拉力压力和万能试验材料试验机负荷示值误差测量结果
【万能试验机】万能试验机试验误差原因分析 万能试验机维护和修理保养
【万能试验机】万能试验机试验误差原因分析万能试验机维护和修理保养万能试验机能掌控软件实现自动求取弹性模量、屈服强度、抗拉强度、断裂强度、试样延长率、断面收缩率等常规数据,能自动计算试验过程中任确定点的力、应力、位移等数据结果。
可对各种金属、非金属材料进行拉伸、压缩、弯曲、剪切、低周循环及各种组合波形试验。
那么万能试验机的测量结果误差都由哪些因素影响呢,我们从以下几个方面得出结论。
万能试验机随机误差,即在相同的条件下,对同一参数重复进行多次测量,所得到的测定值也不可能完全相同。
产生原因,在试验过程中,试验机内摩擦力的变化,环境湿度等的变化。
万能试验机系统误差,保持确定数值或者确定规律变化的误差。
系统误差是有规律的,这种规律体现在每一次实在的试验中,找到这种规律,就可以加以修正。
产生原因,电阻应变仪测量应变时,仪器面板上的系数的误差。
万能试验机示值不准,所测得的力值总是偏大或偏小。
过失误差,由于试验工作中的错误,疏忽大意等原因引起的误差。
这种误差是没有规律的,需要反复核对方可避开。
产生原因,万能试验机操作错误,试验人员看错了数字,记录时写错了小数点位置。
万能试验机测量原理,将检验试样放入试验机的夹持装置中,试验机对其施加确定力值后通过同轴度自动检测仪内部的引伸计或者其他变形测量装置测量检验试样所产生的弹性变形从而获得同轴度大小。
测量方法,对于最大试验力大于30kN 的试验机,依据规程要求选择合适的检验试样,使用同轴度测试仪(或其他相应精准度的测量装置)进行检定。
检定时,先将检验试样夹持在夹头上并施加试验机的最大试验力约1%的初始力,调整同轴度测量仪的零点,再施加试验力至最大试验力的4%,施加过程中应注意使用的最大力不应使检验试样产生塑性变形,测量试样相对两侧的弹性变形,在相互垂直的方向上各测量3次。
液压式万能试验机要遵奉并服从的原则液压式万能试验机是试验机中的紧要机型,它的操作和使用也要遵奉并服从几点规定,下面就为大家介绍一下它要遵奉并服从的规定:1、整个系统电缆需实行防鼠咬等防护措施。
拉力、压力和万能试验机测量值的不确定度分析
5 9 “ f F) : 0 — . 1
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二 、数学模型
F — F 式 中: △ —— 试 验机 的 示值误 差 : F — — 测 量值 的算术 平均 值 , k N ; F — — 标 称 力值 , k N,
:
估 计 篆 约 为 。 _ 1 0 , 则 自 由 度 : V F . = 5 0
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消费导: l f J. 2 0 1 5 年1 1 月刊 35 3
器百家争鸣
在船 上 使 用 的数 量 一般 远 超过 铜 管 、 铜 合金 管和 不 锈 钢管 , 所 以着
重讨 论钢 管在船 上 的使 用情况 。
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六 、扩展不确定度
取 包含 因子 : 2 , 则 扩展 不确 定度 为 :
U :k- - - ( △F ’ ) = 2 X 0 . 2 7 = 0 . 5 4 k N
万能材料试验机示值误差与常见故障调整
万能材料试验机示值误差与常见故障调整摘要:万能材料试验机常用于一些材料力学的科研当中。
为了确保科研结果的准确性和成功率,万能材料试验机的正常使用是最首要和最关键的。
本文针对万能材料试验机在运用过程中常出现的示值误差及故障的产生原因,提供了一系列的解决办法,并提出了正确使用万能试验机的建议。
使相关人员了解一些万能试验机示值误差和故障的应对措施。
关键词:万能材料试验机示值误差故障调整一.影响万能试验机示值准确性的因素及处理办法1.1安装不当(1)主体机身安装不当万能材料试验机机身倾斜,会使上下两端的卡盘不对称从而造成活塞与油罐之间的摩擦,另外,上面的卡盘也会和机器其它部位产生摩擦,这种情况一般产生示值误差为正。
处理方法:在油罐外圆两条垂直直径方向,利用高精确度的方形框式尺子对其进行测量并校正,最后要使机身主体与安装台面保持垂直。
(2)测力计安装不正确测力计前后方向没有水平安装,会使摆轴轴承之间的摩擦力加大,左右方向没有水平安装,指示针会在零刻度左右摆动。
