JJG 139-2014 拉力、压力和万能试验机-（高清版）.pdf

中华人民共和国国家计量检定规程J J G1 3 92 0 1 4拉力、压力和万能试验机T e n s i o n,C o m p r e s s i o na n dU n i v e r s a lT e s t i n gM a c h i n e s 2 0 1 4-0 8-0 1发布2 0 1 5-0 2-0 1实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布 拉力、压力和万能试验机检定规程V e r i f i c a t i o nR e g u l a t i o no fT e n s i o n,C o m p r e s s i o na n dU n i v e r s a lT e s t i n gM a c h i n e sJ J G1 3 92 0 1 4代替J J G1 3 91 9 9 9J J G1 5 72 0 0 8 归 口 单 位:全国力值硬度计量技术委员会 主要起草单位:山东省计量科学研究院 参加起草单位:湖北省计量科学研究院福建省计量科学研究院济南中路昌试验机制造有限公司济南科汇试验设备有限公司绍兴肯特机械电子有限公司 本规程委托全国力值硬度计量技术委员会负责解释J J G1 3 92 0 1 4本规程主要起草人:李万升(山东省计量科学研究院)赵玉成(山东省计量科学研究院)参加起草人:胡 翔(湖北省计量科学研究院)姚进辉(福建省计量科学研究院)孙云海(济南中路昌试验机制造有限公司)姜德志(济南科汇试验设备有限公司)李招海(绍兴肯特机械电子有限公司)J J G1 3 92 0 1 4目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 概述(1)4 计量性能要求(1)4.1 试验机的分级(1)4.2 拉伸试验夹持装置的同轴度(2)4.3 零点漂移(2)4.4 位移测量装置(2)4.5 变形测量装置(2)4.6 噪声(2)5 通用技术要求(2)5.1 外观(2)5.2 加力系统(3)5.3 测力系统(3)5.4 电气设备(3)5.5 安全保护装置(3)6 计量器具控制(3)6.1 检定条件(3)6.2 检定项目和检定方法(4)6.3 检定结果的处理(9)6.4 检定周期(9)附录A 同轴度检验试样(1 0)附录B 试验机检定原始记录(1 1)附录C 试验机检定证书内页格式检定结果(1 2)J J G1 3 92 0 1 4引 言本规程是对J J G1 3 91 9 9 9 拉力、压力和万能试验机和J J G1 5 72 0 0 8 非金属拉力、压力和万能试验机的修订,并将两个规程的内容进行了合并。本规程与J J G1 3 91 9 9 9和J J G1 5 72 0 0 8相比,主要技术变化如下:适用范围:该规程包含了J J G1 3 91 9 9 9定义的试验机,还包括了适用原J J G1 5 72 0 0 8的小负荷材料试验机、微小力值试验机,以及皮革、纸张、橡胶、塑料、纤维等试验机。由于J J G4 7 52 0 0 8 电子万能试验机适用于具备闭环控制功能的电子拉力(压力)试验机的检定,因此具有闭环控制功能的电子拉力(压力)试验机的检定按照J J G4 7 52 0 0 8 电子万能试验机进行,电液伺服拉力(压力)试验机按照J J G1 0 6 32 0 1 0 电液伺服万能试验机进行。本规程适用于上述开环控制的试验机(已制定专门规程的试验机除外)。因为摆锤测力试验机已经被逐渐淘汰,技术要求中删除了描绘筒记录装置的要求。随着电子测力方式的应用,增加了零点漂移的要求。鉴于有的试验机在做非金属材料试验时,用移动横梁的位移来表示试样的变形,因此增加了试验机位移测量的要求。目前一些试验机虽然是开环控制,但也具有变形测量装置,因为J J G7 6 2 引伸计已经有了详细的要求,所以在本规程4.5提出配有引伸计的试验机,引伸计的检定按照J J G7 6 2进行。