XRW-300HB熱變形、維卡軟化點(diǎn)測(cè)定儀
XRW-300HB熱變形、維卡軟化點(diǎn)測(cè)定儀采用采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行顯示操作,控制系統(tǒng)基于第二代ARM Cortex-M3內(nèi)核的微控制器研發(fā)設(shè)計(jì),它具采用操作頻率高達(dá)120MHz性能、低功耗的32位微處理器,性能遠(yuǎn)高于16位、12MHz單片機(jī),具有大容量閃存、大容量SRAM、豐富的IO端口資源以及其他外設(shè)組件,高度集成的測(cè)控系統(tǒng),具有實(shí)時(shí)性更好、速度更快、穩(wěn)定性更高的特點(diǎn),采用了基于Σ-Δ技術(shù)的16位無(wú)誤碼數(shù)據(jù)的AD芯片,*PID控制算法使控制平穩(wěn)可靠,基于帶CRC校驗(yàn)的主從通訊模式,數(shù)據(jù)安全可靠,并在試驗(yàn)過(guò)程中可時(shí)實(shí)監(jiān)控試驗(yàn)溫度和變形量;試驗(yàn)結(jié)束時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)停止加熱,并可打印試驗(yàn)報(bào)告和試驗(yàn)曲線。該系列機(jī)型是各質(zhì)檢單位、大專(zhuān)院校和各企業(yè)自檢的*儀器。
XRW-300HB型具有試樣架升降功能,可在試驗(yàn)開(kāi)始或結(jié)束時(shí)對(duì)試樣架進(jìn)行提升或下降,該機(jī)主要用于非金屬材料如塑料、橡膠、 尼龍、電絕緣材料等的熱變形溫度及維卡軟化點(diǎn)溫度的測(cè)定。產(chǎn)品符合IS075(E)、IS0306(E)、GB/T8802、GB/T1633、GB/T1634等標(biāo)準(zhǔn)要求。
主要技術(shù)參數(shù):
溫度控制范圍:環(huán)境溫度—300℃
升溫速率:(120±10)℃/h (12±1)℃/6min
(50±5)℃/h (5±0.5)℃/6min
溫度示值誤差:0.1℃
溫度控制精度:±0.5℃
zui大形變示值誤差:±0.001mm,
變形測(cè)量范圍:0—10mm
試樣架個(gè)數(shù):4個(gè)
負(fù)載桿及托盤(pán)質(zhì)量:68g
加熱介質(zhì):甲基硅油(運(yùn)動(dòng)粘度一般選擇200厘斯)或變壓器油
冷卻方式:150以上自然冷卻,150以下水冷或自然冷卻。
加熱功率:4kw
儀器尺寸:540mm×520mm×970mm
配置清單:
序號(hào) 名稱(chēng) 單位 數(shù)量
1 主機(jī) 臺(tái) 1
2 砝碼 套 1
3 維卡用壓針 支 4
4 熱變形用壓頭 支 3
5 試樣架 架 3
6 安裝光盤(pán) 盤(pán) 1
7 電源線 根 1
8 裝箱單 份 1
9 說(shuō)明書(shū) 份 1
10 合格證 份 1
11 聯(lián)想啟天電腦 臺(tái) 1
12 惠普打印機(jī) 臺(tái) 1
13 甲基硅油 L 10
ASTM D 648-07
塑料側(cè)立式彎曲負(fù)荷下變形溫度的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法
1 范圍
1.1 本試驗(yàn)方法適用于測(cè)試在特定的條件下試樣發(fā)生特定變形時(shí)的溫度。
1.2 本試驗(yàn)方法適用于測(cè)試在常溫下剛性或者半剛性的,厚度在3mm[1/8in]或以上的模具成型或者薄片的試樣。
注1-薄片厚度少于3mm [0.125in]但大于1mm [0.040in]可以用幾片薄片復(fù)合試樣來(lái)測(cè)試,但zui小厚度為3mm。一種制備復(fù)合試樣的方式是用砂紙把薄片的面打磨平,用膠水粘合。施加載荷的方向需垂直于每個(gè)薄片的邊緣。
1.3 在SI的單位的評(píng)估值將視為標(biāo)準(zhǔn)。給定值僅提供一些信息。
1.4 本標(biāo)準(zhǔn)無(wú)意涉及所有使用過(guò)程中的安全問(wèn)題。本標(biāo)準(zhǔn)是幫助用戶(hù)建立適當(dāng)?shù)陌踩珮?biāo)準(zhǔn)和衛(wèi)生管理辦法,并且在規(guī)定的期限內(nèi)使用。
注2-這個(gè)測(cè)試方法描述為本測(cè)試辦法的B方法,在技術(shù)上,方法Ae和Be分別與ISO 75-1和ISO 75-2,1993,等價(jià)。
2 參考文獻(xiàn)
2.1 ASTM標(biāo)準(zhǔn)
D 618 測(cè)試用塑料調(diào)質(zhì)實(shí)施規(guī)范。
D 883 塑料相關(guān)術(shù)語(yǔ)。
D 1898 塑料抽樣實(shí)施規(guī)范。
D 5947 固體塑料試樣外形尺寸測(cè)試方法。
E1 在液體中的玻璃溫度計(jì)ASTM說(shuō)明。
E77 溫度計(jì)的檢查和檢驗(yàn)測(cè)試方法。
E608/E608M 礦物隔熱,金屬屏蔽的基體金屬熱電偶。
E691 為測(cè)定試驗(yàn)方法精密度開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)室間研究的實(shí)施規(guī)范。
E1137/E1137M 工業(yè)用鉑阻尼式溫度計(jì)。
2.2 ISO標(biāo)準(zhǔn)
ISO 75-1 塑料-負(fù)荷變形溫度的測(cè)定-第1部分:通用試驗(yàn)方法。
ISO 75-2 塑料-負(fù)荷變形溫度的測(cè)定-第2部分:塑料和硬橡膠。
2.3 NIST文件
NBS特別出版250-22。
3 術(shù)語(yǔ)
