JJG 145摆锤冲击试验机检定规程
JJG 145摆锤冲击试验机检定规程
JJG145-2007《摆锤式冲击试验机》检定规程实施要点分析摘要：为更好执行JJG145-2007摆锤式冲击试验机检定规程要求，本文对摆锤式冲击试验机的工作原理，重要的检定方法以及具体措施，对影响冲击试验的关键问题进行重点的论述。
在检定校准过程中“直接检定方法”与“标准冲击样品的间接检定方法”都是重要的，采用“标准冲击样品的间接检定方法”是对冲击试验机综合性能检定，是必需的、可行的、简便的。
一、摆锤式冲击试验机工作原理摆锤式冲击试验机是用规定高度的摆锤对处于冲击试验机砧座上的冲击试样进行一次性打击，测量试样弯折时的冲击吸收功。
摆锤是以冲击试验机摆轴为中心，在处于预仰角 位置时释放摆锤，以一定速度冲击试验机砧座上的冲击试样。
见图1。
图1 摆锤式冲击试验机工作原理图二、摆锤式冲击试验机检定方案分析根据摆锤式冲击试验机的工作原理分析，主要由三大部分组成：a. 冲击试验机主机架；b. 冲击摆锤；c. 冲击试样砧座与支座。
基本保障是：冲击试验机应安装在具有质量足够的地基上。
最终综合技术指标是：冲击能量——J焦耳。
这一能量的表现形式是对冲击试样的冲击吸收能量。
它指示了冲击试验机冲击试样的能量，以及冲击试验机的能量传递给冲击试样准确的程度。
为此，对摆锤式冲击试验机的检定，最为重要的是：考核整机性能、整机刚度、安装质量（地基的合理性）。
摆锤式冲击试验机的检定按JJG145要求，冲击试验机的检定分为首次检定，其中包括直接检定与间接检定，后续检定及使用中检验，详见规程中的表8。
本文主要介绍间接检定方法。
间接检定方法间接检定法是指使用标准冲击样品进行冲击能量的检定方法，即示值检定法。
间接检定方法可保证冲击试验机示值的准确性。
使用标准样品的间接检定，实质上是对试验机的综合性能的检定以及冲击能量示值准确性的检定。
1. 标准冲击样品的应用标准冲击样品的标准能量值应在下列之一的范围内：低能量(L)级：标准能量值＜30J中能量(M)级： 30J≤标准能量值＜110J高能量(H)级： 110J≤标准能量值＜220J超高能量(UH)级：标准能量值≥220J标准冲击样品技术要求见表1目前使用的标准冲击样品冲击后不撕裂分离，可以准确的保留每一次冲击后样品的印痕，通过对印痕的分析会快速、清楚的发现试样砧座、冲击刀刃的当前状态。
摆锤式冲击试验机检定规程
摆锤式冲击试验机检定规程本规程适用于摆锤式冲击试验机以下简称试验机首次检定、后续检定和使用中检验。
摆锤式冲击试验机检定规程摆锤式冲击试验机检定规程摆锤式冲击试验机检定规程。
另外，冷热冲击试验机是金属、塑料、橡胶、电子等材料行业必备的测试设备，用于测试材料结构或复合材料，在瞬间下经极高温及极低温的连续环境下所能忍受的程度，得以在最短时间内检测试样因热胀冷缩所引起的化学变化或物理损害。
（一）冷热冲击试验机电器部分无电源外接电源，电源进线未接好，空气开关未开启；需要重新结好连接线，如空气开关未开启，开启空气开关即可。
（二）冷热冲击试验机不加热、加热不受控1、仪表显示不正常，无有输出，仪表设置不正确；应当由专业人员维护和修理更换仪表，重新设置仪表参数。
2、接触器烧坏；请专业人员维护和修理更换接触器；3、固态继电器无输出、加热管、加热丝烧毁损坏；需更换固态继电器或加热管（三）冷热冲击试验机制冷工作异常压缩机工作不工作；通知生产厂家解决（四）在高温试验中，如温度变化达不到试验温度值时可以检查电器系统，逐一排出故障。
如温度升得很慢，就要查看风循环系统，看一下风循环的调整挡板是否开启正常，反之，就检查风循环的电机运转是否正常。
如温度过冲厉害那么就需要整定PID的设置参数。
假如温度直接上升，过温保护，那么，掌控器出故障，须更换掌控仪表。
