Да ли сте у свакодневном тестирању, поред параметара тачности саме опреме, икада разматрали утицај мерења величине узорка на резултате испитивања? Овај чланак ће комбиновати стандарде и специфичне случајеве како би дао неке сугестије о мерењу величине неких уобичајених материјала.
1. Колико грешка у мерењу величине узорка утиче на резултате теста?
Прво, колика је релативна грешка узрокована грешком. На пример, за исту грешку од 0,1 мм, за величину од 10 мм, грешка је 1%, а за величину од 1 мм, грешка је 10%;
Друго, колики утицај величина има на резултат. За формулу за израчунавање чврстоће на савијање, ширина има утицај првог реда на резултат, док дебљина има утицај другог реда на резултат. Када је релативна грешка иста, дебљина има већи утицај на резултат.
На пример, стандардна ширина и дебљина узорка за испитивање савијања су 10 мм и 4 мм респективно, а модул савијања је 8956 MPa. Када се унесе стварна величина узорка, ширина и дебљина су 9,90 мм и 3,90 мм респективно, модул савијања постаје 9741 MPa, што је повећање од скоро 9%.
2. Какве су перформансе уобичајене опреме за мерење величине узорака?
Тренутно најчешћа опрема за мерење димензија су углавном микрометри, калибри, мерачи дебљине итд.
Опсег обичних микрометара генерално не прелази 30 мм, резолуција је 1 μм, а максимална грешка индикације је око ±(2~4) μм. Резолуција високопрецизних микрометара може достићи 0,1 μм, а максимална грешка индикације је ±0,5 μм.
Микрометар има уграђену константну вредност силе мерења, и свако мерење може добити резултат мерења под условом константне контактне силе, што је погодно за мерење димензија тврдих материјала.
Мерни опсег конвенционалног калибра генерално није већи од 300 мм, са резолуцијом од 0,01 мм и максималном грешком индикације од око ±0,02~0,05 мм. Неки велики калибри могу достићи мерни опсег од 1000 мм, али ће се грешка такође повећати.
Вредност стезне силе калибра зависи од начина рада оператера. Резултати мерења исте особе су генерално стабилни и постојаће извесна разлика између резултата мерења различитих људи. Погодно је за димензионално мерење тврдих материјала и димензионално мерење неких великих меких материјала.
Ход, тачност и резолуција мерача дебљине су генерално слични онима код микрометра. Ови уређаји такође обезбеђују константан притисак, али се притисак може подесити променом оптерећења на врху. Генерално, ови уређаји су погодни за мерење меких материјала.
3. Како одабрати одговарајућу опрему за мерење величине узорка?
Кључ за избор опреме за мерење димензија је осигурати да се могу добити репрезентативни и високо поновљиви резултати испитивања. Прво што треба да узмемо у обзир су основни параметри: опсег и тачност. Поред тога, уобичајено коришћена опрема за мерење димензија, као што су микрометри и калибри, је контактна мерна опрема. За неке посебне облике или меке узорке, требало би да узмемо у обзир и утицај облика сонде и контактне силе. У ствари, многи стандарди су поставили одговарајуће захтеве за опрему за мерење димензија: ISO 16012:2015 прописује да се за бризгано ливене шрафове могу користити микрометри или микрометарски мерачи дебљине за мерење ширине и дебљине бризгано ливених узорака; за машински обрађене узорке могу се користити и калибри и бесконтактна мерна опрема. За резултате мерења димензија <10 мм, тачност мора бити унутар ±0,02 мм, а за резултате мерења димензија ≥10 мм, захтев за тачност је ±0,1 мм. GB/T 6342 прописује метод мерења димензија за пенасту пластику и гуму. За неке узорке, микрометри и калибри су дозвољени, али је употреба микрометара и калибриса строго прописана како би се избегло да узорак буде изложен великим силама, што би резултирало нетачним резултатима мерења. Поред тога, за узорке дебљине мање од 10 мм, стандард такође препоручује употребу микрометра, али има строге захтеве за контактни напон, који је 100±10 Па.
GB/T 2941 одређује метод мерења димензија за узорке гуме. Вреди напоменути да за узорке дебљине мање од 30 мм, стандард одређује да је облик сонде кружна равна стопа за притисак пречника 2 мм ~ 10 мм. За узорке тврдоће ≥35 IRHD, примењено оптерећење је 22±5 kPa, а за узорке тврдоће мање од 35 IRHD, примењено оптерећење је 10±2 kPa.
4. Која мерна опрема се може препоручити за неке уобичајене материјале?
A. За пластичне узорке затезне чврстоће, препоручује се употреба микрометра за мерење ширине и дебљине;
Б. За узорке са зарезом, за мерење се може користити микрометар или мерач дебљине са резолуцијом од 1μm, али полупречник лука на дну сонде не сме бити већи од 0,10mm;
C. За узорке филма, препоручује се мерач дебљине са резолуцијом бољом од 1μm за мерење дебљине;
D. За узорке гуме за затезање, препоручује се мерач дебљине за мерење дебљине, али треба обратити пажњу на површину сонде и оптерећење;
E. За тање пенасте материјале, препоручује се употреба посебног мерача дебљине за мерење дебљине.
5. Поред избора опреме, које друге ствари треба узети у обзир приликом мерења димензија?
Требало би сматрати да положај мерења неких узорака представља стварну величину узорка.
На пример, код бризгано ливених закривљених шлицова, угао нагиба са стране шлицова неће бити већи од 1°, тако да грешка између максималне и минималне вредности ширине може достићи 0,14 мм.
Поред тога, узорци направљени бризгањем ће имати термичко скупљање, а постојаће и велика разлика између мерења у средини и на ивици узорка, тако да ће релевантни стандарди такође одредити положај мерења. На пример, ISO 178 захтева да положај мерења ширине узорка буде ±0,5 мм од средишње линије дебљине, а положај мерења дебљине ±3,25 мм од средишње линије ширине.
Поред осигуравања да су димензије правилно измерене, треба водити рачуна и о спречавању грешака изазваних људским уносом.
Време објаве: 25. октобар 2024.