数显压力试验机检定方法及过程的讨论分析

韦郎

摘要：随着科学应用技术不断发展，测量技术要求越来越高，因此测量方法的好坏对保证产品质量有着一定的意义。压力试验机在建筑，公路等行业有广泛的用途和重要意义，试验机的准确与否直接关系到工程的质量。在检定试验机过程中，应严格按照规程要求，认真，仔细，确保数据的准确。

关键词：数显;压力试验机;检定方法;过程;讨论

1 检定方法

1.1 数显压力试验机在通电，打开油泵十分钟后用标准测力仪进行检定。用水平仪检查 试验机是否水平，检查油管是否松紧;旋紧回油阀、送油阀，转动手轮，调节螺杆至适当位 置，留有上升空间;把标准测力仪放入行程盘上，调整好位置，使标準测力仪位于行程盘的 中心，;控制送油阀，按适当的加荷速度，进行预加载试验，至满量程，回油，开始检定; 按规程检定范围从量程的 20%至最大试验力，检定点不得少于 5 点，并尽可能均匀分布选择， 一般应与 20%、40%、60%、80%、100%相对应;在接近检定点附近时必须降低上升速率，慢 慢上升，以便读书准确;如果试验机的示值与标准测力仪的示值差值超出规定范围，则需对 试验机进行标定;需测量 3 次，以确定试验机的示值重复性。

1.2 一般使用的试验机准确度级别为 1 级，按规程的要求配置准确度不低于 0.3 级的标 准测力仪进行量值传递;按试验机的最大量程选用适当的标准测力仪进行检定。

2 标准测力仪

2.1 数显标准测力仪装置主要由显示仪表、应变片式测力传感器组成。所谓应变片传感 器，就是由应变片、弹性元件和某些附件（补偿元件、防护罩、接线插座、加载件组成），能 将某种机械量变成电量输出的器件。

2.2 在小变形条件下，一个弹性元件某一点的应变ε与弹性元件所受的力成正比，也与 弹性的变形成正比。当传感器受到力 P 的作用时，由于弹性元件表面粘贴有应变片，因为弹 性元件的应变与外力 P 的大小成正比例，故此将应变片接入测量电路中，即可通过测出其输 出电压，从而测出力的大小。

2.3 对于传感器，一般采用差动全桥测量，即将所粘贴的应变片组成桥路，外力 P 引起 传感器内应变片的变形，导致电桥的不平衡，从而引起传感器输出电压的变化，测出力的大 小。一般来说，传感器的输出信号都是非常微弱的，通常只有几个毫伏，如果我们直接对此 进行测量，是非常困难的，并且不能满足高精度测量要求。因此必须通过放大器将此微弱信 号放大，放大后为模拟信号，这个模拟信号经过多路开关和 A/D 转换芯片转变为数字信号， 然后进行数据处理。

3 检定过程

3.1 测量方法

依据 JJG 139-2014《拉力、压力和万能试验机》检定规程。

3.2 环境条件

检定时室温要求在（10-35）℃之间，相对湿度不大于 80%，温度变化不大于 2℃。

3.3 测量标准

标准测力仪，水平仪，秒表，同轴度检具及其它通用检具。

3.4 测量过程数据处理

启动试验机，在工作台上安放标准测力仪，预压标准测力仪，平稳加载检定;记录数据， 重复检定 3 次。 以试验机显示装置为依据，在标准测力仪上读数;示值相对误差，示值重复性相对误差 按下式计算：

4 检定数显压力试验机的注意事项

4.1 在检定试验机，手动加载控制油阀时应注意控制加荷速度;如果速率上升过快，力 值变化大，不利于读数;甚至超过最大量程，损坏试验机或标准测力仪。

4.2 因外力引起试验机不水平，检定前用水平仪调整至水平;检定前必须进行检查，油 罐内的油是否加满，油管接头是否松动，以防漏油，影响试验机的正常工作。

4.3 同时标准测力仪和显示仪表应当配套使用，显示仪表内参数不可随意更换，做好日 常维护保养工作;认真进行期间核查比对，标准测力仪和显示仪表应定期检定，确保量值传 递的准确可靠。

