球压试验及压痕尺寸的测量
球压试验压痕直径的测量不确定度评定
显微镜的校准证书给出， 显微镜物镜的放大率准
确度 为 ３ ， 量结果 的不确定度 为 １５ （ ２ 。 ％ 测 ．％ ＝ ）
１ 复现性 （ ） 测量 人 员读数引起 的标 准不确 定
度 ） ；
则其相对标准不确定度 ：
（ 下转第 ３ ４页）
一
２ — ５
验 室后 ， 测试 结果 的分 布 范 围依 然 是 样 本 实 验 室 的 ２～ ３倍 。可 以 判 断 ， 实 验 室 在 测 量 吐 存 在 系 各 时 统 偏差 ， 分散较 大 ， 加 强 控 制 ， 其 注 意 控制 测 且 应 尤 量 设备 、 件 、 载速 度和读 数 的控制 。 软 加 和 数 据 对 分 布 如 Ｙ ｕｅ ｏｄｎ图 １和 图 ２所 示 ，Ｒ Ｊ 和 都 沿 左 下 象 限 和 右 上 象 限 呈 椭 圆分
２ １ 年 第 ３期 ０１
文章编号 ：０ ５— ３７ ２ １ ）３～０２ ２ １０ ３ ８ （０ １ ０ ０ ４— ５
球压 试验压痕直径的测量不确定度评定
高金成 靳 锁芳 赵庆亮 董 云雷
１０ ８ ） ００ ３
（ 中国农业机械化科学研究院食品与食品机械检测中心 ， 北京
摘
要： 为了使球压试验压痕直径 的测量结果 的不 确定 度评 定合理 ， 析了测量 过程 中存 在 的不 确定度 来源 ， 出不 确 分 列
】 当施加球 压的过程 中， ３ 试验样 品支 座的最低温度
１ 当施加球压 的过程中 ， ４ 试验样 品支座在大部分时 间的温度 １ 用 于冷却样 片的水温 ５
８ ． ℃ ４３ １． ℃ ９９
４ 数学模型
数学模 型 为 ： Ｄ＝Ｘ 式 中 ， 为被 测直 径 ， ｍ； 为 显微 镜 目镜 刻 度 Ｄ ｍ 尺 的视 值 ， ｍ。 ｍ
电子显微镜在球压试验中的应用
电子显微镜在球压试验中的应用摘要：通过对球压标准的分析以及不同压痕测量方法的比较，使用高分辨率电子显微镜来对球压压痕进行测量，专业测试软件可以在测量表面标注具体的测试位置和测量曲线，使得测量精度和自动化程度得到很大提高，降低了人为误差，同时也极大地降低了测试人员的测试难度。
关键词：电子显微镜；球压试验；应用分析一、球压试验要求及步骤球压试验的样品应从成品上切取，上下表面应大致平行、厚度至少为 2.5mm，如果样品的厚度不能达到标准要求，可以将两个或多个样品进行叠加来获得测试要求的厚度，试验样品的边长至少为10mm的方形平面或直径至少为10mm的圆形平面。
如果从产品上取得试验样品不可行，则可以用一片同样的材料作为试验样品，厚度为3.0mm±0.5mm。
球压试验在烘箱内进行，烘箱的试验温度按照具体产品标准规定进行设置，对于支撑载流部件的部件，试验温度应为40℃+部件最大允许温升；对于其他部件，试验温度应为环境温度+部件最大允许温升。
对于支撑载流部件的部件，球压试验温度不应低于125℃，对于其他部件，球压试验温度不应低于75℃。
试验样品支座和负载装置应在试验要求温度下预热至少3小时，确保试验样品支座和负载装置的温度与试验温度一致。
将试验样品放置在支座大致中间的位置，并使用水平标尺确定样品上表面是水平的，轻轻将负载压力球放在样品中间的位置。
确保试验期间压力球除了向下移动之外，不会存在其他情况，特别是在关闭烘箱门时要注意，防止烘箱振动引起负载压力球在试验样品上滑动。
样品和负载压力球的放置应尽可能在较短的时间内完成，不超过30s，试验箱应在5min内恢复到指定的温度，由于烘箱的工作特点，烘箱门打开后，内部空气的温度会降低，在关上烘箱门后温度会上升到原来设定的温度并出现超过设定温度的过冲现象，烘箱的温度控制应确保过冲温度不超过5℃。
试验持续时间60分钟，负载装置移走后，应在10s内将试验样品放在20℃±5℃的水中，并保持样品浸没在水中6min±2min，从水中取出样品后并去除水迹，在3min内测量压痕尺寸，如果压痕尺寸没有超过2.0mm，则球压试验通过。
球压试验压痕直径的视觉测量方法
球压试验压痕直径的视觉测量方法
Vickers硬度球压试验，是一种运用于硬度测量的金相检验方法，能够
准确测量金属及其合金材料的硬度。
本文将介绍Vickers硬度球压试验
压痕直径的视觉测量方法：
一、试件的处理和准备：
1、尽量减少试件表面的污染和有害物质，用软布轻轻拭净，不使用清
洁剂;
2、确保试件表面洁净无油脂;
3、支撑试件，使其不受其他外力的影响，并保持平稳;
4、如果有设计要求，应将试件处理成等厚表面，尤其是金属片试件的
薄壁成为塔形的设计要求；
二、测量仪器及准备：
1、准备Vickers硬度球压试仪和所需的压力调节设备；