3.1 通常-本測(cè)試方法定義的塑料是跟D 883 中標(biāo)準(zhǔn)一樣,除非另外說(shuō)明。
4 檢測(cè)方法簡(jiǎn)介
4.1 將矩形截面的試樣按側(cè)立式方式,放在載荷作用在中間的簡(jiǎn)支梁上,載荷的zui大壓力為0.455Mpa [66psi] 或1.82Mpa [264psi](注3)。將試樣在有載荷的作用下,浸入升溫速度為2士0.2℃/min的傳熱介質(zhì)中。測(cè)試試樣的變形量為0.25mm [0.010in]時(shí)介質(zhì)的溫度。記錄下試樣在彎曲載荷作用下的溫度作為變形溫度。
注3-輪流測(cè)試表明采用當(dāng)前的儀器,用更大的載荷來(lái)測(cè)試當(dāng)前塑料的變形溫度并沒(méi)有什么優(yōu)勢(shì)。
5 意義和用途
5.1 這種測(cè)試適合控制和改進(jìn)工藝。本測(cè)試所獲得的數(shù)據(jù)可能不適合用來(lái)預(yù)測(cè)高溫下塑料行為的預(yù)測(cè),除非在時(shí)間,溫度,加載方式和壓力都相似情況下。測(cè)得的數(shù)據(jù)不能用于高溫下材料的設(shè)計(jì)和預(yù)測(cè)。
6 測(cè)試干擾
6.1 本測(cè)試方法一定程度上依賴(lài)于介質(zhì)和試樣的熱傳導(dǎo)速率和介質(zhì)熱傳導(dǎo)性。
6.2 本測(cè)試結(jié)果依賴(lài)于試樣的寬度和厚度,以及變形溫度決定的試樣zui終的變形。
6.3 模具的種類(lèi)和試樣的成型方法影響測(cè)試結(jié)果。成型條件應(yīng)根據(jù)該材料的標(biāo)準(zhǔn)或相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室的認(rèn)可。
6.4 測(cè)試設(shè)備的設(shè)計(jì)也會(huì)對(duì)測(cè)試的結(jié)果產(chǎn)生影響。測(cè)試跨度(100mm或101.6mm)會(huì)影響測(cè)試結(jié)果。裝備了金屬夾或其他種類(lèi)輔助支架來(lái)維持試樣與施加的載荷保持垂直,如果施加的壓力足已限制試樣在支架中間向下的運(yùn)動(dòng),就會(huì)影響測(cè)試結(jié)果。
7 設(shè)備
7.1 設(shè)備應(yīng)與圖1顯示的結(jié)構(gòu)基本一致,其組件如下。
7.1.1 試樣支架,金屬支架,允許載荷垂直壓在試樣上和支架的中間,支架的中間需要保留一定縫隙(定義為7.1.1.1或7.1.1.2)。施加載荷的支座接觸頭和加荷壓頭圓角半徑為(3.0土0.2)mm [0.118土0.008in]。
7.1.1.1 方法A-101.6土0.5mm [4.0土0.02in]。
7.1.1.2 方法B-100.0土0.5mm [3.937土0.020in]。
7.1.2 熱浴-一種合適的熱傳導(dǎo)介質(zhì)(注4),試樣應(yīng)浸入其中。在測(cè)試過(guò)程中,這種介質(zhì)應(yīng)容易被攪動(dòng),其平均升溫速度為2士0.2℃/min。測(cè)試時(shí)每5min試樣附近的溫度升高
10士1℃的升溫速度是合適的。
注4-應(yīng)選擇對(duì)試樣無(wú)影響的液體熱傳導(dǎo)介質(zhì)。礦物油在115℃點(diǎn)火是安全的。硅油可在短期內(nèi)加熱到260℃。再高的溫度需要特殊的加熱介質(zhì)。為了提高油的使用壽命,可以在油與大氣的表面加入CO2或其他惰性氣體。
注5-如果能達(dá)到相同的效果,循環(huán)空氣也可以用來(lái)作加熱介質(zhì)。
7.1.3 變形測(cè)量裝置,測(cè)量試樣的變形量,zui小值0.25mm [0.010in]。分辨率為0.01mm [0.0005in]或者更多。這個(gè)裝置可以是指示表,或其他顯示或記錄設(shè)備,包括電位移敏感設(shè)備。
7.1.4 重量-合適的重量使載荷的壓力為0.455Mpa [66psi]土2.5%或1.82Mpa [264psi]土2.5%。
加荷桿質(zhì)量是試驗(yàn)力的一部分,也應(yīng)作為總載荷的一部分。如果用指示表,彈簧的力也應(yīng)該是總載荷的一部分(注7)。測(cè)試力和質(zhì)量的計(jì)算如下:
F=2Sbd2/3L (1)
F1=F/9.80665
mw=(F-Fs)/9.80665-mf
式中:F=載荷,N,
F1=載荷,kgf,
S=作用在試樣的壓力(0.455MPa或1.82MPa),
b=試樣寬度,mm,
d=試樣厚度,mm,
L=跨度,(A方法101.6mm或B方法100mm),見(jiàn)7.1.1.1和7.1.1.2。
mw=附加砝碼的質(zhì)量,kg,
Fs=所用儀器施荷彈簧產(chǎn)生的力,N;如果彈簧對(duì)著試樣向下壓,則Fs值為正(如向下);如果彈簧推力與加荷桿下降方向相反,則Fs值為負(fù)(如與桿的下降方向相反);如果沒(méi)有使用這種儀器,則該力為零,
mr—施加試驗(yàn)力的加荷桿質(zhì)量,kg。
注6-在這個(gè)裝置中,指示表的彈簧力向上(與試樣載荷的方向相反)會(huì)減少了作用于試樣的凈作用力。在其他的設(shè)計(jì)中,指示表的彈簧力向下(與試樣載荷的方向相同)會(huì)增加作用于試樣的凈作用力。作用于加荷桿附加砝碼的質(zhì)量必須相應(yīng)調(diào)整(彈簧力向上時(shí)增加砝碼的質(zhì)量,彈簧力向下時(shí)減少砝碼的質(zhì)量)。如果彈簧施加的力大大超出了量程,這部分的力需要測(cè)量后才能應(yīng)用。指示表彈簧的載荷是否正確建議參照附錄X1和X2。其余的結(jié)果可以應(yīng)用。附錄X3提供了一種確定彈簧力是否在測(cè)試范圍內(nèi)的方法。
7.1.5 溫度測(cè)量系統(tǒng)
