拉伸试验机误差调整方法

调整拉伸试验机的示值误差是一项精密且专业性很强的工作，通常需要由经过培训的专业人员或计量检定/校准机构来进行。它涉及机械、电气、传感器、软件等多个方面。以下是一般的调整步骤和注意事项：

核心原则：先诊断，后调整

1.确认误差的存在和大小：

通过有资质的计量机构进行定期检定/校准，获得正式的检定/校准证书。这是判断误差是否超差的法定依据。

使用标准测力仪或标准砝码（根据量程选择合适等级的标准器）按照设备操作规范和计量规程进行内部比对。记录各测试点的示值误差。

2.分析误差来源：确定误差是系统性的（如线性误差、零点漂移）还是随机的（如重复性差）。常见的误差来源包括：

力传感器问题：传感器本身老化、过载损伤、漂移、温度影响、接线不良。

信号调理/放大器问题：放大器增益漂移、零点漂移、噪声干扰。

数据采集系统问题：A/D转换器精度、采样频率、软件算法问题。

机械结构问题：

同轴度偏差：试样装夹后上下夹具不同心，产生侧向力分量，影响传感器读数。

导向机构磨损/间隙：导致运动不平滑或产生附加摩擦力。

传动系统问题：丝杠、齿轮、皮带等磨损或润滑不良，影响位移测量精度或施力平稳性。

夹具打滑：影响力值传递。

环境因素：温度、湿度、振动、电源波动超出设备允许范围。

软件参数设置错误：传感器系数、校准参数、单位设置等输入错误。

操作不当：试样装夹不标准、设备预热不足、标准器使用错误等。

调整步骤（需结合具体设备型号和说明书）

1.准备工作：

安全第一！确保设备断电，并采取必要措施防止意外启动。

准备好设备技术手册、校准手册（如有）、软件操作指南。

准备好必要的工具（螺丝刀、扳手、水平仪等）和标准器（标准测力仪、标准位移计）。

确保工作环境符合要求（温度、湿度、无强电磁干扰、稳固地基）。

清洁设备，特别是夹具、导向装置、传感器表面。

2.排除操作和环境因素：

严格按照标准操作规程进行测试。

确保设备充分预热（通常30分钟以上）。

检查并确保实验室环境满足设备要求。

3.机械调整：

检查并调整同轴度：

使用专用同轴度校准棒（或标准试样）和百分表（或电子水平仪）。

按照手册说明调整上下夹具的中心位置和方向，确保在拉伸过程中试样受力尽可能沿单一轴线，侧向力最小化。这是非常重要且常被忽视的步骤。

检查并调整导向机构：

检查导向柱（或导轨）的润滑状况，清除污垢，按要求加注合适润滑油/脂。

检查导向套（或滑块）的磨损和间隙。如间隙过大，可能需要更换部件或调整预紧力（如果设计允许）。

确保活动横梁移动平稳、无卡滞、无异响。

检查传动系统：

检查丝杠、齿轮、皮带等是否有磨损、变形、松动。

按要求润滑传动部件。

检查联轴器是否紧固、对中良好。

检查夹具：确保夹具齿面清洁、无损伤，夹持可靠无打滑现象。必要时更换夹具钳口。

4.电气/传感器/软件调整：

检查接线：仔细检查力传感器、位移传感器（如引伸计）、编码器等所有信号线和电源线的连接是否牢固可靠，无破损、无虚焊。

零点校准：

确保设备处于自由状态（无试样，夹具未接触）。

在软件或控制器界面执行“零点校准"或“零点平衡"操作。这消除传感器的初始偏移。

有时需要在传感器硬件端进行零点微调（通过电位器），需参照具体传感器手册。

传感器系数校准（最重要的一步）：

连接好标准测力仪（确保其在有效期内且准确度等级高于试验机要求）。

在软件中找到“力校准"、“传感器校准"或类似菜单。

按照软件提示，从零开始逐步加载到多个校准点（通常至少5点，均匀分布在整个量程，包括最大量程点）。在每一点稳定后，软件会读取标准测力仪的力值（真值）和试验机传感器的输出值（原始读数）。

软件根据输入的标准值和采集的原始值，自动计算出新的传感器灵敏度系数（单位：mV/V或数字量/kN）或生成一个校准曲线/表格（用于修正非线性）。

保存新的校准参数。此步骤会覆盖原有的校准参数！

位移系统校准：

如果位移误差也需要调整（通常指横梁位移，不包括引伸计）。

使用标准位移计（如激光干涉仪、高精度光栅尺）或已知精度的量块。

在软件中找到“位移校准"或“行程校准"菜单。

驱动横梁移动一系列已知的标准距离，在软件中输入标准值。

软件计算并更新位移测量系统的比例系数或生成校准曲线。

保存参数。

检查软件设置：再次确认软件中设置的传感器型号、量程、校准参数文件是否正确加载。

5.调整后验证：

重复进行步骤1的检定/校准/比对。

使用标准测力仪在多个点（特别是常用点和最大点）测试，确认调整后的示值误差是否已满足设备规格书或相关标准（如JJG139,ISO7500-1）的要求。

测试设备的重复性和再现性。

如果验证不通过，需重新分析原因并调整。