试验力保持不再按照试验机的级别分类要求,统一按0.2%F S。在通用技术要求中增加了液压式试验机的油缸与活塞之间摩擦力的要求。按照G B/T3 1 5 92 0 0 8的要求,绝缘电阻的技术要求由不小于2M改为不小于1M。同轴度要求中增加了3 0k N以下采用测量几何同轴度的方法。取消了试验机鉴别力阈的要求。增加了不分挡的试验机选择力值检定点的要求。本规程所代替规程的历次版本发布情况:J J G1 3 91 9 9 1、J J G1 3 91 9 9 9;J J G1 5 71 9 8 5、J J G1 5 72 0 0 8。J J G1 3 92 0 1 4拉力、压力和万能试验机检定规程1 范围本规程适用于拉力、压力和万能试验机(以下简称试验机)的首次检定、后续检定和使用中检查。2 引用文件本规程引用下列文件:J J G7 6 2 引伸计G B/T2 6 1 12 0 0 7 试验机通用技术要求G B/T3 1 5 92 0 0 8 液压式万能试验机G B/T1 6 8 2 5.12 0 0 8 静力单轴试验机的检验 第1部分:拉力和(或)压力试验机测力系统的检验与校准凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规程;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规程。3 概述拉力、压力和万能试验机是以机械或液压方式施加力值,主要由加力系统、测量系统、安全保护装置等组成,测量材料力学性能参数的试验机,适用于金属、非金属材料及构件的拉伸、压缩力学性能试验,借助附件,也可用于抗折、弯曲、剪切和剥离试验等。4 计量性能要求4.1 试验机的分级试验机分为0.5级、1级和2级三个级别,其各项技术指标见表1至表3。表1 试验机测力系统的各项技术指标试验机级别最大允许值/%示值相对误差q示值重复性相对误差b示值进回程相对误差u零点相对误差f0相对分辨力a0.50.50.50.7 50.0 50.2 511.01.01.5 00.1 00.5 022.02.03.0 00.2 01.0 01J J G1 3 92 0 1 44.2 拉伸试验夹持装置的同轴度试样夹持装置在任意位置,上、下夹头的同轴度:当试验机最大力值不大于3 0k N时不应超过2mm/5 0 0mm。当试验机最大力值大于3 0k N时应符合表2的规定。表2 同轴度最大允许值试验机级别同轴度最大允许值/%自动调心夹头非自动调心夹头0.51 01 511 22 021 52 54.3 零点漂移采用数字显示的试验机启动预热时间不超过3 0m i n,预热后1 5m i n内的零点漂移应符合表3的规定。表3 零点漂移允许值试验机级别0.512零点漂移z/%0.5124.4 位移测量装置对于有位移测量装置的试验机,位移示值相对误差应符合表4规定。表4 位移最大允许误差试验机级别0.512示值误差qD/%0.5124.5 变形测量装置试验机利用引伸计测量试样变形时,引伸计的计量性能应符合J J G7 6 2 引伸计的要求。4.6 噪声试验机工作时噪声声压级应符合以下规定:当最大力值不大于10 0 0k N时不应大于7 5d B(A)。当最大力值大于10 0 0k N时不应大于8 0d B(A)。5 通用技术要求5.1 外观5.1.1 试验机应有铭牌,铭牌上应有:名称、型号、规格、准确度等级、制造厂名、出厂编号、日期及计量器具制造许可证号。5.1.2 试验机开关按钮应操作灵活,各部分的连接应牢固可靠无松动,数字显2J J G1 3 92 0 1 4示清晰。5.1.3 试验机应在稳固的基础上水平安装,其安装水平度应优于0.2/10 0 0。5.2 加力系统5.2.1 试验机机架应具有足够的试验空间,以便于装卸试样、试样夹具、标准测力仪以及其他辅助装置。5.2.2 试验机施加和卸除试验力应平稳,无冲击和振动现象;液压式试验机油缸活塞之间的摩擦力,在空载条件下,其工作活塞在有效行程内运行时,试验力的示值变化应小于测量下限允许误差绝对值的1/2。