7.1.5.1 數(shù)字顯示系統(tǒng)-有熱電偶,電阻溫度計(jì)(RTD),和傳感器,調(diào)節(jié)器,轉(zhuǎn)換器,讀出裝置,等等。傳感器和相關(guān)的電子儀器至少要到士0.5℃,熱電偶需符合E 608/E 608M規(guī)范要求。電阻溫度計(jì)需符合E 1137和E 1137M規(guī)范要求。
7.1.5.2 溫度計(jì)-在更老的系統(tǒng)中,用溫度計(jì)來(lái)測(cè)量溫度每個(gè)獨(dú)立的測(cè)試點(diǎn)。溫度計(jì)需要符合如下要求或等價(jià)于E 1標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中的溫度計(jì)zui小刻度為1℃或2℃,測(cè)量范圍分別為-20到150℃或-5到300℃,兩者都是合適的。玻璃水銀溫度計(jì)應(yīng)該根據(jù)E 77標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)浸入的深度。
7.2 測(cè)微計(jì)應(yīng)該符合測(cè)試D 5947測(cè)試方法,并需要用該方法校準(zhǔn)。
8 取樣
8.1 除非有特殊的說(shuō)明,否則抽樣應(yīng)該根據(jù)抽樣D 1898條例。充足的統(tǒng)計(jì)抽樣標(biāo)準(zhǔn)是可以接受的代替方法。
9 測(cè)試樣品
9.1 每個(gè)壓力下至少需測(cè)試兩個(gè)試樣。樣品應(yīng)該長(zhǎng)127mm [5in],厚13mm [1/2in],寬在3mm [1/8]到13mm [1/2in]均可。試樣長(zhǎng)度的尺寸公差(為了實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性)大約為土0.13mm [0.005in]。
注7-試樣寬度接近13mm測(cè)得的變形溫度比4mm或窄的試樣要高2-4℃,因?yàn)樵嚇觾?nèi)部的熱傳導(dǎo)較差。
9.2 測(cè)試樣品表面應(yīng)光滑,無(wú)鋸痕,氣泡和飛邊。
9.3 成型情況應(yīng)根據(jù)材料的說(shuō)明或得到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室的認(rèn)可。在測(cè)試前對(duì)試樣退火,可以使不同成型條件產(chǎn)生的差異zui小。不同的材料需要不同的退火條件,只能采用材料的標(biāo)準(zhǔn)退火程序,或相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可的退火程序。
10 設(shè)備的準(zhǔn)備工作
10.1 設(shè)備應(yīng)是可將試樣放置在如7.1.3中描述的變形測(cè)量裝置。設(shè)備應(yīng)能自動(dòng)關(guān)閉加熱,報(bào)警或記錄到達(dá)變形量時(shí)的溫度。充足的熱傳導(dǎo)介質(zhì)覆蓋位置的溫度計(jì),或7.1.5中提到的76mm [3in]的ASTM溫度計(jì)。
注8-給了一個(gè)測(cè)試后快速冷卻熱浴的方法。需要用到冷卻旋管或另一個(gè)通過(guò)熱油的熱傳輸系統(tǒng)。在下一個(gè)測(cè)試開(kāi)始前,引入冷卻介質(zhì)使得油的溫度快速降低。
11 調(diào)質(zhì)
11.1 調(diào)質(zhì)-除非材料有特殊標(biāo)準(zhǔn)或相關(guān)機(jī)構(gòu)認(rèn)可,根據(jù)D 618規(guī)范中A成型,測(cè)試樣品應(yīng)該在23士2℃ [73.4士3.6℉],相對(duì)濕度50士5%的環(huán)境中放置至少40h。如果有差異,偏差為士1℃ [1.8℉],相對(duì)濕度士2%。
注9-當(dāng)測(cè)試結(jié)果顯示調(diào)質(zhì)無(wú)影響時(shí),可以縮短調(diào)質(zhì)周期。有些材料需要更長(zhǎng)調(diào)質(zhì)時(shí)間,需相應(yīng)延長(zhǎng)時(shí)間。
12 操作步驟
12.1 用合適的毫米尺準(zhǔn)確量出樣品沿跨度方向取幾個(gè)點(diǎn)的寬度和厚度(見(jiàn)7.2)。取平均值作為試樣的公稱(chēng)寬度和厚度。這些值來(lái)確定每個(gè)試樣需要的壓力(見(jiàn)7.1.4)。
12.2 側(cè)立試樣在設(shè)備上的位置應(yīng)與支座成一條直線,測(cè)試的壓力與試樣成型流動(dòng)的方向垂直。如果試樣支座有加荷壓頭或輔助支架維持試樣與載荷垂直,阻止試樣在循環(huán)油作用下移動(dòng),加荷壓頭或輔助支架只能有一個(gè)面與試樣接觸。任何加荷壓頭和輔助支架都不能阻止試樣變形或產(chǎn)生額外的力,這都將增加達(dá)到變形需要的載荷。
注10-在0.45Mpa壓力測(cè)試時(shí),用加荷壓頭或輔助支架壓住試樣,保持試樣在支座上平直,會(huì)改變變形溫度。
12.3 溫度計(jì)的水銀球或溫度測(cè)量裝置的敏感部位應(yīng)盡可能靠近試樣(10mm以?xún)?nèi)),但不能接觸。液體熱傳導(dǎo)介質(zhì)的攪拌應(yīng)確保試樣周?chē)?0mm任何位置的液體熱傳導(dǎo)介質(zhì)的溫差在1.0℃以?xún)?nèi)。如果攪拌不充分不能滿足1.0℃的要求,溫度測(cè)量裝置應(yīng)安在加載試樣10mm以?xún)?nèi)溫度相同的位置。
12.4 確保合適的熱浴溫度。測(cè)試開(kāi)始時(shí),熱浴溫度應(yīng)與周?chē)臏囟认嗤?,除非先前的測(cè)試顯示對(duì)于特定材料用高的開(kāi)始溫度對(duì)測(cè)試結(jié)果無(wú)影響。