2、安装Vickers硬度球压试仪，使试仪的横线与试件的表面平行；
3、在Vickers硬度球压试仪上安装微差显微镜，耐受温度20℃，湿度
不超过85%;
4、清除MT-30C微差显微镜上的有损面，调节微差显微镜的倾斜角度，确保能在Vickers硬度球压试仪上安装正确；
三、测量步骤：
1、根据Vickers硬度球压试仪的设计，在试仪上调节相应的压力，将
有害物质从试件表面清除；
2、确保试件在压力下，没有明显变形；
3、选择正确的倍率和放大倍率，把压痕放大，然后在微差显微镜上观
察压痕轮廓，测量压痕直径；
4、测量完毕，取出试件，打开压力调节器，放松压力，完成本次测量。
总之，Vickers硬度球压试验压痕直径的视觉测量方法包括：试件的处
理和准备、测量仪器准备以及测量步骤，以此确保测量的准确，完成Vickers硬度球压试验。
球压试验压痕直径的视觉测量方法
球压试验压痕直径的视觉测量方法
孙江;曾亮;焦少妮;张陈涛;毛清华
【期刊名称】《计算机测量与控制》
【年(卷),期】2022(30)5
【摘要】球压试验是测试电工、电子产品中非金属材料及固体绝缘材料耐热性能的重要方法;由于压球与压痕相接触区域不易准确识别,如何客观、准确、快速地测量压痕尺寸成为困扰质检人员已久的一大问题;根据压球与压痕相接触区域与非接触区域对垂直光照反射特性的不同,通过垂直光照下采集压痕图像可以准确地分割出接触区和非接触区;图像经过预处理后采用灰度重心法确定压痕的灰度中心位置,识别压球与压痕接触区域的分界点,采用Hough圆变换计算压痕直径的像素距离,最后根据标定实验得到直径的实际尺寸;实验结果表明,测量结果的重复性标准差
<0.0016 mm,重复性限<0.003 mm,测量值与标定结果的偏差的绝对值<0.01 mm,满足压痕测量的精度要求。
【总页数】7页(P69-74)
【作者】孙江;曾亮;焦少妮;张陈涛;毛清华
【作者单位】山西能源学院;厦门大学航空航天学院;太原理工大学机械运载与工程学院;西安科技大学机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.4
【相关文献】
1.耐热（球压）试验压痕直径的测量不确定度评定
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3.球压试验及压痕尺寸的测量
4.球压试验压痕尺寸准确快速测量方法探究
5.基于电磁感应原理的球压试验压痕直径测试传感器研究
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12e34球压测试特殊压痕分析
12e34球压测试特殊压痕分析摘要论述了球压试验测试准备和测试过程，着重分析了特殊的球压压痕的形成过程和原因。
关键词球压；比对；压痕0引言我们参加了由IFM组织的12e34球压测试比对项目。
组织方一共提供三种类型的塑料来进行球压试验。
分别为样品A-白色聚丙烯合成品、样品B-灰褐色聚丙烯合成品、样品C-透明聚丙烯合成品，三个样品的球压测试分别在80℃、120℃、160℃这三个温度下进行。
在全球121家参加比对的机构中，只有为数不多的参加机构是满意结果，我们得到了组织方满意的结果。
通过此次比对我们也在试验过程中，进行了归纳和总结。
其中高温箱的温度、球压试验装置、试验样品、环境条件、操作手法和压痕测量方法等因素都会直接影响的检测结果。
所以必须每个环节和因素都加以分析和控制，最终球压测试的结果才能落在满意区间内。
下面就以样品B在160℃条件下特殊压痕进行分析。
1 准备工作高温箱体的确认：1）选择箱体。
箱体应该是有强迫空气循环的。
2）稳定性和波动度。
确定箱体内不同区域的温度稳定性和波动度。
3）回升时间和过冲温度。
通过其他样品的模拟试验，测试出箱体在开箱放置样品后温度回升的时间和回升的过冲温度。
球压装置的确认：1）负载的重量为20N±0.2N；2）压力球为一个直径等于5mm。
球直径公差不应超过±1%；3）压力球的表面一定要圆滑。
不应有不平整的缺陷或毛刺；4）试验样品支座应为钢制金属块，直径≥50mm，高度≥100 mm或等效体积和质量；5）样品支架牢固地支撑试验样品在水平状态，通过水平仪校准；6）支架表面也要足够平滑，使得平整的样品能完全贴住支架；7）球压装置放入高温箱后，应监测振动情况。
水平、垂直振幅是否可接受，如振幅过大，应找出振源并作相应处理。
试样样品的准备：1）大小：≥10mm；2）厚度：≥2.5mm；3）分组编号：将样品分组编号并装入元器件样品格子盒，分别对应放置。