5.2.3 试验力保持时间不应少于3 0s,在此期间,力的示值变动范围不应超过试验机最大力值的0.2%。5.3 测力系统5.3.1 模拟式指示装置的分辨力r应为指针宽度与两相邻刻线中心距(刻度间隔)的比值。5.3.2 数字式指示装置分辨力:启动试验机,在零载荷的情况下,若示值的变动不大于一个增量,则分辨力r为一个增量;若示值的变动大于一个增量,则分辨力r为变动范围的一半加上一个增量。5.3.3 计算机显示器或数字式指示装置应以力的单位直接显示力值;并应能显示各示值范围的零点和最大值以及力的方向(例如:“+”或“-”)。5.4 电气设备试验机的电气设备安全可靠,无漏电现象。其电源线与机壳间绝缘电阻应大于1M。5.5 安全保护装置5.5.1 当施加的试验力超过试验机最大试验力的2%5%时,安全装置应立即动作,使试验机停止加力。5.5.2 当试验机的移动的夹头运行到其工作范围的极限位置时,限位装置应立即动作,使其停止移动。6 计量器具控制6.1 检定条件6.1.1 环境条件试验机应在温度(1 03 5)、湿度不大于8 0%RH的条件下检定。检定过程中温度波动不大于2。6.1.2 检定用标准器具各级别试验机检定用标准器具见表5。3J J G1 3 92 0 1 4表5 检定用标准器序号标准器具技术指标检定项目备注1标准测力仪0.1级试验力检定0.5级、1级和2级试验机2标准测力仪0.3级试验力检定1级和2级试验机3专用砝码MP E:0.1%试验力检定0.5级、1级和2级试验机4水平仪分度值0.0 2mm/m试验机水平度5同轴度测试仪MP E:2%同轴度或其他相当准确度的测量装置6百分表分度值0.0 1mm位移7高度尺3 0 0mm以上,分度值0.0 2mm位移8秒表分辨力0.0 1s试验力3 0s保持及零点漂移9声级计(A计权网络)2级噪声1 0绝缘电阻测试仪1 0.0级绝缘电阻电压:5 0 0V6.2 检定项目和检定方法6.2.1 检定项目见表6表6 检定项目一览表检定项目首次检定后续检定使用中检验通用技术要求+-拉伸试验夹持装置的同轴度+*-零点漂移+零点相对误差+-示值相对误差+示值重复性相对误差+示值进回程相对误差+-相对分辨力+-位移示值相对误差+-噪声+-绝缘电阻+-注:+表示需要检定的项目;-表示不必检定的项目;*表示0.5级需要检定的项目。4J J G1 3 92 0 1 46.2.2 通用技术要求的检查6.2.2.1 通过目测、手感、操作试验机和相应的计量器具检查5.1、5.2.1、5.3、5.5,经检查符合要求后再进行其他项目的检定。6.2.2.2 在空载条件下,使液压式试验机工作活塞在有效行程内运行,通过观察试验力的示值变化,检查试验机油缸与活塞之间的摩擦力,应符合5.2.2的要求。6.2.2.3 液压式试验机试验力保持的检定应在最大试验力的8 0%1 0 0%范围内进行。控制进油阀油量,当示值稳定后,保持进油阀开口不变,目测3 0s内试验力指示的变化应符合5.2.3的要求。6.2.2.4 目测检查试验机的接地标志和接地装置;用绝缘电阻测试仪检查试验机电源线与机壳间的绝缘电阻,应符合5.4的要求。6.2.3 拉伸试验夹持装置的同轴度6.2.3.1 对于最大试验力大于3 0k N的试验机,选择合适的检验试样(试样示意图见图A.1,几何尺寸见表A.1),使用同轴度测试仪(或其他相应准确度的测量装置)进行检定。检定时,先将检验试样夹持在夹头上并施加试验机最大试验力约1%的初始力,调整同轴度测量仪的零点,再施加试验力至最大试验力的4%,同时注意检验中使用的最大力不应使检验试样产生塑性变形,测量试样相对两侧的弹性变形,在相互垂直的方向上各测3次。同轴度按公式(1)计算。每次检定的结果均应满足表2的要求。e=Lm a x-LL1 0 0%(1)式中:e 加力系统中上、下夹头的中心线与试验机加力轴线的同轴度,%;L 在同一测量点,同一次测量中,检验试样两侧变形的算术平均值,mm;Lm a x 在同一测量点,同一次测量中,检验试样变形较大一侧的变形值,mm。