Trong thử nghiệm hàng ngày, ngoài các thông số về độ chính xác của bản thân thiết bị, bạn đã bao giờ cân nhắc đến tác động của việc đo cỡ mẫu đến kết quả thử nghiệm chưa? Bài viết này sẽ tổng hợp các tiêu chuẩn và trường hợp cụ thể để đưa ra một số gợi ý về cách đo kích thước của một số loại vật liệu thông dụng.
1. Sai số trong việc đo cỡ mẫu ảnh hưởng đến kết quả xét nghiệm như thế nào?
Đầu tiên, lỗi tương đối do lỗi gây ra lớn đến mức nào. Ví dụ: đối với cùng một lỗi 0,1mm, đối với kích thước 10 mm, sai số là 1% và đối với kích thước 1mm, sai số là 10%;
Thứ hai, kích thước có ảnh hưởng như thế nào đến kết quả. Đối với công thức tính cường độ uốn, chiều rộng có ảnh hưởng bậc một đến kết quả, trong khi chiều dày có ảnh hưởng bậc hai đến kết quả. Khi sai số tương đối bằng nhau, độ dày có tác động lớn hơn đến kết quả.
Ví dụ, chiều rộng và độ dày tiêu chuẩn của mẫu thử uốn lần lượt là 10 mm và 4 mm và mô đun uốn là 8956MPa. Khi nhập cỡ mẫu thực tế, chiều rộng và độ dày lần lượt là 9,90mm và 3,90mm, mô đun uốn trở thành 9741MPa, tăng gần 9%.
2. Hiệu suất của thiết bị đo kích thước mẫu vật thông thường là gì?
Các thiết bị đo kích thước thông dụng nhất hiện nay chủ yếu là panme, thước cặp, thước đo độ dày,…
Phạm vi của micromet thông thường thường không vượt quá 30 mm, độ phân giải là 1μm và sai số chỉ báo tối đa là khoảng ± (2 ~ 4) μm. Độ phân giải của micromet có độ chính xác cao có thể đạt tới 0,1μm và sai số chỉ báo tối đa là ± 0,5μm.
Micromet có giá trị lực đo không đổi tích hợp và mỗi phép đo có thể nhận được kết quả đo trong điều kiện lực tiếp xúc không đổi, phù hợp để đo kích thước của vật liệu cứng.
Phạm vi đo của thước cặp thông thường thường không quá 300mm, với độ phân giải 0,01mm và sai số chỉ thị tối đa khoảng ± 0,02 ~ 0,05mm. Một số thước cặp lớn có thể đạt phạm vi đo 1000mm nhưng sai số cũng sẽ tăng lên.
Giá trị lực kẹp của thước cặp phụ thuộc vào thao tác của người vận hành. Kết quả đo của cùng một người nhìn chung là ổn định và sẽ có sự khác biệt nhất định giữa kết quả đo của những người khác nhau. Nó phù hợp để đo kích thước của vật liệu cứng và đo kích thước của một số vật liệu mềm cỡ lớn.
Hành trình, độ chính xác và độ phân giải của máy đo độ dày nhìn chung tương tự như micromet. Các thiết bị này cũng cung cấp áp suất không đổi, nhưng áp suất có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi tải phía trên. Nói chung, các thiết bị này phù hợp để đo vật liệu mềm.
