Στις καθημερινές δοκιμές, εκτός από τις παραμέτρους ακρίβειας του ίδιου του εξοπλισμού, έχετε σκεφτεί ποτέ την επίδραση της μέτρησης του μεγέθους του δείγματος στα αποτελέσματα των δοκιμών; Αυτό το άρθρο θα συνδυάσει πρότυπα και συγκεκριμένες περιπτώσεις για να δώσει ορισμένες προτάσεις σχετικά με τη μέτρηση του μεγέθους ορισμένων κοινών υλικών.
1. Πόσο επηρεάζει τα αποτελέσματα των δοκιμών το σφάλμα στη μέτρηση του μεγέθους του δείγματος;
Πρώτον, πόσο μεγάλο είναι το σχετικό σφάλμα που προκαλείται από το σφάλμα. Για παράδειγμα, για το ίδιο σφάλμα 0,1 mm, για μέγεθος 10 mm, το σφάλμα είναι 1% και για μέγεθος 1 mm, το σφάλμα είναι 10%.
Δεύτερον, πόση επίδραση έχει το μέγεθος στο αποτέλεσμα. Για τον τύπο υπολογισμού της αντοχής σε κάμψη, το πλάτος έχει επίδραση πρώτης τάξης στο αποτέλεσμα, ενώ το πάχος έχει επίδραση δεύτερης τάξης στο αποτέλεσμα. Όταν το σχετικό σφάλμα είναι το ίδιο, το πάχος έχει μεγαλύτερο αντίκτυπο στο αποτέλεσμα.
Για παράδειγμα, το τυπικό πλάτος και πάχος του δείγματος δοκιμής κάμψης είναι 10 mm και 4 mm αντίστοιχα, και το μέτρο κάμψης είναι 8956 MPa. Όταν εισάγεται το πραγματικό μέγεθος του δείγματος, το πλάτος και το πάχος είναι 9,90 mm και 3,90 mm αντίστοιχα, το μέτρο κάμψης γίνεται 9741 MPa, αύξηση σχεδόν 9%.
2. Ποια είναι η απόδοση του κοινού εξοπλισμού μέτρησης μεγέθους δειγμάτων;
Τα πιο συνηθισμένα όργανα μέτρησης διαστάσεων σήμερα είναι κυρίως μικρόμετρα, παχύμετρα, παχύμετρα κ.λπ.
Η εμβέλεια των συνηθισμένων μικρομέτρων γενικά δεν υπερβαίνει τα 30 mm, η ανάλυση είναι 1 μm και το μέγιστο σφάλμα ένδειξης είναι περίπου ± (2 ~ 4) μm. Η ανάλυση των μικρομέτρων υψηλής ακρίβειας μπορεί να φτάσει τα 0,1 μm και το μέγιστο σφάλμα ένδειξης είναι ± 0,5 μm.
Το μικρόμετρο έχει ενσωματωμένη σταθερή τιμή δύναμης μέτρησης και κάθε μέτρηση μπορεί να λάβει το αποτέλεσμα μέτρησης υπό την προϋπόθεση σταθερής δύναμης επαφής, η οποία είναι κατάλληλη για τη μέτρηση διαστάσεων σκληρών υλικών.
Το εύρος μέτρησης ενός συμβατικού παχύμετρου δεν υπερβαίνει γενικά τα 300 mm, με ανάλυση 0,01 mm και μέγιστο σφάλμα ένδειξης περίπου ±0,02~0,05 mm. Ορισμένα μεγάλα παχύμετρα μπορούν να φτάσουν σε εύρος μέτρησης τα 1000 mm, αλλά το σφάλμα θα αυξηθεί επίσης.
Η τιμή της δύναμης σύσφιξης του δαγκάνα εξαρτάται από τον χειρισμό του χειριστή. Τα αποτελέσματα μέτρησης του ίδιου ατόμου είναι γενικά σταθερά και θα υπάρχει μια ορισμένη διαφορά μεταξύ των αποτελεσμάτων μέτρησης διαφορετικών ατόμων. Είναι κατάλληλο για τη μέτρηση διαστάσεων σκληρών υλικών και τη μέτρηση διαστάσεων ορισμένων μαλακών υλικών μεγάλου μεγέθους.
Η διαδρομή, η ακρίβεια και η ανάλυση ενός παχυμέτρου είναι γενικά παρόμοιες με εκείνες ενός μικρομέτρου. Αυτές οι συσκευές παρέχουν επίσης σταθερή πίεση, αλλά η πίεση μπορεί να ρυθμιστεί αλλάζοντας το φορτίο στην κορυφή. Γενικά, αυτές οι συσκευές είναι κατάλληλες για τη μέτρηση μαλακών υλικών.