这种测力计安装不平的情况会造成负差误差。
处理方法:将高精度的方形框尺子放在横梁处,对机体进行找平。
1.2摩擦力过大(1)工作油罐与工作活塞之间的摩擦力过大油罐内有污垢、腐蚀或液压油粘性高,在未加载时,工作活塞的状态会影响主动针的上升与下降,造成正差误差,而且负荷越小相对误差越大。
(2)其他部位之间的摩擦测力油罐和测力活塞之间、齿轮和齿杆之间的油垢造成摩擦阻力增大,指示针摩擦力大,或者,因齿杆上限位片压的过紧导致的测力活塞皮带受损。
这些情况造成负差误差。
处理方法:打开液压泵,放入干净且粘度较低的液压油,利用液压泵的循环作用清洗油罐,若效果不明显,则需要拆卸清洗,齿轮和齿杆间的污垢可以使用汽油清洗,一些腐蚀的部位可以用砂纸磨光,若活塞皮带受损需更换皮带并调整齿杆上限位片。
1.3读数(测力)机构参数改变常见的万能材料试验机推板与垂直方向之间的角度为23°30’,若推板发生变形或位移使角度改变,则会造成示值误差。
压力、拉力、万能材料试验机
试验机检定或校准结果的测量不确定度评定日照市计量测试所 张守诚一、概述1.1测量依据:JJG139—1999《拉力、压力和万能试验机》。
1.2环境条件:温度:25 ℃; 相对湿度: 68% 。
1.3测量标准:0.3级标准测力仪,测量范围100N ~2000kN 。
1.4测量对象:万能材料试验机,准确度1级,测量范围0~2000kN 。
1.5测量方法:在规定环境条件下,用试验机对标准测力仪施加负荷至测量点。
可得到与标准力值相对应的试验机负荷示值,对每个测量点进行3次测量,以3次示值的算术平均值减去标准力值,即得该测量点试验机的示值误差。
二、数学模型s f f f -=∆式中 f ∆——试验机的示值误差f —-—试验机3次示值的算术平均值 s f —-—标准测力仪上的标准力值三、输入量的标准不确定度评定3.1 输入量f 标准不确定度)(f u 的评定输入量f 标准不确定度)(f u 主要来源于试验机的测量重复性,可以通过连续测量得到测量列,采用A 类方法评定。
选择试验机满量程的50%作为测量点,用(0—2000kN )测力环连续测量10次,得到测量列:1001.1、1000.8、1001.5、1001.9、1002.0、1001.0、1001.5、1001.8、1000.9、1001.0kN平均值 kN f 35.1000=单次实验标准差 kN n f f s i 45.01)(2=--∑=实际测量情况,在重复条件下连续测量3次,以3次测量值的算术平均值作为测量结果,可得到kN s f u 26.03/45.03/)(===相对标准不确定度为%03.0%1001000/26.0)(=⨯=f u e 3.2 输入量s f 标准不确定度)(s f u 的评定输入量s f 标准不确定度)(s f u 主要来源于标准测力仪的不确定度。
可根据检定证书给出的数据来评定,采用B 类方法评定。
检定证书给出标准测力仪的最大允许误差为%3.0±,估计为均匀分布,包含因子3=k%18.03/%3.0)(1==s e f u标准测力仪年度稳定性为%3.0±,估计为均匀分布,包含因子3=k%18.03/%3.0)(2==s e f u标准测力仪检定是用0.03级力标准机检定,力标准机引入不确定度服从均匀分布,包含因子3=k%02.03/%03.0)(3==s f u四、合成标准不确定度的评定4.1灵敏系数数学模型 s f f f -=∆灵敏系数 1/1=∂∆∂=f f c 1/2=∂∆∂=s f f c五、相对扩展不确定度的评定取扩展因子k=2扩展不确定度为%52.0%26.02=⨯=U ,k =2六、测量不确定度的报告与表示应用本标准装置在1000kN 时测量相对扩展不确定度:%52.0%26.02=⨯=U ,k =2。
拉力、压力和万能试验机计量测试
拉力、压力和万能试验机计量测试单位:姓名:1、拉力、压力和万能试验机是以(机械)或(液压)方式施加力值,主要由(加力系统)、(测量系统)、(安全保护装置)等组成,测量材料力学性能参数的试验机。
2、试验机分为(0.5)级、(1)级、(2)级三个级别,对应的示值相对误差分别为(±0.5%)、(±1.0%)、(±2.0%)。
3、当施加的试验力超过试验机最大试验力的(2%~5%)时,安全装置应立即动作,使试验机(停止加力)。
4、试验机应在温度(10~35)℃、湿度不大于(80%RH)的条件下检定。
检定过程中温度波动不大于(2℃)。