12.5 將加載桿小心壓到試樣上后,將支座放入熱浴。
12.6 調(diào)節(jié)載荷至0.455MPa [66 psi]或1.82MPa [264 psi]。
注11-在放置測(cè)微計(jì)后或做任何影響載荷的改變后,檢查所有新設(shè)備上的載荷。定期檢查載荷,確保設(shè)備在校核期內(nèi)(見(jiàn)附錄X1,附錄X2和附錄X3)。根據(jù)測(cè)量彎曲設(shè)備的種類(lèi),調(diào)節(jié)記錄變形裝置的位移范圍。
12.7 在加載5min后,調(diào)節(jié)彎曲測(cè)量裝置歸零或記錄開(kāi)始的位置。液體熱傳輸介質(zhì)的升溫速度2.0士0.2℃/min。
注12-5min的等候期間是為了部分補(bǔ)償一些材料在室溫和公稱(chēng)壓力下的蠕變。zui初5min的蠕變量占開(kāi)始30min蠕變量的很大一部分。
12.8 在試樣受到稱(chēng)壓力作用下變形量達(dá)到量時(shí),記錄液體熱傳輸介質(zhì)的溫度。
注13-特定情況下,連續(xù)的記錄變形量與溫度的關(guān)系比只記錄標(biāo)準(zhǔn)變形量更有用。
13 試驗(yàn)報(bào)告
13.1 試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列信息
13.1.1 測(cè)試材料的鑒定;
13.1.2 試樣制備方法;
13.1.3 調(diào)質(zhì)過(guò)程;
13.1.4 測(cè)試方法,如D 648的A方法或D 648的B方法;
13.1.5 試樣的寬度和厚度,到0.025mm;
13.1.6 標(biāo)準(zhǔn)變形量,變形溫度,每個(gè)試樣受到的總壓力;
13.1.7 浸潤(rùn)的介質(zhì),開(kāi)始測(cè)試時(shí)的溫度和實(shí)際溫度;
13.1.8 平均變形溫度;
13.1.9 試樣在測(cè)試過(guò)程中或從支架上取下后的異常情況(如扭曲,不均勻的彎曲,變色和膨脹);
13.1.10 設(shè)備類(lèi)型:自動(dòng)或手動(dòng)。
14 精度和偏差
14.1 精度-在7個(gè)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展的測(cè)試計(jì)劃,手動(dòng)和自動(dòng)設(shè)備都有。計(jì)劃中包括四種聚合物。
表1匯總了統(tǒng)計(jì)信息。臨界差極限用來(lái)考察限定觀測(cè)值差。
14.2 1995年實(shí)行了第二次循環(huán)實(shí)驗(yàn)。表2是基于E 691規(guī)范的循環(huán)測(cè)試,包括了15個(gè)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的三個(gè)材料。對(duì)于每個(gè)材料所有試樣同一出處,但個(gè)別試樣由實(shí)驗(yàn)室制備。每個(gè)測(cè)試結(jié)果是兩個(gè)獨(dú)立試樣的平均值。(警告-如下r和R的說(shuō)明(14.3-14.3.3)僅提供了一種可借鑒的大致精度的方法。表2的數(shù)據(jù)不能用來(lái)材料的驗(yàn)收或拒收,只能用來(lái)循環(huán)測(cè)試材料,不能代表其他批次,配方,條件,材料或?qū)嶒?yàn)室。這個(gè)方法的使用者應(yīng)遵循E 691規(guī)范在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)(或在實(shí)驗(yàn)室間)。數(shù)據(jù)用14.3-14.3.3原則評(píng)價(jià)有效性。)
14.3 r和R的概念見(jiàn)表2-如果Sr和SR都是從大量的,足夠的數(shù)據(jù)群體中計(jì)算得出的,則對(duì)試驗(yàn)結(jié)果能作出以下判斷:
14.3.1重復(fù)性r-代表相同材料兩次測(cè)試結(jié)果的臨界差,測(cè)試結(jié)果在同一天,有相同的操作者,在相同的實(shí)驗(yàn)室,用相同的設(shè)備測(cè)得。如兩個(gè)試驗(yàn)結(jié)果之差超過(guò)材料的r值,則應(yīng)判斷該兩個(gè)試驗(yàn)結(jié)果不等價(jià)。
14.3.2再現(xiàn)性-R代表相同材料兩次測(cè)試結(jié)果的臨界差,測(cè)試結(jié)果可以不在同一天,由不同的操作者,在不同的實(shí)驗(yàn)室,用不同的設(shè)備測(cè)得。如兩個(gè)試驗(yàn)結(jié)果之差超過(guò)材料的R值,則應(yīng)判斷該兩個(gè)試驗(yàn)結(jié)果不等價(jià)。
14.3.3 任何根據(jù)14.3.1和14.3.2的判斷,有95%的可信度。
14.4 本測(cè)試方法還沒(méi)有評(píng)價(jià)偏差*的標(biāo)準(zhǔn)。
注14-基于循環(huán)測(cè)試數(shù)據(jù),跨度為101.6mm [4.0in](A方法)和100mm [3.937in](方法B)存在一定偏差,該值與材料有關(guān),相同材料跨度為100mm的變形溫度要高1.0-4.5℃(見(jiàn)表3)。
15 關(guān)鍵詞
15.1 變形溫度;彎曲載荷;彎曲
附錄(標(biāo)準(zhǔn)附錄)
A1 單(集成)溫度探測(cè)設(shè)備的校正
A1.1 如果操作單元是那種在熱浴中只有一個(gè)溫度傳感器的,并且這個(gè)傳感器是被監(jiān)測(cè)來(lái)記錄試樣在整個(gè)過(guò)程中的變形溫度的,那么需采用如下檢查和校正來(lái)確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果與每個(gè)點(diǎn)都有溫度傳感器實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可比性。
