Під час щоденного тестування, крім параметрів точності самого обладнання, ви коли-небудь розглядали вплив вимірювання розміру вибірки на результати тестування? Ця стаття поєднає стандарти та конкретні випадки, щоб надати деякі пропозиції щодо вимірювання розміру деяких поширених матеріалів.
1. Наскільки похибка у вимірюванні розміру вибірки впливає на результати тесту?
По-перше, наскільки великою є відносна помилка, викликана помилкою. Наприклад, для тієї самої похибки 0,1 мм для розміру 10 мм похибка становить 1%, а для розміру 1 мм похибка становить 10%;
По-друге, наскільки розмір впливає на результат. Для формули розрахунку міцності на вигин ширина впливає на результат першого порядку, тоді як товщина має вплив другого порядку на результат. Коли відносна похибка однакова, товщина має більший вплив на результат.
Наприклад, стандартна ширина і товщина зразка для випробувань на вигин становлять 10 мм і 4 мм відповідно, а модуль пружності на вигин становить 8956 МПа. Коли вводиться фактичний розмір зразка, ширина і товщина становлять 9,90 мм і 3,90 мм відповідно, модуль пружності при вигині стає 9741 МПа, збільшення майже на 9%.
2.Яка продуктивність загального обладнання для вимірювання розміру зразка?
Найбільш поширеним обладнанням для вимірювання розмірів в даний час є в основному мікрометри, штангенциркулі, товщиноміри тощо.
Діапазон звичайних мікрометрів зазвичай не перевищує 30 мм, роздільна здатність становить 1 мкм, а максимальна похибка показань становить близько ±(2~4) мкм. Роздільна здатність високоточних мікрометрів може досягати 0,1 мкм, а максимальна похибка показань ±0,5 мкм.
Мікрометр має вбудоване постійне значення вимірювальної сили, і кожне вимірювання може отримати результат вимірювання за умови постійної контактної сили, що підходить для вимірювання розмірів твердих матеріалів.
Діапазон вимірювання звичайного штангенциркуля зазвичай становить не більше 300 мм, роздільна здатність 0,01 мм і максимальна похибка показу приблизно ±0,02~0,05 мм. Деякі великі штангенциркулі можуть досягати діапазону вимірювання 1000 мм, але похибка також збільшиться.
Значення сили затиску супорта залежить від роботи оператора. Результати вимірювань однієї людини, як правило, стабільні, і буде певна різниця між результатами вимірювань різних людей. Він підходить для вимірювання розмірів твердих матеріалів і вимірювання розмірів деяких великих м'яких матеріалів.
Хід, точність і роздільна здатність товщиноміра загалом подібні до мікрометра. Ці пристрої також забезпечують постійний тиск, але тиск можна регулювати, змінюючи навантаження зверху. Як правило, ці прилади підходять для вимірювання м’яких матеріалів.
3. Як вибрати відповідне обладнання для вимірювання розміру зразка?
Ключ до вибору обладнання для вимірювання розмірів полягає в тому, щоб отримати репрезентативні та високо повторювані результати тестування. Перше, що нам потрібно врахувати, це основні параметри: дальність і точність. Крім того, стандартне обладнання для вимірювання розмірів, таке як мікрометри та штангенциркулі, є контактним вимірювальним обладнанням. Для деяких спеціальних форм або м’яких зразків ми також повинні враховувати вплив форми зонда та контактної сили. Насправді багато стандартів висувають відповідні вимоги до обладнання для вимірювання розмірів: ISO 16012:2015 передбачає, що для шліців, формованих під тиском, можна використовувати мікрометри або мікрометричні товщиноміри для вимірювання ширини та товщини зразків, формованих під тиском; для оброблених зразків також можна використовувати штангенциркулі та безконтактне вимірювальне обладнання. Для результатів вимірювання розмірів <10 мм точність має бути в межах ±0,02 мм, а для результатів вимірювання розмірів ≥10 мм вимога до точності становить ±0,1 мм. GB/T 6342 визначає метод вимірювання розмірів для пінопласту та гуми. Для деяких зразків допускається використання мікрометрів і штангенциркулів, але використання мікрометрів і штангенциркулів суворо обумовлено, щоб уникнути впливу на зразок великих сил, що призведе до неточних результатів вимірювань. Крім того, для зразків товщиною менше 10 мм стандарт також рекомендує використовувати мікрометр, але має жорсткі вимоги до контактної напруги, яка становить 100±10 Па.
GB/T 2941 визначає метод вимірювання розмірів для зразків гуми. Варто зазначити, що для зразків товщиною менше 30 мм стандарт визначає, що форма зонда є круглою плоскою опорою діаметром 2 мм ~ 10 мм. Для зразків із твердістю ≥35 IRHD прикладене навантаження становить 22±5 кПа, а для зразків із твердістю менше 35 IRHD прикладене навантаження становить 10±2 кПа.
4. Яке вимірювальне обладнання можна рекомендувати для деяких звичайних матеріалів?
A. Для пластикових зразків на розтяг рекомендується використовувати мікрометр для вимірювання ширини та товщини;
B. Для ударних зразків із надрізом для вимірювання можна використовувати мікрометр або товщиномір із роздільною здатністю 1 мкм, але радіус дуги в нижній частині зонда не повинен перевищувати 0,10 мм;
C. Для зразків плівок для вимірювання товщини рекомендується використовувати товщиномір із роздільною здатністю вище 1 мкм;
D. Для зразків гуми, що підлягають розтягуванню, для вимірювання товщини рекомендується використовувати товщиномір, але слід звернути увагу на площу зонда та навантаження;
E. Для більш тонких спінених матеріалів для вимірювання товщини рекомендується спеціальний товщиномір.
5. Окрім вибору обладнання, які ще міркування слід враховувати під час вимірювання розмірів?
Положення вимірювання деяких зразків слід вважати справжнім розміром зразка.
Наприклад, для вигнутих шліців, виготовлених під тиском, буде кут осідання не більше 1° з боку шліца, тому похибка між максимальним і мінімальним значенням ширини може досягати 0,14 мм.
Крім того, зразки, отримані під тиском, матимуть термічну усадку, і буде велика різниця між вимірюванням у середині та на краю зразка, тому відповідні стандарти також вказуватимуть позицію вимірювання. Наприклад, ISO 178 вимагає, щоб положення вимірювання ширини зразка було ±0,5 мм від центральної лінії товщини, а положення вимірювання товщини було ±3,25 мм від центральної лінії ширини.
Окрім забезпечення правильного вимірювання розмірів, слід також подбати про те, щоб запобігти помилкам, спричиненим помилками введення людиною.
Час публікації: 25 жовтня 2024 р