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疲劳试验机的仪器校正方法及数据处理

编辑:金沙官网        发布日期:2018-09-15        点击量:660


1.外观检查
疲劳试验机的外观检查可以参照JJG139一74规程的有关条款,疲劳试验机说明书中的技术(Technology)要求和使用(use)性能,总的要求是确认疲劳试验机处于良好的使用状态。仪器校准将量测仪器或标准件加以测试与调整以了解其准确度之行为,称为仪器校验。校准可能包括以下步骤:检验、矫正、报告、或透过调整来消除被比较的测量装置在准确度方面的任何偏差。仪器校准校准指校对机器、仪器等使准确。在规定条件下,为确定测量仪器或测量系统所指示的量值,或实物量具或参考物质所代表的量值,与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。

2.DD型传感器和夹具的选择
传感器量程要与疲劳试验机被校量程相适应,传感器的使用范围为标称量程的10~100%。仪器校准校准指校对机器、仪器等使准确。在规定条件下,为确定测量仪器或测量系统所指示的量值,或实物量具或参考物质所代表的量值,与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。
校正(词义:校对改正)静态力或单向脉动力用的夹具按一般标准要求加工(Processing),校正交变力用的夹具其同心度和端面与中心线的垂直度不应低于DD型传感器的要求,夹具与传感器之间的夹持力应大于或等于被校动态力中的最大力。

3.校正点
静态力校正点选择可参照JJG139一74规程。
动态力校正点选取每一个档位满量程的20%、40%、60%、80%、100%五点。
静、动态力的校正原则上每个档位要分别进行或根据实际使用情况(Condition)确定。
控制精度检查时分别选取疲劳试验机最小量程档和最大量程档的20%和60%两点,共检查四点,也可根据实际使用情况确定。

4.频率(frequency)选择
从疲劳试验机起始频率到允许的最高工作(job)频率,在这个范围内取均匀分布的三点,控制精度检查时取最大和较小工作频率两点。

5.波形选择
一般选正弦波,对某些只能产生三角波的疲劳试验机亦可选三角波。

6.R的选择
力的循环特征系数R一般取R=-1的对称(symmetry)循环,或1>R>0的脉动循环(在脉动循环下主要校正最大动态力),同时也可以根据使用的实际情况来确定。

7.仪器校正方法(method)
1)预热:JDD装置需预热一小时,采用电子测量(cè liáng)和控制的疲劳试验机也需预热30分钟以上。
2)将DD型传感器连同夹具装于疲劳试验机的试样位置上,并连接好与装置的导线。
3)预拉或预压:当校正静态拉向力时要预拉,压向力时要预压,预拉或预压力(pressure)的大小应至少等于被校正的最大力。
4)检查与调整:经预拉或预压后传感器调整到零位置;供桥电压、放大倍数标定、DS一43表的标准数、SF一72放大器的零点;同时应用(application)DS一43表的峰值(peak)测量档或配用的示波器检查有否强磁场(定义:传递实物间磁力作用的场)或低频干扰,如果有应设法消除。
5)静态力的校正:
Ds一43表测量选择旋钮置于直流位置,对DD型传感器施加静态力,记下DS一43表与各校正力点相对应的特征直流电压数。具体的校正方法参照JJG139一74规程。
对于只能产生脉动力的疲劳试验机(如液压(hydraulic)疲劳试验机)只需校正一个方向的力;对于能产生交变力的疲劳试验机需对拉向和压向分别校正。
6)动态力的校正:
在静态力校正合格的基础上进行动态力的校正。
a自标定:用被校疲劳试验机加静态力,以JDD装置定度证书中的标准数为准,标定Ds一43表峰值测量位置的指示数,以获得动态力校正的标准数。自标定的目的是为了防止(fáng zhǐ)可能存在着的低频干扰和力源中存在的“噪音(分贝(dB))”影响。
b加预动态力:选择与被校动态力相同状态的动态力施加于DD型传感器,L,持续数分钟后,再去掉该动态力。
c检查与调整:同本条第4项。
d校正:
Ds一43表测量选择旋钮置于峰值测量位置。每点,每个频率,每种状态下各测定(gage)三次,以次记下DS一43表所显示的与交变力中正峰值和负峰值或脉动力中最大值相对应的特征峰值电压数。
e控制精度的校正;每点,每个频率和相应的R状态下各测定10分钟,每分钟记录一次DS一43表的指示数,各得10个数据(data),其中第一个数据作为给定值,记录的内容与d点相同。
 有些疲劳试验机由于测量系统的问题,使疲劳试验机力值指示的变动性较大,在这种情况下应该记录疲劳试验机的力值指示数作为控制精度计算(calculate )依据。
f 程序(procedure)过渡(transition)时间的检查:
这项检查目前尚未规定相应的数量指标,原则上要求在较短的时间内过渡完成,是否需要检查此项指标可根据实际使用要求来定。
检查方法:可以设计(Design)一个疲劳试验程序,该程序相邻两个动态力幅度的大小和循环次数要选得适当,当疲劳试验机发出了程序转换讯号后按下秒表,同时连续(Continuity)记录DS一43表特征峰值电压的显示数,直到出现与下个程序段所需的动态力幅度不差3%时为止,此时记下秒表所走过的时间。
仪器校正后的数据处理