5、试验机应至少施加(三)次最大试验力作为(预压)或(预拉)。
6、试验机应至少选择(5)个检定点,一般按最大试验力的(20%)、(40%)、(60%)、(80%)、(100%)均匀分布。
7、试验机工作时噪声声压级应符合以下规定:当最大力值不大于1000kN时不应大于(75dB(A))。
当最大力值大于1000kN时不应大于(80dB(A))。
8、回程相对误差:对于分档试验机:在试验机最大和最小量程上,进行一遍(递增)和(递减)力来检定示值进回程相对误差;对于不分档的试验机:在测量范围的(10%~100%)及测量下限到测量下限(10)倍的范围内各均匀选取(三)点(重合点不重复检定)进行一遍(递增)和(递减)力来检定示值进回程相对误差。
9、经检定合格的试验机发给(检定证书);不合格的试验机发给(检定结果通知书并注明不合格项目)。
10、试验机检定周期不超过(12)个月,对于经调修后合格的试验机检定周期不超过(6)个月。
首次检定中经调修合格的试验机(6)个月后仍按(首次检定);后续检定中经调修合格的试验机(6)个月后按后续检定。
万能材料试验机示值误差的原因分析及调整
万能材料试验机示值误差的原因分析及调整作者:张锐来源:《世界家苑·学术》2017年第11期摘要:本文在不考虑其他因素的影响下,着重探讨了万能材料试验机,由于推板角度(几何参数)的改变而产生的标值误差,并以WE-100等机型为例进行调整说明。
关键词:万能材料试验机:误差;调整万能材料试验机的测力示值误差,一般由检定来确定,当误差超出规定范围时,要进行机构中多数采用正切摆测力原理,检验出的误差包括万能材料试验机本身误差、操作误差以及环境误差,因此,正切摆测力试验机在不考虑其他因素的影响下,笔者着重探讨了改变试验机推板角度(几何参数)而产生的误差。
1 万能材料试验机推板角试验设计对于正切摆测力试验机,通常情况是当误差虽然超出规定范围,但稳定性很好(即变动性小)时;即度盘前段误差较大(即度盘的负荷由小到大)同,但随着负荷增加,试验机示值相对误差绝对值呈线性地减小,到满刻度时,可能趋于零。
这正是由于使用不正常成其他原因造成的推板弯曲、松动等情况而引起的推板设计角(23.5°)的改变,从而破坏了β0=β1的刻度等分条件因而引起试验机示值线性误差(见图1)如果我们不考虑其他参数的变化时,试验机的示值相对误并与推板角有如下关系:…………①(①式见力值与硬度计量手册中册)式中:—示值相对误差β0—推板设计角23.5°β′—推板实际角θ—摆杆扬起角按一般试验机的设计β0=23.5°,θmax=47°,并给出一个推板角度的改变角(β′=-3、-2、-2、1、2、3)代入①式即可出图2,并列表1:2 万能材料试验机示值误差分析根据试验中表1,图2及其红公式①,可以分析出由试验机推板角度改变而引起示值误差的变化规律如下:(1)当推板实际角度等于推板所设计角时(即β′=β0)示值的相对误差 =0.(2)当推板实际角度大于推板设计角时(即β′>β0)示值相对误差向正值增大。
拉力、压力和万能材料试验机负荷示值误差的测量不确定度
即 △ ( 一 ) 10 : 1 × 0 %
D
。
式 中: —— 测力计证书 中的进程标准数 ; D
— —
进程 中测力计三次读数 的算术平均值。
3 方差与传播 系数
依照方差公式
2 数 学模 型
被 检试 验机 的示值相对误差为:
u ) ∑ ( ) x) =
E au t no eU cr it b u eL a dc t nE rr n vlai f h n et nya o t h o dI iai r o t a t n o oi V r e t gU iesl e s na dC mpes nT s n c ie ei ai nv ra T n i n o rsi et gMahn i f n o o i
水化 热增高 , 自收缩加大 ;天然沸石 因其特 殊 的结 构作用。 抗
碱——骨料反应 和抗硫酸盐侵蚀能力很强, 因其 需水性过大 , 但
不 易多 掺 。 体积 混凝 土 掺 入 混 合 材 料 后 , 有 效减 小 混 凝 土 体 大 可 积 内的 温 度 、 小体 积 收 缩 , 高 结 构 密 实度 。 减 提
石灰石、 沸石 、 玄武岩等 。 但这些混合材料大 多因需水性大, 活性
密实, 耐久性差 。 发挥 混合材料 的良好作用必须 以低水胶 比为前 提 以优化组合 、 颗级配、 紧密堆积 的理论为指 导, 以提 高和 改善 混凝土 的工作性和耐久性为 目标, 合理 的加配各种混合材料 , 改