6.2.3.2 对于试验力不大于3 0k N的试验机,使用重锤和配套定心盘进行检查,定心盘中心刻有2mm的圆。检查时,先将锥形重锤悬挂在上夹具中心处,定心盘固定在下夹具中心。移动活动夹具,使试验空间不小于5 0 0mm,调节悬挂线长度,并使锤尖尽量接近定心盘盘面,检查锤尖是否落在规定直径圆内。6.2.4 零点漂移试验机预热后,选择试验机最小测量范围挡,调整好零点,观察1 5m i n内试验机零点示值变化量,按公式(2)计算零点漂移z:z=F0dFL1 0 0%(2)式中:z 测力系统的零点漂移,%;F0d 测力系统的零点示值变化量,N;FL 力的测量范围的下限值,N。其结果应满足表3的要求。5J J G1 3 92 0 1 4 注:对于分挡(包括自动分挡)试验机测量范围的下限为每挡测量范围的2 0%;对于不分挡的试验机测量范围的下限根据使用说明书确定,如果使用说明书没有规定或规定不规范则用分辨力的倍数确定:0.5级试验机:4 0 0r;1级试验机:2 0 0r;2级试验机:1 0 0r。6.2.5 相对分辨力力的指示装置的相对分辨力a由公式(3)计算:a=rFL1 0 0%(3)式中:a 试验机力指示装置的相对分辨力,%;r 力指示装置的分辨力,N;FL 力的测量范围的下限值,N。结果应满足表1的要求。6.2.6 力值各项允许误差6.2.6.1 标准测力仪应放置足够的时间使其达到稳定的温度。6.2.6.2 试验机应至少施加三次最大试验力作为预压或预拉。6.2.6.3 检定点的选择。a)对于 分 挡的 试 验 机:每 挡 的检 定 点 不 得 少 于五 个,一 般 按 每 挡的2 0%、4 0%、6 0%、8 0%、1 0 0%均匀分布。b)对于不分挡的试验机:在最大试验力的2 0%1 0 0%范围内近似等间隔分布选择5个检定点;对于低于最大试验力2 0%的检定点应选择近似等于1 0%、5%、2%、1%、0.5%、0.2%和0.1%直到测量范围的下限。c)对于自动换挡的试验机:在每一分辨力不变化的范围内至少选择两个检定点。6.2.6.4 应以递增力进行三组测量,每组测量前应调整零点,零点读数应在最后一组测量,力完全卸除3 0s后读取。零点相对误差按公式(4)计算:f0=Fi0FL1 0 0%(4)式中:f0 测力系统的零点相对误差,%;Fi0 卸除力以后被检试验机力指示装置的残余示值,N;FL 力指示装置各挡测量范围的下限值,N。结果应符合表1的要求。6.2.6.5 示值相对误差和示值重复性相对误差计算每个检定点三次测量的算术平均值。并由下式计算示值相对误差和示值重复性相对误差:6J J G1 3 92 0 1 4(a)以试验机的指示装置为准在标准测力仪上读数时,示值相对误差q和示值重复性相对误差b按公式(5)和公式(6)计算:q=Fi-FF1 0 0%(5)式中:q 测力系统的示值相对误差,%;Fi 递增力时,被检试验机力指示装置指示的力,N;F 对同一力值点,F三次测量的算术平均值,N。b=Fm a x-Fm i nF1 0 0%(6)式中:b 测力系统的示值重复性相对误差,%;Fm a x 对同一力值点,F的最大值,N;Fm i n 对同一力值点,F的最小值,N;F 对同一力值点,F三次测量的算术平均值,N。(b)以标准测力仪为准在试验机的指示装置上读数时,示值相对误差q和示值重复性相对误差b按公式(7)和公式(8)计算:q=Fi-FF1 0 0%(7)式中:q 测力系统的示值相对误差,%;Fi 对同一力值点,Fi三次测量的算术平均值,N;F 递增力时,标准测力仪指示的真实力,N。b=Fim a x-Fim i nF1 0 0%(8)式中:b 测力系统的示值重复性相对误差,%;Fim a x 对同一力值点,Fi的最大值,N;Fim i n 对同一力值点,Fi的最小值,N;F 递增力时,标准测力仪指示的真实力,N。其结果应满足表1的要求。6.2.6.6 示值进回程相对误差对于分挡的试验机:在试验机最大和最小量程上,进行一遍递增和递减力来检定示值进回程相对误差;对于不分挡的试验机:在测量范围的1 0%1 0 0%及测量下限到测量下限1 0倍的范围内各均匀选取三点(重合点不重复检定)进行一遍递增和递减力来检定示值进回程相对误差。