在材料科学与工程领域,扭转疲劳试验机是评估材料在周期性扭转载荷下抗疲劳性能的核心设备。其测量精度直接影响试验数据的可靠性,进而影响产品研发、质量控制及工程安全。为确保试验机的准确性和稳定性,JJG 1136-2017《扭转疲劳试验机检定规程》作为国家计量技术规范,为行业提供了系统化的检定框架。本文将结合规程核心要求与实际应用场景,解析检定流程的关键环节。
JJG 1136-2017适用于电液伺服式、电磁共振式、液压式及电动式扭转疲劳试验机,覆盖了主流技术类型。其核心目标包括:
确保扭矩测量准确性:通过静态与动态扭矩校准,验证传感器及控制系统的示值误差、重复性等指标。
控制扭转角度精度:利用精密角度计检测实际扭转角度与设定值的偏差,保障角度控制系统的可靠性。
评估动态性能稳定性:针对循环扭矩范围、峰值、变动性等参数,区分电液伺服式(A类指标,误差≤±2%)与其他机型(B类指标,误差≤±3%)的差异化要求。
1. 设备预检与环境控制
外观检查:确认试验机无机械损伤、部件松动或漏电现象,电源电压波动不超过额定值±10%。
环境稳定:控制实验室温度、湿度及振动水平,避免环境干扰。例如,电磁共振式试验机对电磁场敏感,需远离强干扰源。
预热处理:根据设备要求预热30分钟以上,消除温度漂移对传感器的影响。
2.静态扭矩校准
标准砝码加载:使用已知质量的标准砝码,逐步施加扭矩至量程的20%、40%、60%、80%、100%,记录传感器读数并与标准值对比。
进回程差检测:在卸载后观察零点回零性能,确保回零差≤±0.5%FS(满量程)。例如,某航空材料试验中,回零差超标会导致疲劳寿命数据偏移10%以上。
3.动态扭矩性能验证
循环扭矩波形控制:以正弦波为标准波形,检测峰值扭矩的捕捉误差(≤±0.2%)。
变动性评估:连续施加1000次循环扭矩,记录峰值波动范围。某汽车传动轴试验显示,变动性超标会掩盖材料疲劳裂纹的早期信号。
4.扭转角度精度测试
精密角度计比对:在量程范围内选取5个测试点,比较设定角度与实际测量值的偏差。例如,某医疗器械植入物试验中,角度误差需控制在±0.1°以内。
5.同轴度检测
受力同轴度:通过应变片测量试样表面的应力分布,计算受力偏心量(≤5%)。
几何同轴度:采用打表法检测夹头轴线的径向跳动,取距主动夹头端面100mm和200mm处的最大值(≤φ0.2mm)。
6.重复性与稳定性试验
多循环测试:对同一试样连续进行10次加载-卸载循环,计算扭矩示值的相对标准差(RSD≤1%)。
长期稳定性监测:每日开机后进行零点漂移测试,15分钟内变化量需≤±0.2%FS。
7.数据记录与报告生成
原始数据存档:记录所有测试点的扭矩、角度、时间等参数,并附试验机状态照片。
检定结论判定:依据规程中的误差限值,出具“合格”或“不合格”结论,并标注有效期(通常为1年)。