动态弹性模量阻尼内耗分析仪

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    动态弹性模量阻尼内耗分析仪

（共振法） 

 

一、概述

本仪器采用动态法（共振法）测定金属材料工程陶瓷、功能陶瓷非金属材料、石墨材料玻璃材料、高分子复合材料混凝土的动态弹性模量和阻尼内耗.在室温及室温到:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />1000℃高温环境条件下，弹性模量的测定。并可以提供计算机接口。DTM—Ⅱ-X动弹仪就是用于测量物体谐振频率的仪器。同时可以分辨出多个峰值频率。根据频率的分布，也可以简单分辨出试件的是否存在缺欠，因此，DTM—Ⅱ-X不仅能够用于实验室检测检测动态参数，也适合于对材料进行质量分析与研究。

本仪器采用了的硬件、软件、使用计算机进行数据采集和数据处理。全面实现对试件动弹特性阻尼内耗进行分析测试、计算全过程可视化、自动化。

本仪器采用了的高级软件和硬件制造，具有测量精度高、数

据可靠、可读性强、谐振频率图谱清晰，可以读取任意峰值频率及弹性模量。从图谱分析可以了解试件结构的缺陷，如果在频谱中有几个峰值频率，说明该试件有裂缝和空隙，例如断裂、缝隙、结构松散不紧密等。仪器广泛应用于工厂、科研所、产品质量检测部门作材料的弹性模量测试，适应标准为GB 10700-92等。

DTM-Ⅱ-X（x—表示测量对象的类别，H—混凝土，J—金属材料，S—塑料制品，T—炭素材料等，可以测量金属DTM -Ⅱ-J，碳素DTM -Ⅱ-T 塑料DTM -Ⅱ-S和其它非金属材料的谐振频率和弹性模量。因此，可以广泛用于轻工、冶金、建筑、桥梁、水电等领域对混凝土、碳素、石板、玻璃、砖、塑料、和金属材料的弹性模量测量阻尼内耗。    

 二、仪器的主要技术参数

1:共振频率：频率测量：

频率测量范围：200—5 kHz

测量精度<0.5%，可以分辨出邻近的几个峰值频率

 频率分辨力：1Hz

 2:动弹模量测量：

 测量范围：与频率对应的弹性模量

 分辨力： 0.05 GPa

 精度： 0.1 GPa可以测量迅速其它峰值频率和动弹模量

3:系统相对误差 <± 0.15%

4:阻尼或内耗：10^-5---0.1

5:测试温度: 常温—1000度控温精度±1℃，（可选附加功能）

高温度可达1750度(可选附加功能) 

6:可测剪切模量(附加功能可选)

7:可测泊松比率(附加功能可选)

8:可带气氛控制 (附加功能可选)

9:根据用户要求可以提供计算机接口。

具有数据存储功能。一般存储100组数据，根据用户需要，可以存储10000组数据

显示方式：谐振频率显示，弹性模量显示，波谱显示，内耗阻尼显示。

打印机打印（根据用户需要配备打印机）

 配备设备：笔记本电脑一台，不测量时具有计算机的一切功能

10:适用试件：根据相关材料的测试标准制样

  (附加功能在签订合同时标注说明)

三、仪器的结构原理及操作

一)弹性模量的测试

1 : 动态弹性模量:使试样振动，测定试样的基频求得的弹性模量。

2 : 动态弹性模量试验方法

2.1  试验设备

2.1.1  干燥装置：能够升温至105～120℃的电热恒温箱。

2.1.2  天平：感量5mg，量程100～200g。

2.1.3  试验仪器：能够测量试样变曲振动基频，示值误差为±1Hz。

2.1.4  量具同4.1.5。

3.2  试样

3.2.1  试样从待测制品上切取或按待测制品相同工艺制成。试样长度LT不得小于40mm，宽度b不得小于4mm，厚度h不得小于1mm，试样长度与厚度之比LT/h不小于20。试样相对面的平行度不大于0.02mm，端部应平整。试样的质量不小于5g。

3.2.2  每组试样的数量不少于5个。

3.3  试验步骤

3.3.1  将试样置于电热恒温箱中，在105～120℃条件下烘2h或将试样烘干至恒重。

3.3.2  称量试样，至10mg，测量试样尺寸。

3.3.3  将试样放在无约束支点上，注意观察试样的振动状态，找到基 频，测定基频值，

有效数字修约到四位。

3.4  结果计算

    测量结果按式(6)计算：

                h²      LT    mf²

ED=0.9465(1+6.59———)×(———)×(——)×10^-9………  (6

                L²T      h        b

式中：ED——弯曲振动法测量的弹性模量，GPa；

      m——试样的质量，g；

      f ——基频，Hz；

      hb——同式(1)；

      LT——试样的长度，mm。

4 ： 数据处理

4.1  弹性模量数据有效数字修约到三位。

4.2  平均值和标准偏差分别按式(7)和(8)计算，平均值有效数字修约至三位，标准偏差有效数字修约到二位。

   

 

—∑E1

E=  ———…………………………………………(7)

     n

      ∑E1²-(∑E1²/n )^1/2

S=〔—————————〕………………………(8)

      n-1     

式中：E——弹性模量平均值，GPa；

      S——弹性模量标准偏差，GPa；

      E1——每个试样的弹性模量，GPa；

n——被测试样数量。

4．3：弹性模量与温度的关系曲线

  4．3．1： 记录不同温度状态下的弹性模量，设定升温曲线按程序升温。参照控温仪表说明书设定参数。

  4．3．2：求弹性模量温度系数

  4．3．3：根据曲线分析不同材料弹性模量与材料熔点的关系

5  试验报告

  弹性模量试验报告应包括：

a.委托单位；

b.试样名称及编号；

c.试验条件(弯曲共振法及其具体的测量方式，环境条件，试验 

量程等等)；

d.试样状态(包括试样尺寸、质量)；

e.试验结果(包括单值、平均值、标准偏差)；

f.试验人员及试验日期。 

二）：材料阻尼内耗的测试

  1：内耗的定义

  一自由振动的固体，即使与外界完全格里，他的机械能也会转化成热能，从而使振动停止，如果是强迫振动，则外界不断供给固体能量，才能维持震动。这种由于固体内部原因而使机械能消耗的现象称内耗或阻尼。

2：测试方法

  该仪器采用建立共振曲线图来求内耗值

Q-1=1/л*㏑(An/An+1)

3:该系统采用计算机自动测试，数据结果图谱清晰，快速测试是目前国内的测试方法，由于引入现代计算机技术，仪器还提供了可扩展功能。

三）仪器的配置

  1：主机        一套

  2：功能模块  （用户要求配置）

  3：测试软件  一套（用户要求配置）

  4：台式机算机（或笔记本电脑）一套（用户要求配置）