أخبار

كجزءٍ مهم من اختبار الخواص الميكانيكية للمواد، يلعب اختبار الشد دورًا هامًا في التصنيع الصناعي، وبحوث وتطوير المواد، وغيرها. ومع ذلك، قد تؤثر بعض الأخطاء الشائعة بشكل كبير على دقة نتائج الاختبار. هل لاحظت هذه التفاصيل؟

1. مستشعر القوة لا يتوافق مع متطلبات الاختبار:

يُعدّ مستشعر القوة عنصرًا أساسيًا في اختبار الشد، واختياره المناسب أمر بالغ الأهمية. من الأخطاء الشائعة: عدم معايرة مستشعر القوة، واستخدامه بنطاق غير مناسب، وتقادم المستشعر مما يؤدي إلى تعطله.

حل:

عند اختيار مستشعر القوة الأكثر ملاءمة وفقًا للعينة، يجب مراعاة العوامل التالية:

1. نطاق مستشعر القوة:
حدد نطاق مستشعر القوة المطلوب بناءً على قيمتي القوة القصوى والدنيا للنتائج المطلوبة لعينة الاختبار. على سبيل المثال، في عينات البلاستيك، إذا كان من الضروري قياس كلٍّ من قوة الشد ومعامل المرونة، فمن الضروري دراسة نطاق القوة لهاتين النتيجتين بدقة لاختيار مستشعر القوة المناسب.

2. الدقة ونطاق الدقة:

مستويات الدقة الشائعة لمستشعرات القوة هي ٠٫٥ و١. بأخذ ٠٫٥ كمثال، فهذا يعني عادةً أن أقصى خطأ مسموح به في نظام القياس يقع ضمن ±٠٫٥٪ من القيمة المُشار إليها، وليس ±٠٫٥٪ من المقياس الكامل. من المهم التمييز بين هذا.

على سبيل المثال، بالنسبة لمستشعر قوة 100 نيوتن، عند قياس قيمة قوة 1 نيوتن، فإن ±0.5% من القيمة المشار إليها هي خطأ ±0.005 نيوتن، بينما ±0.5% من المقياس الكامل هي خطأ ±0.5 نيوتن.
الدقة لا تعني بالضرورة تساوي نطاق القياس بأكمله. يجب أن يكون هناك حد أدنى. في هذه الحالة، يعتمد الأمر على نطاق الدقة.
باستخدام أنظمة اختبار مختلفة كمثال، يمكن لأجهزة استشعار القوة من سلسلة UP2001 وUP-2003 تلبية دقة مستوى 0.5 من النطاق الكامل إلى 1/1000 من النطاق الكامل.

التثبيت غير مناسب أو التشغيل خاطئ:
التركيبة هي الوسيط الذي يربط مستشعر القوة بالعينة. يؤثر اختيار التركيبة بشكل مباشر على دقة وموثوقية اختبار الشد. من مظهر الاختبار، تُعدّ المشاكل الرئيسية الناتجة عن استخدام تركيبات غير مناسبة أو تشغيل خاطئ هي انزلاق أو كسر الفكين.

الانزلاق:

أكثر انزلاقات العينة وضوحًا هو خروج العينة من التركيبة أو تذبذب قوة الانحناء غير الطبيعي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحديد ذلك بتحديد العلامة بالقرب من موضع التثبيت قبل الاختبار، لمعرفة ما إذا كان خط العلامة بعيدًا عن سطح التثبيت، أو ما إذا كانت هناك علامة جر على علامة سن موضع تثبيت العينة.

حل:

عند العثور على انزلاق، تأكد أولاً ما إذا كان المشبك اليدوي مشدودًا عند تثبيت العينة، وما إذا كان ضغط الهواء في المشبك الهوائي كبيرًا بدرجة كافية، وما إذا كان طول تثبيت العينة كافيًا.
إذا لم تكن هناك مشكلة في التشغيل، ففكّر في مدى ملاءمة اختيار المشبك أو سطح المشبك. على سبيل المثال، يُفضّل اختبار الصفائح المعدنية باستخدام واجهات مسننة بدلاً من واجهات ملساء، ويُفضّل استخدام مشابك ذاتية القفل أو هوائية للمطاط ذي التشوه الكبير بدلاً من المشابك اليدوية المسطحة.

كسر الفكين:
حل:

تنكسر فكي العينة، كما يوحي الاسم، عند نقطة التثبيت. وكما هو الحال في الانزلاق، من الضروري التأكد مما إذا كان ضغط التثبيت على العينة كبيرًا جدًا، وما إذا كان سطح المشبك أو الفك مُختارًا بشكل صحيح، وما إلى ذلك.
على سبيل المثال، عند إجراء اختبار شد الحبل، فإن الضغط الجوي الزائد سوف يتسبب في كسر العينة عند الفكين، مما يؤدي إلى انخفاض القوة والاستطالة؛ لاختبار الفيلم، يجب استخدام الفكين المغلفين بالمطاط أو الفكين الملامسين للأسلاك بدلاً من الفكين المسنن لتجنب إتلاف العينة والتسبب في فشل الفيلم قبل الأوان.

