При ежедневном тестировании, помимо параметров точности самого оборудования, учитывали ли вы когда-нибудь влияние измерения размера выборки на результаты испытаний? В этой статье будут объединены стандарты и конкретные случаи, чтобы дать некоторые рекомендации по измерению размеров некоторых распространенных материалов.
1. Насколько погрешность измерения размера выборки влияет на результаты испытаний?
Во-первых, насколько велика относительная ошибка, вызванная ошибкой. Например, для той же погрешности 0,1 мм, для размера 10 мм погрешность составляет 1%, а для размера 1 мм погрешность составляет 10%;
Во-вторых, насколько размер влияет на результат. В формуле расчета прочности на изгиб ширина оказывает влияние первого порядка на результат, а толщина оказывает на результат влияние второго порядка. Когда относительная погрешность одинакова, толщина оказывает большее влияние на результат.
Например, стандартная ширина и толщина образца для испытаний на изгиб составляют 10 мм и 4 мм соответственно, а модуль изгиба составляет 8956 МПа. Когда введен фактический размер образца, ширина и толщина составляют 9,90 мм и 3,90 мм соответственно, модуль изгиба становится 9741 МПа, увеличение почти на 9%.
2. Какова производительность обычного оборудования для измерения размеров образцов?
Наиболее распространенными средствами измерения размеров в настоящее время являются в основном микрометры, штангенциркули, толщиномеры и т. д.
Диапазон обычных микрометров обычно не превышает 30 мм, разрешение составляет 1 мкм, а максимальная погрешность индикации составляет около ± (2 ~ 4) мкм. Разрешение высокоточных микрометров может достигать 0,1 мкм, а максимальная погрешность индикации составляет ±0,5 мкм.
Микрометр имеет встроенное постоянное значение измерительной силы, и при каждом измерении можно получить результат измерения при условии постоянной контактной силы, что подходит для измерения размеров твердых материалов.
Диапазон измерения обычного штангенциркуля обычно не превышает 300 мм, разрешение 0,01 мм и максимальная погрешность индикации около ±0,02–0,05 мм. Некоторые большие штангенциркули могут достигать диапазона измерения 1000 мм, но погрешность также увеличивается.
Величина зажимной силы суппорта зависит от действий оператора. Результаты измерений одного и того же человека, как правило, стабильны, и между результатами измерений разных людей будет определенная разница. Он подходит для измерения размеров твердых материалов и некоторых мягких материалов больших размеров.
Ход, точность и разрешение толщиномера обычно аналогичны таковым у микрометра. Эти устройства также обеспечивают постоянное давление, однако давление можно регулировать, изменяя нагрузку сверху. Как правило, эти устройства подходят для измерения мягких материалов.
3.Как выбрать подходящее оборудование для измерения размеров образцов?
Ключом к выбору оборудования для измерения размеров является обеспечение получения репрезентативных и высокой повторяемости результатов испытаний. Первое, что нам нужно учитывать, это основные параметры: дальность и точность. Кроме того, обычно используемое оборудование для измерения размеров, такое как микрометры и штангенциркули, является оборудованием для контактных измерений. Для некоторых особых форм или мягких образцов следует также учитывать влияние формы зонда и контактной силы. Фактически, во многих стандартах выдвинуты соответствующие требования к оборудованию для измерения размеров: ISO 16012:2015 предусматривает, что для шлицев, отлитых под давлением, для измерения ширины и толщины образцов, отлитых под давлением, можно использовать микрометры или микрометрические толщиномеры; для обработанных образцов также можно использовать штангенциркуль и бесконтактное измерительное оборудование. Для результатов измерений размеров <10 мм точность должна быть в пределах ±0,02 мм, а для результатов измерений размеров ≥10 мм требование точности составляет ±0,1 мм. GB/T 6342 определяет метод измерения размеров пенопласта и резины. Для некоторых образцов допускается использование микрометров и штангенциркулей, но использование микрометров и штангенциркулей строго предусмотрено во избежание воздействия на образец больших сил, приводящих к неточным результатам измерений. Кроме того, для образцов толщиной менее 10 мм стандарт также рекомендует использовать микрометр, но предъявляет строгие требования к контактному напряжению, которое составляет 100±10Па.
GB/T 2941 определяет метод измерения размеров образцов резины. Стоит отметить, что для образцов толщиной менее 30 мм стандарт определяет, что форма зонда представляет собой круглую плоскую прижимную ножку диаметром 2–10 мм. Для образцов твердостью ≥35 IRHD приложенная нагрузка составляет 22±5 кПа, а для образцов твердостью менее 35 IRHD приложенная нагрузка составляет 10±2 кПа.
4.Какое измерительное оборудование можно порекомендовать для некоторых распространенных материалов?
А. Для пластических образцов на растяжение рекомендуется использовать микрометр для измерения ширины и толщины;
Б. Для ударных образцов с надрезом для измерения можно использовать микрометр или толщиномер с разрешением 1 мкм, но радиус дуги в нижней части щупа не должен превышать 0,10 мм;
C. Для измерения толщины образцов пленок рекомендуется использовать толщиномер с разрешением лучше 1 мкм;
D. Для измерения толщины резиновых образцов рекомендуется использовать толщиномер, но следует обращать внимание на площадь зонда и нагрузку;
E. Для более тонких вспененных материалов для измерения толщины рекомендуется использовать специальный толщиномер.
5. На что еще следует обратить внимание при измерении размеров помимо выбора оборудования?
Следует считать, что положение измерения некоторых образцов отражает фактический размер образца.
Например, для криволинейных шлицев, отлитых под давлением, угол уклона на стороне шлица будет не более 1°, поэтому ошибка между максимальным и минимальным значениями ширины может достигать 0,14 мм.
Кроме того, образцы, отлитые под давлением, будут иметь термическую усадку, и будет большая разница между измерениями в середине и на краю образца, поэтому соответствующие стандарты также определяют положение измерения. Например, ISO 178 требует, чтобы положение измерения ширины образца составляло ±0,5 мм от осевой линии толщины, а положение измерения толщины - ±3,25 мм от осевой линии ширины.
Помимо обеспечения правильного измерения размеров, следует также позаботиться о предотвращении ошибок, вызванных ошибками человеческого ввода.
Время публикации: 25 октября 2024 г.