（五）低温达不到试验的指标那你就要察看温度的变化，是温度降的很慢，还是温度到确定值后温度有回升的趋势，前者就要检查一下，做低温试验前是否将工作室烘干，使工作室保持干燥后再将试验样品放入工作室内再做试验，工作室内的试验样品是否放置的过多，使工作室内的风不能充分循环，在排出上述原因后，就要考虑是否是制冷系统中的故障了，这样就要请厂家的专业人员进行检修。
后者的现象是设备的使用环境不好所致，设备放置的环境温度，放置的位置（箱体后与墙的距离）要充分要求（在设备操作使用说明中都有规定）。
（六）在做湿热试验中，显现实际湿度会达到100%或者实际湿度与目标湿度相差很大，数值低得很多前者的现象：可能是湿球传感器上的纱布干燥引起，那就要检查湿球传感器的水槽中是否缺水，水槽中的水位是由一水位掌控器自动掌控的，查水位掌控器供水系统是否供水正常，水位掌控器工作是否正常。
冲击试验机检定规程
冲击试验机检定规程
冲击试验机是现代机械工程中的重要测试仪器，在各个行业中都有广泛的应用。
为保证其工作的准确性，许多国家都实施了冲击试验机检定规程。
它有利于改善冲击试验机的质量，确保其检测结果的可靠性。
二、规程内容
（1）冲击试验机的类型及规格范围。
冲击试验机的类型及规格范围，包括小型冲击试验机、中等型冲击试验机、大型冲击试验机和特殊冲击试验机。
（2）试验参数设定原则。
在实施冲击试验机检定之前，应根据使用环境及试验任务，设定冲击试验机的试验参数。
（3）检测程序设置、控制测量精度及冲击脉冲能量之间的关系。
将冲击试验机调节至放电正常状态，调节测量参数（包括脉冲能量及其他参数），用专用计量仪器测量测试结果，以确定冲击试验机的测量精度。
（4）检验准则及其实施过程。
根据设备的规格确定冲击试验机的试验标准，并按此检验准则实施冲击试验机的检定，确定试验结果的准确性。
（5）维护状态的保持。
实施完冲击试验机检定后，应及时保持冲击试验机的维护状态，防止其在使用过程中出现问题。
三、适用范围
本规程适用于使用于机械工程、冶金工程等行业的各种型号的
冲击试验机的检定。
四、安全要求
参加冲击试验机检定的人员，应具备良好的安全意识，在检定过程中严格遵守安全规定，以确保人身及设备安全。
五、结语
冲击试验机检定规程是必不可少的，它可以帮助我们提高检测的准确性，保证测试结果的可靠性，提高测试仪器的质量，保证产品的质量。
探讨冲击试验机的检定规程
探讨冲击试验机的检定规程《摆锤式冲击试验机》检定规程颁布实施，经过一段时间的实践验证、理解分析，本公司有关几个问题的思考和大家探讨。
一、标准冲击试样作用冲击过程是一个瞬间复杂的过程。
摆锤式冲击试验机在冲击试样过程中对冲击功起作用的因素主要有：1、冲击试样的弹性变形；2、冲击试样的塑性变形，包括冲击锤刀刃接触处的冲击变形和砧座对冲击试样的摩擦变形3、砧座对冲击试样的摩擦力做功4、振动：锤的振动、砧座的振动、支撑支架的振动。
所以，使用标准冲击试样作为主标准器具有很大的进步，有许多对冲击功的量值有影响而又不能检定的因素，由于使用标准冲击试样可以在总体上对所有因素的综合影响进行控制，保证了冲击试验机的数据准确可控，从而解决了冲击试验机量值不能准确溯源、比对的问题。
在用部件检定法进行检定的时候，虽然各个指标都合格，但最后冲击时的能量损失还是无法控制和具体定值，用标准冲击试样的方式就可以估算出具体的能量损失。
二、标准冲击试样的量传我国量值溯源有两种：一种溯源到国家基准；另一种溯源到标准物质。
但在有国家基准时，一般应溯源到国家基准。
标准冲击试样为标准物质，同时我国又有冲击基准，由于一个标准冲击试样的使用是一次性的，无法重复复现，所以标准物质的证书代表了标准冲击试样的重复性、稳定性，标准冲击试验机的量值只能从国家基准溯源，这样才能更好地保证国家的量值统一、延续。
