Próba rozciągania, będąca ważną częścią badania właściwości mechanicznych materiałów, odgrywa ważną rolę w produkcji przemysłowej, badaniach i rozwoju materiałów itp. Jednak niektóre typowe błędy będą miały ogromny wpływ na dokładność wyników testów. Czy zauważyłeś te szczegóły?
1. Czujnik siły nie spełnia wymagań testu:
Czujnik siły jest kluczowym elementem w badaniach rozciągania, a wybór odpowiedniego czujnika siły ma kluczowe znaczenie. Do typowych błędów należą: brak kalibracji czujnika siły, użycie czujnika siły o nieodpowiednim zakresie oraz starzenie się czujnika siły powodujące awarię.
Rozwiązanie:
Przy wyborze najbardziej odpowiedniego czujnika siły w zależności od próbki należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:
1. Zasięg czujnika siły:
Określ wymagany zakres czujnika siły w oparciu o maksymalne i minimalne wartości siły wyników wymaganych dla próbki testowej. Na przykład w przypadku próbek tworzyw sztucznych, jeśli trzeba zmierzyć zarówno wytrzymałość na rozciąganie, jak i moduł, konieczne jest kompleksowe rozważenie zakresu siły tych dwóch wyników, aby wybrać odpowiedni czujnik siły.
2. Dokładność i zakres dokładności:
Typowe poziomy dokładności czujników siły to 0,5 i 1. Biorąc za przykład 0,5, zwykle oznacza to, że maksymalny błąd dopuszczalny przez system pomiarowy mieści się w granicach ±0,5% wskazanej wartości, a nie ±0,5% pełnej skali. Ważne jest, aby to rozróżnić.
Na przykład dla czujnika siły 100N, podczas pomiaru wartości siły 1N, ±0,5% wskazanej wartości to błąd ±0,005N, natomiast ±0,5% pełnej skali to błąd ±0,5N.
Dokładność nie oznacza, że cały zakres ma tę samą dokładność. Musi istnieć dolna granica. W tym momencie zależy to od zakresu dokładności.
Biorąc za przykład różne systemy testowe, czujniki siły serii UP2001 i UP-2003 mogą osiągnąć dokładność poziomu 0,5 w zakresie od pełnej skali do 1/1000 pełnej skali.
Urządzenie nie jest odpowiednie lub obsługa jest nieprawidłowa:
Uchwyt to element łączący czujnik siły z próbką. Wybór mocowania będzie miał bezpośredni wpływ na dokładność i niezawodność próby rozciągania. Z wyglądu testowego wynika, że głównymi problemami powodowanymi przez użycie nieodpowiednich uchwytów lub niewłaściwą obsługę są ślizgające się lub złamane szczęki.
Potknięcie się:
Najbardziej oczywistym poślizgiem próbki jest wysunięcie się próbki z uchwytu lub nieprawidłowe wahania siły krzywej. Ponadto można to również ocenić, zaznaczając przed badaniem znak w pobliżu miejsca zaciśnięcia, aby sprawdzić, czy linia znaku znajduje się daleko od powierzchni mocowania lub czy na znaku zęba w miejscu zaciśnięcia preparatu znajduje się ślad przeciągania.
Rozwiązanie:
W przypadku stwierdzenia poślizgu należy najpierw sprawdzić, czy docisk ręczny jest dokręcony podczas mocowania próbki, czy ciśnienie powietrza w docisku pneumatycznym jest wystarczająco duże i czy długość zacisku próbki jest wystarczająca.
Jeśli nie ma problemu z obsługą, należy rozważyć, czy wybór zacisku lub powierzchni zacisku jest odpowiedni. Przykładowo, płyty metalowe należy badać z ząbkowanymi powierzchniami zaciskowymi zamiast z gładkimi powierzchniami zaciskowymi, a gumę przy dużych odkształceniach należy stosować dociski samoblokujące lub pneumatyczne zamiast ręcznych docisków płaskich.
Łamanie szczęk:
Rozwiązanie:
Szczęki preparatu łamią się, jak sama nazwa wskazuje, łamią się w punkcie mocowania. Podobnie jak w przypadku poślizgu, należy sprawdzić, czy nacisk na próbkę nie jest zbyt duży, czy odpowiednio dobrano powierzchnię zacisku lub szczęki itp.
Na przykład podczas przeprowadzania próby rozciągania liny nadmierne ciśnienie powietrza spowoduje pęknięcie próbki w szczękach, co spowoduje niską wytrzymałość i wydłużenie; do badania folii należy używać szczęk pokrytych gumą lub szczęk z drutem zamiast szczęk ząbkowanych, aby uniknąć uszkodzenia próbki i przedwczesnego uszkodzenia błony.
3. Niewspółosiowość łańcucha nośnego:
Wyrównanie łańcucha nośnego można po prostu rozumieć jako to, czy linie środkowe czujnika siły, uchwytu, adaptera i próbki znajdują się w linii prostej. Jeśli podczas próby rozciągania łańcuch nośny nie jest dobrze ustawiony, próbka testowa zostanie poddana dodatkowej sile odchylającej podczas obciążenia, co spowoduje nierównomierną siłę i wpłynie na autentyczność wyników badania.