2 测试过程1）预处理: 将试验样品在温度为15℃~35℃之间，相对湿度在45%~75%之间至少放置24h；2）热平衡: 烘箱、试验样品支座和载荷装置在试验温度下24h 或达到热平衡，取二者间小者；3）置样施压: 将试样放置在支座中心处，在试样中心轻轻放置压力球，施压60min+ 2min/0min；4）去压冷却: 从试样上移去压力球，在10s 内将试样浸入20℃±5℃的水中保持6min±2min，取出；5）压痕测量: 3min内测量因压力球而产生的压痕的横跨最大尺寸。
球压试验压痕直径的视觉测量方法
球压试验压痕直径的视觉测量方法球压试验，又称为硬度试验，是测量材料性能的重要方法。
在硬度试验中，使用一种小型球形工具，该工具由金属制作，其中心上带有刻度。
工具不断受到恒定的压力，压痕直径（当量表面层材料形成压痕时，压痕直径被测量）可以被视觉测量，并且测量的大小可以用来估计材料的硬度。
球压试验的原理是，将一个小球放置在要测试的材料表面上，然后用一个固定的压力施加到该球上。
当球压入被测试的材料，就会形成一个压痕，压痕的直径是由压力的大小和被测试材料的硬度来决定的。
因此，压痕直径可以是被测试材料硬度的量度指标。
视觉测量压痕直径的方法，其原理就是用肉眼观察压痕的大小，然后把这个大小转化为一个具有相同含义的数字。
要获得准确的测量结果，首先要在明亮和安静的环境中进行测量，其次要采用适当的放大镜，以便更清楚地观察到压痕，确定压痕的大小。
在实际操作中，视觉测量压痕直径的方法的实施步骤是：1.要进行测量的材料表面打磨平整，以便在试验时准确定位压痕的起始点；2.球压试验仪的测力在一定的大小，按照一定的压痕间隔重复地施加到试件表面，在试件表面形成很多压痕，将这些压痕布置在一定的模式上；3. 使用适当的放大镜，观察压痕的形状，测量压痕的直径，并填写记录结果；4.复以上步骤，直到压痕半径的测量完成。
视觉测量压痕直径的方法是一种准确，简便可行的测量方法，广泛应用于实验室和工厂中测量材料性能的任务之中。
该方法比其它测量方法更灵活，可以应用于任何形状和大小的物体，并且不需要昂贵的实验设备。
此外，该方法还可以测量几乎所有类型的材料，无论是金属、陶瓷还是塑料等材料，都可以测量其硬度和强度。
因此，视觉测量压痕直径的方法是一种经济，准确，可行的测量方法，被广泛应用于实验室应用和工厂的生产测量中。
除了提高测量的精度，也有助于节约成本，提高生产效率，提供良好的产品质量和更高的用户满意度。
塑料球压痕硬度试验
塑料球压痕硬度试验(一)实验目的掌握塑料球压痕硬度试验方法，了解球压痕硬度计的结构 \ 原理和使用方法(二)实验原理塑料球压痕硬度试验是把规定直径的钢球在试验负荷作用下，垂直压入试样表面并保持一定时间后，在负荷下测量压痕深度，并求出压痕面积，以单位面积上承受的力 ( 国际标准单位： N ／ mm2 ，非标准单位： kg ／ mm 2 ) 来表示硬度大小的试验。
压痕深度可以在仪器的指示表盘上直接读得，钢球的压入情况如图 1 所示。
(三)实验仪器及试样1 ．实验仪器球压痕硬度计的结构如图２所示，主要由机架、压头、加荷装置、压痕深度、指示仪表等组成，各机构的技术要求如下。
图１球压痕硬度试验示意图(1) 硬度计的机架为刚性结构，在最大负荷下，沿轴线方向的变量不大于 0.05mm ，机架上带有或升降的工作台。
(2) 升降工作台的中心轴线与压头主轴线的同轴度不大于 0 ． 2mm 。
(3) 主轴线与升降工作台面垂直，偏差不大于 0 ． 2 ％。
(4) 硬度指示值准确度为土 4 ％。
(5) 压头为淬火抛光的钢球，直径为 5mm ，公差± 0 ． 5 ％以内，硬度 800Hv 。
(6) 加荷装置包括加荷杠杆、砝码和缓冲器，通过调配砝码可对压头施加下列负荷：初负荷为： 9 ． 8N( 1kg )各级负荷允许误差均为土 1 ％。
图２球压痕硬度计结构示意图缓冲器的作用是保证压头对试样平稳无冲击加荷。
(7) 压痕深度指示仪表为测量压头压入深度的装置，在 0 一 0 ． 5mm 测量段内，精度为 0 ． 005mm 。
(8) 计时装置能指示试验负荷全部加入后读取压痕深度的时间，计时量程不小于 60s ，准确度为± 5 ％。
2 ．实验试样(1) 试样的外观应是平整、光滑、无气泡、厚度均匀、无机械损伤及杂质等。
(2) 试样尺寸50mm × 50mm × 4mm 或φ50mm × 4mm 。
球压测试
去测试
把样品放 到球压机 器中，用 20N压住
设备调到 80度
温度采集 仪显示钢 球达到80 度，样品 在机器中 压1个小 时
时间到吧 样品拿出 来放到冷 水中10秒
用显微镜 去观察压 痕大小
同样流程 把温度调 到125度
80度下压 痕直径为 0.72mm， 符合时显示 125度
