我国试验机标准化工作的发展趋势
1．试验机产品的概念与分类
纵观试验机产品标准化的活动历程和发展史清晰可见：试验机产品标准化的起、发展与完善，始终伴随和引导着试验机产品自身的单元组合化、产品系列化、生产规模化和技术创新、质量提高、功能扩展、节能增效这样一个发展前进的过程。为便于叙述，首先介绍一下试验机产品的概念与分类。
111试验机产品的概念
依据我国工农业产品的类种划分原则，试验机产品是指：试验仪器、金属材料和非金属材料的破坏或无损检测仪器、零部件和大型构件力学性能(强度、硬度、弹性、韧性、延展性)与内部、外部缺陷的测试仪器等设备。
试验机是集机、光、电、液于一体的高科技型产品，广泛应用在工业、军工、冶金、建筑、航空、航天、船舶、质检、计量等各行各业的国家重点实验室、工业实验室、计量室、生产线和工程现场。试验机也是各国材料科学研究和应用的重要的基础设备和工具，是很重要的一种科学仪器。多数的试验机产品均属于计量器具，对保证和维持我国力值、硬度量值准确、溯源具有举足轻重的作用。对于大型和重要工程，例如：宇宙飞船材料性能的检验，建筑、结构、动态性能的测试以及飞行姿态的平衡试验，三峡大坝焊接结构和坝体内外部缺陷的无损检测都是通过试验机类产品来实现的，对于常规金属和非金属的力学性能检测，试验机更是不可替代的检测和计量仪器。试验机产品在我国工农业生产与经济建设中的作用是不可或缺、不可替代的。
112试验机产品的分类
11211按功能和用途分类
按照试验机大类产品的功能和用途分类，可分为以下类型：
(1)金属材料试验机，包括：拉力试验机、压力试验机、万能试验机、疲劳试验机、摆锤式冲击试验机、硬度计、扭转试验机、蠕变试验机、松弛试验机、持久强度试验机等；
(2)非金属材料试验机，包括：用于橡胶、塑料、木材、纸张、皮革、纤维、陶瓷、建材、涂层等非金属材料的拉力试验机、压力试验机、万能试验机、疲劳试验机、冲击试验机、硬度计等；
(3)振动、冲击试验设备，包括：电动振动台、液压振动台、机械振动台、冲击台、碰撞试验台等；平衡机，包括：卧式平衡机、立式平衡机、软支承平衡机、硬支承平衡机；
(4)力与变形测试仪器，包括：测力仪、力传感器、引伸计、扭矩仪、扭矩传感器等；
(5)工艺试验机与包装试验机，包括：弹簧试验机、杯突试验机、摩擦磨损试验机、反复弯曲试验机、包装件滚动、自由跌落、倾斜跌落试验机、弹跳、堆垛包装试验机等；
(6)无损检测仪器，包括：磁粉荧光探伤机、X射线探伤机、超声探伤仪、涡流探伤机、声发射探伤仪等各种电磁、射线、超声类的无损检测仪器、无损检测系统、探头、换能器等；
(7)大型结构试验机，包括：多轴试验机、复合性能试验机；
(8)试验机功能附件，包括：高低温装置、控制器、夹具、各种标准试块、比较样块等。
11212按《中国标准文献分类法》分类
《中国标准文献分类法》的分类体系由二级组成，即采用24个拉丁字母(不包括I、O)和二位阿拉伯数字相组合的方式表示。一级类目是按专业把我国的标准文献分成24个大类，一个字母表示一个大类，字母的次序表示大类的先后顺序；试验机划分在N大类“仪器仪表”专业。在每个一级主类之下包含有00～99一百个二级类目，二级类目之间的逻辑划分，用分面标识加以区别，并对二级类目起到范围限定的作用，例如：N70/79“试验机与无损检测仪器”。对于试验机国家标准和行业标准文献的二级类目划分在N70～N78类，每个二级类代表的试验机小类为：
N70：试验机与无损探伤仪器综合；
N71：金属材料试验机；
N72：非金属材料试验机；
N73：机械振动、冲击设备与动平衡机；
N74：力与变形测试仪器；
N75：工艺试验机与包装试验机；
N77：超声波与声放射探伤仪器；
N78：X射线、磁粉、荧光及其他探伤仪器。
3．试验机标准化的功能和作用
通过对试验机产品的标准化，在产品设计开发、生产制造、经营销售、国内外技术交流和经济贸易中都收到了明显的成效。多年来，试验机标准化的作用和功效体现在统一、协调、规范和简约等几个方面。
311标准化的统一作用