Rozwiązanie:
Przed rozpoczęciem badania należy sprawdzić i wyregulować wycentrowanie łańcucha nośnego innego niż próbka. Za każdym razem, gdy próbka jest zaciskana, należy zwrócić uwagę na zgodność pomiędzy geometrycznym środkiem próbki a osią obciążenia łańcucha nośnego. Można wybrać szerokość mocowania zbliżoną do szerokości mocowania preparatu lub zainstalować urządzenie centrujące preparat, aby ułatwić pozycjonowanie i poprawić powtarzalność mocowania.
4. Nieprawidłowy dobór i działanie źródeł naprężeń:
Materiały odkształcają się podczas próby rozciągania. Typowe błędy w pomiarze odkształcenia (odkształcenia) obejmują nieprawidłowy wybór źródła pomiaru odkształcenia, niewłaściwy dobór tensometru, niewłaściwą instalację tensometru, niedokładną kalibrację itp.
Rozwiązanie:
Wybór źródła odkształcenia opiera się na geometrii próbki, wielkości odkształcenia i wymaganych wynikach badań.
Na przykład, jeśli chcesz zmierzyć moduł tworzyw sztucznych i metali, zastosowanie pomiaru przemieszczenia wiązki spowoduje uzyskanie niskiego wyniku modułu. W tym momencie należy wziąć pod uwagę długość próbki i wymagany skok, aby wybrać odpowiedni tensometr.
W przypadku długich pasków folii, lin i innych próbek do pomiaru ich wydłużenia można wykorzystać przemieszczenie belki. Niezależnie od tego, czy używasz belki, czy tensometru, bardzo ważne jest, aby przed wykonaniem próby rozciągania upewnić się, że rama i tensometr zostały zmierzone.
Jednocześnie należy upewnić się, że tensometr jest prawidłowo zainstalowany. Nie powinien być zbyt luźny, powodując ślizganie się tensometru podczas badania, ani zbyt ciasny, powodując pęknięcie próbki na ostrzu tensometru.
5. Niewłaściwa częstotliwość próbkowania:
Często pomija się częstotliwość próbkowania danych. Niska częstotliwość próbkowania może spowodować utratę kluczowych danych testowych i wpłynąć na autentyczność wyników. Na przykład, jeśli nie zostanie zebrana rzeczywista siła maksymalna, wynik maksymalnej siły będzie niski. Jeśli częstotliwość próbkowania jest zbyt wysoka, zostanie ona nadpróbkowana, co spowoduje nadmiarowość danych.
Rozwiązanie:
Wybierz odpowiednią częstotliwość pobierania próbek w oparciu o wymagania testowe i właściwości materiału. Ogólną zasadą jest używanie częstotliwości próbkowania 50 Hz. Jednakże w przypadku szybko zmieniających się wartości do rejestrowania danych należy zastosować wyższą częstotliwość próbkowania.
6. Błędy pomiaru wymiarów:
Błędy pomiaru wymiarów obejmują brak pomiaru rzeczywistej wielkości próbki, błędy pozycji pomiarowej, błędy narzędzia pomiarowego i błędy wprowadzania wymiarów.
Rozwiązanie:
Podczas badania nie należy bezpośrednio stosować standardowej wielkości próbki, ale należy dokonać rzeczywistego pomiaru, w przeciwnym razie naprężenie może być za małe lub za duże.
Różne typy próbek i zakresy rozmiarów wymagają różnych nacisków testowych i dokładności urządzenia do pomiaru wymiarów.
Próbka często musi zmierzyć wymiary w wielu lokalizacjach, aby uśrednić lub przyjąć minimalną wartość. Zwróć większą uwagę na proces nagrywania, obliczeń i wprowadzania danych, aby uniknąć błędów. Zaleca się stosowanie automatycznego urządzenia do pomiaru wymiarów, a zmierzone wymiary są automatycznie wprowadzane do oprogramowania i obliczane statystycznie, aby uniknąć błędów operacyjnych i poprawić efektywność testu.
7. Błąd ustawień oprogramowania:
To, że sprzęt jest w porządku, nie oznacza, że wynik końcowy jest prawidłowy. Odpowiednie normy dla różnych materiałów będą zawierać szczegółowe definicje i instrukcje dotyczące wyników testów.
Na tych definicjach i instrukcjach procesu testowego powinny opierać się ustawienia w programie, takie jak wstępne obciążenie, częstotliwość testowa, wybór rodzaju obliczeń i określone ustawienia parametrów.
Oprócz powyższych typowych błędów związanych z systemem testowym, przygotowaniem próbki, środowiskiem testowym itp. również mają one istotny wpływ na próby rozciągania i należy na nie zwrócić uwagę.
Czas publikacji: 26 października 2024 r