吧重新准 备的样品 放进去在 125度下 压1小时
显微镜测 试压痕
压痕痕迹 以及测量 直径为 1.5mm， 符合要求 小于2mm
球压设备
球压设备 各种证
温度采集 仪
显微镜
显微镜各 种证
温度采集 仪各种证
还有多个 视频，如 果资料不 详细可以 在视频是 截取
球压试验
球压试验作者：伍仁库来源：《山东工业技术》2017年第24期摘要：介绍球压试验的设备、样品制作、试验过程及压痕测量方法。
关健词：球压试验;压痕;测量DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.24.241球压试验作为验证证材料性能的项目，影响试验结果的因素又多，球压试验常被作为试验室间的比对试验项目。
本文从球压试验所需的设备、样品制作、试验条件及测量方法等方面介绍球压试验的过程。
1 设备进行球压试验需要的设备有：单室烘箱、球压装置、样品支座、热电偶、光学测量装置。
所有设备都应确保在校准有效期内使用。
球压试验不认为是一种老化试验，因此可以使用带或不带强制对流的单室烘箱。
为确保加热箱的指示温度与箱内实际温度一致，需另外使用热电偶测量样品附近的温度或试验样品支座的温度。
如图1所示，是一个半径为2.5mm的压力球，最终可施加20N±0.2N的作用力到样品上（包括压力球的质量）的球压装置。
试验支座具有平滑的表面和足够的强度、能将试品刚性支撑在水平位置、有足够的重量防止在烘箱内放置和取出样品时出现试验支座温度明显下降的情况。
通常高度为100mm和直径为50mm的实心钢柱体是合适的。
2 样品样品的表面是否光滑平整会影响压痕的形状。
假设垂直作用到样品上的力为F，当样品与支座平面成β角，则作用在样品表面上的力变为FCosβ，小于垂直时的作用力F，因而造成了垂直作用在样品表面上的力减小，还沿着样品表面产生一个分力，使压痕的形状向分力方向倾斜导致压痕不规则，降低了试验的准确度。
从产品上切割试验样品应上下部表面大致平行且厚度≥2.5mm，如果厚度不够可以叠加。
试验样品边长最小为10mm的方形平面或直径至小为10mm的圆形平面。
如果从产品上直接切割有困难，则可用一片同样的材料作为试验样品，材料片的厚度为3.0mm±0.5mm，应确保用于生产这块样品的材料和加工方法与产品相同。
具体到小型断路器来说，直接从产品上制作切割难于满足球压试验的要求，因此用同样材料制作的样品是可行的。
球压试验压痕尺寸测量新方法的分析
准 确 的判 定压 痕的起 点 ， 很 容 易造 成 压痕 读值 的偏差 ， 影 响试
《
验结 果 。 因此 如何 改进 压 痕直径 的测 量方 法 ， 从 而 减 小 试 验 人
０ 引言
球 压试 验 是许 多产 品安 全标 准 中考核 非金 属材 料耐 热性
到的最大尺寸（ 如图１ 所示） 。
的重 要试验 ， 也是实验 室能 力验 证和 比对常被 采用 的材 料试验
项 目。 在球压 试验 中压 痕直 径的大 小是判定 材料是 否合格 的直 接判据， 因此 如何 精 确测 量 压痕 直 径 至关 重要 。 目前， 常 用 的
ｃ ｌ ｅ ａ ｒ ｉ ｍ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｂ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｒ ｙ ， ｔ ｈ ｅ ｎ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ Ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ａ ｍ ｐ ｌ ｅ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ｆ ｒ ｏ ｍ ｉ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｐ ｌ ｙ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｌ ｅ ａ ｓ ｔ —
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球压试验仪测试标准
球压试验仪的测试标准根据不同的产品类型和标准要求有所不同。
以下是一些常见的测试标准和要求：GB4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全第1部分：通用要求》：该标准规定了对家用和类似用途电器的安全性能要求，其中包括对球压试验的要求。