3. Làm thế nào để chọn thiết bị đo kích thước mẫu phù hợp?
Chìa khóa để lựa chọn thiết bị đo kích thước là đảm bảo có thể thu được kết quả thử nghiệm mang tính đại diện và có độ lặp lại cao. Điều đầu tiên chúng ta cần quan tâm đó là các thông số cơ bản: phạm vi và độ chính xác. Ngoài ra, các thiết bị đo kích thước thường được sử dụng như micromet, thước cặp là những thiết bị đo tiếp xúc. Đối với một số hình dạng đặc biệt hoặc mẫu mềm, chúng ta cũng nên xem xét ảnh hưởng của hình dạng đầu dò và lực tiếp xúc. Trên thực tế, nhiều tiêu chuẩn đã đưa ra các yêu cầu tương ứng đối với thiết bị đo kích thước: ISO 16012:2015 quy định đối với spline đúc phun, thước micromet hoặc thước đo độ dày micromet có thể sử dụng để đo chiều rộng và độ dày của mẫu đúc phun; đối với mẫu được gia công, thước kẹp và thiết bị đo không tiếp xúc cũng có thể được sử dụng. Đối với kết quả đo kích thước <10mm, độ chính xác phải nằm trong khoảng ± 0,02mm và đối với kết quả đo kích thước ≥10mm, yêu cầu độ chính xác là ± 0,1mm. GB/T 6342 quy định phương pháp đo kích thước cho nhựa xốp và cao su. Đối với một số mẫu thì cho phép sử dụng panme và thước cặp nhưng việc sử dụng panme và thước cặp được quy định nghiêm ngặt để tránh mẫu phải chịu lực lớn dẫn đến kết quả đo không chính xác. Ngoài ra, đối với các mẫu có độ dày dưới 10mm, tiêu chuẩn cũng khuyến nghị sử dụng micromet nhưng có yêu cầu nghiêm ngặt về ứng suất tiếp xúc là 100±10Pa.
GB/T 2941 chỉ định phương pháp đo kích thước cho các mẫu cao su. Điều đáng chú ý là đối với các mẫu có độ dày dưới 30 mm, tiêu chuẩn quy định rằng hình dạng của đầu dò là một chân chịu áp hình tròn phẳng có đường kính từ 2 mm ~ 10 mm. Đối với các mẫu có độ cứng ≥35 IRHD, tải trọng tác dụng là 22±5kPa và đối với các mẫu có độ cứng dưới 35 IRHD, tải trọng tác dụng là 10±2kPa.
4. Có thể khuyên dùng thiết bị đo nào cho một số vật liệu thông thường?
A. Đối với mẫu kéo bằng nhựa, nên sử dụng micromet để đo chiều rộng và độ dày;
B. Đối với các mẫu va đập có khía, có thể sử dụng micromet hoặc máy đo độ dày có độ phân giải 1μm để đo, nhưng bán kính cung tròn ở đáy đầu dò không được vượt quá 0,10mm;
C. Đối với các mẫu màng, nên sử dụng máy đo độ dày có độ phân giải lớn hơn 1μm để đo độ dày;
D. Đối với mẫu kéo bằng cao su, nên dùng máy đo độ dày để đo độ dày, nhưng cần chú ý đến diện tích đầu dò và tải trọng;
E. Đối với vật liệu xốp mỏng hơn, nên sử dụng máy đo độ dày chuyên dụng để đo độ dày.
5. Ngoài việc lựa chọn thiết bị, cần cân nhắc điều gì khác khi đo kích thước?
Vị trí đo của một số mẫu thử cần được coi là đại diện cho kích thước thực tế của mẫu thử.
Ví dụ, đối với các spline cong được đúc phun, sẽ có góc nghiêng không quá 1° ở phía của spline, do đó sai số giữa giá trị chiều rộng tối đa và tối thiểu có thể đạt tới 0,14mm.
Ngoài ra, mẫu ép phun sẽ có độ co nhiệt, đo ở giữa và ở mép mẫu sẽ có sự chênh lệch lớn nên các tiêu chuẩn liên quan cũng sẽ quy định cụ thể vị trí đo. Ví dụ, ISO 178 yêu cầu vị trí đo chiều rộng mẫu thử là ± 0,5 mm tính từ đường tâm chiều dày và vị trí đo chiều dày là ± 3,25 mm tính từ đường tâm chiều rộng.
Ngoài việc đảm bảo rằng các kích thước được đo chính xác, cũng cần cẩn thận để ngăn ngừa các sai sót do lỗi đầu vào của con người.
Thời gian đăng: 25/10/2024