(1)数据处理的内客
1.静、动态力误差和偏差的计算,
2.控制精度的计算,
3.度温系数的修正,
4.JDD装置幅频特性修正;
5.惯性力误差的计算和修正;
6.确定实际的静、动态力指示误差。

(2)数据处理的方法参照进行。

1.静、动态力误差和偏差的计算方法参照JJG139一74规程11
4)b公式进行.

2.控制精度的计算按下方法进行
B=±(3σa/Pt)*100%
式中:B—疲劳试验机连续工作10分钟的控制精度(%)
σo—10次测定值求得的标准误差。
Pt—10次测定值的算术平均值。`
Pai—第i次测量记录的指数。:
Po1—检测(jiǎn cè)开始时的给定数(一般取稳态振动后的第一个记录数)
对一台疲劳试验机一般可以得到八个B值,取其中较大的作该疲劳试验机10分钟控制精度的测试(TestMeasure)结果。

3.温度(temperature)系数的修正:传感器弹性(Elasticity)体弹性模量的温度系数目前均延用0.03%/℃的数据,修正方法同三等标准测力计。

4.幅频特性误差修正:JDD装置经检定幅频特性引起的动态力测量误差为:
δ2=-6/P"(300*正输出时)
δ3=+1/P"(300*负输出时)
式中:P"---三次动态力校正值的平均值。

5.惯性力误差的计算和修正:
(或国产仿AMSLER型)和在中频状态,使用的液压疲劳试验机其试样和测力计之间的参振质量,在振动状态下所产生的惯性力误差必须进行修正。而处于中频状态使用的电液伺服和机械(machinery)共振型疲劳试验机,及处于低周状态使用的液压疲劳试验机则可以忽略。
计算公式如下:
a对于AMSLER型(或仿)高频(Induction Heating)疲劳试验机应用以下公式:
δ1=(mω2/k2-mω2)*100%
式中δ1---惯性力误差(%)
m---检测用的DD型传感器与疲劳试验机测力计(光学或电测力计)之间的质量(kgs2/m)
k2---疲劳试验机测力计的刚度(kg/m)
ω----工作频率(1/秒)
b.对于液压疲劳试验机,当DD型传感器及夹:具的NJl度小于疲劳试验机主体刚度的0.5倍时应用以下公式:
δ1=m1?ω2?1/k*100%
式中m1---所有活动部分的参振质量;
K---系统刚度。
当DD型传感器及夹具的刚度大于疲劳试验机主体刚度0.5倍时应用以下公式
δ1=(m1?1/k-m2(k1/k23))ω2*100%
式中m2---疲劳试验机主体参振部分的质量;
k1---DD型传感器及其夹具的刚度;
k3---yacwsm主体本身的刚度。
注意:惯性力误差修正的是单振幅,不是双振幅,更不包括平均力,所以如果遇到校正的是脉动力仲口拉—拉或压—压)时δ1应该换算成最大峰值的修正量而不能直、接用δ1来修正。

6.确定实际的静、动态力指示误差:
设:实际静力指示误差为W1,
实际动力指示误差为W21、W23;
静态力计算误差为δa;
动态力计算误差为δb;
温度系数的修正量为δt;
惯性力误差修正量为δ1
幅频特性误差的修正量300x正输出为δ2,300x负输出为δ3。
则;W1=δa±δtW22=δb+δ1+δ2±δt(300*正输出)
W23=δb+δ1+δ2±δt(300*负输出)
δt的步号取用依据实际温度差异的情况而定。
经过数据处理后得到的B、WL、W11、W23,连同偏差均符合第三节第2条的要求则可确定疲劳试验机为合格使用,如果B值符合要求WL、W11、W23,,不符合要求而其偏差还在要求范围内则疲劳试验机可判为酌情使用(或修正使用或可作一般对比试验用),如果B、WL、W11、W23,等均不疲劳试验机符合要求则建议检查、修理、调整。
疲劳试验机的仪器校正周期一般为一年。
这个仪器校正方法仅仅是初步的,请同行们多提宝贵意见。
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