性低，這是因為外加載荷較小，及時已經(jīng)固定好的試樣，在調(diào)整軸線的過程中也很容易發(fā)生偏移，或是將試樣夾到已經(jīng) 調(diào)整好同軸度的試驗機的過程中而又使用同軸度發(fā)生了改變，解決這個問題有兩個方法，一是改進試驗機的測控系統(tǒng)，通過電子測控系統(tǒng)實現(xiàn)試驗機上下夾頭的中心線的校準(zhǔn)，確保與試驗機拉力軸線同軸。但改進試驗機的電子測控系統(tǒng)一般成本較高，因此第二種方法用的較多，即借助外力固定裝置，在加載試樣和外力小負(fù)荷載荷之前，就采用外力緊固裝置將試驗機的上下夾頭固定到相應(yīng)的位置上，確保上下夾頭的中心線與試驗機拉力軸線同軸，之后在進行試樣的力學(xué)性能試驗，這樣可以大大減小試驗結(jié)果的誤差。
2.4國內(nèi)引伸計法，應(yīng)變片法在同軸度檢定中存在的問題
引伸計法 在國內(nèi)同軸檢定中使用較多該方法存在的不足是測出的結(jié)果不一定式最大同軸度，由于引伸計測量的是標(biāo)準(zhǔn)檢驗 棒的垂直方向上的變形，引伸計的裝卡是人為隨機的，很難和好安裝在標(biāo)注試棒的最大變形的位置上。而且其中還可能產(chǎn)生彎曲應(yīng)變其次是它不能確定偏心方向，也就是無法直觀的指導(dǎo)試驗機的校正。
國內(nèi)有些應(yīng)變片法在標(biāo)準(zhǔn)試樣上取一個截面貼4個應(yīng)變片法測量力同軸度，不能準(zhǔn)確測量有彎曲應(yīng)變情況下各段試樣的應(yīng)變量的實際情況，而美國標(biāo)準(zhǔn)ASTMEJ1012和GE-400規(guī)范，分別采用在效驗棒上取兩個截面粘貼8片和三個截面粘貼9片應(yīng)變片來測量同軸度，測量結(jié)果的準(zhǔn)確度更接近真值結(jié)果更可信。
2.5電子萬能試驗機準(zhǔn)確度級別的確定問題
電子萬能試驗機的準(zhǔn)確級別0.5級1級和2級三個級別，而配接引伸計級別為0，2級0.5級1級和2級四個級別，對于電子萬能試驗機來說準(zhǔn)確度級別并不匹配，電子式萬能試驗機配接的引伸計級別僅僅式參照了JJG762-2007引伸計檢定規(guī)程中的引伸計等級確定方法，缺乏從整體上確定電子萬能試驗機級別的判定，就試驗方法方式而言 ，還是需要對電子式萬能試驗機整體上確定級別在進行 實際試驗方法的應(yīng)有的。
3、電子萬能試驗機軟件校準(zhǔn)的問題
萬能 試驗機計算機目前僅有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)評定方法伴隨試驗方法的多樣性和試驗機軟件的參差不齊，從根本上通過評測來反映試驗機的軟件系統(tǒng)顯得極為重要。
試驗機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)根據(jù)JJF1103-2003萬能試驗計算居數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)評定校準(zhǔn)規(guī)范進行校準(zhǔn)，目前采用比對試驗的方式測定 計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，將萬能試驗機的計算機采集系統(tǒng)所獲得的基本數(shù)據(jù)，導(dǎo)出數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)試樣之間的比對。在材料的拉伸試驗中，一般采用圓形截面試樣，利用試驗機以控制的速率向試樣施加拉力，并測量試樣拉伸過程中力和變形，測量中將標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣夾持在萬能試驗夾具上，計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)根據(jù)試驗進程進行記錄。試驗結(jié)束后，將計算及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣給定的數(shù)據(jù)進行比對，此方法采用標(biāo)準(zhǔn)試樣也僅僅用于校準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其朔源和穩(wěn)定性的保證還存在需要解決的問題。
隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，軟件評測已經(jīng)不存在技術(shù)問題。電子萬能試驗機計算機的軟件評測方法急需規(guī)范和統(tǒng)一。
4、結(jié)語
電子萬能試驗機校準(zhǔn) 技術(shù)的發(fā)展也是試驗機校準(zhǔn)技術(shù)發(fā)展的一個縮影，但現(xiàn)有的試驗機校準(zhǔn)存在規(guī)程繁多，相互交叉，方法相近等問題急需統(tǒng)一規(guī)范，伴隨計量測試技術(shù)的發(fā)展對試驗機校準(zhǔn)技術(shù)認(rèn)識的不斷提高，試驗機的校準(zhǔn)方法統(tǒng)一和規(guī)范將為試驗機量值的準(zhǔn)確和統(tǒng)一提供更加有力的保障。
本文重點分析了在電子萬能試驗機校準(zhǔn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的技術(shù)問題。并根據(jù)實際經(jīng)驗，給出了相應(yīng)具體的建議和對策，對于進一步提高電子萬能試驗機的校準(zhǔn)技術(shù)水平在理論和實踐上均具有一定的實際意義。
