電子材料試驗機檢定中產生誤差的原因分析

　　

　　電子材料試驗機檢定的現場、溫度、濕度、振動是造成計量檢定中檢測數據誤差的客觀原因。例如一臺電子式拉力試驗機，在春、夏、秋、冬因自然天氣的變化，是拉壓力試驗機的機械連接件及傳感器和標準器發生蠕變，會造成計量檢定數據的輕微偏差，這種微小的誤差應在長期的檢測工作實踐中把握規律，不斷探索加以科學地修正，確保計量檢定數據的真實可靠。

　　

　　1.標準測力儀造成的誤差

　　

　　目前電子材料試驗機檢定大多采用標準測力儀(主要由傳感器及顯示器組成)，這些標準測力儀所*的量化誤差是造成計量誤差的直接原因。雖然用于量傳的標準測力儀按國家規定進行周期檢定和實驗室比對，但由于在長期的檢定中，標準測力儀是動態的，在搬動、使用的過程中自然會產生磨損和疲勞，因而會在檢定過程中造成一定的誤差。因此標準測力儀應該加強監督控制，加強維護保養工作，在每次搬運后應該進行確認、定期不定期進行期間核查，每年按照1033計量標準考核規范進行重復性、穩定性試驗，確保計量檢定數據的準確可靠。

　　

　　2.檢定方法造成的誤差

　　

　　目前在電子材料試驗機檢定引用的規程有:

　　

　　JJG139--1999《拉力壓力和材料試驗機》檢定規程、JJG475--2008《電子式材料試驗機》檢定規程、JJG474-2008《木材材料試驗機》檢定規程、JJG157--2008《非金屬拉力壓力和材料試驗機》檢定規程。

　　

　　以上規程中對示值誤差、示值重復性計算都有兩種方法:

　　

　　(1)以測力儀示值為準

　　

　　在試驗機上讀數時各項誤差按下列公式計算:

　　

　　(2)以試驗機示值為準

　　

　　在標準測力儀上讀數時各項誤差按下列公式計算:

　　

　　上述兩種方法公式結構沒什么大的變化，但其內在的意義大可不同，主要體現在讀數參考標準不一樣。

　　

　　在(1)中是以測力儀作為標準，只要測量儀示值到了檢定點時讀取試驗機上的示值，此方法主要用在壓力試驗機具有力值記錄儀的情況下，不管是手動控制加荷速率還是自動加荷速率，其優點明顯，能夠直觀地看出示值誤差。在目前市場上大部分電子式壓力試驗機都有檢定程序，并且該程序還有調節速率的功能，這時采用此方法更加合理，減少了人為誤差。

　　

　　在(2)中是以試驗機示值作為標準，當試驗機示值達到了檢定點時讀取標準測力儀上的示值，此方法主要應用在壓力試驗機沒有檢定程序時，更多的是有定荷功能，比如定荷200kN，讓其保持穩定(1~2)S讀取標準測力儀上的示值。由于定荷是靠數字閥進行采集一反饋控制進油量，與電子式壓力試驗機的油路密封程度及數字閥的精密控制有關，其產生的系統誤差較大。例如我們對30t的壓力試驗定荷SOkN，可能我們在50.08kN讀取數據，也可能我們在49.88kN讀取數據。因此采用(2)中的方法要較為謹慎，要綜合考慮壓力機的密封性能、數字閥的精密控制程度。

　　

　　在按照計量檢定規程進行檢定時，對于不同種類、不同系列的電子式材料試驗機，其檢測的方法是不同的，例如液壓式壓力試驗機、木材材料試驗機、伺服壓力試驗機等等，由于用途不同，種類繁多，規格型號都有所差別，控制程序各有千秋，因而在檢定過程中會產生細小的誤差。

　　

　　為保證計量檢定數據的真實準確，我們計量檢定人員在檢定工作中要在技術方面精益求精，不斷的總結經驗，把此類誤差縮小到zui小。

　　

　　3.計量檢定人員操作造成的誤差

　　

　　在進行計量檢定工作中，每一位檢定人員的業務水平是不同的，由于其技術水平、精細程度的不同，即使對同一臺電子材料試驗機運用同一種計量檢定規程進行檢定也會有微小誤差的產生。再則，每個檢定員在檢定時候操作進油閥的速度控制、讀數方式有所區別，有些檢定員能夠將進油閥操作至顯示裝置按末位數字清晰鑒別，有些人讀數能夠讀取與標準測力儀同步數據。有些檢定員能夠很好控制進油速度，有些人就動作大，進油忽進忽退，由于油罐摩擦力的存在必然會影響檢定結果。

　　

　　4.標準測力儀及電子壓力試驗機的充分預熱、預壓目前，檢定員的工作量繁重，對檢定中前的預熱、預壓的做得不夠到位。標準測力儀與電子式材料試驗機的一大部分由電子元器件組成，對電子元器件充分預熱，預熱時間是保證標準測力儀與電子式材料試驗機示值穩定的關鍵。預壓能夠消除機械零件件的摩擦力，在規程中要求檢定前預壓三次并非為之過多。

　　

　　5.試驗機安裝不正確產生的誤差

　　

　　試驗機安裝不水平，會增加各活動件之間的摩擦力，影響垂直安裝，從而使檢定數據帶來誤差。在此筆者引用日常檢定工作的一組數據(如表1)來說明。

　　

　　由表1可知，在未調整水平前標定后數據檢定是合格的，但只要調整水平后檢定數據就超差。因此在檢定時，特別是壓力試驗機檢定時一定要檢查壓力機是否安裝水平。

　　

　　6.上、下壓板及球面未做清潔、研磨工作

　　

　　目前，壓力試驗機的工作臺(上或下工作臺)都具備帶一球頭，其目的是為了消除側向力。保證壓力試驗機所施加的力與被檢測物品所受到的力一致，但由于球頭與球座間彌合的不理想，導致事與愿違，造成了壓力試驗機所產生的力未垂直作用于被檢測試塊，引入了誤差風險。

　　

　　7.被檢壓力試驗機分辨力引起的誤差

　　

　　由于被檢壓力試驗機分辨力各不相同，有些是0.1kN，有些是0.01kN，甚至有些是0.001kN，因此檢定人員對試驗機讀數時可以讀到位數也各不相同。