Ste pri vsakodnevnem testiranju poleg parametrov natančnosti same opreme kdaj upoštevali vpliv merjenja velikosti vzorca na rezultate preskusov? Ta članek bo združil standarde in specifične primere, da bi podal nekaj predlogov za merjenje velikosti nekaterih pogostih materialov.
1. Koliko napaka pri merjenju velikosti vzorca vpliva na rezultate testa?
Prvič, kako velika je relativna napaka, ki jo povzroča napaka. Na primer, za isto napako 0,1 mm je za velikost 10 mm napaka 1 %, za velikost 1 mm pa 10 %;
Drugič, kolikšen vpliv ima velikost na rezultat. Pri formuli za izračun upogibne trdnosti ima širina vpliv prvega reda na rezultat, debelina pa vpliva drugega reda. Ko je relativna napaka enaka, ima debelina večji vpliv na rezultat.
Na primer, standardna širina in debelina upogibnega vzorca sta 10 mm oziroma 4 mm, upogibni modul pa je 8956 MPa. Ko vnesemo dejansko velikost vzorca, sta širina in debelina 9,90 mm oziroma 3,90 mm, upogibni modul pa postane 9741 MPa, kar je skoraj 9-odstotno povečanje.
2. Kakšna je zmogljivost običajne opreme za merjenje velikosti vzorcev?
Trenutno najpogostejša oprema za merjenje dimenzij so predvsem mikrometri, pomično merilo, merilniki debeline itd.
Območje običajnih mikrometrov običajno ne presega 30 mm, ločljivost je 1 μm, največja napaka indikacije pa je približno ± (2~4) μm. Ločljivost visoko natančnih mikrometrov lahko doseže 0,1 μm, največja napaka indikacije pa je ± 0,5 μm.
Mikrometer ima vgrajeno konstantno vrednost merilne sile in vsaka meritev lahko dobi rezultat meritve pod pogojem konstantne kontaktne sile, kar je primerno za merjenje dimenzij trdih materialov.
Merilno območje običajnega pomično merila običajno ne presega 300 mm, z ločljivostjo 0,01 mm in največjo napako prikaza približno ±0,02~0,05 mm. Nekatera velika pomično merilo lahko doseže merilno območje 1000 mm, vendar se napaka s tem poveča.
Vrednost vpenjalne sile čeljusti je odvisna od delovanja operaterja. Rezultati meritev iste osebe so na splošno stabilni, vendar se bodo rezultati meritev različnih ljudi nekoliko razlikovali. Primerno je za merjenje dimenzij trdih materialov in merjenje dimenzij nekaterih večjih mehkih materialov.
Hod, natančnost in ločljivost merilnika debeline so na splošno podobne tistim pri mikrometru. Te naprave prav tako zagotavljajo konstanten tlak, vendar je tlak mogoče prilagoditi s spreminjanjem obremenitve na vrhu. Na splošno so te naprave primerne za merjenje mehkih materialov.
3. Kako izbrati ustrezno opremo za merjenje velikosti vzorca?
Ključ do izbire opreme za merjenje dimenzij je zagotoviti, da je mogoče dobiti reprezentativne in zelo ponovljive rezultate preskusov. Najprej moramo upoštevati osnovne parametre: obseg in natančnost. Poleg tega so pogosto uporabljene opreme za merjenje dimenzij, kot so mikrometri in pomično merilo, kontaktna merilna oprema. Pri nekaterih posebnih oblikah ali mehkih vzorcih moramo upoštevati tudi vpliv oblike sonde in kontaktne sile. Pravzaprav so številni standardi predstavili ustrezne zahteve za opremo za merjenje dimenzij: ISO 16012:2015 določa, da se za brizgane utore lahko za merjenje širine in debeline brizganih vzorcev uporabijo mikrometri ali mikrometrski merilniki debeline; za strojno obdelane vzorce se lahko uporabijo tudi pomično merilo in brezkontaktna merilna oprema. Za rezultate meritev dimenzij <10 mm mora biti natančnost znotraj ±0,02 mm, za rezultate meritev dimenzij ≥10 mm pa je zahtevana natančnost ±0,1 mm. GB/T 6342 določa metodo merjenja dimenzij za penaste plastike in gumo. Za nekatere vzorce so dovoljeni mikrometri in pomično merilo, vendar je njihova uporaba strogo predpisana, da se prepreči izpostavljenost vzorcu velikim silam, kar bi povzročilo netočne rezultate meritev. Poleg tega standard za vzorce z debelino manj kot 10 mm prav tako priporoča uporabo mikrometra, vendar ima stroge zahteve glede kontaktne napetosti, ki je 100 ± 10 Pa.
GB/T 2941 določa metodo merjenja dimenzij za vzorce gume. Omeniti velja, da standard za vzorce z debelino manj kot 30 mm določa, da je oblika sonde okrogla ravna tlačna noga s premerom 2 mm~10 mm. Za vzorce s trdoto ≥35 IRHD je uporabljena obremenitev 22±5 kPa, za vzorce s trdoto manj kot 35 IRHD pa 10±2 kPa.
4. Katero merilno opremo lahko priporočimo za nekatere običajne materiale?
A. Pri plastičnih nateznih vzorcih je priporočljivo uporabiti mikrometer za merjenje širine in debeline;
B. Za zarezne udarne vzorce se lahko za merjenje uporabi mikrometer ali merilnik debeline z ločljivostjo 1 μm, vendar polmer loka na dnu sonde ne sme presegati 0,10 mm;
C. Za merjenje debeline vzorcev filma se priporoča merilnik debeline z ločljivostjo, boljšo od 1 μm;
D. Za natezne vzorce iz gume je priporočljivo uporabiti merilnik debeline za merjenje debeline, vendar je treba biti pozoren na površino sonde in obremenitev;
E. Za tanjše penaste materiale je priporočljiva uporaba namenskega merilnika debeline.
5. Katere druge dejavnike je treba poleg izbire opreme upoštevati pri merjenju dimenzij?
Položaj merjenja nekaterih vzorcev je treba upoštevati kot odraz dejanske velikosti vzorca.
Na primer, pri brizganih ukrivljenih utorih bo kot nagiba na strani utora največ 1°, zato lahko napaka med največjo in najmanjšo vrednostjo širine doseže 0,14 mm.
Poleg tega se bodo brizgani vzorci toplotno krčili in bo velika razlika med merjenjem na sredini in na robu vzorca, zato bodo ustrezni standardi določali tudi položaj merjenja. Na primer, ISO 178 zahteva, da je položaj merjenja širine vzorca ±0,5 mm od središčne črte debeline, položaj merjenja debeline pa ±3,25 mm od središčne črte širine.
Poleg zagotavljanja pravilnih meritev je treba paziti tudi na preprečevanje napak, ki jih povzročijo človeške napake pri vnosu.
Čas objave: 25. oktober 2024