Dalam ujian harian, selain parameter ketepatan peralatan itu sendiri, pernahkah anda mempertimbangkan kesan pengukuran saiz sampel terhadap keputusan ujian? Artikel ini akan menggabungkan piawaian dan kes khusus untuk memberikan beberapa cadangan tentang pengukuran saiz beberapa bahan biasa.
1. Berapakah ralat dalam mengukur saiz sampel mempengaruhi keputusan ujian?
Pertama, berapa besar ralat relatif yang disebabkan oleh ralat tersebut. Contohnya, untuk ralat 0.1mm yang sama, untuk saiz 10mm, ralatnya ialah 1%, dan untuk saiz 1mm, ralatnya ialah 10%;
Kedua, sejauh mana pengaruh saiz terhadap hasil. Bagi formula pengiraan kekuatan lenturan, lebar mempunyai kesan tertib pertama terhadap hasil, manakala ketebalan mempunyai kesan tertib kedua terhadap hasil. Apabila ralat relatif sama, ketebalan mempunyai kesan yang lebih besar terhadap hasil.
Contohnya, lebar dan ketebalan piawai spesimen ujian lenturan masing-masing ialah 10mm dan 4mm, dan modulus lenturan ialah 8956MPa. Apabila saiz sampel sebenar dimasukkan, lebar dan ketebalan masing-masing ialah 9.90mm dan 3.90mm, modulus lenturan menjadi 9741MPa, peningkatan hampir 9%.
2. Apakah prestasi peralatan pengukuran saiz spesimen biasa?
Peralatan pengukur dimensi yang paling biasa pada masa ini terutamanya mikrometer, angkup, tolok ketebalan, dan sebagainya.
Julat mikrometer biasa secara amnya tidak melebihi 30mm, resolusinya ialah 1μm, dan ralat petunjuk maksimum adalah kira-kira ±(2~4)μm. Resolusi mikrometer ketepatan tinggi boleh mencapai 0.1μm, dan ralat petunjuk maksimum ialah ±0.5μm.
Mikrometer mempunyai nilai daya pengukuran malar terbina dalam, dan setiap pengukuran boleh mendapatkan hasil pengukuran di bawah keadaan daya sentuhan malar, yang sesuai untuk pengukuran dimensi bahan keras.
Julat pengukuran angkup konvensional secara amnya tidak lebih daripada 300mm, dengan resolusi 0.01mm dan ralat petunjuk maksimum kira-kira ±0.02~0.05mm. Sesetengah angkup besar boleh mencapai julat pengukuran 1000mm, tetapi ralatnya juga akan meningkat.
Nilai daya pengapit angkup bergantung pada operasi pengendali. Keputusan pengukuran orang yang sama secara amnya stabil, dan akan ada perbezaan tertentu antara keputusan pengukuran orang yang berbeza. Ia sesuai untuk pengukuran dimensi bahan keras dan pengukuran dimensi beberapa bahan lembut bersaiz besar.
Perjalanan, ketepatan dan resolusi tolok ketebalan secara amnya serupa dengan mikrometer. Peranti ini juga memberikan tekanan yang malar, tetapi tekanan boleh dilaraskan dengan mengubah beban di bahagian atas. Secara amnya, peranti ini sesuai untuk mengukur bahan lembut.
