李文武

（江西省萍鄉(xiāng)市計量所，江西 萍鄉(xiāng) 337000）

近年來，我國科技發(fā)展速度較快，各個領(lǐng)域在研發(fā)新型產(chǎn)品時，已經(jīng)引進(jìn)更加先進(jìn)材料和設(shè)備以及工藝，尤其是在制作鋼鐵材料產(chǎn)品時，可以初步滿足市場要求。在對產(chǎn)品性能檢驗時，需要研制特殊金屬材料驗證實驗，通過開展碰撞試驗，對設(shè)備應(yīng)用期間可能出現(xiàn)問題預(yù)測和解決。借助萬能試驗機(jī)開展實驗，可以保證最終實驗結(jié)果更加精確。但萬能試驗機(jī)設(shè)備性能，會對實驗結(jié)果存在一定影響，因此需要提高萬能試驗機(jī)設(shè)備應(yīng)用準(zhǔn)確度，才能促進(jìn)實驗工作順利開展。

1 萬能試驗機(jī)設(shè)備檢定要求

1.1 萬能試驗機(jī)設(shè)備設(shè)計

在開展萬能試驗機(jī)設(shè)備設(shè)計工作時，應(yīng)該按照設(shè)備制造要求，對設(shè)備框架內(nèi)容完善和優(yōu)化，要保證設(shè)備在使用時，能夠滿足檢驗要求。目前，大多數(shù)萬能試驗機(jī)設(shè)備，主要作用于特殊材料驗證實驗以及性能檢驗中。在對萬能機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)完善和優(yōu)化時，設(shè)計人員要根據(jù)檢測要求，對設(shè)備性能全面調(diào)整，確保設(shè)備在使用時，能夠發(fā)揮更好的效果，為性能驗證等活動開展提供有效支持。設(shè)計人員需要對設(shè)備應(yīng)用期間各方面影響因素深入分析和探討，要盡可能提高設(shè)備應(yīng)用準(zhǔn)確度等級，還需要選擇合適檢測方法，才能保證檢測活動順利開展。

1.2 萬能試驗機(jī)設(shè)備校準(zhǔn)

在開展力學(xué)計量活動時，要對各種類型萬能試驗機(jī)設(shè)備進(jìn)行日常檢查。檢定人員在開展工作時，要積極積累經(jīng)驗，并且學(xué)習(xí)一些新型知識和技術(shù)，要保證校準(zhǔn)活動在開展時更加精確，還要通過檢定、校準(zhǔn)工作開展，對萬能試驗機(jī)設(shè)備內(nèi)部參數(shù)數(shù)值缺陷全面查找，并且制定針對性標(biāo)準(zhǔn)措施，確保萬能試驗機(jī)設(shè)備在應(yīng)用時，能夠符合相關(guān)實驗活動開展要求。檢定人員在對各項校準(zhǔn)活動分析和研究時可以發(fā)現(xiàn)，即使在對設(shè)備校準(zhǔn)期間，最終檢定數(shù)值合格，但有些客戶獲得的最終檢測結(jié)果，與原有檢定數(shù)據(jù)也會存在一定差異，容易引發(fā)糾紛和矛盾問題。

例如，我國某一大型鋼廠在使用檢定合格萬能試驗機(jī)設(shè)備對材料強(qiáng)度進(jìn)行檢測時，所獲得的實驗結(jié)果表明材料強(qiáng)度符合檢測要求。但第三機(jī)構(gòu)在對同一批材料檢測時，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部存在不符合檢測要求材料，客戶與萬能實驗設(shè)備制作商溝通和交流后，對導(dǎo)致萬能試驗機(jī)設(shè)備應(yīng)用參數(shù)差異原因進(jìn)行了深入查找和分析。實際上，在開展設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)和檢定工作時，會受到多方面因素影響，一旦某一環(huán)節(jié)存在缺陷問題，但檢定人員未對相關(guān)問題及時發(fā)現(xiàn)和解決，就會導(dǎo)致最終校準(zhǔn)結(jié)果存在一定誤差，雖然檢定數(shù)值處于標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，但會對萬能試驗機(jī)設(shè)備實際應(yīng)用產(chǎn)生不良影響。

