2.5kN拉力试验机检定中存在问题及解决措施
李胜权
近年来，我们多次听到用户反映对2.5kN拉力试验机进行计量检定时检测数据差异较大。于是，我们专门组织两个不同检定机构的检定人员对太原橡胶厂、太原皮鞋厂和离石电缆厂等单位正在使用的2.5kN拉力试验机做了比对性检测试验。在四台试验机上，果然出现了检定数据差异较大的问题,甚至出现了在同一台试验机上检测数据相差一到三倍的不正常现象。根据现场观察检定人员不同的操作过程，经研究分析，现提出以下几点分析意见和解决措施。
一、油压缓冲器的影响
因为试验机上三个不同量程的指针度盘，是与摆杆上所挂三个不同质量的(A)铊、(A＋B)铊、(A＋B＋C)铊相对应的，而不管选用哪个量程做检测试验，使用的都是同一个油压缓冲器。这样，在摆杆上加挂(A＋B＋C)铊时，使用最大量程的度盘调零，灵敏度较好。但卸掉(C)铊，只在摆杆上加挂(A＋B)铊时，即使用中间度盘的量程调零时，摆锤的重力较前减小，因而克服缓冲器油压阻力的能力也较前减小，灵敏度就稍差一点，原来指向零点的指针就会产生轻微变动。特别是再卸掉(B)铊，仅挂(A)铊时，缓冲器油压阻力影响就会加大，有时会影响原来指向零点的指针变动三格以上，且灵敏度很差。由于指向零点的指针在挂上相对应的不同量程的摆铊时，会给三个度盘调零带来一定的误差，因而，采用不同调零的操作方法，得到的检测数据就必然会产生差异较大的问题。根据以上分析，经过多次比对检测试验，我们认为，解决该问题的措施是：勤换油，及时调整缓冲器的油压阻力，使指针的灵敏度达到规程要求的摆动范围，并且按照规范的操作方法，进行试验机的零位调整。而我们在检定中往往只看到缓冲器有缓冲能力，筒内有油，升降连杆与筒盖没有直接摩擦，就认为满足检测要求。更多的检定人员，则在更换三个不同量程的摆铊时，不看度盘的指针是否同样指在三度盘的零点上，一般只是采用单度盘手动调零的方法，来调整三度盘的零位，这就把由缓冲器油压阻力引起的误差带入读数中，致使在检测点上，读取的检测数据产生了差异较大的问题。所以，我们必须首先通过调整缓冲器的油压阻力，使筒内的油压尽量减小，以提高灵敏度。并在反复更换三个不同量程的摆铊时，使度盘指针均处在三个不同量程度盘的零刻线上，即使有变动也必须把指针的变动量调整到0.2个分度内，才是真正调整好了三个不同量程度盘的共同零位，从而排除由于油压缓冲器的影响产生的检测数据差异较大的问题。
二、平衡铊的影响
一般在检定中，我们常用的是0.3级的环式标准测力计，这就必须使用反向器才能进行检测，这样平衡铊就要平衡掉反向器和连接件所产生的附加力。但由于平衡铊质量较小，移动范围有限，很不易平衡。于是，有些检定人员就采用在平衡铊上增加骑码的方式，以增加平衡能力。但这样一来，当时是解决了零位平衡问题，但往往在检测小量程范围时，度盘指针的零点还是会产生偏移，且不易调零，很难达到三度盘指针同时为零的要求。有的检测人员为检测方便，即采用单度盘手动调零的方式，调零后进行检测，这就必然产生检测数据差异较大的问题。我们认为，这个问题的产生，一是试验机生产厂家设计人员考虑不周，只考虑到试验机在使用时试件自身的重力较小，而未考虑到检定时所使用仪器自身的重力较大，而形成了试验机平衡铊设计先天不足。更主要的是我们使用的计量标准器不太适合这种型号规格的拉力试验机的检定，为此，我们设计研制了一套自身重力很小的传感器式数字测力计，可直接用于拉力试验机的计量检定工作，克服了平衡铊无法平衡检具自身重力较大而带来的误差。另外，也可以采用适合该型号规格拉力试验机的标准校验杠杆进行检定。当然，直接挂力值砝码进行检定也可以解决平衡铊的影响。但实际上，在检定拉力试验机时，不可能配足产生2.5kN力值的砝码，且试验机上夹头与下夹头的距离有限，挂不下这么多力值的砝码。近两年来，我们采用传感器式数字测力计检定了许多台2.5kN以下的拉力试验机，得到了准确、可靠的检定数据，解决了由于平衡铊的影响所产生的数据差异过大问题。
三、同轴度的影响
2.5kN拉力试验机在使用中由于夹持一些轻、小、细的材料，故同轴度差一些也不容易被发现。但在计量检定时同轴度的影响则比较明显。利用直挂法检定时，不需要连接下夹头。只要吊杆和加在吊杆上的挂码都能保持铅垂位置，且不发生与机体的摩擦，检测数据就是准确可靠的。但在检定过程中，这种直挂法只适用于最小量程度盘示值的检定。在中间量程和最大量程的度盘示值检定中却无法使用。只能用传感器式数字测力计或专用的标准校验杠杆进行检定，这样，在拉力试验机检定过程中，就要把数字测力计上的传感器或专用标准校验杠杆的上下连接环同试验机上的上下夹头同时连接好，才能进行检测。因而，试验机上下夹头的同轴度，若不符合检测标准的要求，再加上计量检定人员操作时安装位置不准确，都会产生由于同轴度影响而造成检测数据的差异。所以解决这一问题的关键是，在检定拉力试验机的过程中要排除同轴度的影响。解决这一问题的措施是：首先要克服过去有些计量检测人员不按检定规程的要求，对拉力试验机上下夹头进行同轴度检定测量的坏习惯。要求计量检测人员在检定拉力试验机时，或更换上、下夹头后，必须对上下夹头的同轴度进行检定测量，并一定要把同轴度调整在标准要求的误差范围内再进行检测。其次是要在拉力试验机检定过程中，把所使用的计量标准器同拉力试验机上下夹头连接成同轴状态，这样得到的检测数据才能准确可靠。
四、加荷速度的影响
进行2.5kN拉力试验机检定时，由于使用电动加荷，指针走得较快，且停机后仍有惯性影响，致使度盘指针不易停在所要求的检定点上而无法读取准确数据。因此，一般采用手动加荷检定，这样一方面会产生加荷速度不均匀的现象，另一方面也会产生停顿、间隔或指针跳动现象。在拉力试验机的检定过程中，就会出现过冲读数和进程中带有回程读数的错误检测数据。所以，在重复三次的检测过程中，记录的检测数据就会差异较大。解决这一问题的措施是：读表盘示值和摇手轮的检定人员，必须经过严格训练，以达到密切配合，使手轮的转动停止和读数在同一时刻进行。所以，在拉力试验机检定过程中，一定要两人配合好，尽量做到手轮均匀转动，匀速加荷，使度盘指针缓慢静止在所要求的检定点上立即读数，才能排除拉力试验机检定过程中由于加荷速度的影响而产生的检测数据差异。
综上所述，我们认为2.5kN拉力试验机的计量检定人员，必须具备正确操作试验机的基本条件，并严格准确执行检定规程，才能有效保证计量检定和检测数据的准确可靠。
作者单位：山西省计量测试研究所