标准化在统一试验机概念、单位、术语和符号方面发挥了和正在发挥着积极的作用。例如：通过制定术语标准我们行业内统一了试验机产品的概念、分类、功能与用途，统一了术语和定义；为了推行我国法定计量单位，积极采用国际单位(SI)，在制修订标准和采用国际过程中，经过十几年的努力，使试验机产品的测量量值由过去使用的非法定计量单位全部采用了法定计量单位(公斤力kgf改为牛顿N，吨力ton改为千牛kN，公斤·米kg.m改为焦耳J等等)；有关术语方面，为了清楚地表达物理意义，在力学领域，将行业内惯用的物理概念不清的术语“负荷load”首推为“力force”，在平衡领域，将术语“试重testweight”首推为“试验质量testmass”，“重心centreofgravity”首推为“质心centreofmass”不要小看这简单的一两个名词的变化，它们在人们长期的习惯中形成的惯性是要相当长的时间才能转变过来的；关于符号，为了便于计算机应用，近几年来国际标准和我国标准将拉伸试验方法标准和压缩试验方法标准中长期使用的表示屈服强度、规定强度、抗拉强度(或压强度)的通用符号“σ”换成了“R”，将表示伸长率的通用符号“δ”换成了“A”，具体的试验条件用下标表示。术语、符号和计量单位的统一极大地方便了国际贸易和国内外技术交流，方便了我国各层次标准的制修订和试验机产品技术文件与软件的编制，它们的变化也必然要影响到试验机产品的各类技术文件、软件、标牌、试验结果的计算与表示等多方面的修改和变化。在此也提倡试验机行业的各生产企业积极釆用试验机标准中推荐的术语、符号和定义。
312标准化的规范作用
标准化不仅是经济技术活动，同时也是标准的使用者共同参与的社会活动。通过标准化继承了好的技术、工艺和经验，淘汰了落后的方法和技术，同时也引进了先进的工艺和技术，这样周而复始地不断积累好的经验，优化好的方法和技术，提升标准化对象的品位和质量，提高了产品的竞争力，推动产品不断向前发展。在多年的试验机行业标准化的活动中，经过积极采用国际标准和国外先进标准，同时结合我国国情，我行业将各种拉力试验机、压力试验机、万能试验机的力值检验方法，都规范到国际标准ISO750021规定的测力系统的检验方法上，使我国这类试验机的检验方法与国际标准完全接轨。对于标准测力仪、拉力蠕变试验机、布氏硬度计、洛氏硬度计、维氏硬度计、努氏硬度计、平衡机的检验和校准方法；引伸计、标准布氏硬度块、标准洛氏硬度块、标准维氏硬度块、标准努氏硬度块的标定方法也都与国际标准完全接轨。当代采用国际标准是世界潮流，不但我国积极采用，包括美国、日本和欧共体的国外各技术先进国家在内都在积极采用国际标准，这是国际技术交流和经济贸易的需要。技术先进国家抢占商机通行的作法是：首先是把自己国家的先进技术和技术创新，通过国际标准化活动先争取纳入到国际标准中，以此引导世界市场潮流。所谓一流企业卖标准就是这个道理。搞一花独秀，得不到国际上的公认，是发挥不了太大的作用的。
313标准化的协调作用
作为试验机产品标准，首先要满足试验方法标准的需要。这就要求在标准化工作中，通过试验机产品的制造者、供应商、客户、质量检验和计量部门等多方共同协商，最后取得共识，制定出大家都认可的标准。在试验方法和产品标准之间，产品标准和计量检定规程之间也要相互协调，不应有矛盾，要兼顾各方的利益，互相配合，共同发展。对于各种硬度试验方法、硬度计产品的检验与校准以及标准硬度块的标定等几方面，标准化的协调作用可以说是一个范例：布氏硬度试验、洛氏硬度试验、维氏硬度试验、努氏硬度试验、这几种硬度试验，过去每种试验方法、硬度计和标准硬度块都有一套三个独立编号的标准，例如：布氏硬度试验方法以前的国家标准编号为GB/T23121984，布氏硬度计以前的国家标准编号为GB/T626921997、标准布氏硬度块以前的国家标准编号为B/T627021997，在采用国际标准的过程中为了使我国布氏硬度试验的三个标准不但在技术内容上与国际标准一致，而且在结构上也采用了国际标准的编号形式，经标准的两个技术归口单位：
全国试验机标准化技术委员会与全国钢标准化技术委员会金属力学及工艺性能试验方法分技术委员会共同协商，按国际标准的编号方式，保留了试验方法国家标准的原编号作为新标准的总编号，取消了布氏硬度计和标准布氏硬度块原来的独立编号；分别将试验方法、硬度计和标准硬度块三个标准按三个部分编号，现行的布氏硬度试验的标准结构和编号如下：
(1)GB/T231.122002金属布氏硬度试验第1
部分：试验方法；
(2)GB/T231.222002金属布氏硬度试验第2部分：硬度计的检验与校准；