2 萬能試驗機(jī)檢定或校準(zhǔn)過程中應(yīng)注意的問題

2.1 檢測結(jié)果研究

檢定人員在對可能產(chǎn)生問題的原因進(jìn)行深入分析和研究時，如果發(fā)現(xiàn)檢測方法比較落后或者配套工裝存在問題，在對各項問題進(jìn)行解決時，需要制定針對性修整方案，還要開展同軸度檢定工作。如果在開展拉力實驗時，因為加荷速度比較快或比較慢，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差問題，就會對最終檢定結(jié)果產(chǎn)生一定影響。同軸度計量檢測偏差問題，也會對最終檢測數(shù)值產(chǎn)生較大影響。一般在開展拉力實驗時，需要選擇體積比較小的材料，同軸度偏差比較小，不會對測量數(shù)據(jù)和結(jié)果產(chǎn)生較大影響。大部分萬能試驗機(jī)設(shè)備需要選擇電子引伸計設(shè)備，開展試樣變形測量工作，引伸計試樣變化符合規(guī)定數(shù)值要求時，需要測量變形強(qiáng)度，并對強(qiáng)度數(shù)值精確計算。變形測量準(zhǔn)確性，會對強(qiáng)度結(jié)果產(chǎn)生較大影響，引伸計性能和運行狀況。也會對強(qiáng)度計量結(jié)果產(chǎn)生影響。如果引伸計使用期間存在失誤情況，就會導(dǎo)致測量結(jié)果異常，在對這項問題分析和研究后，如果發(fā)現(xiàn)是因為引伸計安裝不當(dāng)引發(fā)的失誤問題，需要對引伸計結(jié)構(gòu)適當(dāng)調(diào)整，要保證引伸計安裝方向與測試使用安裝方向始終保持一致。在對引伸計刀口問題處理時，要避免軸尖和刀刃結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重磨損問題。檢定人員可以通過對軸尖和刀刃結(jié)構(gòu)定期檢查，并且對磨損比較嚴(yán)重的構(gòu)件及時更換，避免對測量結(jié)果產(chǎn)生較大影響。同時還要對引伸計運行狀態(tài)實時監(jiān)測，要保證引伸計在使用時，能夠使能保持安全穩(wěn)定狀態(tài)。

2.2 檢測數(shù)據(jù)分析

在開展檢測數(shù)據(jù)分析活動時，需要對壓向力值檢驗結(jié)果重復(fù)檢驗，還要做好拉向力數(shù)值檢測。在對同軸度檢測結(jié)果分析后，如果發(fā)現(xiàn)壓向力值檢定數(shù)據(jù)相對誤差最大數(shù)值在0.6%左右，滿足拉力壓力和萬能試驗機(jī)中規(guī)定數(shù)值相對誤差要求。而同一臺萬能試驗機(jī)設(shè)備拉向力檢驗結(jié)果相對數(shù)據(jù)誤差為1.3%，不能滿足檢驗要求，就要對導(dǎo)致相關(guān)問題發(fā)生原因深入分析，并且制定針對性解決措施。例如，檢定人員可以對各個檢測程序重復(fù)驗證，并且借助智能化軟件，對檢驗期間產(chǎn)生的所有參數(shù)進(jìn)行重復(fù)核驗。如果在檢驗過程中發(fā)現(xiàn)，壓向力數(shù)值各個示數(shù)相對誤差現(xiàn)象基本一致，拉向力值各項示數(shù)相對誤差線性存在差異，就會導(dǎo)致最終結(jié)果存在更加嚴(yán)重誤差。大力值示數(shù)存在相對誤差等現(xiàn)象，在對數(shù)值校準(zhǔn)和驗證時，檢驗人員需要對導(dǎo)致各項問題發(fā)生原因深入分析，并且對數(shù)據(jù)科學(xué)判定。如果發(fā)現(xiàn)是存在系統(tǒng)誤差問題，檢驗人員需要對檢測程序重新規(guī)劃和設(shè)計，并且重新開展檢測工作。在分析檢測數(shù)據(jù)時，檢定人員可以發(fā)現(xiàn)一般在使用電子萬能試驗機(jī)設(shè)備開展拉力試驗時，設(shè)備會不斷進(jìn)行校準(zhǔn)操作，在實驗期間采用自動采集系統(tǒng)，對各項數(shù)據(jù)信息全面采集，會受到實驗力閉環(huán)控制影響。同時橫梁速度設(shè)定，也會對檢測數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定影響，停止實驗之后，慣性操作也會引發(fā)測量數(shù)據(jù)誤差問題，檢定人員需要根據(jù)相關(guān)問題，制定針對性解決措施。