A1.2 設(shè)備規(guī)范必須至少每年校正溫度范圍,傳感器和顯示的準(zhǔn)確度。
A1.3 校準(zhǔn)需要用到度0.1℃或更好的溫度計(jì)和NIST的傳感器,秒表及其他打開(kāi)和調(diào)節(jié)設(shè)備的工具。
A1.3.1 設(shè)備的低溫校準(zhǔn)通過(guò)把NIST探頭放到距離試樣10mm以?xún)?nèi),放入熱浴的三個(gè)不同點(diǎn)。三點(diǎn)應(yīng)在熱浴的中間,左邊和右邊。打開(kāi)設(shè)備,讓探測(cè)器盡量靠近,在所有攪拌器打開(kāi)的情況下,設(shè)備維持在一個(gè)20到50℃的常溫。維持熱浴的穩(wěn)定狀態(tài)至少5min,讀取和記錄校準(zhǔn)傳感器和內(nèi)部溫度顯示器的數(shù)據(jù),到0.1℃。做必要的調(diào)節(jié),確保系統(tǒng)溫度和設(shè)定值之差在士0.1℃,在讀數(shù)穩(wěn)定后在保持至少5分鐘。當(dāng)校正傳感器顯示熱浴的溫度到溫度,對(duì)中間傳感器的顯示做必要調(diào)整。
A1.3.1.1 移動(dòng)NIST探頭到其他兩個(gè)距離試樣10mm以?xún)?nèi)的位置,穩(wěn)定至少5min后,讀取和記錄這些點(diǎn)的溫度值。
A1.3.2 高溫校正采用設(shè)備程序的維持一個(gè)較高的溫度,但不超過(guò)傳熱介質(zhì)的zui高允許溫度,的程序升溫。攪拌機(jī)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),設(shè)備按正常測(cè)試放置。放入NIST探頭在距離試樣10mm以?xún)?nèi),穩(wěn)定熱浴至少5min。讀取和記錄校準(zhǔn)傳感器和設(shè)備內(nèi)部的顯示值,到0.1℃。做任何不要的調(diào)整使得設(shè)備溫度控制器與設(shè)定值的差值在士0.1℃,調(diào)整后穩(wěn)定至少5min。為了校準(zhǔn)傳感器顯示熱浴溫度和設(shè)定值一致,對(duì)傳感器的顯示值做任何調(diào)整必要的調(diào)整。
A1.3.2.1 移動(dòng)NIST探頭到其他距離試樣10mm的兩個(gè)位置,穩(wěn)定至少5min后讀取和記錄這些點(diǎn)的溫度。
A1.3.3 三個(gè)點(diǎn)的低溫和高溫?cái)?shù)據(jù)的評(píng)價(jià)。如果任何點(diǎn)與設(shè)定點(diǎn)的差值大于士0.5℃,那么當(dāng)測(cè)試試樣變形時(shí),溫度感應(yīng)裝置必須測(cè)試每個(gè)位置。用電子改進(jìn)設(shè)備和玻璃溫度計(jì)(見(jiàn)7.1.5)放到每個(gè)點(diǎn),在試樣變形時(shí),手動(dòng)讀取和記錄數(shù)據(jù)。
A1.3.4 如果先前的步驟成功完成,冷卻熱浴到正常的開(kāi)始溫度,維持熱浴的穩(wěn)定。如果先前的數(shù)據(jù)差別比較大,則把NIST探頭放入熱浴。這個(gè)測(cè)試時(shí),兩個(gè)讀數(shù)有10到15s的偏差是允許的。當(dāng)*個(gè)溫度記錄時(shí)打開(kāi)秒表。讀取和記錄設(shè)備和NIST探頭的溫度值,每延遲5min維持1h。
A1.3.5 評(píng)估先前測(cè)試的數(shù)據(jù)。探頭和其余選擇的測(cè)試點(diǎn)都確保熱浴正確的升溫速度,如7.1.2。如果任何一個(gè)超出了升溫速度的限制,在使用前,設(shè)備必須維修和重新檢查。如果設(shè)備未能達(dá)到測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備必須維修或替換。在每個(gè)位置放置感溫設(shè)備,若設(shè)備的升溫速度超過(guò)了這個(gè)測(cè)試方法允許的范圍,并不能糾正A1.3.4的問(wèn)題。
A2 多溫控設(shè)備的校正
A2.1 本校正用于設(shè)備制造時(shí)的校正和熱浴溫度控制或記錄變形溫度或兩者都是的具有多溫控設(shè)備HDT(DTUL)設(shè)備的校正。如果設(shè)備只有一個(gè)溫度傳感器請(qǐng)參考附錄A1。
A2.2 本校正執(zhí)行的頻率符合zui終用戶(hù)質(zhì)量系統(tǒng)的需求。
A2.3 所有本校正用到的測(cè)試設(shè)備(包括溫度計(jì),溫度傳感器,量塊,秒表等)都必須根據(jù)NIST或其他認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)。溫度測(cè)量裝置的精度為0.1℃或更好。校準(zhǔn)變形量的量塊必須準(zhǔn)確到0.001mm或更好。秒表必須到0.1s或更好。
A2.4 溫度校正按如下指導(dǎo)路線和設(shè)備制造時(shí)的校正一致。
A2.4.1 校正兩點(diǎn)的zui小溫度。一個(gè)是測(cè)試的開(kāi)始溫度或附近(士5℃),另一個(gè)是用戶(hù)使用的zui高溫度或以上。但小心不要超過(guò)熱傳導(dǎo)介質(zhì)的zui大安全溫度。
A2.4.2 如果要移動(dòng)傳感器從熱浴的一個(gè)位置到另一個(gè)位置,必須穩(wěn)定至少5分鐘讀取溫度值后才能移動(dòng)傳感器。
A2.4.3 在校正過(guò)程中,所有的攪拌器打開(kāi),校正測(cè)試的位置應(yīng)盡可能在正常測(cè)試時(shí)的位置。
A2.4.4 基準(zhǔn)溫度的傳感器探頭部分應(yīng)盡可能靠近在測(cè)試狀態(tài)(UUT)的傳感器或離試樣10mm以?xún)?nèi)。