5 技术层面上应注意的问题

第一，在对试验机示值进行标定时，对说明书的阅读是 非常关键的，不能一上来就进行操作，一定要根据设备数显 部分说明书中的程序一步一步来，切勿随意更改操作步骤。 标定由计量部门进行，用户不得随意操作。 第二，第一个点的标定非常关键，由于摩擦力的存在，示 值会受到影响。 摩擦力通常产生在油缸上升过程中，因此油 缸上升过程中不要进行标定，等上升到试验机上压板与标准 测力计马上要碰到的时候，才可以将“确认”键按下。 接下来 就是标定第二个点，在这过程中，对加荷速度的掌握非常关 键，不能太快了，太快，这两个点就很难标清楚了。 需要另外 说明的是，加荷这个动作操作分为手动和自动两种，前者对 速度的要求是等到末位数字逐渐变化，后者可以将速度进行 预先设定，比如 0. 3kN/ s，并根据标准测力计的读数及时按下 “确认”键（空格键），如 300kN 的试验机，它的第一个标定点 是 30kN，第二个是 50kN，而相应的允许误差是 0. 3kN 和 0. 5kN，如加荷速度稍快，这两个点很难标定准确。 第三，修正标定往往发生在试验机检定示值超差的时 候，经多次标定后还是不合格，但超差的数值比较稳固，所以 在标定时只需对照标准测力计在该点加上或者减去这个固 定值就可以了。 例如：对 50kN、100kN、150kN、200kN、300kN 这 5 个点进行多次标定后，示值仍然基本固定，每次为 48kN、 98kN、148kN、198kN、298kN。 这时，可在标定时将标准测力计 在这几点上的读数相应地减去 2kN 后再按“确认”键，这样就 修正了原试验机 - 2kN 的固定误差，从而使该试验机检定达 到了合格范围。 第四，部分数显式试验机开始标定的信号是特殊的，开 始标定的信号决不仅仅认为是显示屏开始显示标定值了就 开始的，而是在一个一个地按了“确认”键之后，方可开始对 每个标定点进行标定操作，因此这一点要记清楚了，以免浪 费时间和功夫。 第五，有时候会遇到用模拟值进行标定的试验机，操作 前一定要保存记录下原始模拟值，这样最后进行恢复的时候 也很容易。 第六，有的试验机需要借用调节电位器来进行示值修 正，需要对以下的参数非常关注，因为这些参数在后续的使 用中起到了非常关键的作用：每个型号电位器所对应的力值 档位、旋转的方向和角度，这些参数可以用作以后的调节。 第七，由于季节的原因，试验机对油品的型号也有特殊 的要求，季节变换了，油品的型号也要随之进行更改，通常来 说，夏季用 40 号机械油，冬季用 30 号机械油。 夏季的时候， 夏季试验机因油品的黏度过低而达不到最大压力时，可在所 用油品中加入部分洁净的柴机油，以增加油品的黏度。 第八，当试验机为手动送油时，不需要很多人共同来操 作，一个人来按“确认”键就可以了，人多了反而会影响判断， 没法使标定操作与标准测力计读取数值点同步。 第九，遇到有些试验机发生检定前后示值变化比较大， 这种情况的发生是不正常的，一般采取的措施就是检定完成 后对试验机进行一次断电，之后通电重新再检定一遍，看看 断电是否会带来变化，如果变化了，则判定断电对示值是有 影响的。

6 结论

压力试验机也叫做数显式电子压力试验机，主要适用于混凝土、砖块及石料等材料的抗压强度实验，也可以用于橡胶、塑料、电线电缆等其他材料的各种物理机械性能测试。在这一类型的试验机检定过程中，不同程度的暴露出一些各个方面存在的一些问题。本文分析压力试验机的检定方法，并对检定过程中存在的问题进行论述，以指导这一类型试验机的检定工作。

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