在球压试验中，将规定钢球（R2.5mm）和总试验力20N±0.2N的球压试验仪，压在呈水准状态且置于加热箱内的试品表面上，在试品规定的温度下经60min+2min/0min后，将试品快速（<10s）浸入20℃±5℃水中冷却6min±2min，从水中取出3min内测量试品表面压痕直径，视压痕直径是否超过2mm来评定试品在该规定的温度下的耐热变形能力。
GB/T5159.21-2006《家用和类似用途电器的安全液体加热器的特殊要求》：该标准对液体加热器的安全性能进行了规定，其中包括对球压试验的要求。
在球压试验中，将规定钢球（R2.5mm）和总试验力20N±0.2N的球压试验仪，压在呈水准状态且置于加热箱内的试品表面上，在试品规定的温度下经60min+2min/0min后，将试品快速（<10s）浸入20℃±5℃水中冷却6min±2min，从水中取出3min内测量试品表面压痕直径，视压痕直径是否超过2mm来评定试品在该规定的温度下的耐热变形能力。
IEC60695-10-2：2003《火灾试验第10-2部分：试验火焰500W火焰试验》：该标准对500W火焰试验的试验条件、试验设备、试验步骤等进行了规定。
在球压试验中，将规定钢球（R2.5mm）和总试验力20N±0.2N的球压试验仪，压在呈水准状态且置于加热箱内的试品表面上，在试品规定的温度下经60min+2min/0min后，将试品快速（<10s）浸入20℃±5℃水中冷却6min±2min，从水中取出3min内测量试品表面压痕直径，视压痕直径是否超过2mm来评定试品在该规定的温度下的耐热变形能力。
非金属材料球压试验及测量不确定度评定
非金属材料球压试验及测量不确定度评定文章介绍了非金属材料球压试验方法，具体对非金属材料球压试验的测量依据标准和试验过程进行了介绍，就其中影响非金属材料球压试验以及测量不确定度值最为关键的测量仪器、测量人员两个因素进行了计算和评定，并计算合成出了标准不确定度及扩展不确定度等值，从而最终评定出非金属材料球压试验的测量结果。
标签：非金属材料；球压试验；测量不确定度评定引言非金属材料各种性能对温度承受的能力都有一定界限。
如在强高温下，非金属材料的电气性能、机械强度及硬度等性能极容易被影响，从而失去其原有的特性。
尤其当非金属材料所处温度远远超过正常控制范围时，有些产品的绝缘特性有可能逐渐被瓦解，甚至可能完全丧失殆尽，最终被高温软化或完全融化成液态糊状。
往往日常生活中的一系列火灾、触电等安全事故都是因非金属材料因所处温度太高，导致其自身固有的机械强度、硬度以及电器性能等逐渐丧失而引发的。
目前，我国衡量非金属材料耐热性能最主要的方法之一就是进行球压试验。
为此，文章力图对非金属材料进行球压试验，以及测量不确定度评定来论证非金属材料的生产是否合乎国家安全生产标准，从而保障好人们的日常安全。
1 实验依据的标准和试验过程此次球压试验的依据标准有GB/T5169.21-2006《电工电子产品着火危险试验第21部分：非正常热球压试验》中对非金属材料耐热性球压试验的规定。
试验过程：（1）试验前将被试样片在温度20～35℃之间，相对湿度50～75%之间的恒温恒湿装置内至少放置24h。
（2）球压置于烘箱中，烘箱温度设为80±2℃，在此状态下稳定24h或达到热平衡，取二者间小者。
（3）从恒温恒湿箱内取出样片，置于球压装置中，保持表面水平，并向被试样片表面施加20N的压力，烘箱温度保持80±2℃，时间60±2min。
（4）把球压装置从烘箱移开，取出被试样片，浸入到水温为20±5℃的水中2～5s，冷却6±2mim后从烘箱取出，在2～3min 内测量由球面引起的压痕直径，并如实做好记录。
球压试验压痕尺寸准确快速测量方法探究
2019年 第3期 广 东 化 工 第46卷 总第389期 · 53 ·球压试验压痕尺寸准确快速测量方法探究邹声文，郭少华，付锦锋，王亮，杨霄云(金发科技股份有限公司塑料改性与加工国家工程实验室，广东 广州 510663)Study on Accurate and Rapid Measurement of Indentation Size of Ball PressureTestZou Shengwen, Guo Shaohua, Fu Jinfeng, Wang Liang, Yang Xiaoyun(National Engineering Laboratory for Plastic Modification and Processing , Kingfa Science and Technology Co., Ltd., Guangzhou 510663, China)Abstract: In the traditional indentation