A2.4.5 調(diào)節(jié)UUT,使UUT的顯示與基準(zhǔn)溫度的差值小于士0.1℃。
A2.5 當(dāng)靜溫度標(biāo)定完成,冷卻設(shè)備到正常開(kāi)始溫度,穩(wěn)定熱浴溫度。UUT的程序是以2℃/min(120℃/h)升高熱浴溫度。每5分鐘讀取和記錄每個(gè)位置的溫度直到UUT到達(dá)校正的zui高溫度。在它們按上述步驟或用外部可追蹤溫度測(cè)量設(shè)備校正后,用內(nèi)部溫度傳感器從UUT通過(guò)軟件控制或數(shù)據(jù)獲得,讀取和記錄這些溫度。如果必要的話,可以在每個(gè)位置多次校正。
A2.5.1 評(píng)估先前測(cè)試已獲得的數(shù)據(jù)確保每個(gè)點(diǎn)的升溫速度在允許的公差范圍之內(nèi),見(jiàn)7.1.2。校正開(kāi)始的十分鐘允許超過(guò)允許的公差范圍,因?yàn)檎绾芏嗉訜嵩O(shè)備用到了比例積分微分(PID)控制,為了便于控制調(diào)節(jié)自身步調(diào),糾正功率和時(shí)間間隔以達(dá)到需要的校正速率。如果任何位置的溫度在開(kāi)始十分鐘超過(guò)的公差范圍,在修復(fù)或調(diào)節(jié)該位置的溫度在公差范圍內(nèi)前,這個(gè)位置不能用來(lái)測(cè)試。
A2.6 測(cè)試試樣用到的每個(gè)位置如加荷桿,連接部位的材料有低的熱膨脹系數(shù)。UUT校正溫度范圍是不可見(jiàn)的,zui小在每20℃的升溫速率有一個(gè)補(bǔ)償值。如果這個(gè)補(bǔ)償值大于0.013mm [0.0005in],記錄其代數(shù)符號(hào),每個(gè)測(cè)試試樣變形時(shí)都應(yīng)用代數(shù)的方法加入補(bǔ)償值。完成連接部位的升溫速度測(cè)試如A2.5。
A2.7 測(cè)彎曲量的測(cè)微計(jì)和臨界機(jī)械尺寸也必須用可追蹤的校準(zhǔn)工具校準(zhǔn)/檢驗(yàn)。設(shè)備制造廠商的合同和過(guò)程手冊(cè)會(huì)為完成實(shí)際任務(wù)提供詳細(xì)資料。給用戶(hù)提供了公差和其他必要的指導(dǎo)方針如下。
A2.7.1 測(cè)微計(jì)必須校準(zhǔn)到士0.01mm。
A2.7.2 按7.1.1中的臨界機(jī)械尺寸必須與要求想符合。
A2.7.3 檢驗(yàn)重量,符合7.1.4的規(guī)范。
A2.7.4 當(dāng)測(cè)量加載桿的重量時(shí),測(cè)微計(jì)作用在試樣的彈簧力必須計(jì)算在內(nèi)。設(shè)備用彈簧力向下(載荷的一部分),或向上(減少了施加的載荷),這個(gè)力必須加入或減去以便確定試樣實(shí)際受到的載荷。
附錄(提示附錄)
X1 使用加荷桿平衡稱(chēng)量裝置對(duì)試樣正確加載的測(cè)量規(guī)范
X1.1 設(shè)備
X1.1.1 設(shè)備基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖X1.1,組成如下。
X1.1.1.1 精度至少為0.1g的單盤(pán)或等臂實(shí)驗(yàn)天平。
X1.1.1.2 天平上支撐測(cè)試設(shè)備的組合平臺(tái)。
X1.1.1.3 天平盤(pán)上支撐加荷桿的平臺(tái)橋。
X1.2 規(guī)程
X1.2.1 根據(jù)公式1,計(jì)算需要的載荷。
X1.2.2 使檢測(cè)器頂部安裝保持水平(如果必要可以加墊片或夾子使設(shè)備穩(wěn)固)。
X1.2.3 保持天平水平。
X1.2.4 在校正過(guò)程中連續(xù)操作,打開(kāi)測(cè)試器的油浴攪拌,加熱至75到110℃。
X1.2.5 確定橋的皮重。
X1.2.6 天平盤(pán)上橫桿測(cè)試單元的位置。
X1.2.7 用輕油潤(rùn)滑桿和導(dǎo)銷(xiāo)孔的表面。
X1.2.8 提升加荷桿,在天平盤(pán)上放入橋以便支撐加荷桿(橋需要支撐13mm [1/2in]的桿,其水平高度高于試樣支座)。
X1.2.9 調(diào)節(jié)刻度盤(pán)面的指示表,使得針尖歸零(軸不下沉)。
X1.2.10 刻度盤(pán)量程的導(dǎo)向臂在適當(dāng)?shù)奈恢?,降低桿到橋,直到能很輕松的釋放。當(dāng)天平達(dá)到平衡,調(diào)節(jié)刻度盤(pán)為0.89士0.05mm [0.035士0.002in](在零位置0.64mm [0.025in],附加正常測(cè)試時(shí)測(cè)試桿的變形量0.25mm [0.010in])。重復(fù)一次,在天平導(dǎo)向臂在0.89士0.05mm時(shí)讀取數(shù)據(jù)。
X1.2.11 記錄狀態(tài)0.89士0.05mm [0.035士0.002in]的偏轉(zhuǎn)力。
X1.2.12 調(diào)節(jié)加荷桿的重量或彈簧的力,使得載荷為公式1中0.89mm [0.035in]變形所需要的應(yīng)力。
注X1.1-在校正精度和正常使用中,測(cè)試設(shè)備(桿,導(dǎo)軌面和指示表)必須干凈,無(wú)任何表面缺點(diǎn)。
X2 用拉力試驗(yàn)機(jī)稱(chēng)量外加載荷校正試樣受載測(cè)量規(guī)范
X2.1 設(shè)備
X2.1.1 設(shè)備基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖X2.1,組成如下。
X2.1.1.1 備有記錄拉伸載荷和鉗分離裝置的鉗恒速分離型拉力試驗(yàn)機(jī)。測(cè)試的機(jī)器應(yīng)能夠稱(chēng)量至少2000g。鉗分離速度應(yīng)能調(diào)節(jié)到0.51mm [0.02in]/min。