善硅酸盐水泥 中的不稳定 因素.水泥的性能才能符合混凝土 耐
Ab ta th c n b n ail o o t fu c ranyfo i efte sa d r e iea d e io me tee d rn h rc s fv rf ain s rc : a r gv rol c mp nso n etit r m t l、h tn ad d vc n nvrn n,t. u gt epo e so e i to i S s i i c o h nie ltn in a d c mp e so e t g ma hn . hes me t hee emp nt o h n eti t r n lz d a d c luae ,n fteu v ma e so n o rsin tsi c ieAtt a i t s o o s fteu c ranywee a aye n ac ltda d n me
万能材料试验机定期检定中量程误差超标的成因分析
万能材料试验机定期检定中量程误差超标的成因分析摘要:万能材料试压机是一种普遍应用的检测设备,随着技术发展其应用范围越来越广泛,且自身的技术含量也随之提高。
在工程、生产中都会用到万能材料试验机,对金属与非金属材料进行检测,目的是保证材料的基本性质符合生产需求。
而对试验机进行检定的时候会发现,其检测的结果往往会在最大量程上出现误差,经过研究发现是操作与维护方面出现了问题,因此建议在试验机应用与检定中应根据实际情况选择参数与检定措施,保证其结果准确。
关键词:测量参数;检测误差;成因分析;克服方式1 影响万能材料试验机检定因素试验机的参数选择,这是试验机测试中的关键选项,可以决定其对材料检测的最终数据质量。
涉及到的技术参数,以金属检验为例有:1.1 量程这是根据试验材料的拉伸最大极限而选择需要设备的最大载荷。
随着当前传感器技术发达,有效量程也越来越大,但是此时更应注意对试验载荷的选择,应保证其最大量程符合材料的要求才能保证检测准确。
1.2 精度万能检测机的精度通常在1或0.5两个级别,这两种精度从试验机的角度看差异并不大,校验的方法与措施也是一致的。
而且利用传感器所达到的线性度已经具备了较高的准确度,对一般材料选择1级就可以完成检测,并满足精度需求,而对于科学研究或者特殊条件下的检验检测就需要利用0.5级的试验机。
1.3 分辨度选择相应的分辨度是提高测量解析度的重要指标,可以实现对较小分度的测量,可以有效的分辨度与动态检测的过程是矛盾的,要提高分辨度就需要降低动态性能,而宽带降低会导致材料的屈服波动突出,甚至影响检测结果。
因此,在试验机选择中应考虑此项参数。
1.4 速度在试验中应力速率、应变速率、位移速度等都将影响对材料的检测结果,因此应对其进行审核与分析。
1.5 软件选择自动化程度越高其控制软件对检测结果的影响也就越大,人性化、界面质量、操作性能、控制方案等都会影响检测的结果,因此应在试验中合理的选择。
JJG 139-2014 拉力压力和万能试验机
及构件的拉伸、压缩力学性能试验,借助附件,也可用于抗折、弯曲、剪切和剥离试 验等。
4
计量性能要求 试验机的分级
4. 1
试验机分为 O. 5 级、 1 级和 2 级三个级别,其各项技术指标见表 1 至表 3 0
表 1
试验机测力系统的各项技术指标
最大允许值 /%
试验机 级别
示值相对 误差
q
示值重复性 相对误差
外)。
一一因为摆锤测力试验机已经被逐渐淘汰,技术要求中删除了描绘筒记录装置的要
求。随着电子测力方式的应用,增加了零点漂移的要求。
一一鉴于有的试验机在做非金属材料试验时,用移动横梁的位移来表示试样的变 形,因此增加了试验机位移测量的要求。 一二目前一些试验机虽然是开环控制,但也具有变形测量装置,因为 JJG 762 ((引
胶、塑料、纤维等试验机。由于 JJG 475-2008 ((电子万能试验机》适用于具 备闭环控制功能的电子拉力(压力〉试验机的检定,因此具有闭环控制功能的
电子拉力〈压力)试验机的检定按照 JJG 475-2008 ((电子万能试验机》进
行,电液伺服拉力(压力)试验机按照 JJG 1063-2010 ((电液伺服万能试验 机》进行。本规程适用于上述开环控制的试验机(已制定专门规程的试验机除
…围用述量试拉零位变噪用外加测电安量检检检检
范 引 概 通 计 12 3 4计 Ab A bιιιι5
123456123451234
丘丘
HH.
