拉力试验机精度等级与误差计算

拉力试验机精度误差标准

拉力试验机是各个生产型企业在材料力学试验方面不可缺少的重要试验机之一，可以对各个材料的力与变形之间的分析。在拉力试验机的定期检定中，求值精度误差指标合格与否的确定是一项十分重要的工作，对这些指标的准确描述与理解将直接影响检定工作的质量。

国标要求所有拉力试验机，拉力试验机精度达1级。

既然精度级别代表电子拉力试验机的各项性能，那么通过精度级别就能准确快速了解电子拉力试验机的整体性能表现。根据JJG476-2001《抗折试验机》检定规程和JJG1025-2007《恒定加力速度建筑材料试验机》检定规程中用字条D和F分两组公式。受此启发，笔者尝试使用字符D表示仪读数，字符F表示试验机读数，脚标i用于3次读数序列表达，再避开修正的繁锁，从而得到有利于公式统一、表述简明、执行一致、贴近溯源且一目了然的下述结果：

1、 试验机读数

示值相对误差q=[(Fi-D)/D]x1**%

示值重复性相对误差b=[(Fc-Fi)/Fi]x1**%

(b=[(|Fi-Fi|max)/Fi]x1**%)

示值进回程相对误差u=[(f-Fi)/Fi]x1**%

2、 测力仪读数

示值相对误差q=[(F-Di)/Di]x1**%

示值重复性相对误差b=[(Dc-Di)/Di]x1**%

(b=[(|Di-Di|max)/Di]x1**%)

示值进回程相对误差u=-[(d-Di)/Di]x1**%

式中：Fi——拉力试验机3次进程示值的平均值;D——测力仪示值(检定点);Fc——试验机3次示值中量值距平均值Z远者;f——试验机回程示值;F——试验机示值(检定点);Di——测力仪3次进程示值的平均值;Dc——测力仪3次值中量值距平均值Z远者;d——测力仪回程示值。

影响拉力试验机精度的几种因素

1、首先就是拉力试验机的动力源

动力源（电机）也叫马达，目前市场上有的拉力试验机采用普通三相电机或变频电机，这种电机采用模拟信号控制，控制反应慢，定位不准确，一般调速范围窄，有高速就没了低速或有低速就没了高速，并且速度控制不准确，德国索特控制方式采用全数字脉冲控制，调速范围广，控制定位准确，反应快，0能保证满量程速度控制准确，且使用寿命长，可达几十年，且不用维护。

2、其次是拉力试验机的力值传感器

因为传感器的好坏决定了试验机的精度和测力稳定性，目前市场上的拉力试验机用传感器小力值一般用S型传感器，大力值一般用轮輻式传感器，传感器内部一般为电阻应变片式，如果应变片精度不高或固定应变片用的胶抗老化能力不好在或者传感器的材料不好都将影响传感器的精度和使用寿命。德国索特SAUTER传感器精度高，线性好，性能非常稳定，几十年都不会变化。

3、再次就是驱动传感器运动的部件滚珠丝杠

因为丝杆如果有间隙的话将来做出的试验数据，将直接应响试验的Zda变形和断后伸长率。目前市场上的拉力试验机有的丝杆是用T形普通丝杆，这样的话一是间隙比较大，二是磨擦力比较大使用寿命短，德国索特SAUTER所用丝杆为德国高精度无间隙滚珠丝杆，表面淬火硬度为HRC58-62，使用寿命可达几十年。并且保证精度不变。

4、再次就是拉力试验机的传动系统

目前市场上的拉力试验机传动系统有的采用减速机，有的采用普通皮带，这两种传动方式的主要弊端：前种需要定期加润滑油，后种则保证不了传动的同步性影响试验结果。德国索特SAUTER拉力试验机保证了传动的同步精度，传动精度高，效率高，传动平稳，燥声低，不用维护使用寿命长。

5、Z后就是拉力试验机的测控系统

测控系统也就是软件和硬件，目前市场上大部分拉力试验机的测控系统采用的是8位的单片机控制，采样速率低，且抗干扰能力差，另外就是AD转换器如果AD转换器的位数也就是分辨率低的话。那么测量也不会准。