三、标准冲击试样的使用范围摆锤式冲击试验机检定规程中规定必须使用标准冲击试样，而我国标准冲击试样只有“金属摆锤式冲击试验机校验用标准试样”，对于薄膜、塑料、橡胶等行业使用的冲击试验机，因为没有具体的标准冲击试样，所以必须采用部件检定的方法，故建议规程中对此种情况作出明确的说明。
四、标准冲击试样的使用成本按照规程规定，检定一台最常用的双摆锤冲击试验机，最少需要使用10块标准冲击试样，每块按照150元计算，仅仅10块标准冲击试样就需要1500元，成本消耗很大。
冲击试验机不确定度评定
1概述1.1检定方法依据JJG145-2007《摆锤式冲击试验机检定规程》。
1.2检定条件23℃±5℃，检定时的温度应稳定，温度变化不应超过2℃。
1.3测量原理该检定装置是将初始势能mgh转化成为动能,该动能作用于被测试件后会有一定的损耗，然后该动能转化为最终势能。
1.4数学模型式中：E为摆锤冲击试验后，扬起到β角处的能量(J)F为摆锤在水平位置时的重量(N)。
d为摆锤重量测量点与摆轴间的距离(m)β为摆锤越过零位后仰角(°)。
1.5不确定度来源(1)称重仪测量摆锤在水平位置时的重量引入的标准不确定度分量。
(2)秒表测量摆轴轴线至打击中心距离引入的标准不确定度分量。
(3)象限仪引入的标准不确定度分量。
(4)标准冲击试样引入的标准不确定度分量。
(5)摆轴间隙、冲击刀与试样间隙引入的标准不确定度分量。
2标准不确定度的评定选用稳定性能好JB-30A型号的冲击试验机，取 F = 215.4 N，d =0.8 m选取127J的标准冲击试样,根据,不计任何能量损失则=2.1由称重仪测量摆锤在水平位置时的重量引入的标准不确定度根据检定证书，称重仪的准确度为0.1%，采用B类评定方法，服从均匀分布，包含因子k=3则=0.125N2.2秒表测量摆轴轴线至打击中心距离引入的标准不确定度分量将摆锤置于不大于5°位置时释放，让其自由摆动100次并测量摆动时间。
再计算摆锤摆动的一个完整周期t,重复测量10次。
测量工具为准确度0.01s的秒表。
所测数据如下：按不确定度A类方法进行评定,利用贝塞尔公式：表1表2表3则=0.761×-310s根据公式式中:g为当地重力加速度;2π为取值9.87。
则21u0.1439mm。
由检定证书可知，秒表的准确度为0.01(s)，采用B类评定方法，服从均匀分布，包含因子k=3则=0.0058s根据公式式中: g为当地重力加速度；t为摆锤摆动的一个完整周期；2π为取值9.87。
[自然科学]摆锤式冲击试验机的检定
![[自然科学]摆锤式冲击试验机的检定](https://img.taocdn.com/s3/m/0d035ee6482fb4daa48d4b1a.png)
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25
高能量冲击试样粘削引起能量偏高
h
26
基准机冲击试样的印痕图
h
27
F
Fy
Fy
1
图 1 对试样施加静态力示意图
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28
冲击瞬间示F 意图
Fw
Fw
FS
40
FS
Fy
Fy
冲击瞬间试样诡计示意图
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29
对摆锤式冲击机的检验之要点：
1）必须采用标准冲击试样进行间接检验，检验整 机的性能。
2）摆锤的自由悬挂与相对支座位置，必需处于 10+0.5mm范围以内位置。
摆锤式冲击试验 机的检定
h
1
序
国内冲击机检定的技术依据 ： JJG145-200×《摆锤式冲击试验机检定