3. Πώς να επιλέξετε τον κατάλληλο εξοπλισμό μέτρησης μεγέθους δείγματος;
Το κλειδί για την επιλογή εξοπλισμού μέτρησης διαστάσεων είναι να διασφαλιστεί ότι μπορούν να ληφθούν αντιπροσωπευτικά και εξαιρετικά επαναλήψιμα αποτελέσματα δοκιμών. Το πρώτο πράγμα που πρέπει να λάβουμε υπόψη είναι οι βασικές παράμετροι: το εύρος και η ακρίβεια. Επιπλέον, ο συνήθως χρησιμοποιούμενος εξοπλισμός μέτρησης διαστάσεων, όπως τα μικρόμετρα και οι παχύμετρα, είναι εξοπλισμός μέτρησης επαφής. Για ορισμένα ειδικά σχήματα ή μαλακά δείγματα, θα πρέπει επίσης να λάβουμε υπόψη την επίδραση του σχήματος του αισθητήρα και της δύναμης επαφής. Στην πραγματικότητα, πολλά πρότυπα έχουν προτείνει αντίστοιχες απαιτήσεις για τον εξοπλισμό μέτρησης διαστάσεων: Το ISO 16012:2015 ορίζει ότι για τις εγχυόμενες σφήνες, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μικρόμετρα ή μικρομετρικοί μετρητές πάχους για τη μέτρηση του πλάτους και του πάχους των δειγμάτων που έχουν υποστεί έγχυση. Για τα κατεργασμένα δείγματα, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν παχύμετρα και εξοπλισμός μέτρησης χωρίς επαφή. Για αποτελέσματα μέτρησης διαστάσεων <10 mm, η ακρίβεια πρέπει να είναι εντός ±0,02 mm και για αποτελέσματα μέτρησης διαστάσεων ≥10 mm, η απαίτηση ακρίβειας είναι ±0,1 mm. Το GB/T 6342 ορίζει τη μέθοδο μέτρησης διαστάσεων για αφρώδη πλαστικά και καουτσούκ. Για ορισμένα δείγματα, επιτρέπονται μικρόμετρα και παχύμετρα, αλλά η χρήση μικρομέτρων και παχύμετρων ορίζεται αυστηρά για να αποφευχθεί η υποβολή του δείγματος σε μεγάλες δυνάμεις, με αποτέλεσμα ανακριβή αποτελέσματα μέτρησης. Επιπλέον, για δείγματα με πάχος μικρότερο από 10 mm, το πρότυπο συνιστά επίσης τη χρήση μικρομέτρου, αλλά έχει αυστηρές απαιτήσεις για την τάση επαφής, η οποία είναι 100±10Pa.
Το GB/T 2941 καθορίζει τη μέθοδο μέτρησης διαστάσεων για δείγματα από καουτσούκ. Αξίζει να σημειωθεί ότι για δείγματα με πάχος μικρότερο από 30 mm, το πρότυπο ορίζει ότι το σχήμα του αισθητήρα είναι ένα κυκλικό επίπεδο πόδι πίεσης με διάμετρο 2 mm~10 mm. Για δείγματα με σκληρότητα ≥35 IRHD, το εφαρμοζόμενο φορτίο είναι 22±5 kPa, και για δείγματα με σκληρότητα μικρότερη από 35 IRHD, το εφαρμοζόμενο φορτίο είναι 10±2 kPa.
4. Ποιος εξοπλισμός μέτρησης μπορεί να προταθεί για ορισμένα κοινά υλικά;
Α. Για πλαστικά δείγματα εφελκυσμού, συνιστάται η χρήση μικρομέτρου για τη μέτρηση του πλάτους και του πάχους.
Β. Για δείγματα κρούσης με εγκοπή, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μικρόμετρο ή παχύμετρο με ανάλυση 1 μm για μέτρηση, αλλά η ακτίνα του τόξου στο κάτω μέρος του αισθητήρα δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 0,10 mm.
Γ. Για δείγματα φιλμ, συνιστάται η χρήση παχυμέτρου με ανάλυση καλύτερη από 1 μm για τη μέτρηση του πάχους.
Δ. Για τα δοκίμια εφελκυσμού από καουτσούκ, συνιστάται η χρήση παχυμέτρου για τη μέτρηση του πάχους, αλλά πρέπει να δοθεί προσοχή στην περιοχή και το φορτίο του αισθητήρα.
Ε. Για λεπτότερα αφρώδη υλικά, συνιστάται η χρήση ειδικού παχύμετρου για τη μέτρηση του πάχους.
5. Εκτός από την επιλογή εξοπλισμού, ποιες άλλες παράμετροι πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά τη μέτρηση διαστάσεων;
Η θέση μέτρησης ορισμένων δειγμάτων θα πρέπει να θεωρείται ότι αντιπροσωπεύει το πραγματικό μέγεθος του δείγματος.
Για παράδειγμα, για καμπύλες σχισμές χυτευμένες με έγχυση, η γωνία βύθισης δεν θα υπερβαίνει τη 1° στην πλευρά της σχισμής, επομένως το σφάλμα μεταξύ των μέγιστων και ελάχιστων τιμών πλάτους μπορεί να φτάσει τα 0,14 mm.
Επιπλέον, τα δείγματα που έχουν υποστεί χύτευση με έγχυση θα έχουν θερμική συρρίκνωση και θα υπάρχει μεγάλη διαφορά μεταξύ της μέτρησης στη μέση και στην άκρη του δείγματος, επομένως τα σχετικά πρότυπα θα καθορίζουν επίσης τη θέση μέτρησης. Για παράδειγμα, το ISO 178 απαιτεί η θέση μέτρησης του πλάτους του δείγματος να είναι ±0,5 mm από την κεντρική γραμμή πάχους και η θέση μέτρησης πάχους να είναι ±3,25 mm από την κεντρική γραμμή πλάτους.
Εκτός από τη διασφάλιση της σωστής μέτρησης των διαστάσεων, θα πρέπει επίσης να λαμβάνεται μέριμνα για την αποφυγή σφαλμάτων που προκαλούνται από ανθρώπινα σφάλματα εισαγωγής.
Ώρα δημοσίευσης: 25 Οκτωβρίου 2024