引張試験は、材料の機械的特性試験の重要な部分として、工業生産、材料の研究開発などにおいて重要な役割を果たしています。ただし、いくつかの一般的な誤差は、試験結果の精度に大きな影響を与えます。これらの詳細に気づきましたか?
1.力センサーがテスト要件を満たしていません:
力センサーは引張試験の重要なコンポーネントであり、適切な力センサーを選択することが重要です。よくある間違いには、力センサーを校正しない、不適切な範囲の力センサーを使用する、力センサーが経年劣化して故障が発生するなどがあります。
解決：
サンプルに応じて最適な力センサーを選択する際には、次の要素を考慮する必要があります。
1. 力センサー範囲:
テストサンプルに必要な結果の最大および最小の力の値に基づいて、必要な力センサーの範囲を決定します。たとえば、プラスチックサンプルの場合、引張強度と弾性率の両方を測定する必要がある場合、これら 2 つの結果の力の範囲を総合的に考慮して、適切な力センサーを選択する必要があります。
2. 精度と精度範囲:
力センサーの一般的な精度レベルは 0.5 と 1 です。0.5 を例にとると、通常、測定システムで許容される最大誤差がフルスケールの ±0.5% ではなく、表示値の ±0.5% 以内であることを意味します。これを区別することが重要です。
たとえば、100Nの力センサの場合、1Nの力値を測定する場合、表示値の±0.5%は±0.005Nの誤差となり、フルスケールの±0.5%は±0.5Nの誤差となります。
精度があるということは、範囲全体が同じ精度であることを意味するわけではありません。下限があるはずです。このとき、精度範囲に依存します。
さまざまなテストシステムを例に挙げると、UP2001&UP-2003 シリーズ力覚センサーは、フルスケールからフルスケールの 1/1000 まで 0.5 レベルの精度を満たすことができます。
治具が適切でない、または操作が間違っている場合:
フィクスチャは、力センサーと試験片を接続する媒体です。治具の選択方法は、引張試験の精度と信頼性に直接影響します。テストの外観から、不適切な治具の使用や誤った操作によって引き起こされる主な問題は、ジョーの滑りや破損です。
滑り:
試験片の最も明らかな滑りは、試験片が治具から外れたり、曲線の力が異常に変動したりすることです。また、試験前にクランプ位置付近にマークをマーキングしておくことで、マーク線がクランプ面から離れていないか、試験片クランプ位置の歯形に引きずり跡があるかどうかなどで判断することもできます。
解決：
滑りが発生した場合は、まずサンプルをクランプする際の手動クランプが締まっているか、エアクランプのエア圧力が十分であるか、サンプルのクランプ長さが十分であるかを確認してください。
動作に問題がない場合は、クランプまたはクランプ面の選択が適切かどうかを検討してください。たとえば、金属プレートは滑らかなクランプ面ではなく鋸歯状のクランプ面でテストする必要があり、大きな変形のあるゴムは手動の平押しクランプの代わりにセルフロックまたは空気圧クランプを使用する必要があります。
顎を壊す：
解決：
試料ジョーは、その名前が示すように、クランプポイントで壊れます。滑りと同様に、試験片へのクランプ圧力が大きすぎないか、クランプやジョー面の選択が適切かなどを確認する必要があります。
たとえば、ロープの引張試験を行う場合、過度の空気圧により試験片のジョー部分が破損し、強度と伸びが低下します。フィルム試験の場合、試験片の損傷やフィルムの早期破損を避けるために、鋸歯状ジョーの代わりにゴムコーティングされたジョーまたはワイヤ接触ジョーを使用する必要があります。
3. ロードチェーンの位置ずれ:
ロードチェーンのアライメントは、力センサー、治具、アダプター、試験片の中心線が直線上にあるかどうかで簡単に理解できます。引張試験では、ロードチェーンのアライメントが良好でない場合、荷重中に試験サンプルに追加のたわみ力が加わり、力が不均一になり、試験結果の信頼性に影響を与えます。
解決：
試験を開始する前に、試験片以外のロードチェーンの芯出しを確認し、調整する必要があります。試験片をクランプするたびに、試験片の幾何学的中心とロード チェーンの荷重軸の一致に注意してください。試験片のクランプ幅に近いクランプ幅を選択するか、試験片センタリング装置を取り付けて位置決めを容易にし、クランプの再現性を向上させることができます。
4.ひずみ源の間違った選択と操作:
材料は引張試験中に変形します。ひずみ（変形）測定における一般的なエラーには、ひずみ測定源の不適切な選択、伸び計の不適切な選択、伸び計の不適切な取り付け、不正確な校正などが含まれます。
解決：
ひずみ源の選択は、試験片の形状、変形量、および必要な試験結果に基づいて行われます。
たとえば、プラスチックや金属の弾性率を測定する場合、ビーム変位測定を使用すると、低い弾性率の結果が得られます。このとき、試験片のゲージ長さと必要なストロークを考慮して、適切な伸び計を選択する必要があります。
フォイル、ロープ、その他の試験片の長いストリップの場合、ビームの変位を使用して伸びを測定できます。ビームを使用する場合でも伸び計を使用する場合でも、引張試験を実施する前にフレームと伸び計が測定されていることを確認することが非常に重要です。
同時に、伸び計が正しく取り付けられていることを確認してください。緩すぎて試験中に伸び計が滑ってはいけません。また、締めすぎて伸び計のブレードで試験片が破損することがあってはなりません。
5.不適切なサンプリング周波数：
データのサンプリング周波数は見落とされがちです。サンプリング周波数が低いと、重要なテスト データが失われ、結果の信頼性に影響を与える可能性があります。たとえば、真の最大力が収集されない場合、最大力の結果は低くなります。サンプリング周波数が高すぎるとオーバーサンプリングされ、データの冗長性が生じます。
解決：
テスト要件と材料特性に基づいて、適切なサンプリング周波数を選択します。一般的な規則は、50Hz のサンプリング周波数を使用することです。ただし、値が急速に変化する場合は、より高いサンプリング周波数を使用してデータを記録する必要があります。
6. 寸法測定誤差:
寸法測定誤差には、実際のサンプルサイズを測定していない、測定位置の誤差、測定ツールの誤差、寸法入力の誤差が含まれます。
解決：
試験の際には、標準試験片サイズをそのまま使用するのではなく、実際の測定を行う必要があります。そうしないと、応力が低すぎるか高すぎる可能性があります。
試験片の種類やサイズ範囲が異なれば、必要な試験接触圧力や寸法測定装置の精度も異なります。
多くの場合、試験片では複数の場所の寸法を測定して平均値を求めたり、最小値を取得したりする必要があります。間違いを避けるために、記録、計算、入力のプロセスにさらに注意を払ってください。自動寸法測定器の使用を推奨します。測定された寸法はソフトウェアに自動的に入力され、統計的に計算されます。これにより、操作ミスを回避し、テスト効率を向上させることができます。
7. ソフトウェア設定エラー:
ハードウェアが正常だからといって、最終結果が正しいとは限りません。さまざまな材料に関連する規格には、試験結果に関する特定の定義と試験指示が含まれています。
ソフトウェアの設定は、これらの定義と、プリロード、テスト レート、計算タイプの選択、特定のパラメーター設定などのテスト プロセスの指示に基づいて行う必要があります。
試験システムに関連する上記の一般的なエラーに加えて、試験片の準備、試験環境なども引張試験に重要な影響を与えるため、注意を払う必要があります。
投稿日時: 2024 年 10 月 26 日