Lors des tests quotidiens, en plus des paramètres de précision de l'équipement lui-même, avez-vous déjà pris en compte l'impact de la mesure de la taille de l'échantillon sur les résultats des tests ? Cet article combinera normes et cas spécifiques pour donner quelques suggestions sur la mesure granulométrique de certains matériaux courants.
1. Dans quelle mesure l’erreur de mesure de la taille de l’échantillon affecte-t-elle les résultats du test ?
Premièrement, quelle est l'ampleur de l'erreur relative causée par l'erreur. Par exemple, pour la même erreur de 0,1 mm, pour une taille de 10 mm, l'erreur est de 1 %, et pour une taille de 1 mm, l'erreur est de 10 % ;
Deuxièmement, quelle influence la taille a-t-elle sur le résultat. Pour la formule de calcul de la résistance à la flexion, la largeur a un effet de premier ordre sur le résultat, tandis que l'épaisseur a un effet de second ordre sur le résultat. Lorsque l’erreur relative est la même, l’épaisseur a un plus grand impact sur le résultat.
Par exemple, la largeur et l'épaisseur standard de l'éprouvette de flexion sont respectivement de 10 mm et 4 mm, et le module de flexion est de 8956 MPa. Lorsque la taille réelle de l'échantillon est saisie, la largeur et l'épaisseur sont respectivement de 9,90 mm et 3,90 mm, le module de flexion devient 9 741 MPa, soit une augmentation de près de 9 %.
2.Quelles sont les performances des équipements courants de mesure de la taille des échantillons ?
Les équipements de mesure dimensionnelle les plus courants à l'heure actuelle sont principalement les micromètres, les pieds à coulisse, les jauges d'épaisseur, etc.
La plage des micromètres ordinaires ne dépasse généralement pas 30 mm, la résolution est de 1 μm et l'erreur d'indication maximale est d'environ ± (2 ~ 4) μm. La résolution des micromètres de haute précision peut atteindre 0,1 μm et l'erreur d'indication maximale est de ± 0,5 μm.
Le micromètre a une valeur de force de mesure constante intégrée, et chaque mesure peut obtenir le résultat de mesure dans des conditions de force de contact constante, ce qui convient à la mesure dimensionnelle des matériaux durs.
La plage de mesure d'un pied à coulisse conventionnel ne dépasse généralement pas 300 mm, avec une résolution de 0,01 mm et une erreur d'indication maximale d'environ ±0,02 ~ 0,05 mm. Certains grands pieds à coulisse peuvent atteindre une plage de mesure de 1 000 mm, mais l'erreur augmentera également.
La valeur de la force de serrage de l'étrier dépend du fonctionnement de l'opérateur. Les résultats de mesure d'une même personne sont généralement stables et il y aura une certaine différence entre les résultats de mesure de différentes personnes. Il convient à la mesure dimensionnelle de matériaux durs et à la mesure dimensionnelle de certains matériaux souples de grande taille.
La course, la précision et la résolution d'une jauge d'épaisseur sont généralement similaires à celles d'un micromètre. Ces appareils fournissent également une pression constante, mais la pression peut être ajustée en modifiant la charge sur le dessus. Généralement, ces appareils conviennent à la mesure de matériaux souples.
3.Comment choisir l'équipement de mesure de la taille des échantillons approprié ?
