王琼(延安市产品质量监督检验所,陕西 延安 716000)
浅淡引伸计的自校
王琼(延安市产品质量监督检验所,陕西 延安 716000)
引伸计是测量构件及其他物体两点之间线变形的一种仪器,通常由传感器、放大器和记录器三部分组成。引伸计是感受试件变形的传感器,应变式的引伸计由于原理简单、安装方便,所以目前在市场上广泛使用。一般结构钢机械性能试验不用引伸计,引伸计一般用于屈服强度台阶不明显的材料,比如在做金属拉力试验时如果需要做Rp0.2或Rp0.5强度时就需要引伸计。但是引伸计与试样夹持部分打滑或试验机某些力值传递环节间存在较大的间隙等因素;其次是试验机测控环节的影响;而其又是一个精密仪器,必需轻拿轻放,如在使用期间对其有所磕碰、或是试验人员操作有误;还有就是使用时间过长或很长时间未使用;在这些情况下就需要定期做一个自校或是期间核查。
引伸计;高精度位移标定器;误差
由于引伸计用来测量弹性模量的,且在测量中精度高,但是量程小,所以一般试验机进行拉伸压缩试验都不用引伸计,除非测量弹性模量和要求很高的精度时。引伸计一般用在屈服和屈服之前使用,如在屈服后继续使用会损坏引伸计。一般的差动编码器测位移精度足够,引伸计是用来测量变形部分延伸率的,如果不用引伸计就不能得到应力,应变曲线。
引伸计结构及相关工作原理:引伸计主要由应变片、变形传递杆、弹性元件、限位标距杆、刀刃和夹紧弹簧等结构组成。测量变形时,将引伸计装卡于试件上,刀刃与试件接触而感受两刀刃间距内的伸长,通过变形杆使弹性元件产生应变,应变片将其转换为电阻变化量,再用适当的测量放大电路转换为电压信号。
为了保证引伸计的精度,国家规定定期对其进行计量检定所以,一般采用引伸计标定仪对其进行检定。而综合上面几点因素的影响,我推荐一种自校的方法,可以对引伸计在拉伸试验过程中真实的应变量进行确认,为确认引伸计的使用精度状况提供一些参考。
引伸计校准过程
1外观与质量:引伸计及附件无机械损伤;刀刃及轴尖无明显磨损;指示装置、测量结构无影响测量结果的缺陷。
2显示与输出:电子式引伸计的显示应清晰、完整、稳定,打印结果或绘制的曲线应与显值一致。
3环境条件:温度范围应为23℃±5℃,温度应稳定;不允许有影响结果的空气对流;引伸计和高精度位移标定器应在同一室温放置30min以上,待温度平衡后再进行。
4确认所检定引伸计的准确度级别,以便于结果出来时一一确认是否在同级别的分辨力和示值相对误差范围。还要确认其校准范围、灵敏度、标距和最大变形
5确认高精度位移标定器(以下简称位移标定器)的标距范围,以及高精密微分测头精度示值误差指标量程0.5mm以内≤0.5μm 绝对误差;量程0.5mm以上≤0.10% 逐点相对误差。看其是否达到被检定引伸计的级别的范围。
6引伸计应以常规试验时所使用的位置和方向安装到位移标定器上,并避免由于失去平衡或引伸计任何一部分的变形所产生的误差。
7每个标距测量3次。当引伸计具有多个标距时,应分别对每个标距进行检定。
8当温度已经稳定,检定前使用位移标定器对引伸计至少预加对应于该引伸计检定范围的两次位移。并检查其回零正常后,再给引伸计施加一个很小的负位移后返回到零位,并将引伸计重新调零。
9检定要做3组测量,每组测量一般不少于10个测量点。
10检定结果的处理:下面看一个自校检定结果记录表
校准结果如下:
校准项目 校准结果外观标距误差(%)示值相对误差(%)分辨力(μm)回程误差(%F.S)引伸计及附件无机械损伤;刀刃及轴尖无明显磨损;指示装置、测量结构无影响测量结果的缺陷合格+0.289 0.1_
引伸计校准过程数据:
级数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0检定点(mm)0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000进程1(mm)0.100 0.199 0.300 0.401 0.528 1.000 2.000 2.998 3.996 4.998进程2(mm)0.100 0.200 0.300 0.400 0.528 1.002 1.994 2.998 3.998 4.996进程3(mm)0.100 0.200 0.299 0.401 0.526 1.000 1.998 3.000 3.998 5.000进程平均值(mm)0.1000 0.1997 0.2997 0.4007 0.5273 1.0007 1.9973 2.9987 3.9973 4.9980标准偏差(mm)0.000 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.003 0.001 0.001 0.002平均相对误差(%)0.000 0.289 0.193 0.144 0.219 0.115 0.153 0.039 0.029 0.040重复性误差(%)0.000 0.501 0.333 0.250 0.379 0.199 0.300 0.067 0.050 0.080
[1]JJG 762—2007《引伸计检定规程》
[2]JJF1069—2002《引伸什标定器校准规范》