规程》 GB/T 3008—2002 《摆锤式冲击试验机
的检验》 (ISO 148---2,3) 检定主要方式： 部件直接校验法和标准试样间接检定法。
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2
冲击机的安装与基础
在确保牢固安装的基础上，确保基础质量 不小于摆锤质量的40倍。
样水平轴的夹角应为±2°。 在使用中的冲击机刀刃半径总是要被打平的，
那么使用到什么程度就不能用呢。 最可行的办法是通过标准冲击试样进行“间
接校验”。
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10
用R8规检定冲击刀刃有很大间隙
冲击刀刃明显小于R8
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11
用R4规检定冲击刀刃无间隙
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12
严重不合格的冲击刀刃（标称R8）
冲击刀刃R4
刀刃导角＞＞R0.2
我们认为：摆锤在自由悬垂时，冲击刀刃应 与试样似接非接状态，而非紧紧贴着状态， 即公差应在10+0.5mm范围内。
对jjg145-2007《摆锤式冲击试验机》检定规程中问题的商榷
对jjg145-2007《摆锤式冲击试验机》检定规程中问题
的商榷
jjg145-2007《摆锤式冲击试验机》检定规程是一个综合性的标准，
主要是规范摆锤式冲击试验机的操作和检定方法，以保证摆锤式冲击试验
机的正确性、可靠性和可操作性。
在该规程面临的问题是：
1. 标准设定和实施的空间有限，设定的试验程序可能会给某些行业
带来检定成本和繁琐的操作难度。
2. 该规程未能预留即插即用的接口，无法满足一些新型摆锤式冲击
试验机的检定标准和要求。
3. 该规程可能无法完全覆盖摆锤式冲击试验机的检定要求，导致可
能出现不同行业的或不同厂家的检定方法可能存在差异。
此外，由于科技的发展，摆锤式冲击试验机的检定规程需要不断更新，以适应不断变化的专业技术要求，并且应当加以完善。
摆锤式冲击试验机计量标准技术报告
上海手表五厂 30341
省计 量科 学研
一年
究院
德州
百分表
（0～10） mm
（0～10） mm
MPE：±20μm
成都量具刃具 厂218864
市计 量检 一年 定测
试所
四、计量标准的主要技术指标
直接检定：
冲击试验机检定仪（力值）: 0.1级
冲击试验机检定仪 (角度): MPE: ±5′
间接检定：＜40J U≤1.2J；
学研 究院
年
±0.024mm
德州
直角尺
300mm
(0～300)mm
U=0.06mm (k=2)
天津市宏海五 金工具厂
市计 量检 定测
一 年
试所
山东
游标万 能角度 0°～320° 0°～320°
尺
MPE：±2′
上海量具刃具 厂4-12030520
省计 量科 学研
一 年
究院
山东
秒表
J9-1
（0～1）h
MPE： ±0.5s/d
ub07juc48jud13j九检定或校准结果的测量不确定度评定间接检定八丌确定度报告当标准冲击能量为286j时试样冲断时的实际吸收能量306j其扩展丌确定度ub07j当标准冲击能量为819j时试样冲断时的实际吸收能量833j其扩展丌确定度ud13j当标准冲击能量为127j时试样冲断时的实际吸收能量1242j其扩展丌确定度ur27j当标准冲击能量为240j时试样冲断时的实际吸收能量2448j其扩展丌确定度uc48j概述11检定方法依据jjg1452007摆锤式冲击试验机检定规程
（力
准 值）
不确定度 或
准确度等 级或最大 允许误差
0.1级