method of ball pressure test, it is so difficult to accurately distinguish the real boundary of indentation, that could easily leads to the results appear large deviation. This paper introduced a kind of accurate and quick measurement of indentation size. First, using two dimension optical microscope measure the outer diameter and inner diameter of the indentation, and then, divide the ring between the outer diameter and inner diameter into thirds. The ring diameter near the one third of the outer diameter was regarded as the final size of the indentation. By contrast to cutting method results, it is found that this improvement two dimension method is accurate, quick and easy.Keywords: ball pressure test ；indentation diameter ；cutting method ；two dimension method球压试验是许多产品安全标准中考核非金属材料耐热性的重要试验。
球压试验压痕直径的视觉测量方法
相关国家标 准& 如 <W(,#+;&\"#&( 4家 用 和 类 似 用 途 电 器 变换得到真实压 痕 区 与 过 渡 压 痕 区 的 有 效 边 界& 从 而 准 确
的安全 第一部分)通用要求5*<W$))$;&\"#&" 4手 持式电 地将压球与压痕 相 接 触 区 域 与 非 接 触 区 域 分 割 开& 计 算 出
测量结果%此种方法虽然操作简单&但是不易准确地区分
出压痕相接触区域与非接触区域&需要质检人员根据经验
对测量结果进行补偿')'(%最 大 值 法 即 取 测 量 结 果 的 最 大 值
作为测量结果%从产品认证角度出发&取最大压痕作为测
量值作为测量结果时若满足国家标准的要求&则压痕样品
必定满足国家标准的要求%然而这在一定程度上提升了对
收 稿 日 期 "#"" #& "+$! 修 回 日 期 "#"" #$ "(% 基 金 项 目 山 西 省 青 年 基 金!"#"&#$#"&"($%("% 作 者 简 介 孙 ! 江!&',) "&男 &山 西 晋 中 人 &硕 士 &讲 师 &主 要 从 事 电 气 智 能 控 制 方 向 的 研 究 % 通 讯 作 者 张 陈 涛!&')+ "&男 &福 建 漳 平 人 &博 士 &助 理 教 授 &主 要 从 事 光 电 检 测 与 智 能 机 器 人 方 向 的 研 究 % 引 用 格 式 孙 ! 江 &曾 ! 亮 &焦 少 妮 &等 !球 压 试 验 压 痕 直 径 的 视 觉 测 量 方 法'*(!计 算 机 测 量 与 控 制 &"#""&$#!%")+' ,(&)+!
球压测试的不确定度评估
指导文件球压测试的不确定度评估REV 版本APAGE页码 1 of 3一、测量原理对于灯具中提供防触电保护的绝缘材料的外部部件, 以及固定带电部件或安全特低电压就位的绝缘材料部件，都应该作球压试验。
试样首先经过24h的预处理, 然后迅速放入达到试验温度的高温试验箱进行球压试验。
试样水平放置于支座上, 并将球压试验装置施加在试样上。
在1h试验时间结束后, 从高温试验箱内取出试样, 立即浸入冷水中使其冷却到室温, 最后测量试样表面的压痕尺寸。
图1—球压测试示意图二、数学模型压痕直径可以用游标卡尺直接读出，其数学模型可以表示为：式中：——压痕直径；——游标卡尺读数。
三、输入量不确定度的评定1)标准不确定度的A类评定A类标准不确定度是由于每次操作不一致、仪器系统本身的不稳定而造成的随机误差。
由于该误差带有随机性，可用统计的方法得到。
表1为压痕尺寸重复性测量数据。