记内
ABC
FLR山
16ιιιι
录录录 附附附
I
JJG 139-2014
引
本规程是对 JJG 139
•
1999 ((拉力、压力和万能试验机》和 JJG 157-2008 ((非金
试验机负荷示值误差测量结果不确定度评估
液压摆锤式压力试验机负荷示值误差测量结果不确定度评估王 鹏(北京市海淀区计量检测所,北京,100083)摘要:根据JJF 1059-1999《测量不确定度评定与表示》国家计量技术规范给出的测量不确定度评估原则,运用JJF 1130-2005《几何量测量设备校准中的不确定度评定指南》国家计量技术规范给出的测量不确定度近似评估思想、不确定度概算技术和不确定度报告编写格式,对液压摆锤式压力试验机负荷示值误差测量过程(测量条件、测量原理、测量方法、测量程序等)进行测量不确定度评估。
关键词:测量不确定度评估; 不确定度概算; 液压摆锤式压力试验机; 负荷示值误差1 引言该评估报告是根据JJF 1130—2005《几何量测量设备校准中的不确定度评定指南》的测量不确定度近似评估思想和格式编写,它以JJG139-1999《拉力、压力和万能试验机》国家计量检定规程的技术要求、测量条件为依据,利用不确定度概算技术对液压摆锤式压力试验机负荷示值误差的测量过程进行评估。
2 概述为验证JJG139-1999《拉力、压力和万能试验机》国家计量检定规程技术要求的合理性,对典型液压摆锤式压力试验机负荷示值误差的测量过程进行测量不确定度评估,确认该规程提出的液压摆锤式压力试验机负荷示值误差的技术要求、测量原理、测量条件、测量方法和测量程序的科学性、可行性、经济性。
3 任务和目标不确定度 3.1 测量任务采用JJG139-1999《拉力、压力和万能试验机》国家计量检定规程确认的技术要求、测量原理、测量条件、测量方法和测量程序,量程为kN 2000,测量最大试验力为kN 400的负荷示值误差。
3.2 目标不确定度根据JJF 1094-2002《测量仪器特性评价》中5.3.1.4规定,液压摆锤式压力试验机负荷示值误差的扩展不确定度U (k =2)与其最大允许误差的绝对值MPEV 之比,应小于或等于1:3,即MPEV31⋅≤U (1)根据式(1)按JJG139-1999《拉力、压力和万能试验机》规程中负荷示值误差技术要求得到与之对应的目标不确定度U T (见表1)。
试论拉力、压力和万能试验机的检定方法
试论拉力、压力和万能试验机的检定方法摘要:在经济的全面带动之下,我国的社会科技水平能力得到了全面的提升,各行各业都朝着智能化的方向发展,在这样的趋势之下,拉力、压力万能试验机也在加入智能化的应用元素,以此满足各个行业所提出的检验验定需求,同时对检定工作的正常稳定进行也会起到一定的促进作用。
保证行业检定标准更加的规范化,同时对于行业规定章程存在的不足,能够进行全面性的修正,以此保证行业的检定标准更加的科学化。
关键词:拉力;万能试验;检定方法;引言:在经济的带动之下,我们对机械强度和测试精度提出了更高的要求标准,开展了一系列的压力拉力试验工作。
压力拉力实验检测过程当中,需要对万能实验机进行全面的鉴定实施,保证万能机能够遵循相关的技术指标进行操作应用,保证技术应用更加的科学合理,对于自身适应范围进行全面的提高,保证能够对环节进行精细化处理,以此取得精准压力、拉力实验结果。
一、拉力、压力和万能试验机具体的检定方法分析当前我国科学技术水平能力实现了全面的提升,对于自身的检验要求标准进行了不断的优化,拉力、压力和万能试验机的检定规定内容也在不断的完善,在进一步的完善过程当中更加的注重适用范围的扩大,延伸到了位移测量和计量测量等核心。
在对规章内容进一步明确和完善的过程中提出了开环控制应用内容,添加出了全新的试验方法。
针对微小材料或者小负荷材料进行检验控制,并提出可靠的数据分析,在闭环控制环节当中能够起到良好的引导作用。
随着各种技术应用更加的全面,淘汰了摆锤测力试验方法,并且在检定方法中剔除了记录保存装置,增设了零点漂移记录功能,这样能够进一步满足电子测试要求。
