劉 偉，趙培剛，王忠義

(1.遼寧省計(jì)量科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110004；2.遼寧省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院(遼寧省建筑材料監(jiān)督檢驗(yàn)院)，遼寧 沈陽 110032)

抗壓夾具對(duì)水泥壓力試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響

劉 偉1，趙培剛2，王忠義2

(1.遼寧省計(jì)量科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110004；2.遼寧省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院(遼寧省建筑材料監(jiān)督檢驗(yàn)院)，遼寧 沈陽 110032)

水泥壓力試驗(yàn)機(jī)是一種比較常見的計(jì)量器具，對(duì)它的檢定只是依據(jù)現(xiàn)有通用的試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程進(jìn)行，抗壓夾具在其中起著非常重要的作用。本文通過兩種試驗(yàn)方法給出了用或不用抗壓夾具對(duì)水泥壓力試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響，并給出了造成這種影響的原因和解決的辦法。

水泥壓力試驗(yàn)機(jī)；抗壓夾具；檢定方法

1 引 言

水泥壓力試驗(yàn)機(jī)是以恒定的加力速度把試驗(yàn)力通過水泥標(biāo)準(zhǔn)抗壓夾具施加到試樣上，通過傳感器，經(jīng)信號(hào)放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換器傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)控制和顯示試驗(yàn)力值、加力速度、時(shí)間和力值曲線等參數(shù)，是建筑、建材、交通等行業(yè)檢測水泥抗壓強(qiáng)度等力學(xué)性能的計(jì)量儀器。水泥抗壓夾具的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.傳壓板 2.銅套 3.定位銷 4.吊簧 5.上壓板和球座6.定位銷 7.下壓板 8.框架圖1 抗壓夾具結(jié)構(gòu)示意圖

2 試驗(yàn)背景

由于國家沒有針對(duì)此類試驗(yàn)機(jī)的具體的技術(shù)法規(guī)，所以計(jì)量人員均采用通用的試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程JJG139-2014《拉力、壓力和萬能試驗(yàn)機(jī)》對(duì)其進(jìn)行計(jì)量檢定。由于標(biāo)準(zhǔn)器尺寸的限制，基本上都將抗壓夾具從設(shè)備上拆除，然后進(jìn)行計(jì)量檢定。這樣做的好處就是有效地避免了抗壓夾具對(duì)檢定示值的影響，但是這樣就和實(shí)際使用方式產(chǎn)生了差異。理想狀態(tài)下，抗壓夾具不會(huì)對(duì)檢定示值產(chǎn)生影響，但

在試驗(yàn)過程中，不能避免抗壓夾具內(nèi)部產(chǎn)生摩擦，有摩擦就會(huì)有阻力，就會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。

3 原始試驗(yàn)數(shù)據(jù)

為驗(yàn)證抗壓夾具對(duì)檢定示值的影響，筆者做了大量的試驗(yàn)，下面給出了一組采用新制抗壓夾具完成的具有代表性的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。為了避免偶然性造成的隨機(jī)誤差，筆者在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，對(duì)每種情況都進(jìn)行了10次試驗(yàn)，以10次試驗(yàn)的算術(shù)平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。

表1 不用抗壓夾具完成的試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表2 使用抗壓夾具完成的試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表1給出了不用抗壓夾具完成的10組試驗(yàn)數(shù)據(jù)和每一個(gè)測量點(diǎn)的平均值，表2給出了使用抗壓夾具完成的10組試驗(yàn)數(shù)據(jù)和每一個(gè)測量點(diǎn)的平均值。從兩個(gè)表的對(duì)比可以看出，兩種試驗(yàn)方法得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)是不完全相同的，在每一個(gè)測量點(diǎn)，不用抗壓夾具的試驗(yàn)數(shù)據(jù)要比使用抗壓夾具的試驗(yàn)數(shù)據(jù)要偏高一些，這可能是由于在試驗(yàn)機(jī)加力過程中，抗壓夾具內(nèi)部產(chǎn)生摩擦阻力所導(dǎo)致的。

