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仪器校正之轴向疲劳试验机的范围及精度
长期以来国内使用的和新制造的轴向疲劳试验机(以下简称试验机),一般只进行静态力的校正,实际上作用在试件上的静态力和动态力之间存在着明显的差别。除了惯性效应的因素以外,机器的磨损、元件的老化和损坏、温度漂移、测量系统结构的区别等均会使试验机的精度发生变化,这个变化对静、动态力之间没有固定的对应关系。而决定疲劳性能测试精度的主要因素是动态力的精度,所以对试验机只进行静态力的校正,而不进行动态力的校正是不正确的。
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仪器校正装置简介
仪器校正装置不拘一定的结构和形式,校正动态力的装置其精度只要满足不低于±1%(对于装置满量程20%以下不低于±1.2%)就可以,如果装置同时应用于校正试验机的静态力,则装置的静态精度不应低于三等标准测力计的精度就可以。目前使用的JDD动负荷计量电测法装置,是应用电阻应变片式测力传感器作一次测力元件,它输出的直流或交流特征电压经放大器放大后,由DS一43低频峰值电压表直流测量档或交流测量档显示。经过鉴定,该装置的静态力精度优于三等标准测力计,而动态力精度优于1~1.2%的要求,因此本装置可以对试验机静、动态力实现一次校正完成。装置的结构示意图1。
图1中DD型动负荷传感器与一般的筒式结构传感器相类似,主要的特点有以下几方面:
1.传感器弹性体工作段与两头的连接螺纹有较高的同心度,两头端面与弹性体的中心线有较高的垂直度,它们的精度分别为0.015%和0.01%。
2.较低的应力水平。静态力使用时仅为弹性体材料的八分,动态力使用时仅为十六分。
3.传感器两头的连接采用外螺纹并且为整体结构,主要是采用了堵头的形式。
4.它有较高的固有频率和较高的抗疲劳性能。
DD型动负荷传感器主要的性能指标如下:
(1)固有频率:大于4000Hz;
(2)疲劳性能:在额定负荷下大于1*107循环疲劳试验，前后精度变化不大于±0.2%±2个字 (含二次仪表);
(3)温漂:小于0.08%/10℃(F·S);
(4)非线性:拉向0.07%(F·S);压向0.1%(.FS);
(5)滞后:0.01%(F·S);
(6)稳定性:0.016%(F·S)。
为了适应不同规格的试验机校正,传感器设计成50T、20T、6T、ZT四种规格。
SF一72数据放大器能同时放大直流和交流电压,精度为士0.1%。DS一43低频峰值电压表直流指示精度为读数的±0.05%±2个字,峰值指示精度为±0.3%±2个字,测量选择旋钮分别有直流和峰值二个位置,静力校正时用直流位置,动态力校正时用峰值位置,在表的后面装有供传感器桥压用的12v直流稳压电源。JDD操作仪表中设置有电桥平衡调节、放大倍数电路、供桥电压监视电路、放大器零点检查电路和幅频特性标
定通导等。
二次仪表的幅频特性用美国FLuKE52O0A型交流标准讯号源,及FLUKE332D直流标准讯号源,并根据结果作出必要的修正。
整个装置需用二等标准测力计和定度以获得每个标准力点,所对应的特征直流电压值,方法同定度三等标准测力计相同。
本装置的频率使用范围为。0~300Hz;测量力的范围为200一50000kg;动态力主要针对正弦波的对称、非对称或单向脉动力;也可用于三角波和方波。
疲劳试验机的力值使用范围及精度要求
1.使用范围
a.静态力为各级档位满量程的10-*,对于多档位试验机的使用范围应不小于该试验机*量程的4%。（对于带几个测力传感器的试验机,每个传感器的*量程即作为该试验机的*量程,精度要求和校正方
法以此类推。）
b.动态力的使用范围为各级档位满量程的20-*,对于多档位试验机的使用范围应不小于该试验机*量程的4%。
2.力值精度
a.静态力在允许的使用范围内示值误差应不大于示值的±1%或各档位满量程的±0.2%,取其较大者;力值变动性不应大于示值的1%或各档位满量程的0.2%,取其较大者;
b.动态力在允许使用范围的20%点,误差应不大于示值的土4%,变动性应不大于4%;在允许使用范围的30-*范围内误差应不大于示值的±3.。%,变动性应不大于3.0%;
c.对于有自动控制装置的试验机,动态力的控制精度在连续工作10分钟的条件下,不应大于相应力示值的±3.0%;
d.对于带程序控制装置的试验机,其程序过渡过程的时间间隔应进行检查。
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仪器进行例行仪器检测的意义
例行试验是考核仪器质量的手段,例行试验也是仪器计量,仪器校准过程必需经历的流程。试验主要针对两个方面进行,一是仪器的设计质量，二是仪器的装配质量。在新产品试制时，主要考核其设计质量，例如结构、材料、传动、各部分配合精度的规定以及辅助材料的选定等。而在批*生产中，例行试验主要考核装配质量，例如连接的牢固性、机械零件和光学零件的清洗质量、传动力矩的控制以及系统性能的稳定性等。之，例行试验就是仪器出厂前的各种模拟试验,用来检查仪器质量的可靠性和稳定性。
为了使系统更好地符合实际使用要求,模拟试验的条件一般要严于实际使用的条件。
例行试验的项目
试验项目是根据各类仪器的特点来确定的。一般有如下三种类型的试验。
振动试验
这类试验主要模拟由重力加速度所产生的外力对仪器的影响。通常是模拟下面三种实 际使用情况。
模拟仪器在运输过程中的颠簸。这种振动的特点是振幅较大、频率较低。按照《光学仪器环境模拟试验》标准执行。试验以后，应按照仪器验收的技术要求重新逐项检查，其全部项目应符合仪器的技术要求。在上述试验无条件进行时，可根据《仪器仪表运输、运输贮存基本环境条件及试验方法》中的规定执行，即采用汽车运输试验替代在振动台上的试验。
模拟仪器实际使用中受到运载工具发动机的振动。这种振动的特点是振幅小、频 率较髙。试验宜在专门的振动台上进行。
模拟仪器受到剧烈的冲击振动。这类振动同样是在专门的冲击台上进行。
此外，对各种不同的产品，根据其性能要求还有加速度试验、抗磨性试验等。
密封性试验
密封的目的是使仪器内部与外部隔绝，防止外部的水、汽、尘埃等进人仪器内部，影响系 统的工作性能。这项试验包含：
淋雨试验，即模拟仪器在大暴雨条件下使用。
潮湿试验，即模拟仪器在连续阴雨条件下使用和储藏。
吹灰试验，即模拟仪器在充满微小尘埃和刮大风条件下使用。
防光试验，即模拟仪器在光照下使用。
在特殊状况下，还有浸水试验、高低压试验或深水试验。
高低温试验
根据仪器的性质、使用条件、使用地区的不同，规定了不同的试验规范。
高温试验。高温试验是模拟仪器在高温地区、高温季节时使用，通常在特殊的髙温 室或髙温箱内进行。
低温试验。低温试验是模拟仪器在寒冷地区、低温季节时使用，通常在特殊的低温 室或低温箱内进行。（ ）
对于作为测量和瞄准用的仪器来说，经上述试验后还要进行精度检测。若达不到要求， 则需重新装配与调整。这一过程将反复进行。
具体试验条件和方法参考有关规程。