除此之外,我们在对非金属材料进行压力和拉力的实验检测过程中,主要是采用横梁移动的方式,对检测材料的变形情况进行判定,所以在新的检定方法运用的过程中加入了位置定位内容。
在保持原有试验压力不变的情况下,对于外在的受力情况进行充分的分类。
同时也会根据材料自身电阻要求,在实验中根据实际情况设定材料本身需要的电阻环境。
非金属拉力、压力和万能试验机负荷示值误差测量结果的不确定度评定
非金属拉力、压力和万能试验机负荷示值误差测量结果的不确
定度评定
艾尔肯·买买提
【期刊名称】《计量与测试技术》
【年(卷),期】2007(034)009
【摘要】本文阐述了非金属拉力、压力和万能试验机负荷示值误差测量结果的不确定度评定过程中应采用的方法和步骤.
【总页数】2页(P52-53)
【作者】艾尔肯·买买提
【作者单位】新疆和田地区计量检定所,新疆,和田,848000
【正文语种】中文
【中图分类】TH87
【相关文献】
1.拉力、压力和万能材料试验机负荷示值误差测量结果的不确定度评定 [J], 杨志刚
2.非金属超声检测仪示值误差测量结果的不确定度评定 [J], 王珉;高长水;钱峥
3.度盘式非金属拉力试验机负荷示值误差测量结果的不确定度评定 [J], 毛忠德;程国富
4.建筑材料拉力、压力和万能试验机负荷示值误差测量结果的不确定度评定 [J], 沈晓民;王学武;赵德
5.JJG157-2008《非金属拉力、压力和万能试验机》检定规程解读 [J], 张贵仁;
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拉力测试机速度与力值之间偏差的检查方法
拉力试验机是用来针对各种材料进行仪器设备静载、拉伸、压缩、弯曲、剪切、撕裂、剥离等力学性能试验用的机械加力的试验机。
在有些行业,对速度与力值之间的偏差要求非常的严格,所以,很多人都在关心如何调整拉力测试机的速度与力值之间的偏差的问题
1.拉力测试机的力量检验
拉力测试机进入计算机程序后于打开校正界面,按测试开始,取一标准重量砝码轻挂于上夹具连接座,记录计算机显示力量值,并计算与标准重量砝码之差,误差应不超出±0.5%。
2.拉力测试机的速度检验
a.首先记录机台横担之初始位置,在控制面板上选择速度值(使用标准直钢尺量测横担行程)。
b.起动机台的同时电子秒表开始计时一z分钟,秒表到达时间的同时按下机台停止键,根据秒表的时间,记录横担行程值即为每分钟之速率(mm/min),观察横担行程值与直钢尺之差,并计算横担行程误差值,应不超出±1%。
拉力压力和万能试验机测量结果不确定度的评定
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald102①作者简介:杜迁君(1985,9—),男,汉族,河南新乡人,本科,工程师,研究方向:化工。
王伟(1992,1—),男,汉族,河南郑州人,本科,工程师,研究方向:环境。
DOI:10.16660/ki.1674-098X.2020.09.102拉力压力和万能试验机测量结果不确定度的评定①杜迁君 王伟(中检(河南)计量检测有限公司 河南郑州 450000)摘 要:以JJG139-2014《拉力,压力,通用试验机》和JJF1059.1-2012《测量不确定度的评价与表示》为基础,对拉力,压力,通用试验机的测量值指示误差进行不确定度评估。
通过测量过程中各分量对显示值误差的影响,可以得到测量值的扩展不确定度。
测量方法和测量依据。
在指定的环境条件下,该测量方法会在测试机上施予负载让测力计变形以使弹性体变形。
应变仪标准测力计将力信号转变成电信号,且由指示器读取。
试验机的指示值就是试验机指示值的算术平均值与标准测功机上的标准力值之差。
关键词:负荷示值误差 测量结果 测量方法中图分类号:TH87;TG801 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2020)03(c)-0102-021 概要1.1 检定依据JJG 139-2014 《拉力、压力和万能试验机检定规程》。
1.2 测量条件温度(10-35)℃,检定过程中环境温度变化不大于2℃,相对湿度≤80%。