X2.1.1.2大約203×203mm [8×8in]方形的平臺(tái)上裝備拉伸機(jī)的更低的十字頭來(lái)支撐變形溫度測(cè)試設(shè)備。
X2.1.1.3 加荷桿的支座,一個(gè)被拉伸機(jī)的上夾頭夾住的鞍形裝置,延伸到加荷桿的底部。
X2.2 規(guī)程
X2.2.1 放低的十字鉗平臺(tái)以便支撐裝備支架平臺(tái)。
X2.2.2 調(diào)整加荷桿支座到盤(pán)制動(dòng)螺旋,校準(zhǔn)拉伸測(cè)試機(jī)。
X2.2.3 保障支座平臺(tái)的變形溫度測(cè)試設(shè)備,調(diào)節(jié)加荷桿支座使得加荷桿頂部到試樣支撐的頂部是12.7mm [1/2in]。
X2.2.4 用輕油潤(rùn)滑桿和導(dǎo)銷(xiāo)孔的表面。
X2.2.5 調(diào)節(jié)指示表歸零,順時(shí)針調(diào)節(jié)加荷桿頂部的螺母直到導(dǎo)向臂幾乎能與指示表的頂部接觸。
X2.2.6 打開(kāi)下面的十字頭,以0.51mm [0.02in]/min的速度向上。這樣的效果在實(shí)際測(cè)試中是引起加荷桿向下移動(dòng)。當(dāng)指示表的指針顯示移動(dòng),以1in/mm的速度開(kāi)動(dòng)記錄紙驅(qū)動(dòng)設(shè)備。
X2.2.7 記錄變形量在0.89士0.05mm [0.035士0.002in]時(shí)的力。
X2.2.8 調(diào)節(jié)加荷桿的重量,使得載荷為公式1中所需要的zui大應(yīng)力
。
X3 稱(chēng)量原位外加載荷對(duì)試樣加載的糾正測(cè)量規(guī)范
X3.1 范圍
X3.1.1 本規(guī)范覆蓋一個(gè)用于測(cè)量施加到變形溫度試樣中跨的凈作用力候補(bǔ)技術(shù)。
X3.1.2 試樣支撐設(shè)備測(cè)量?jī)糇饔昧Γ次恢醚b備載荷,浸入熱交換介質(zhì)。
X3.1.3 本技術(shù)允許用戶(hù)說(shuō)明實(shí)際應(yīng)用于試樣的載荷如彈簧力,摩擦力,浮力等的結(jié)果差異。
X3.2 設(shè)備
X3.2.1 設(shè)備基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖X3.1,組成如下。
X3.2.1.1 具有負(fù)載傳感器的電子稱(chēng)量系統(tǒng)(例如數(shù)字秤或拉力試驗(yàn)機(jī)),zui小稱(chēng)量能力2000g和精度0.1g的單盤(pán)天平或等臂實(shí)驗(yàn)天平。
X3.2.1.2 組合平臺(tái),用于支撐變形溫度熱浴上的秤或天平。
X3.2.1.3 砝碼支座設(shè)備,當(dāng)測(cè)量的力確定后用于支持加荷桿和砝碼。
X3.2.1.4 調(diào)整附件,用于連接砝碼支座到負(fù)載傳感器或天平。這個(gè)裝配應(yīng)容易調(diào)整測(cè)試設(shè)備,以便在需要的位置測(cè)量加載的力。
X3.3 規(guī)程
X3.3.1 用公式1計(jì)算出加載需要的壓力。
X3.3.2 在加荷桿上放置必要的砝碼。
X3.3.3 放低試樣支撐設(shè)備,裝備加載放入熱浴。
X3.3.4 打開(kāi)循環(huán)器,循環(huán)器電機(jī)的振動(dòng)不影響稱(chēng)量系統(tǒng)。
注X3.1-在組合平臺(tái)用橡膠墊片能阻尼循環(huán)器的振動(dòng),或設(shè)計(jì)組合平臺(tái)使其橫跨熱浴,優(yōu)于靠在其頂部。
X3.3.5 如果用秤或天平,組合平臺(tái)的位置高于或水平于變形溫度熱浴。放置組合平臺(tái)于秤或天平的頂部位置,校驗(yàn)其是否水平。
X3.3.6 在負(fù)載傳感器或天平的底部裝上調(diào)節(jié)裝置。
X3.3.7 在調(diào)節(jié)裝置的底部裝上砝碼支座。
X3.3.8 如果用的是負(fù)載傳感器,測(cè)量前應(yīng)預(yù)熱。砝碼支座和調(diào)節(jié)裝置增加了皮重。
X3.3.9 調(diào)整試樣支撐的位置以便能承受加荷桿和砝碼的重量。
X3.3.10 檢驗(yàn)負(fù)載傳感器或天平,調(diào)整裝置,砝碼支座和加荷桿是否成一線。確保測(cè)試裝置沒(méi)有給測(cè)試引入任何偏心負(fù)荷非常重要,因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致力的不正確測(cè)量。
X3.3.11 用調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)裝備載荷的位置,以便對(duì)應(yīng)零變形位置。如果必要的話變形測(cè)量裝置歸零。指示表應(yīng)按照X5調(diào)節(jié)一致。
X3.3.12 記錄在零變形位置顯示的載荷,到0.1g。
X3.3.13 用調(diào)節(jié)裝置降低載荷裝配到zui終的變形位置,典型值0.25mm。
X3.3.14 記錄在zui終變形位置顯示的載荷,到0.1g。
注X3.2-這些力可以在任何方便的溫度下的測(cè)量。溫度對(duì)浮力的影響超過(guò)機(jī)器的許用范圍,用硅油和載荷裝配設(shè)計(jì)的通??梢院雎浴S头稚Ⅲw積的增加彌補(bǔ)了油密度的降低。如果需要的話,用戶(hù)可以在兩個(gè)不同的溫度下校正負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)。
X3.3.15 基于這些測(cè)量,根據(jù)X3.3.1計(jì)算力對(duì)應(yīng)的施加力來(lái)調(diào)節(jié)質(zhì)量。