表1—压痕尺寸重复测量数据（mm）第i次测1 2 3 4 5 6 7 8 9 10量压痕1.82 1.84 1.80 1.82 1.86 1.84 1.82 1.82 1.84 1.86尺寸平均1.83值指导文件球压测试的不确定度评估REV 版本APAGE页码 2 of 3 实验标准差为:式中:——试验标准差；——第i 次测量的压痕尺寸；——样品平均值（n次测量的平均值）；——样本数（检测次数）。
实际测量中，一般取3次读数的平均值，这里n取3,则A类标准不确定度:2)标准不确定度的B类评定考虑到测量值会受到来自各方面因素的影响，具体到本实验室的测量，这些因素主要包括：1.1由游标卡尺示值引入的不确定度根据游标卡尺的检定证书为分度值的游标卡尺，最大读数误差为均匀分布,，则，灵敏度系数，则1.2游标卡尺读数的对线误差引入的不确定度分度值为的游标卡尺，估计对线误差为，三角分布，则，灵敏系数，则1.3确定压痕边界引入的不确定度测量压痕直径时, 用游标卡尺测内径的两刃尖对准压痕边沿, 由于压痕没有明显的界线, 所以该项不确定度较大, 估计直径最大偏差为，三角分布，则，灵敏系数，则四、合成标准不确定度由A类和B类标准不确定度合成的标准不确定度为：五、扩展不确定度对于检测实验室，扩展不确定度U由合成标准不确定度乘以包含因子k而得到，分析几个不指导文件球压测试的不确定度评估REV 版本APAGE页码 3 of 3 确定度分量，可以按正态分布进行估计。
球压试验压痕直径的测量不确定度评定
球压试验压痕直径的测量不确定度评定
高金成;靳锁芳;赵庆亮;董云雷
【期刊名称】《现代测量与实验室管理》
【年(卷),期】2011(019)003
【摘要】为了使球压试验压痕直径的测量结果的不确定度评定合理,分析了测量过程中存在的不确定度来源,列出不确定度的计算公式,建立数学模型,从而给出压痕直径的测量标准不确定度和扩展不确定度.
【总页数】3页(P24-25,34)
【作者】高金成;靳锁芳;赵庆亮;董云雷
【作者单位】中国农业机械化科学研究院食品与食品机械检测中心,北京100083;中国农业机械化科学研究院食品与食品机械检测中心,北京100083;中国农业机械化科学研究院食品与食品机械检测中心,北京100083;中国农业机械化科学研究院食品与食品机械检测中心,北京100083
【正文语种】中文
【中图分类】TB93
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5.基于电磁感应原理的球压试验压痕直径测试传感器研究 [J], 杨杰;柯长久;刘念源因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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关键部件：1-试验样品 2-试验钢球 3-负载 4-试验样品支架 图 1 球压装置
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图 2 出现偏移的压痕
2018 年 9 月
光源与照明
2018 年第 3 期
标准中要求样品试验前在温度 15 ℃~35 ℃、相 对湿度 45%~75%的环境条件下放置至少 24 h，这对 于机械性能明显受水分和温度影响的样品非常有必要。 如果通常的试验室条件无法满足，这个预处理过程可 以在恒温恒湿试验箱中进行。
图 3 IFM 推荐球压装置
温度/℃
时间/s
图 4 烘箱内温度变化情况
烘箱 IEC 60695-10-2: 2014 中要求烘箱满足 IEC 60216 -4-1 温度分布，容差在±2 ℃的单体烘箱，烘箱和样品 支架维持在试验温度 24 h 或者直到达到平衡，取其 先 出 现 者。新 的 CTL 决 议 [4]（CTL DSH_0391C 2010_2011_07_04）中对烘箱有了新的要求：必须是强 制空气对流的单体烘箱，同时烘箱内温度必须在 5 min 内回升到试验温度且不能出现超过 5 ℃的过冲。 图 4 以 120 ℃为试验温度，按照标准要求，其允 许的温度波动范围为 118 ℃~122 ℃。试验发现，在 打开烘箱放入样品后很短的时间内，温度就重新回到 了试验温度，但回到 118 ℃以上后有一个小小的下降， 这是因为试验采用的是强制空气对流的单体烘箱，过 冲的范围及下降的幅度均在 CTL 决议的范围内。
2018 年 9 月光源与明2018 年第 3 期
检测与标准 球压试验及压痕尺寸的测量
周陶敏 冯雷 徐靓 上海时代之光照明电器检测有限公司（上海 201100）
摘 要：球压试验是灯具中较为普通但较为重要的试验，需要进行试验的部件直接关系到灯具的安全性能及使用寿命。文章结 合现行标准及最新 CTL 决议的要求，对球压试验及压痕尺寸的测定方法过程进行解读，重新定义了日常的检测工作，对判断材料及 灯具性能的好坏做出更加准确的评价。