2.3 選擇合適配套工裝

在對檢定或校準(zhǔn)活動分析和研究時，需要對各項參數(shù)全面提取，根據(jù)參數(shù)要求選擇合適配套工裝，并且保證配套工裝在使用時，能夠發(fā)揮更好效果。在對導(dǎo)致檢定偏差發(fā)生原因全面了解后，需要對現(xiàn)有檢定活動適當(dāng)調(diào)整，要保證各項檢測數(shù)據(jù)合格。如果壓向力檢定數(shù)據(jù)合格，就要對拉向空間是否存在問題全面分析，也要對是否存在配套工裝問題檢驗。如果檢定人員在開展各項工作時自身存在錯誤操作，出現(xiàn)向下夾具碰撞等問題，導(dǎo)致工裝出現(xiàn)變形，就會引發(fā)檢定數(shù)據(jù)誤差。在與客戶進(jìn)行溝通后，客戶需要做好部件調(diào)整，還要更換帶有連軸器的上下夾具，同時要制定更加嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，確保檢測活動在開展時，能夠符合各方面要求，避免出現(xiàn)更加嚴(yán)重誤差問題。在對工裝全面更換后，要對拉向力數(shù)值和同軸度以及壓向力數(shù)值全面檢測，還要保證最終檢測結(jié)果更加精確。在對數(shù)值充分檢驗和分析后，如果發(fā)現(xiàn)壓向力數(shù)值和拉向力數(shù)值相對誤差不超過0.1%，再次與第三機(jī)構(gòu)檢測數(shù)據(jù)對比分析后發(fā)現(xiàn)結(jié)果一致，則代表相關(guān)問題已被解決。檢定人員也要嚴(yán)格按照各項活動開展要求，對配套工裝適當(dāng)調(diào)整，要保證配套工裝規(guī)格和型號符合檢驗要求，同時要做好檢測活動規(guī)范化管理，避免在操作期間對工裝產(chǎn)生不良影響，導(dǎo)致工裝出現(xiàn)缺陷問題。

2.4 引進(jìn)更加先進(jìn)的檢定技術(shù)

一般在選擇檢測方法時，要根據(jù)拉力壓力和萬能試驗機(jī)以及電子式萬能試驗機(jī)檢測儀器，對檢測技術(shù)具體選擇。大部分萬能試驗機(jī)設(shè)備配置有雙空間，這種設(shè)計形式可以保證在開展壓向力和拉向力檢測活動時，力傳感器設(shè)備受力方向能夠始終保持一致狀態(tài)。在開展檢測活動時，拉向力和壓向力力值檢測結(jié)果，應(yīng)該只能處于相同數(shù)值或者相差數(shù)據(jù)比較小。在檢定規(guī)程中，如果沒有明確規(guī)定萬能試驗機(jī)檢測方法，也沒有明確規(guī)定是否要對壓向力和拉向力兩種方向力全部檢定，檢定人員可以適當(dāng)放寬檢測工作設(shè)置要求，可以選擇常用檢測技術(shù)開展相關(guān)活動。但如果在開展檢定工作時存在特殊要求，會受到設(shè)備影響限制，有些檢定部門并不具備檢測拉向力標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，就需要對現(xiàn)有研究技術(shù)全面更新，還要引進(jìn)更加先進(jìn)檢測設(shè)備，才能保證各項活動順利開展。大多數(shù)檢定部門只能對設(shè)備壓向力進(jìn)行檢定，檢定人員習(xí)慣性只對萬能試驗機(jī)設(shè)備壓向力是否超出固定數(shù)值檢測，以此判定萬能試驗機(jī)設(shè)備是否合格，如果壓向力數(shù)值檢定合格，就將設(shè)備投入市場中。這種檢測方式并不合理，要嚴(yán)格按照檢定要求對技術(shù)定期更新，還要選擇合適檢定設(shè)備，才能保證各項檢定工作順利開展。

2.5 明確檢測要求

目前在對萬能試驗機(jī)設(shè)備進(jìn)行檢定時，主要存在傳統(tǒng)類型試驗機(jī)設(shè)備以及電子類型試驗機(jī)設(shè)備。與傳統(tǒng)試驗機(jī)設(shè)備相比較，電子萬能試驗機(jī)設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加精密，主要包含了運動控制系統(tǒng)和主機(jī)以及測量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)，采用了計算機(jī)控制形式。萬能試驗機(jī)設(shè)備可以對各種類型材料進(jìn)行壓縮和彎曲以及剪切、拉伸性能實驗，而且能夠?qū)z測數(shù)據(jù)實時記錄、打印處理。近年來，電子類型萬能試驗機(jī)設(shè)備應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)大，因為與傳統(tǒng)萬能試驗機(jī)設(shè)備制作相比較，電子類型萬能試驗機(jī)設(shè)備制作工藝更加簡單，但市場上存在的電子類型萬能試驗機(jī)設(shè)備質(zhì)量參差不齊。在對電子類型萬能試驗機(jī)設(shè)備檢測和標(biāo)準(zhǔn)時，檢定人員需要重點關(guān)注相關(guān)設(shè)備。一些性能比較差的電子類型萬能試驗機(jī)設(shè)備，運行期間無法保持長期穩(wěn)定性，在檢定時如果設(shè)置不合格，在對其進(jìn)行調(diào)整后會處于合格狀態(tài)，但長期使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)不合格問題。電子類型萬能試驗機(jī)設(shè)備設(shè)置調(diào)整比較簡單，不需要開展機(jī)械調(diào)整活動，只需要進(jìn)行線性糾正或調(diào)整電位器就可以保證示數(shù)精確。