X3.3.16 在零變形位置(0.00mm)力和在zui終變形位置的力(典型值0.25mm)的差值應(yīng)如7.1.4在±2.5%以?xún)?nèi)。
注X3.3-如果力的差異超過(guò)了彎曲測(cè)量范圍,用戶(hù)應(yīng)確認(rèn)是哪個(gè)因素造成的,進(jìn)行必要的修正,重復(fù)規(guī)程,確保調(diào)整合適。在中間位置(例如0.12mm)調(diào)節(jié)設(shè)備以便計(jì)算載荷,因此允許在零變形位置的載荷(0.00mm)和zui終變形位置(典型值0.25mm)到屬于允許的公差范圍內(nèi)。
X4 用規(guī)塊穿透測(cè)量裝置的校驗(yàn)規(guī)范
X4.1 本規(guī)范提供了一種校驗(yàn)典型的基于DTUL測(cè)量工具的穿刺測(cè)量裝置的方法。這不是一種校準(zhǔn)法。如果使用者找到的測(cè)試設(shè)備有一種或更多試驗(yàn)框架,設(shè)備制造商或有資格校準(zhǔn)的服務(wù)公司應(yīng)該商量校正問(wèn)題。本規(guī)范用于刻度盤(pán)指示器,LVDT和編碼器型穿刺測(cè)量裝置。
X4.2 從熱浴移除測(cè)試框架。擦掉框架上多余熱傳導(dǎo)介質(zhì),放到一個(gè)穩(wěn)定的水平面。如果不可能從設(shè)備上移除測(cè)試框架,框架可以安置在設(shè)備的頂部,只要框架在檢驗(yàn)過(guò)程中水平,以便在測(cè)試過(guò)程中加荷桿應(yīng)用其所有的載荷。在測(cè)試過(guò)程中,使用zui小載荷時(shí)能接觸。
X4.3 *清理試樣正常放置時(shí)的加載孔和鐵砧。
X4.4 選擇兩個(gè)zui小的規(guī)塊,在高度上可比的典型的測(cè)試試樣上做對(duì)比。至少一個(gè)規(guī)塊在1.00mm。如果1.00mm的規(guī)塊不可用,1.016mm [0.040in]的可替代。
X4.5 當(dāng)試樣放置后在測(cè)試框架中放置規(guī)塊。放下加荷桿以在滑塊中間放置載荷前端支架
的方式放到規(guī)塊。模擬實(shí)驗(yàn)條件,加入桿應(yīng)用于滑塊力所必需的重量。指示表或顯示的讀數(shù)記錄歸零。
注X4.1-注意在用較重的載荷時(shí),須避免破壞規(guī)塊。
X4.6 提升加荷桿,在桿的下面小心移動(dòng)1.00mm,保持不改變滑塊的位置。放下桿仍到規(guī)塊。記錄指示表的讀數(shù)。讀書(shū)應(yīng)等于1.00±0.02mm。
X4.7 重復(fù)規(guī)范至少兩次來(lái)確??芍貜?fù)性。用不同的指示表以類(lèi)似的方式可以檢驗(yàn)中間讀數(shù)。
X4.8 重復(fù)規(guī)范的所有測(cè)試步驟。
X5 彈簧力和量程的測(cè)試規(guī)范
X5.1 設(shè)備
X5.1.1 設(shè)備基本裝置如圖X5.1,組成如下。
X5.1.1.1 測(cè)試設(shè)備-裝備有能記錄載荷和十字頭運(yùn)動(dòng)設(shè)備的恒速移動(dòng)型測(cè)試設(shè)備。
X5.1.1.2 載荷測(cè)量設(shè)備-載荷測(cè)量設(shè)備到0.5g。
X5.1.1.3 事件檢測(cè)器(可選)-事件檢測(cè)器是用于標(biāo)記沿圖的特殊位置,表明指示表量規(guī)桿不同的變形。
X5.2 規(guī)范
X5.2.1 按照?qǐng)DX5.1組裝測(cè)試設(shè)備。
X5.2.2 拉力試驗(yàn)機(jī)的力和位置的校準(zhǔn)和歸零。
X5.2.3 支撐設(shè)備和指示表放置在試驗(yàn)機(jī)的固定的底部或可動(dòng)部件。指示表的位置在載荷鐵砧以下的中間。
X5.2.4 設(shè)置試驗(yàn)機(jī)的移動(dòng)速度為0.3mm/min。設(shè)置記錄紙的速度大約在60mm/min。
X5.2.5 指示表歸零。放置鐵砧的位置以便與指示表的桿剛好接觸,在圖表記錄儀上至少能顯示1g的力。
X5.2.6 打開(kāi)十字頭移動(dòng)使指示表的桿偏轉(zhuǎn)。圖表上的載荷隨著指示表內(nèi)彈簧伸長(zhǎng)而增加。每0.05mm變形在沿著載荷-變形曲線用事件記錄或手動(dòng)記錄一個(gè)位置。
注X5.1-如果指示表有一個(gè)指針指向控制器的電信號(hào),確保這個(gè)指針在測(cè)試過(guò)程中不與移動(dòng)指針接觸。接觸會(huì)導(dǎo)致載荷增加,而讀到錯(cuò)誤的彈簧拉力。
X5.2.7 圖X5.2和X5.3是載荷變形曲線的例子。如果指示表正常工作,曲線與圖X5.2類(lèi)似。如果指示表有接觸或其他問(wèn)題,曲線如X5.3類(lèi)似。
X5.2.8 從載荷變形曲線求出在位移范圍內(nèi)指示表的由試驗(yàn)測(cè)量的平均彈簧力。從曲線的位移范圍計(jì)算測(cè)試中zui小和zui大載荷。如果低值和高值的差值大于公式1計(jì)算總質(zhì)量的5%,那么指示表需要重做或再加工,以便糾正這種不穩(wěn)定的行為。
修改匯總
D20委員會(huì)標(biāo)識(shí)了本標(biāo)準(zhǔn)版本的修改處,本標(biāo)準(zhǔn)與D 648-04可能有沖突。(2007年3月1日)
(1)加入了1.4。
(2)修正了7.1.5.2關(guān)于溫度計(jì)的描述。
D20委員會(huì)標(biāo)識(shí)了本標(biāo)準(zhǔn)版本的修改處,本標(biāo)準(zhǔn)與D 648-04可能有沖突。(2006年3月15日)
(1)加入了附錄A2。
(2)加入了附錄A2后刪除了老的注4。
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