1.3 计量标准0.3级标准测力仪,其准确度等级为0.3级。
1.4 被测对象1000kN材料试验机,准确度级别1.0,最大允许误差为±1.0%。
1.5 测量方法在规定的环境条件中,运用测试机将标准测功机的负载增加到测量点,就可得到与标准力值对照的测试机的负载指示。
该过程连续执行三遍,并运用三遍的算术平均值减掉标准力值测量点测试机的指示误差。
材料试验机试验力示值测量结果的不确定度评定
材料试验机试验力示值测量结果的不确定度评定摘要:在本文中,以JJG139-2014为标准,将《拉力、压力和万能试验机》作为参考实例,测量中运用可以计算示值误差的数学模型,简明扼要概括材料试验机试验力示值测量结果的不确定度评定方法。
关键词:材料试验机,示值误差,评定1概述1.1 测量方法:本文依据 JJG139-2014《拉力、压力和万能试验机》,对材料试验机应用标准测力仪进行示值误差的检定。
利用国家检定规程对其进行示值误差相关的一系列测量,采用比较归纳的方法对比试验值与标准力值对应的试验机试验力值。
1.2 测量的环境条件:温度(10~35)℃、湿度不大于80%RH的条件下检定。
检定过程中温度波动不大于2℃。
1.3 测量的标准:应变式0.1级标准测力仪,最大相对误差允许为±0.1%。
1.4 被测的对象:万能材料试验机(以下简称试验机),试验力测量的范围为(0.5~1000)kN,最大相对的误差允许为±1.0%。
1.5 测量的过程:在规定的环境条件下,使用试验机对标准测力仪施加负荷到测量点。
可得到与标准力值相对应的试验机的负荷示值。
对该过程连续进行三次试验,获得三次示值的算术平均值减去标准力值,即最终得该测量点试验力的示值误差。
2数学模型2.1 静态力Δ =式中:Δ——试验机的负荷示值误差;——试验机测量三次,取三次的负荷示值的算术平均值;——标准测力仪上的标准力值。
)]2.2 材料试验机的示值误差:Δ = [1+K(t-t式中:K一标准测力仪的温度修正系数一标准测力仪修正后的温度tt一使用温度3输入量(试验力)的标准不确定度评定3.1 关于输入量的标准不确定度 ( )的评定对于输入量的标准不确定度,其主要来源是试验机的重复性。
对于试验机,选择测量点,连续测量三次,得到数据归纳为如表1所示的测量列:表1 单次测量值得图示另外,单次实验的标准差公式为: =表2所列单次试验的具体标准差值。
材料试验机100KN示值误差测量结果不确定度评定报告
u r (F ) [c1 u r ( F )]2 [c 2 u r ( F )]2 (0.17 %)2 (0.125 %)2 0.211 %
2) 满量程的 40%点合成标准不确定度:
u r (F ) [c1 u r ( F )]2 [c 2 u r ( F )]2 (0.17 %)2 (0.117 %)2 0.206 %
F F F
式中: F ——试验机的示值误差; F ——试验机负荷示值;
F ——标准测力仪三次示值的算术平均值
3.输入量的标准不确定度评定 3.1 输入量 F 的不确定度来源主要试验机的重复性,可以通过重复测量得到测量列,采用 A 类 方法进行评定。 对一台 100kN 的试验机,选择满量程的 20%、40%、60%、80%、100%点作为测量点,连续 测量 10 次。得到测量列如下表所示: 序号 示值(kN) 20 40 60 80 100 1)
F F F
灵敏系数 c1
F 1 F F c2 1 F
4.2 合成标准不确定的计算 输入量 F 与 F 彼此独立不相关,所以合成标准不确定度 可按下式计算得到
u r (F ) [c1 u r ( F )]2 [c 2 u r ( F )]2
1) 满量程的 20%点合成标准不确定度:
其相对不确定度为 ur ( F4 )
3.2.3 输入量 F 的相对不确定度计算 由于输入量 F 的分项彼此独立不相关,因此
u r ( F ) u r ( F2 ) u r ( F4 ) (0.17 %)2 (0.001 %)2 0.17 %
2 2
4.合成标准不确定度评定 4.1 灵敏系数 数学模型