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JJG145-2007《摆锤式冲击试验机》
检定规程实施要点分析
摘要：为更好执行JJG145-2007摆锤式冲击试验机检定规程要求，本文对摆锤式
冲击试验机的工作原理，重要的检定方法以及具体措施，对影响冲击试验的关键问
题进行重点的论述。
在检定校准过程中“直接检定方法”与“标准冲击样品的间接
检定方法”都是重要的，采用“标准冲击样品的间接检定方法”是对冲击试验机综
合性能检定，是必需的、可行的、简便的。
一、摆锤式冲击试验机工作原理
摆锤式冲击试验机是用规定高度的摆锤对处于冲击试验机砧座上的冲击试样进
行一次性打击，测量试样弯折时的冲击吸收功。
摆锤是以冲击试验机摆轴为中心，
在处于预仰角 位置时释放摆锤，以一定速度冲击试验机砧座上的冲击试样。
见图1。
图
1 摆锤式冲击
试验机工作原理
图
二、摆锤式
冲击试验机检
定方案分析
根据摆锤
式冲击试验机
的工作原理分
析，主要由三
大部分组成：
a. 冲击试验
机主机架；
b. 冲击摆锤；
c. 冲击试样
砧座与支座。
基本保障
是：冲击试验
机应安装在具
有质量足够的
地基上。
最终综合
技术指标是：
冲击能量——
J焦耳。
这一能
量的表现形式是对冲击试样的冲击吸收能量。
它指示了冲击试验机冲击试样的能量，
以及冲击试验机的能量传递给冲击试样准确的程度。
为此，对摆锤式冲击试验机的检定，最为重要的是：考核整机性能、整机刚度、安装质量（地基的合理性）。
摆锤式冲击试验机的检定
按JJG145要求，冲击试验机的检定分为首次检定，其中包括直接检定与间接检定，后续检定及使用中检验，详见规程中的表8。
本文主要介绍间接检定方法。
间接检定方法
间接检定法是指使用标准冲击样品进行冲击能量的检定方法，即示值检定法。
间接检定方法可保证冲击试验机示值的准确性。
使用标准样品的间接检定，实质上是对试验机的综合性能的检定以及冲击能量示值准确性的检定。
1. 标准冲击样品的应用
标准冲击样品的标准能量值应在下列之一的范围内：
低能量(L)级：标准能量值＜30J
中能量(M)级：30J≤标准能量值＜110J
高能量(H)级：110J≤标准能量值＜220J
超高能量(UH)级：标准能量值≥220J
标准冲击样品技术要求见表1
目前使用的标准冲击样品冲击后不撕裂分离，可以准确的保留每一次冲击后样品的印痕，通过对印痕的分析会快速、清楚的发现试样砧座、冲击刀刃的当前状态。
从而对冲击试验机冲击试验数据的分散、能量超标等问题迅速做出判定。
我国自主研制的标准冲击样品，经过多年国内外实验室的验证考核，其性能是稳定可靠的。
标准冲击样品是国家标准化管理委员会批准的国家级标准样品。
国家标准样品编号为GSB 03-2040（2041、2042、2043）-2006
使用标准冲击样品可以应用于冲击试验机的检定；实验室设备的期间核查；实验室之间设备比对；实验室内部操作员考核；试验仪器的不确定度评定；发现异常试验数据时对试验机的检查。
2. 使用标准冲击样品进行间接检定（示值检定）
使用标准冲击样品进行间接检定时，试验机示值误差和重复性应符合表2规定
① 实际检定中，至少检定试验机使用范围内的两个吸收能量级。
标准冲击样 品的能量级应在使用范围以内，并尽量接近其上限和下限。
对在特定范围内使用的试验机，标准冲击样品的能量应尽量接近其常规使用的范围。
② 标准冲击样品的示值检定有效范围：所用标准冲击样品标准值的±50%(例如：使用120J 标准冲击样品检定时，有效范围是60J ～180J ，即120J 的±50%)。
③ 一般每个能量级的标准冲击样品，一组选择5个：K V1、K V2…… K V5为一组五个冲断后的标准冲击样品，以能量递增的次序排列。