按公式(9)或公式(1 0)计算:(a)以试验机的指示装置为准在测力仪上读数时:7J J G1 3 92 0 1 4u=F-F F1 0 0%(9)式中:u 测力系统的示值进回程相对误差,%;F 递增力时,标准测力仪指示的真实力,N;F 递减力时,标准测力仪指示的真实力,N;F 对同一力点,标准测力仪三次进程测量的算术平均值,N。(b)以标准测力仪为准在试验机的指示装置上读数时:u=F i-FiF1 0 0%(1 0)式中:u 测力系统的示值进回程相对误差,%;F i 递减力时,被检试验机力指示装置指示的力,N;Fi 递增力时,被检试验机力指示装置指示的力,N;F 递增力时,标准测力仪指示的真实力,N。其结果应满足表1的要求。6.2.7 位移示值误差在试验机位移测量范围内任意位置选择最大位移的1%和1 0%两个点用百分表或高度尺进行检定,检定结果应符合表4的要求。位移示值相对误差按公式(1 1)计算:qD=D-DD1 0 0%(1 1)式中:qD 位移测量系统的示值相对误差,%;D 被检试验机位移指示装置的示值,mm;D 位移标准器的示值,mm。6.2.8 引伸计的检定按照J J G7 6 2执行。6.2.9 噪声6.2.9.1 测量试验机噪声前,应先测量背景(环境)噪声,其值应比试验机噪声声级至少低1 0d B(A)。若相差小于3d B(A),则测量结果无效。若相差(31 0)d B(A)时,应根据表7选取相应修正值按公式(1 2)进行修正。6.2.9.2 检定时,启动试验机,施加试验机最大试验力8 0%以上的力,然后将声级计的传声器面向声源水平放置,距试验机1.0m,距地面高度1.5m的几个位置上进行测量,绕试验机四周测量不应少于6点,以各测量点中测得的最大值作为试验机噪声的检定结果,应满足本规程第4.6条的要求。8J J G1 3 92 0 1 4表7 噪声修正值单位为分贝 d B(A)Nim a x-Nb345691 0修正值Nc3210.5 试验机噪声修正公式:=Nim a x-Nc(1 2)式中:试验机工作时的噪声,d B(A);Nim a x 试验机工作时测量的最大噪声,d B(A);Nc 噪声修正值,d B(A)。6.3 检定结果的处理经检定合格的试验机发给检定证书;不合格的试验机发给检定结果通知书并注明不合格项目。6.4 检定周期试验机检定周期不超过1 2个月,对于经调修后合格的试验机检定周期不超过6个月。首次检定中经调修合格的试验机6个月后仍按首次检定;后续检定中经调修合格的试验机6个月后按后续检定。9J J G1 3 92 0 1 4附录A同轴度检验试样图A.1 同轴度检验试样示意图表A.1 检验同轴度所用试样尺寸试验机最大试验力k N试样尺寸/mm检验试样直径dl0L材质10 0 01 21 0 01 3 04 5#钢6 0 010 0 01 21 0 01 3 04 5#钢1 0 06 0 0)1 01 0 01 3 04 5#钢(3 01 0 0)1 01 0 01 3 0合金铝01J J G1 3 92 0 1 4附录B试验机检定原始记录单位名称地址证书编号制造厂型号规格出厂编号级别标准名称标准证书号有效期至测量范围不确定度或准确度等级温度 湿度%RH检定日期有效期至结论外观分辨力相对分辨力零点漂移油缸活塞摩擦力3 0s保持零点相对误差安全装置绝缘电阻拉(压)力值最大试验力检定点进程值123平均值标准值回程值示值相对误差%重复性相对误差%进回程相对误差%前同轴度检定结果/%后同轴度/%左右同轴度/%位移标准值示值相对误差噪声 检定员:核验员:11J J G1 3 92 0 1 4附录C试验机检定证书内页格式检定结果外观相对分辨力零点漂移零点相对误差同 轴 度3 0s保持位移误差噪 声绝缘电阻安全装置油缸活塞摩擦力力值检定结果(方向:)最大试验力试验力示值相对误差%示值重复性相对误差%示值进回程相对误差/%21J J G1 3 92 0 1 4