3. Bagaimana untuk memilih peralatan pengukur saiz spesimen yang sesuai?
Kunci untuk memilih peralatan pengukur dimensi adalah untuk memastikan keputusan ujian yang representatif dan boleh diulang dapat diperoleh. Perkara pertama yang perlu kita pertimbangkan ialah parameter asas: julat dan ketepatan. Di samping itu, peralatan pengukur dimensi yang biasa digunakan seperti mikrometer dan angkup adalah peralatan pengukur sentuh. Bagi sesetengah bentuk khas atau sampel lembut, kita juga harus mempertimbangkan pengaruh bentuk prob dan daya sentuh. Malah, banyak piawaian telah mengemukakan keperluan yang sepadan untuk peralatan pengukur dimensi: ISO 16012:2015 menetapkan bahawa untuk splin acuan suntikan, mikrometer atau tolok ketebalan mikrometer boleh digunakan untuk mengukur lebar dan ketebalan spesimen acuan suntikan; untuk spesimen mesin, angkup dan peralatan pengukur bukan sentuh juga boleh digunakan. Untuk keputusan pengukuran dimensi <10mm, ketepatan mestilah dalam lingkungan ±0.02mm, dan untuk keputusan pengukuran dimensi ≥10mm, keperluan ketepatan ialah ±0.1mm. GB/T 6342 menetapkan kaedah pengukuran dimensi untuk plastik busa dan getah. Bagi sesetengah sampel, mikrometer dan angkup dibenarkan, tetapi penggunaan mikrometer dan angkup adalah ditetapkan dengan ketat bagi mengelakkan sampel daripada dikenakan daya yang besar, yang mengakibatkan keputusan pengukuran yang tidak tepat. Di samping itu, bagi sampel dengan ketebalan kurang daripada 10mm, piawaian ini juga mengesyorkan penggunaan mikrometer, tetapi mempunyai keperluan ketat untuk tegasan sentuhan, iaitu 100±10Pa.
GB/T 2941 menetapkan kaedah pengukuran dimensi untuk sampel getah. Perlu diingatkan bahawa bagi sampel dengan ketebalan kurang daripada 30mm, piawaian tersebut menetapkan bahawa bentuk prob ialah kaki tekanan rata bulat dengan diameter 2mm~10mm. Bagi sampel dengan kekerasan ≥35 IRHD, beban yang dikenakan ialah 22±5kPa, dan bagi sampel dengan kekerasan kurang daripada 35 IRHD, beban yang dikenakan ialah 10±2kPa.
4. Apakah peralatan pengukur yang boleh disyorkan untuk beberapa bahan biasa?
A. Bagi spesimen tegangan plastik, disyorkan untuk menggunakan mikrometer untuk mengukur lebar dan ketebalan;
B. Bagi spesimen hentaman bertakuk, mikrometer atau tolok ketebalan dengan resolusi 1μm boleh digunakan untuk pengukuran, tetapi jejari arka di bahagian bawah prob tidak boleh melebihi 0.10mm;
C. Bagi sampel filem, tolok ketebalan dengan resolusi lebih baik daripada 1μm disyorkan untuk mengukur ketebalan;
D. Bagi spesimen tegangan getah, tolok ketebalan disyorkan untuk mengukur ketebalan, tetapi perhatian harus diberikan kepada kawasan dan beban prob;
E. Bagi bahan busa yang lebih nipis, tolok ketebalan khusus disyorkan untuk mengukur ketebalannya.
5. Selain pemilihan peralatan, apakah pertimbangan lain yang perlu dibuat semasa mengukur dimensi?
Kedudukan pengukuran sesetengah spesimen harus dipertimbangkan untuk mewakili saiz sebenar spesimen tersebut.
Contohnya, untuk spline melengkung yang dibentuk suntikan, akan terdapat sudut draf tidak lebih daripada 1° pada sisi spline, jadi ralat antara nilai lebar maksimum dan minimum boleh mencapai 0.14mm.
Di samping itu, spesimen yang dibentuk melalui suntikan akan mengalami pengecutan haba, dan akan terdapat perbezaan yang besar antara pengukuran di tengah dan di tepi spesimen, jadi piawaian yang berkaitan juga akan menentukan kedudukan pengukuran. Contohnya, ISO 178 menghendaki kedudukan pengukuran lebar spesimen ialah ±0.5mm dari garis tengah ketebalan, dan kedudukan pengukuran ketebalan ialah ±3.25mm dari garis tengah lebar.
Selain memastikan dimensi diukur dengan betul, langkah berjaga-jaga juga perlu diambil untuk mengelakkan ralat yang disebabkan oleh ralat input manusia.
Masa siaran: 25 Okt-2024