Jeste li ikada u svakodnevnom testiranju, osim parametara točnosti same opreme, razmatrali utjecaj mjerenja veličine uzorka na rezultate ispitivanja? Ovaj članak će kombinirati standarde i specifične slučajeve kako bi dao neke prijedloge o mjerenju veličine nekih uobičajenih materijala.
1. Koliko pogreška u mjerenju veličine uzorka utječe na rezultate testa?
Prvo, kolika je relativna pogreška uzrokovana pogreškom. Na primjer, za istu pogrešku od 0,1 mm, za veličinu od 10 mm pogreška je 1%, a za veličinu od 1 mm pogreška je 10%;
Drugo, koliki utjecaj veličina ima na rezultat. Za formulu za izračun čvrstoće na savijanje, širina ima utjecaj prvog reda na rezultat, dok debljina ima utjecaj drugog reda na rezultat. Kada je relativna pogreška ista, debljina ima veći utjecaj na rezultat.
Na primjer, standardna širina i debljina uzorka za ispitivanje savijanja su 10 mm odnosno 4 mm, a modul savijanja je 8956 MPa. Kada se unese stvarna veličina uzorka, širina i debljina su 9,90 mm odnosno 3,90 mm, modul savijanja postaje 9741 MPa, što je povećanje od gotovo 9%.
2. Kakve su performanse uobičajene opreme za mjerenje veličine uzoraka?
Najčešća oprema za mjerenje dimenzija trenutno su uglavnom mikrometri, pomični mjerila, mjerači debljine itd.
Raspon običnih mikrometara općenito ne prelazi 30 mm, rezolucija je 1 μm, a maksimalna pogreška indikacije je oko ± (2 ~ 4) μm. Rezolucija visokopreciznih mikrometara može doseći 0,1 μm, a maksimalna pogreška indikacije je ± 0,5 μm.
Mikrometar ima ugrađenu konstantnu vrijednost mjerne sile, a svako mjerenje može dobiti rezultat mjerenja pod uvjetom konstantne kontaktne sile, što je pogodno za mjerenje dimenzija tvrdih materijala.
Mjerni raspon konvencionalnog pomične mjerke općenito nije veći od 300 mm, s rezolucijom od 0,01 mm i maksimalnom pogreškom indikacije od oko ±0,02~0,05 mm. Neka velika pomična mjerka mogu doseći mjerni raspon od 1000 mm, ali će se i pogreška povećati.
Vrijednost sile stezanja čeljusti ovisi o radu operatera. Rezultati mjerenja iste osobe uglavnom su stabilni, a postojat će određena razlika između rezultata mjerenja različitih osoba. Pogodno je za dimenzijsko mjerenje tvrdih materijala i dimenzijsko mjerenje nekih velikih mekih materijala.
Hod, točnost i rezolucija mjerača debljine općenito su slični onima mikrometra. Ovi uređaji također osiguravaju konstantan tlak, ali tlak se može podesiti promjenom opterećenja na vrhu. Općenito, ovi uređaji su prikladni za mjerenje mekih materijala.
3. Kako odabrati odgovarajuću opremu za mjerenje veličine uzorka?
Ključ odabira opreme za mjerenje dimenzija je osigurati da se mogu dobiti reprezentativni i visoko ponovljivi rezultati ispitivanja. Prvo što moramo uzeti u obzir su osnovni parametri: raspon i točnost. Osim toga, uobičajeno korištena oprema za mjerenje dimenzija, poput mikrometara i pomičnih mjerila, je kontaktna mjerna oprema. Za neke posebne oblike ili meke uzorke, trebali bismo uzeti u obzir i utjecaj oblika sonde i kontaktne sile. Zapravo, mnogi standardi su postavili odgovarajuće zahtjeve za opremu za mjerenje dimenzija: ISO 16012:2015 propisuje da se za injekcijski lijevane utore mogu koristiti mikrometri ili mikrometarski mjerači debljine za mjerenje širine i debljine injekcijski lijevanih uzoraka; za strojno obrađene uzorke mogu se koristiti i pomična mjerila i beskontaktna mjerna oprema. Za rezultate mjerenja dimenzija <10 mm, točnost mora biti unutar ±0,02 mm, a za rezultate mjerenja dimenzija ≥10 mm, zahtjev za točnost je ±0,1 mm. GB/T 6342 propisuje metodu mjerenja dimenzija za pjenaste plastike i gumu. Za neke uzorke dopušteni su mikrometri i pomični mjerili, ali je upotreba mikrometara i pomičnih mjerila strogo propisana kako bi se izbjeglo izlaganje uzorka velikim silama, što bi rezultiralo netočnim rezultatima mjerenja. Osim toga, za uzorke debljine manje od 10 mm, standard također preporučuje upotrebu mikrometra, ali ima stroge zahtjeve za kontaktni napon, koji iznosi 100±10 Pa.
GB/T 2941 specificira metodu mjerenja dimenzija za uzorke gume. Vrijedi napomenuti da za uzorke debljine manje od 30 mm, standard određuje da je oblik sonde kružna ravna tlačna stopa promjera 2 mm ~ 10 mm. Za uzorke tvrdoće ≥35 IRHD, primijenjeno opterećenje je 22±5 kPa, a za uzorke tvrdoće manje od 35 IRHD, primijenjeno opterećenje je 10±2 kPa.
4. Koja se mjerna oprema može preporučiti za neke uobičajene materijale?
A. Za plastične uzorke za vlačnu čvrstoću preporučuje se korištenje mikrometra za mjerenje širine i debljine;
B. Za uzorke s urezima za mjerenje može se koristiti mikrometar ili mjerač debljine s rezolucijom od 1 μm, ali polumjer luka na dnu sonde ne smije prelaziti 0,10 mm;
C. Za uzorke filma preporučuje se mjerač debljine s rezolucijom boljom od 1 μm za mjerenje debljine;
D. Za uzorke gume za vlačnu čvrstoću preporučuje se mjerač debljine, ali treba obratiti pozornost na površinu sonde i opterećenje;
E. Za tanje pjenaste materijale preporučuje se namjenski mjerač debljine za mjerenje debljine.
5. Osim odabira opreme, što još treba uzeti u obzir pri mjerenju dimenzija?
Položaj mjerenja nekih uzoraka treba uzeti u obzir kao odraz stvarne veličine uzorka.
Na primjer, kod zakrivljenih profila izrađenih injekcijskim prešanjem, kut nagiba na strani profila neće biti veći od 1°, tako da pogreška između maksimalne i minimalne vrijednosti širine može doseći 0,14 mm.
Osim toga, uzorci izrađeni injekcijskim prešanjem imat će toplinsko skupljanje, a postojat će i velika razlika između mjerenja u sredini i na rubu uzorka, pa će relevantni standardi također odrediti položaj mjerenja. Na primjer, ISO 178 zahtijeva da položaj mjerenja širine uzorka bude ±0,5 mm od središnje linije debljine, a položaj mjerenja debljine ±3,25 mm od središnje linije širine.
Osim što treba osigurati da su dimenzije ispravno izmjerene, treba paziti i na sprječavanje pogrešaka uzrokovanih ljudskim unosom.
Vrijeme objave: 25. listopada 2024.