满量程的 60%点的算术平均值及其标准不确定度: 算术平均值 F
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拉力、压力和万能试验材料试验机负荷示值误差测量结果
的不确定度评定
1概述
测量方法:依据JJG139-1999《拉力、压力和万能试验机检定规程》。
环境条件:温度(10~35)℃,温度波动不大于2℃/h。
测量标准:级标准测力仪。
被测对象:拉力、压力和万能材料试验机(以下简称试验机),测量范围为~3000 kN,相对最大允许误差为±%。
测量过程:使用试验机对标准测力仪施加负荷至测量点,可得到与标准力值相对应的试验机负荷示值。
该过程连续进行3次,以3次示值的算术平均值减去标准力值,即得该测量点的试验机的示值误差。
2数学模型
式中:△F――试验机的示值误差
F――试验机3次示值的算术平均值
F――标准测力仪上的标准力值
k――标准测力仪的温度修正系数
――标准测力仪定度温度
t
t --使用温度
3 输入量的标准不确定度评定
输入量F 的标准不确定度()
F u 的评定
输入量F 的标准不确定度来源主要是试验机的重复性,可以通过连续测量得到测量列,采用A 类方法评定。
对一台600kN 的试验机,选择满量程的1/6作为测量点,连续测量10次,得到测量列如表1所示。
表1 单次测量值
取算术平均值:kN 86.99F n 1F n
1
i i ==∑=
单次实验标准差:()
kN 16.01
n F
F
s n
1
i 2
i
=--=
∑=
任意选择3台同类型试验机,每台分别在满量程的1/6、3/6、5/6负荷点进行测试。
每点在重复性条件下连续测量10次,共得到9组测量列,每组测量列分别按上述方法计算得到单次实验标准差如表2所示。
合并样本标准差为kN 17.0sj m 1S m 1
j 2
P ==
∑= 自由度为()
()811n m F =-=γ 实际测量情况,在重复性条件下连续测量3次,以该3次测量值的算术平均值作为测量结果,可得到()
kN 10.03/kN 17.03/S F u P === 输入量F 的标准不确定度u(F)的评定
输入量F 的标准不确定度主要来源于标准测力仪,可利用B 类方法进行评定。
标准测力仪检定证书给出该标准测力仪准确度为%,估计为平均分布,取包含因子3k = ,
在测量点100kN 处,标准不确定度为:
估计
()()
0.10F u F u 为∆,则自由度为()50F =γ
输入量t 的标准不确定度u(t)的评定
输入量t 的不确定度主要为测量过程中的实验室温度波动,温度计的示值误差可忽略。
实验室温度波动不大于2℃/h ,故α=2℃ ,按均匀分布 取3k =
,得标准不确定度为:
u(t)=2℃/3=℃
()()
0.10F u F u 为∆,则自由度为()50t =γ。
输入量标准测力仪温度修正系数k 的标准不确定度u(k)的评定
温度修正系数k 由于修约而导致的不确定度α为℃,取3k =
()/1089.23
k u 5-⨯=α=
℃
()()
0.10F u F u 为∆,则自由度为()50k =γ。
4 合成标准不确定度的评定
灵敏系数
数学模型:()[]0t t k 1F F F -+-=∆ 灵敏系数:1F
F c 1=∂∆∂=
根据JJG144-1992《标准测力仪检定规程》,检定温度为15℃~25℃。
又根据JJG139-1999《拉力、压力和万能试验机检定规程》,测力仪的使用温度为10℃~35℃。
取t =15℃、t 0=35℃, 温度修正系数k =℃,F =100kN
则:C 1=1
C 2=-
C 3=℃
C 4=-2000kN ·℃
输入量的标准不确定度汇总表
表3 输入量的标准不确定度汇总表
合成标准不确定度的计算
输入量F、F、t与k彼此独立不相关,所以合成标准不确定度可按下式得到:
为使用方便,可取γ
eff
=50,对最终结果不会有大的影响。
5 扩展不确定度的评定
置信概率P=95%,γ
eff
=50,查t分布表得
kp=t
95
(50)=
扩展不确定度U
95为。