馥勒拉伸试验机数据测量与标定

好的，我们来详细探讨一下馥勒拉伸试验机试验数据的测量和标定。这是一个确保试验数据准确、可靠的核心环节，对于材料性能评价至关重要。本文将分为两大部分：

一、试验数据的测量

在馥勒拉伸试验机上完成一次试验，通常测量并输出以下关键数据：

1.力值(Force)：

测量原理：通过安装在机架上的负荷传感器（LoadCell）进行测量。试样受力后，会使传感器内部产生微小的形变，这个形变被转化为电信号，经放大和A/D转换后，由测控系统读取为力值。

注意事项：选择量程合适的负荷传感器。试验预测最大力值应在传感器量程的10%~90%之间，以保证最佳测量精度。

2.位移/变形(Displacement/Deformation):

横梁位移：通过安装在伺服电机上的光电编码器测量横梁移动的距离。这是最基础的位移数据，但包含了机器本身的形变（如间隙、丝杠拉伸等）和试样的变形。

试样变形：为了精确测量试样自身的变形（如标距内的伸长率），必须使用引伸计。

引伸计是一种高精度传感器，直接夹持在试样标距上，测量标距段的真实变形。在测定材料的弹性模量、屈服强度、规定非比例延伸强度等参数时，引伸计很重要。

3.计算得出的材料性能参数：

测控软件会实时采集力值和变形数据，并根据相关标准（如GB/T228.1,ISO6892-1,ASTME8等）自动计算出以下结果：

抗拉强度(Rm)：最大力值除以试样的原始横截面积。

上/下屈服强度(ReH/ReL)：通过分析力-位移曲线上的特定拐点得到。

规定非比例延伸强度(Rp)：例如Rp0.2，需要引伸计的精确数据。

断后伸长率(A)：(断裂后标距-原始标距)/原始标距×100%。

断面收缩率(Z)：(原始横截面积-断裂处横截面积)/原始横截面积×100%。

弹性模量(E)：在弹性阶段，应力-应变曲线的斜率，极度依赖高精度引伸计的数据。

测量流程简述：

1.试样准备：按标准加工试样，精确测量原始尺寸（直径、宽度、厚度、标距）。

2.安装试样：将试样正确夹持在夹具中，确保对中，避免产生侧向力。

3.安装引伸计：如需精确变形数据，将引伸计小心地装卡在试样标距上。

4.设置试验方案：在软件中选择或设置相应的标准、控制模式（位移控制、应变控制、力控制）、速率、需要输出的数据等。

5.开始试验：软件自动控制横梁运动，并同步采集力、位移、变形（引伸计）数据。

6.引伸计脱离：试样达到最大力或进入塑性阶段后，及时取下引伸计以防摔坏。

7.试验结束：试样断裂，试验停止。

8.结果分析：软件自动生成报告，包含曲线和所有计算出的材料性能参数。

二、设备的标定与校准

标定是保证测量数据准确性的根本！定期对试验机系统进行标定是实验室质量管理体系（如ISO/IEC17025）的基本要求。

标定的主要对象：

1.力值系统的标定(力传感器)

标准器：更高精度等级的标准测力仪（通常为0.1级或0.3级）。

方法：

将标准测力仪放置在上下夹头之间。

启动试验机，使横梁缓慢移动，对标准测力仪施加一系列力值（如满量程的10%,20%,50%,100%）。

记录试验机显示力值（F显示）和标准测力仪的标准力值（F标准）。

计算误差：误差=(F显示-F标准)/F标准×100%。

误差应在允许范围内（例如，±0.5%或±1.0%，根据设备精度等级而定）。

馥勒软件操作：馥勒测控软件通常内置了“力值校准"向导，引导用户输入标准力值，软件会自动进行标定系数修正。

2.变形测量系统的标定(引伸计)

标准器：引伸计标定器（一种产生标准精确位移量的装置）。

方法：

将引伸计装卡在标定器上。

通过标定器产生一系列标准位移量（如0.5mm,1.0mm,2.0mm）。

记录引伸计的显示变形值。

计算误差，并确保其在允许范围内（例如，±0.5%）。

馥勒软件操作：软件同样有“引伸计校准"功能，输入标准位移值后，软件会自动修正变形通道的增益系数。

3.位移系统的标定(横梁位移)

通常使用更高精度的位移测量装置（如激光干涉仪）进行校准，但此操作一般由计量部门或设备制造商的专业工程师执行。日常用户更多是通过对力值和引伸计的标定来间接保证整体精度。

标定与校准的注意事项：

环境条件：应在稳定的环境（温度、湿度）下进行。

标准器溯源：使用的标准测力仪、引伸计标定器本身必须定期送至国家法定计量机构进行检定，确保其量值可溯源至国家/国际标准。

人员资质：操作人员应经过培训，熟悉标定流程和软件操作。

记录保存：每次标定都必须形成详细的标定记录或证书，包括日期、标准器信息、标定数据、误差、操作人员等，并妥善存档。