2.6 注意事項

很多電子類型萬能實驗機(jī)設(shè)備在使用期間，可以借助數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實現(xiàn)分段修正，彌補(bǔ)了傳感器設(shè)備非線性誤差缺陷。電子類型萬能試驗機(jī)設(shè)備在應(yīng)用時準(zhǔn)確度比較高，線性性能更好，但使用一段時間后就會出現(xiàn)比較嚴(yán)重問題。且設(shè)備在運行期間會受到環(huán)境溫度影響，如果檢驗期間周邊環(huán)境溫度變化比較劇烈，就會對設(shè)備應(yīng)用穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響。如果周邊環(huán)境溫度過高或過低，也會對實驗機(jī)設(shè)備產(chǎn)生較大影響，而且不同季節(jié)溫度變化，會對設(shè)備應(yīng)用產(chǎn)生一定影響。通常情況下，萬能試驗機(jī)設(shè)備檢定周期在一年左右，在同一季節(jié)開展校準(zhǔn)活動時，環(huán)境溫差相差不大，所以在實際檢定期間，很難對這項問題及時發(fā)現(xiàn)和解決。檢定數(shù)值誤差在多次檢修活動中，呈現(xiàn)規(guī)律性遞增或遞減狀態(tài)，但檢定人員通常會忽視這些問題，也沒有及時制定有效措施對影響全面消除，這就導(dǎo)致電子類型萬能試驗機(jī)設(shè)備在使用期間存在較多隱患問題，但未得到及時解決，會對實際檢測活動開展產(chǎn)生較大影響。雖然電子類型萬度試驗機(jī)設(shè)備在使用時，存在操作便捷、示數(shù)直觀等優(yōu)勢。但在對其進(jìn)行檢定時，有更加嚴(yán)格的要求。

2.7 建立健全監(jiān)督機(jī)制

要想提高萬能試驗機(jī)設(shè)備檢定或校準(zhǔn)的精確性，在對檢驗環(huán)節(jié)監(jiān)督和管控時，需要組建專門監(jiān)督小組，并且根據(jù)監(jiān)督活動開展要求，制定相應(yīng)規(guī)章制度，要保證監(jiān)督工作在開展時，能夠發(fā)揮更好效果。在對檢定工作數(shù)據(jù)全面提取后，需要借助信息化技術(shù)，對各項數(shù)據(jù)信息整合應(yīng)用以及實時共享，為管理工作開展提供有效支持。如果在監(jiān)督期間發(fā)現(xiàn)某一環(huán)節(jié)存在不規(guī)范作業(yè)行為，需要對檢定人員嚴(yán)厲懲處，并且制定有效整改措施，避免影響范圍不斷擴(kuò)大。因為在開展檢定工作時，存在比較嚴(yán)格的技術(shù)要求，如果檢定人員沒有嚴(yán)格按照行業(yè)規(guī)范要求，自覺約束自身行為，在校準(zhǔn)期間存在比較嚴(yán)重失誤問題，就會對最終檢定結(jié)果精確性產(chǎn)生不良影響，還會導(dǎo)致不合格萬能試驗機(jī)設(shè)備進(jìn)入市場中。因此，檢定人員需要嚴(yán)格按照校準(zhǔn)活動要求制定針對性計劃，還要對自身行為詳細(xì)記錄，將其作為后期重復(fù)檢驗依據(jù)。在開展檢驗活動時，檢定人員需要對標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果重復(fù)驗證，要保證最終校準(zhǔn)結(jié)果更加精確全面，還要保證各項數(shù)據(jù)真實性，這樣才能降低校準(zhǔn)誤差問題發(fā)生概率，避免對萬能試驗機(jī)設(shè)備應(yīng)用產(chǎn)生不良影響。

3 結(jié)語

綜上所述，目前在研發(fā)萬能試驗機(jī)設(shè)備時，已經(jīng)存在技術(shù)指標(biāo)要求，要提高準(zhǔn)確度等級，并且優(yōu)化伺服閉環(huán)反饋控制效果，還要嚴(yán)格按照客戶要求設(shè)置功能，才能提高萬能試驗機(jī)設(shè)備應(yīng)用水平。在設(shè)計萬能試驗機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)框架時，需要對影響準(zhǔn)確度因素深入分析和控制，還要制定針對性檢測方法，才能提高萬能試驗機(jī)設(shè)備應(yīng)用價值。檢定人員在開展萬能試驗機(jī)設(shè)備校準(zhǔn)活動時，也要根據(jù)行業(yè)規(guī)范要求，自覺規(guī)范自身行為，提高最終研究結(jié)果的精確性，為設(shè)備性能優(yōu)化提供有效支持。