关键词：球压；压痕；球压装置；CTL 决议
引言
灯具中提供防触电保护的外部绝缘材料部件，以 及固定载流部件或安全特低电压部件就位的绝缘材料 部件都应足够的耐热；其中，对灯具中提供附加绝缘 的塑料部件，球压试验不是必须的。灯具中的灯座、 接线端子等重要绝缘材料部件，如果没有很好的耐热 性能，会直接影响到整灯的安全使用。GB 7000.1 中 [1] 通过对材料进行球压试验来考核其合格性。现行的球 压试验方法标准 [2-3] 为：GB/T 5169.21—2017，等同 于 IEC 60695-10-2: 2014。文章通过 IFM 球压对比试 验，就比对试验中遇到的各种问题进行归纳总结，希 望能对日常检查工作有所帮助。
标准中对试验样品的厚度和平整度有很高的要求： 应尽量从产品上切割试验样品，上部和下表面大致平 行，厚度至少为 2.5 mm。首先，上下表面平行的样品 能保证压在试验样品上 20 N±0.2 N 的力不出现偏差， 保证试验结果的准确性。另外，上下表面平行能保证 负载装置稳定地压在同一个位置，球压试验的压痕形 状不会沿样品表面倾斜的方向延伸，从而导致样品表 面的压痕不规则，出现椭圆形压痕，使测试结果出现 偏差，甚至无法确定压痕大小。图 2 的压痕中边缘处 阴影可明显看出钢球出现了偏移，导致压痕不是标准 的圆形。因此在试验前，可以取好样品后放在试验样 品支架上用数显角度仪来检测试验样品的两个表面是 否平行。
试验中的注意事项
试验样品及预处理
应尽量从产品上切割试验样品，上部和下表面大 致平行，厚度至少为 2.5 mm。如果样品厚度不足 2.5 mm， 可以采用叠加两个或更多样品的方式获得这个厚度。 如果无法切割出有平行表面的试验样品，注意支撑接 受压力球作用的试验样品的表面积，试验样品应是边 长最小为 10 mm 的方形平面或直径最少为 10 mm 的 圆形表面。如果从产品上取的试验样品不可行，则 用一片同样的材料作为试验样品。材料片厚度为 3.0 mm±0.5 mm，应有边长至少为 10 mm 的方形平面 或直径至少为 10 mm 的圆形平面。
球压装置 球压试验装置包括两部分：试验样品支架和负载 装置，如图 1 所示。其中支架标准中规定的尺寸为： 50 mm 直径的平滑安装表面和 100 mm 高度的实心钢 圆柱体。对支架的这个要求主要是考虑到在烘箱中放 置和取出试验样品时，试验装置的温度要能保持稳定， 因此，比热容小的钢制材料 （烘箱中空气的比热容为 1.0×103 J/ (kg·℃)，钢制材料比热容为 0.46×103 J/ (kg·℃)) 是很好的选择。负载装置的总重力为 20 N±0.2 N，其中 包含 5 mm 的试验钢球。标准中对钢球以外的材料没 有做出要求，通常情况下也是采用钢制材料，铜也是 一种很好的选择。钢球压在试验样品上的部分应圆滑， 各点的曲率半径应相同，这样压出的压痕才能便于测 量，也不会对试验结果产生偏差。新的 CTL 决议 [4] （CTL DSH_0391C 2010_2011_07_04）中对球压装置 做了一些细微调整，允许钢球的偏差为 1%，在这个 偏差范围内认为能确保结果的准确性；同时，样品支 架的尺寸不再仅限于 50 mm 直径的平滑安装表面和 100 mm 高度的实心钢圆柱体，大于这个尺寸或者等效 体积和质量的结构也是被接受的。 IFM 推荐了一种区别于 IEC 60695-10-2: 2014 的 装置，如图 3 所示，其中样品支架的尺寸较大，预热 这种装置将会花更多的时间。根据温升公式： = ， 是热量或内能， 是比热容， 是质量， 是温度 变化量，从常温升至试验温度，质量越大，相同烘箱 必然需要更长的时间来使实验装置与烘箱达到温度平 衡。但同时在打开烘箱放置样品的时候这种装置也更 稳定，短暂地打开烘箱，试验装置的温度必然降低， 关上烘箱后，其回升到试验温度的时间也必然短。图 4 为这种装置从打开到关闭烘箱温度的降幅及回到 120 ℃ 试验温度时的情况。
试验步骤
首先需要将试验样品在温度 15 ℃~35 ℃、相对 湿度 45%~75%的环境条件下放置至少 24 h，然后将 已预处理的样品放入已达到规定试验温度的烘箱内， 并将 20 N±0.2 N 负载装置的球状部分压到样品表面。 常用的球压负载试验装置如图 1 所示。经过 60 min 试 验后，将被试样品取出，并立即在 10 s 之内浸入温度 为 20 ℃±5 ℃的水中保持 6 min±2 min。从水中取出 被试样品 3 min 之内，测量其压痕直径，并对试验结 果进行判定。