在规定的控制条件下，试验机的重复性R 表示为每组样品的最大值与最小值之差：
R = K V max — K V min
在规定的控制条件下，试验机的误差K δ表示为：
R V K K K -=δ
式中： 5
54321V V V V V V K K K K K K ++++=； K R ——该组标准冲击样品的标准能量值；
K vi ——标准冲击样品冲断时的实际吸收能量。
三、摆锤式冲击试验机检定过程中关键问题分析
冲击试验机冲击试样砧座（以下简称砧座）受力状态分析
冲击试验机的砧座在冲击试验中起着关键作用，每一次试验都由砧座承接试验时的巨大冲击载荷。
它的状态好坏直接影响试验数据。
冲击刀刃R 的尺寸与表面状态是关键，两砧座之间的跨距是基础。
一切都要符合标准要求。
砧座（垂直支座）的受力状态分析
图2 对冲击试样施加静态力示意图
图2是简支梁式冲击试验中砧座（垂直支座）的受力状态，砧座（试样垂直支座）在工作中支撑试样。
在冲击试验过程中，冲击试样对两砧座产生的正向力F Y ，并在试样弯曲撕裂过程中产生很大的向外推力F w 。
相反两砧座对试样产生较大的正
向支反力F Y，并在试样弯曲撕裂过程中，圆角r产生很大的支撑力F w。
试样冲击吸收能量体现在冲击弹性变形功与冲击塑性变形和撕裂功两个方面。
图 3 试样冲击弯曲瞬间砧座支撑力示意图
图3中左半部分实线箭头表示冲击时的作用力，右半部分虚线箭头表示砧座的的支反力。
摆锤冲击刀刃冲击试样通过试验机两试样砧座瞬间过程行为是：
A 首先是冲击刀刃产生的正向冲击力↓F冲击试样砧座上的试样，砧座的整个平面支撑试样，在试样变形开始瞬间，其承受力的跨距是40mm。
B 试样被冲击时，试样冲击刀刃对试样的冲击点为中心，由砧座平面始沿砧座园角r弯曲。
此时，被冲击变形的试样在试样砧座跨距的制约下，试样缺口表面在冲击刀刃冲击试样向前运动过程，试样缺口面同时产生弧形弯曲。
C由于弯心是冲击刀刃与试样触点，试样与砧座园角顶端为曲率半径弯曲。
由于试样支撑端截面是10×10，在砧座跨距的约束下，试样的支撑印痕由外向内—试样缺口中心滑动，会出现两个或多个印痕。
这一滑动产生过程，试样两端支撑面运行轨迹，是由砧座平面通过砧座园角，然后穿过砧座跨距，冲断试样。
通过图7可以看出在冲击过程中，试样砧座的园角顶端始终支承巨大的冲击方向力F Y、试样变形的向外推力F w及其合成的矢量力F S。
砧座受到向外推力F w作用会使跨距变大，这也就是经常使用中的冲击试验跨距变大的重要原因。
因此，必须经常检查砧座跨距，尤其是传统斜面正压式固定砧座的冲击试验机。
对于有侧向定位能力的冲击试验机，砧座磨损将是使跨距变大的主要原因。
（见图4）
图 4 冲击试验机砧座R被严重打平磨损示意图
通过试样冲断后印痕可以看到，相同能量级的冲击标样，有着不同的印痕，不同的印痕标样所测试的能量有所差异，印痕深的表面非常不规则的冲击能量高。
印痕相对浅且非常光洁的，则冲击能量低。
砧座的质量是非常重要的，试验数据与试样砧座硬度、园角半径r的大小、角表面质量、园角与砧座平面过渡状态是息息相关的。
综上论述对摆锤式冲击试验机的检定、校准要点如下：
1）应采用标准冲击样品进行间接检定，检验整机的性能。
2）砧座必须经常检查：R、r的磨损与砧座的固紧情况，两砧座之间距离应符合标准要求。
4）冲击摆锤应完好，冲击刀刃必须符合所应用标准之要求。
5）冲击试验机的使用范围：目前有关冲击试验机的美国标准、国际标准及我国标准，都规定了使用范围不能超过其标称能量的80%。
尽管如此，目前我国的冲击试验机有些在其标称值的50%已经表现其刚度不足了。
如果使用在其标称能量的50%-80%范围，最好使用标准冲击样品校验。
6）冲击试验机必须牢固的安装在质量足够基础上，主机与摆锤必须有足够的刚度。