(3)GB/T231.322002金属布氏硬度试验第3部分：标准硬度块的标定。
其他的洛氏硬度试验、维氏硬度试验、努氏硬度试验也都按上述形式分三个部分编号。通过标准化活动使我国标准不但从内容上，而且从结构形式上也完全与国际标准接轨，方便了标准使用者的检索、查询和使用。
314标准化的简约和优化作用
面对各种各样的试验方法，试验机用户的需求也是多种多样的，任何一个制造者都不可能针对每一个参数和每一种要求来生产各式各样不同型式、不同规格的产品，这样也是无法做到的。这就需要对试验机的型式和参数进行优化，以减少不必要的、重叠的功能及规格。标准化对简约和优化试验机的功能、参数与规格发挥了积极的作用。例如，原来老式的试验机都是按着1、3、6系列生产的，为与按1、2、5系列生产的电阻应变式等各类配套传感器统一，经过我们多年的标准化工作，对相关试验机产品进行了优化，在标准中规定电子万能试验机、液压万能试验机、电液万能试验机和液压式压力试验机、标准测力仪等按1、2、5优先数系进行系列化生产，将3、6系列作为不优先推荐的系列并列，这样既满足了绝大多数客户的需要又兼顾了特殊用户的要求，对简化设计，减少工艺工装，提高生产效率，规范产品生产，开发新规格、新系列产品起到了简约和引导的作用。
4．验机标准化的展望
随着科学技术的进步和材料科学的发展，世界各国现代的试验机都逐渐由简单功能向复合功能发展，例如：多轴试验机、拉扭冲击试验机和拉伸冲击试验机都已面市。试验机由静态试验功能逐渐向动态试验功能扩展；金属材料试验机和非金属材料试验机的界线逐渐淡化；试验机力的测量范围向两边延伸：最小力值可以测量到几毫牛级，最大力值可以测量到几十兆牛级；试验数据由手动测量逐渐向计算机自动控制、自动测量的方向过渡；按新的试验原理开发的新型试验机已经商品化，例如：仪器化冲击试验机、金属硬度和材料参数试验机(马氏硬度试验机)，这些都是今后试验机产品一个新的发展动向，也是“十一·五”期间，甚至以后很长一个时期内试验机标准化的重点工作和发展方向。通过标准化还逐步淘汰老的试验机产品，推动开发新的试验机产品并使之标准化、系列化、规模化，以满足市场经济发展和用户的不同需求。在“十一·五”期间和今后一个时期内试验机行业要重点开发、优化、完善和提升以下产品，当然也包括对下列产品的标准化工作：
(1)静态力学性能测量控制器(或系统)；
(2)动态力学性能测量控制器(或系统)；
(3)静—动态力学性能测量控制器(或系统)；
(4)与(1)、(2)、(3)配套的具有对外来数据处理和分析能力的力学性能试验软件包；
(5)有标记(或无标记)非接触式引伸计；
(6)全程测量有标记(或无标记)非接触式引伸计；
(7)数字式超声检测仪器和超声检测系统；
(8)可连续检测的工业X射线探伤机；
(9)数字式涡流探伤仪器和涡流探伤系统；
(10)可自动测量的数显(或屏显)冲击试验机；
(11)采用新的测量原理和现代自动测量技术可实现硬度、力和压痕变形过程连续自动测量的仪器化硬度试验机(马氏硬度试验机)；
(12)制造业零部件物理性能在线检测装置。
“十一·五”期间要开展对试验机的计算机数据处理系统性能的评定工作，以提高试验结果的可比性和一致性。要通过制修订、宣传和贯彻国家标准和行业标准等标准化活动，配合国家的能源战略和环保政策，在相关的试验机产品标准中，有针对性地提出或规定有关节约能源、降低消耗、环境保护、回收和可重复利用废弃物等方面的要求和条款，以满足用户和国内外市场对绿色、环保型试验仪器设备的需求。为保证人员的健康和安全，以及满足有机械危险的设备安全认证的需要，还将对在试验机标准中提出机械安全、人类工效学设计方面的要求进行研究。
标准化是重要的基础技术，也是一切规模化生产和先进制造技术的重要的支持技术，在我国加入世贸组织以后，标准化的作用尤显突出，在产品开发设计、加工制造、生产管理、经营销售、交收检验、售后服务、流通贮存、技术交流、国内外贸易和商品检验检疫等各个阶段、方方面面都离不开标准化。因此，对生产制造试验机产品的企业来说，只有首先搞好产品的标准化，才能实现产品的系列化、规模化生产，以获得最佳秩序和社会效益与经济效益。回顾历史，总结经验，意在未来的发展，让我们全行业都关注试验机标准化事业，进一步提高试验机标准化水平。