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電子拉力試驗機是材料力學性能測試的核心設備，其測量精度直接影響試驗數據的可靠性。為確保試驗結果的準確性，需定期對設備進行校準。以下是電子拉力試驗機校準的詳細說明：
一、校準前的準備
1. 環境控制
- 溫度：20±2℃(標準實驗室環境)，避免溫度波動導致傳感器熱漂移。
- 濕度：≤65%，防止潮濕引起電氣元件短路或金屬部件銹蝕。
- 振動：遠離沖擊源(如壓縮機、離心機)，必要時使用減震臺。
2. 工具與標準器
- 力值標準：選用高精度砝碼(誤差≤0.1%)或專用測力儀(如激光式力傳感器)。
- 位移標準：千分表、光柵尺或激光干涉儀。
- 速度校準工具：光電轉速計或計時器。
- 其他工具：水平儀、扭力扳手、清潔劑、防靜電布。
3. 設備檢查
- 清潔夾具、傳感器和傳動部件，避免油污或雜質影響精度。
- 檢查電源穩定性(電壓波動≤5%)，接地電阻<4Ω。
- 預熱設備30分鐘，使傳感器和電路進入穩定狀態
二、校準內容與方法
1. 力值校準(核心步驟)
- 目的：修正載荷傳感器的測量誤差，確保力值顯示與實際受力一致。
- 方法：
- 砝碼加載法：
- 將標準砝碼逐級加載至傳感器(如10%、50%、100%量程)，記錄顯示器讀數。
- 計算誤差：誤差=(顯示值-標準值)/標準值×100%。
- 通過軟件或硬件調節增益或零點補償，使誤差≤±1%(根據GB/T 16857.1標準)。
- 測力儀對比法：
- 用測力儀替代傳感器，同步施加拉力，對比兩者的力值偏差。
- 適用于高精度校準(如航空航天領域，要求誤差<0.5%)。
2. 位移校準
- 目的：確保位移傳感器(如編碼器、光柵尺)的測量精度。
- 方法：
- 靜態標定：
- 手動移動橫梁至特定位置(如10 mm、50 mm、100 mm)，用千分表測量實際位移。
- 輸入實際值至控制系統，修正軟件中的位移參數。
- 動態校驗：
- 啟動試驗機以固定速度(如1 mm/min)拉伸試樣，用光柵尺實時監測位移。
- 對比試驗機顯示值與光柵尺數據，調整編碼器脈沖數或傳動比。
3. 速度與加速度校準
- 目的：驗證電機驅動系統的響應速度和穩定性。
- 方法：
- 速度校準：
- 設定不同速度檔位(如1 mm/min、100 mm/min)，用光電轉速計測量實際速度。
- 調整PID參數(比例、積分、微分)，使速度誤差≤±0.5%。
- 加速度校準：
- 在加速階段用加速度傳感器記錄數據，確保加速度曲線平滑無突變。
4. 夾具與對中調整
- 目的：避免試樣偏心加載導致測量誤差。
- 方法：
- 使用水平儀調整夾具垂直度(誤差<0.1°)。
- 安裝試樣后，用激光對中儀檢查軸線偏移量(應<0.1 mm)。
三、軟件與系統校準
1. 零點與滿量程校正
- 卸載所有載荷，點擊“清零”按鈕，消除傳感器零點漂移。
- 加載滿量程砝碼，輸入實際值，修正軟件中的量程參數。
2. 濾波與噪聲抑制
- 調整信號采集頻率(如1000 Hz)，啟用低通濾波器(截止頻率50 Hz)，減少電磁干擾。
3. 多語言協議支持
- 根據需求選擇校準協議(如ISO 7500-1、ASTM E4)。
- 設置單位制(N/mm²或MPa)、測試方法(拉伸/壓縮)等參數。
四、驗證與記錄
1. 驗證試驗
- 使用標準試樣(如退火銅片)進行拉伸測試，對比校準前后的數據差異。
- 典型驗證指標：屈服強度誤差≤±2%，斷裂伸長率誤差≤±1%。
2. 記錄與證書
- 填寫《校準記錄表》，記錄環境條件、標準器編號、誤差值及調整步驟。
- 由授權機構出具校準證書(如CNAS認可)，貼校準標簽(含有效期)。
五、注意事項
1. 校準周期：建議每年至少校準一次，或在維修、碰撞后立即校準。
2. 異常處理：若誤差超標，需檢查傳感器老化、放大器故障或絲杠磨損等問題。
3. 安全操作：校準時嚴禁超載，卸載后及時取下砝碼，避免傳感器過載損壞。
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