3. عدم محاذاة سلسلة التحميل:

يمكن فهم محاذاة سلسلة الحمل ببساطة من خلال استقامة خطوط مركز مستشعر القوة، والتثبيت، والمحول، والعينة. في اختبار الشد، إذا لم تكن محاذاة سلسلة الحمل جيدة، فستتعرض عينة الاختبار لقوة انحراف إضافية أثناء التحميل، مما يؤدي إلى قوة غير متساوية ويؤثر على صحة نتائج الاختبار.

حل:

قبل بدء الاختبار، يجب فحص وضبط مركزية سلسلة الحمل (باستثناء العينة). في كل مرة تُثبّت فيها العينة، يُرجى مراعاة الاتساق بين المركز الهندسي للعينة ومحور تحميل سلسلة الحمل. يمكنك اختيار عرض تثبيت قريب من عرض تثبيت العينة، أو تركيب جهاز تثبيت مركزي للعينة لتسهيل تحديد موضعها وتحسين تكرار التثبيت.

4. الاختيار والتشغيل غير الصحيح لمصادر الضغط:

تتشوه المواد أثناء اختبار الشد. ومن الأخطاء الشائعة في قياس الانفعال (التشوه) الاختيار الخاطئ لمصدر قياس الانفعال، والاختيار غير المناسب لمقياس التمدد، والتركيب غير الصحيح لمقياس التمدد، والمعايرة غير الدقيقة، وغيرها.

حل:

يعتمد اختيار مصدر الضغط على هندسة العينة وكمية التشوه ونتائج الاختبار المطلوبة.
على سبيل المثال، إذا كنت ترغب في قياس معامل مرونة البلاستيك والمعادن، فإن استخدام قياس إزاحة الشعاع سيؤدي إلى نتيجة معامل مرونة منخفضة. في هذه الحالة، عليك مراعاة طول مقياس العينة والشوط المطلوب لاختيار مقياس تمدد مناسب.

بالنسبة للشرائح الطويلة من الرقائق المعدنية والحبال وغيرها من العينات، يُمكن استخدام إزاحة العارضة لقياس استطالتها. سواءً باستخدام عارضة أو مقياس تمدد، من المهم جدًا التأكد من قياس الإطار ومقياس التمدد قبل إجراء اختبار الشد.

في الوقت نفسه، تأكد من تركيب مقياس التمدد بشكل صحيح. يجب ألا يكون فضفاضًا جدًا، فيتسبب في انزلاقه أثناء الاختبار، أو مشدودًا جدًا، فيتسبب في كسر العينة عند شفرة مقياس التمدد.

5. تردد أخذ العينات غير المناسب:

غالبًا ما يُغفل عن معدل أخذ العينات. قد يؤدي انخفاض معدل أخذ العينات إلى فقدان بيانات الاختبار الرئيسية، مما يؤثر على صحة النتائج. على سبيل المثال، إذا لم تُجمع القيمة القصوى الحقيقية للقوة، فستكون نتيجة الحد الأقصى للقوة منخفضة. أما إذا كان معدل أخذ العينات مرتفعًا جدًا، فسيتم أخذ عينات زائدة، مما يؤدي إلى تكرار البيانات.

حل:

اختر تردد أخذ العينات المناسب بناءً على متطلبات الاختبار وخصائص المادة. القاعدة العامة هي استخدام تردد أخذ عينات ٥٠ هرتز. مع ذلك، في حالة القيم سريعة التغير، يجب استخدام تردد أخذ عينات أعلى لتسجيل البيانات.

6. أخطاء قياس الأبعاد:

تتضمن أخطاء قياس الأبعاد عدم قياس حجم العينة الفعلي، وأخطاء قياس الموضع، وأخطاء أداة القياس، وأخطاء إدخال الأبعاد.

حل:

عند الاختبار، لا ينبغي استخدام حجم العينة القياسي بشكل مباشر، بل يجب إجراء القياس الفعلي، وإلا فقد يكون الضغط منخفضًا جدًا أو مرتفعًا جدًا.

تتطلب أنواع العينات المختلفة ونطاقات الحجم ضغوط اتصال اختبار مختلفة ودقة جهاز قياس الأبعاد.

غالبًا ما تحتاج العينة إلى قياس أبعاد مواقع متعددة لحساب المتوسط ​​أو أخذ الحد الأدنى. انتبه جيدًا لعمليات التسجيل والحساب والإدخال لتجنب الأخطاء. يُنصح باستخدام جهاز قياس أبعاد آلي، حيث تُدخل الأبعاد المقاسة تلقائيًا في البرنامج وتُحسب إحصائيًا لتجنب أخطاء التشغيل وتحسين كفاءة الاختبار.

7. خطأ في إعداد البرنامج:

جودة الأجهزة لا تعني بالضرورة صحة النتيجة النهائية. تتضمن المعايير الخاصة بالمواد المختلفة تعريفات وتعليمات اختبار محددة لنتائج الاختبار.

يجب أن تعتمد الإعدادات في البرنامج على هذه التعريفات وتعليمات عملية الاختبار، مثل التحميل المسبق ومعدل الاختبار واختيار نوع الحساب وإعدادات المعلمات المحددة.

بالإضافة إلى الأخطاء الشائعة المذكورة أعلاه والمتعلقة بنظام الاختبار، فإن إعداد العينة، وبيئة الاختبار، وما إلى ذلك لها أيضًا تأثير مهم على اختبار الشد ويجب الانتباه إليها.