4 兩組試驗(yàn)數(shù)據(jù)的直觀比較

為了更加直觀地反映兩組試驗(yàn)數(shù)據(jù)的區(qū)別，繪圖顯示兩組試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比，如圖2和圖3所示。其中，圖2給出了以標(biāo)準(zhǔn)力值為橫坐標(biāo)、以兩組試驗(yàn)中試驗(yàn)機(jī)的顯示值為縱坐標(biāo)的曲線圖。從圖中可以看出，兩組試驗(yàn)數(shù)據(jù)的線性度是非常好的，每一個(gè)測量點(diǎn)基本上在擬合曲線上，兩組試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合的直線斜率分別為k=0.993105和k=0.983863，這與表1、表2中試驗(yàn)數(shù)據(jù)的差異是相符的。這種差異在圖3中反映得更為明顯，圖3給出了以標(biāo)準(zhǔn)力值為橫坐標(biāo)、以兩組試驗(yàn)中試驗(yàn)機(jī)顯示值與標(biāo)準(zhǔn)值的比值為縱坐標(biāo)的曲線圖，從圖中可以明顯地看出，兩組試驗(yàn)數(shù)據(jù)的曲線完全沒有交集，差不多是兩條平行的曲線，兩條曲線之間的距離基本上在0.005～0.01之間。

圖2 兩組試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比

圖3 兩組試驗(yàn)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)值比值的對(duì)比

5 抗壓夾具的影響結(jié)果分析

一般水泥壓力試驗(yàn)機(jī)的準(zhǔn)確度等級(jí)為1級(jí)，即試驗(yàn)機(jī)示值的最大允許誤差(MPE)為 1%。不用考慮圖3中同一條曲線某一個(gè)點(diǎn)或某幾個(gè)點(diǎn)偏離標(biāo)準(zhǔn)值的多少，因?yàn)榭梢酝ㄟ^軟件對(duì)這些偏離的點(diǎn)進(jìn)行重新校準(zhǔn)。重要的是抗壓夾具讓兩條曲線間產(chǎn)生了很大的距離，按照現(xiàn)在的檢定方法，試驗(yàn)機(jī)是合格的，但在實(shí)際使用中的力值極有可能是不合格

的。也就是說，檢定的結(jié)論并沒有對(duì)實(shí)際使用中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的評(píng)判。

造成上述問題的直接原因就是采用了抗壓夾具，如果能夠不用抗壓夾具，上述的一切問題都迎刃而解，但水泥抗壓夾具是國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的用于檢驗(yàn)水泥抗壓強(qiáng)度的統(tǒng)一裝置，是不能被取代或不用的。所以，要想解決上述問題，只能通過改變壓力試驗(yàn)機(jī)的檢定方法來實(shí)現(xiàn)，采用特制的標(biāo)準(zhǔn)測力儀，在抗壓夾具里完成壓力試驗(yàn)機(jī)的檢定，這樣才能保證檢定的方式和實(shí)際使用中的方式是一致的，才能正確地反映出壓力試驗(yàn)機(jī)在實(shí)際試驗(yàn)中測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度，才能有效地屏蔽掉抗壓夾具對(duì)水泥壓力試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響。

6 結(jié)束語

抗壓夾具對(duì)水泥壓力試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響是不可能避免的，只能通過某種方式來屏蔽這種影響，讓這種影響不至于影響實(shí)際使用中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，只有這樣才能達(dá)到計(jì)量器具進(jìn)行計(jì)量檢定的真實(shí)目的。

[1]余宏坤.水泥抗壓夾具對(duì)水泥抗壓強(qiáng)度影響的分析[J].水泥工程,2011,(6):63.

[2]王萍.抗壓夾具對(duì)水泥抗壓強(qiáng)度影響[J].水泥工程,2015,(4):84.

[3]楊建勝.抗壓夾具對(duì)水泥強(qiáng)度檢測結(jié)果的影響和采取的措施[J].計(jì)量與測試技術(shù),2011,(5):60.

[4]鄧玉湖.抗壓夾具對(duì)水泥強(qiáng)度檢測結(jié)果的影響和采取的措施[J].商品與質(zhì)量,2013,(6):269.

Influence of Compression Clamp on Experimental Data of Cement Pressure Testing Machine

Liu Wei1, Zhao Peigang2, Wang Zhongyi2

(1.Liaoning Provincial Institute of Measurement, Shenyang 110004, Liaoning, China； 2.Liaoning Provincial Supervision and Test Institute for Products Quality (Liaoning Provincial Supervision and Test Institute for Building Material), Shenyang 110032, Liaoning, China)

Cement pressure testing machine is a relatively common measuring instrument. Its verification is based on the verification regulations for existing general testing machines. Compression clamp plays a very important role. In this paper, the effect of the compression clamp on the experimental data of the cement pressure testing machine is given by two kinds of experimental methods. The reason and the solution are given.

cement pressure testing machine; compression clamp; verification method

2016-11-14

劉 偉(1982-)，男，碩士，工程師，主要研究方向：計(jì)量與檢測。

TH87

B

10.3969/j.issn.1674-3407.2016.04.007