La clé du choix d’un équipement de mesure dimensionnelle est de garantir que des résultats de test représentatifs et hautement reproductibles peuvent être obtenus. La première chose que nous devons considérer, ce sont les paramètres de base : la portée et la précision. De plus, les équipements de mesure dimensionnelle couramment utilisés tels que les micromètres et les pieds à coulisse sont des équipements de mesure par contact. Pour certaines formes spéciales ou échantillons mous, nous devons également prendre en compte l'influence de la forme de la sonde et de la force de contact. En fait, de nombreuses normes ont proposé des exigences correspondantes pour les équipements de mesure dimensionnelle : la norme ISO 16012:2015 stipule que pour les cannelures moulées par injection, des micromètres ou des jauges d'épaisseur micrométriques peuvent être utilisés pour mesurer la largeur et l'épaisseur des éprouvettes moulées par injection ; pour les échantillons usinés, des pieds à coulisse et des équipements de mesure sans contact peuvent également être utilisés. Pour les résultats de mesure dimensionnelle <10 mm, la précision doit être inférieure à ± 0,02 mm, et pour les résultats de mesure dimensionnelle ≥ 10 mm, l'exigence de précision est de ± 0,1 mm. GB/T 6342 stipule la méthode de mesure dimensionnelle pour les mousses plastiques et le caoutchouc. Pour certains échantillons, les micromètres et les pieds à coulisse sont autorisés, mais l'utilisation de micromètres et de pieds à coulisse est strictement stipulée pour éviter que l'échantillon ne soit soumis à des forces importantes, entraînant des résultats de mesure inexacts. De plus, pour les échantillons d'une épaisseur inférieure à 10 mm, la norme recommande également l'utilisation d'un micromètre, mais impose des exigences strictes concernant la contrainte de contact, qui est de 100 ± 10 Pa.
GB/T 2941 spécifie la méthode de mesure dimensionnelle des échantillons de caoutchouc. Il est à noter que pour les échantillons d'une épaisseur inférieure à 30 mm, la norme précise que la forme de la sonde est un pied de pression plat circulaire d'un diamètre de 2 mm à 10 mm. Pour les échantillons d'une dureté ≥35 IRHD, la charge appliquée est de 22 ± 5 kPa, et pour les échantillons d'une dureté inférieure à 35 IRHD, la charge appliquée est de 10 ± 2 kPa.
4.Quel équipement de mesure peut être recommandé pour certains matériaux courants ?
A. Pour les éprouvettes de traction plastique, il est recommandé d'utiliser un micromètre pour mesurer la largeur et l'épaisseur ;
B. Pour les échantillons d'impact entaillés, un micromètre ou une jauge d'épaisseur avec une résolution de 1 µm peut être utilisé pour la mesure, mais le rayon de l'arc au bas de la sonde ne doit pas dépasser 0,10 mm ;
C. Pour les échantillons de film, une jauge d'épaisseur avec une résolution meilleure que 1 μm est recommandée pour mesurer l'épaisseur ;
D. Pour les éprouvettes de traction en caoutchouc, une jauge d'épaisseur est recommandée pour mesurer l'épaisseur, mais il convient de prêter attention à la zone et à la charge de la sonde ;
E. Pour les matériaux en mousse plus fins, une jauge d'épaisseur dédiée est recommandée pour mesurer l'épaisseur.
5. En plus de la sélection de l'équipement, quelles autres considérations doivent être prises en compte lors de la mesure des dimensions ?
La position de mesure de certains spécimens doit être considérée comme représentant la taille réelle du spécimen.
Par exemple, pour les cannelures incurvées moulées par injection, il y aura un angle de dépouille ne dépassant pas 1° sur le côté de la cannelure, de sorte que l'erreur entre les valeurs de largeur maximale et minimale peut atteindre 0,14 mm.
De plus, les échantillons moulés par injection présenteront un retrait thermique et il y aura une grande différence entre la mesure au milieu et au bord de l'échantillon, de sorte que les normes pertinentes spécifieront également la position de mesure. Par exemple, la norme ISO 178 exige que la position de mesure de la largeur de l'éprouvette soit à ± 0,5 mm de la ligne centrale de l'épaisseur et que la position de mesure de l'épaisseur soit à ± 3,25 mm de la ligne centrale de la largeur.
En plus de garantir que les dimensions sont mesurées correctement, il convient également de veiller à éviter les erreurs causées par des erreurs de saisie humaine.
Heure de publication : 25 octobre 2024