豪恩|萬能材料試驗(yàn)機(jī)的誤差來源與排除方法
發(fā)布日期：2024-08-17 點(diǎn)擊：336
在材料科學(xué)領(lǐng)域，萬能材料試驗(yàn)機(jī)作為一種的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于測(cè)定材料的力學(xué)性能，如彈性模量、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等關(guān)鍵參數(shù)。然而，在實(shí)際使用過程中，試驗(yàn)機(jī)往往會(huì)受到多種因素的影響，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生誤差。這些誤差不僅會(huì)影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，還可能誤導(dǎo)后續(xù)的材料分析與應(yīng)用。因此，了解萬能材料試驗(yàn)機(jī)的誤差來源及排除方法顯得尤為重要。
一、誤差來源分析
1. 系統(tǒng)誤差
系統(tǒng)誤差是指試驗(yàn)機(jī)在測(cè)量過程中，由于設(shè)備本身的設(shè)計(jì)、制造、安裝或校準(zhǔn)等因素導(dǎo)致的誤差，這類誤差通常具有重復(fù)性和可預(yù)測(cè)性。
儀器示值誤差：萬能材料試驗(yàn)機(jī)的示值系統(tǒng)可能存在偏差，導(dǎo)致所測(cè)得的力值偏大或偏小。這可能是由于測(cè)力傳感器的精度不足、電路系統(tǒng)的漂移或軟件算法的不完善等原因造成的。
電阻應(yīng)變儀誤差：在測(cè)量應(yīng)變時(shí)，電阻應(yīng)變儀的面板系數(shù)可能存在誤差，這會(huì)影響應(yīng)變值的準(zhǔn)確性，進(jìn)而影響到材料力學(xué)性能的評(píng)估。
安裝與校準(zhǔn)問題：試驗(yàn)機(jī)的安裝不水平、測(cè)力部分前后方向安裝不精確、測(cè)力油缸的皮帶脫落或松動(dòng)等，都會(huì)增加摩擦力，導(dǎo)致示值負(fù)誤差。
2. 隨機(jī)誤差
隨機(jī)誤差是指在相同條件下，對(duì)同一參數(shù)進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí)，所得結(jié)果之間的差異。這類誤差通常沒有固定的規(guī)律，但可以通過增加測(cè)量次數(shù)來減小其影響。
內(nèi)摩擦力變化：在試驗(yàn)過程中，試驗(yàn)機(jī)內(nèi)部各部件之間的摩擦力會(huì)隨時(shí)間和負(fù)荷的變化而變化，這種變化會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的波動(dòng)。
環(huán)境因素影響：環(huán)境濕度、溫度等因素的變化也會(huì)對(duì)試驗(yàn)機(jī)的測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。例如，濕度變化可能導(dǎo)致材料的尺寸發(fā)生變化，從而影響應(yīng)力應(yīng)變曲線的準(zhǔn)確性。
3. 使用者誤差
使用者誤差是由于試驗(yàn)人員在操作過程中出現(xiàn)的疏忽、錯(cuò)誤或不當(dāng)操作而引起的誤差。這類誤差通常具有無規(guī)律性，但可以通過加強(qiáng)培訓(xùn)、提高操作熟練度來減少。
操作不當(dāng)：如看錯(cuò)數(shù)字、記錄錯(cuò)誤、未按照標(biāo)準(zhǔn)操作流程進(jìn)行試驗(yàn)等。
疏忽大意：如未定期對(duì)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)、未及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備故障等。
二、誤差排除方法
1. 系統(tǒng)誤差的排除
校準(zhǔn)與調(diào)整：定期對(duì)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)，確保測(cè)力傳感器、電阻應(yīng)變儀等關(guān)鍵部件的精度滿足要求。對(duì)于安裝不水平或測(cè)力部分安裝不精確的問題，需使用水平儀等工具進(jìn)行調(diào)整，確保設(shè)備處于最佳工作狀態(tài)。
更換與升級(jí)：對(duì)于老化或損壞的部件，如密封圈、液壓油、皮帶等，應(yīng)及時(shí)更換。同時(shí)，關(guān)注技術(shù)動(dòng)態(tài)，適時(shí)對(duì)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行升級(jí)改造，提高測(cè)量精度和穩(wěn)定性。
2. 隨機(jī)誤差的減小
增加測(cè)量次數(shù)：通過多次重復(fù)測(cè)量并取平均值的方法，可以減小隨機(jī)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。
控制環(huán)境因素：在試驗(yàn)過程中，盡量保持環(huán)境濕度、溫度等參數(shù)的穩(wěn)定，減少環(huán)境因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。
3. 使用者誤差的避免
加強(qiáng)培訓(xùn)：對(duì)試驗(yàn)人員進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn)，使其熟悉試驗(yàn)機(jī)的操作流程、注意事項(xiàng)及常見故障處理方法。
提高操作熟練度：通過反復(fù)練習(xí)和實(shí)際操作，提高試驗(yàn)人員的操作熟練度和準(zhǔn)確性。
建立規(guī)范：制定詳細(xì)的操作規(guī)程和操作流程圖，確保試驗(yàn)人員按照標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行試驗(yàn)。
三、結(jié)論
萬能材料試驗(yàn)機(jī)的誤差來源多種多樣，包括系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和使用者誤差等。為了獲得準(zhǔn)確可靠的試驗(yàn)結(jié)果，必須針對(duì)這些誤差來源采取相應(yīng)的排除和減小措施。通過定期校準(zhǔn)與調(diào)整、更換與升級(jí)關(guān)鍵部件、增加測(cè)量次數(shù)、控制環(huán)境因素以及加強(qiáng)培訓(xùn)和規(guī)范操作等方法，可以顯著提高試驗(yàn)機(jī)的測(cè)量精度和穩(wěn)定性，為材料科學(xué)研究提供有力支持。
