JJF(有色金屬)-擺錘動(dòng)態(tài)撕裂沖擊試驗(yàn)機(jī)校準(zhǔn)規(guī)范

JB/T4278.1—××××PAGE10擺錘動(dòng)態(tài)撕裂沖擊試驗(yàn)機(jī)校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于擺錘動(dòng)態(tài)撕裂沖擊試驗(yàn)機(jī)（以下簡稱沖擊試驗(yàn)機(jī)）的校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件：GB/T5482-2023金屬材料動(dòng)態(tài)撕裂試驗(yàn)方法TB/T2985-2000金屬材料的動(dòng)態(tài)撕裂試驗(yàn)方法JJG145-2008擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)ASTME604-18金屬材料動(dòng)態(tài)撕裂試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法（StandardTestMethodforDynamicTearTestingofMetallicMaterials）凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。3術(shù)語和定義3.1術(shù)語3.1.1打擊中心擺錘沖擊試樣時(shí)，使擺軸對擺錘的水平?jīng)_擊反力為零時(shí)，打擊點(diǎn)在錘刃上的位置。3.1.2打擊點(diǎn)將厚度為標(biāo)準(zhǔn)厚度一半（即8mm或12.5mm或16mm或20mm）的試樣或等值量規(guī)放在試樣支座上，擺錘在自由懸掛位置時(shí)，沖擊刀刀刃與試樣上水平面相接觸的點(diǎn)。3.1.3沖擊刀刃沖擊試樣時(shí)，沖擊刀與試樣相接觸的直線部分。實(shí)際接觸試樣的刀刃曲率半徑有12.7mm或38mm。3.1.4支座跨距兩支座圓弧對應(yīng)圓心之間的距離。3.1.5動(dòng)態(tài)撕裂能（DT能）動(dòng)態(tài)撕裂沖擊試驗(yàn)時(shí)試樣所吸收的能量，用以表征各特定厚度的金屬材料抵抗動(dòng)態(tài)撕裂的能力。4概述擺錘動(dòng)態(tài)撕裂沖擊試驗(yàn)機(jī)是金屬材料動(dòng)態(tài)撕裂性能測試的常用設(shè)備，一般由基座、支座、擺錘、顯示裝置等部分組成。5計(jì)量特性5.1試驗(yàn)機(jī)機(jī)架5.1.1擺錘自由懸掛時(shí)，沖擊刀刃與試樣側(cè)面的距離應(yīng)小于5mm。5.1.2擺錘兩個(gè)側(cè)面與支座之間的間隙應(yīng)不小于51mm。5.1.3沖擊刀中心線的運(yùn)動(dòng)平面，應(yīng)通過支座跨距的中點(diǎn)，偏差不應(yīng)超過0.8mm。5.1.4沖擊刀刃應(yīng)垂直于試樣的縱軸，其偏差不大于0.01rad。5.1.5沖擊刀刃與試樣側(cè)面的平行度不得大于0.005rad。5.1.6擺軸軸向間隙應(yīng)不超過0.75mm。5.1.7擺軸軸承處的徑向間隙應(yīng)不超過0.075mm。5.2擺錘5.2.1試驗(yàn)機(jī)勢能因摩擦和空氣阻力造成的損失不應(yīng)超過原勢能的2.0%。5.2.2試驗(yàn)機(jī)擺軸中心至打擊中心的距離應(yīng)與擺軸中心至試樣中心的距離一致，允許偏差為1%。5.2.3擺錘的重量誤差或由下落高度的誤差造成的動(dòng)態(tài)撕裂功值的誤差應(yīng)不超過1%。5.2.4打擊瞬間擺錘的沖擊速度應(yīng)為4.0m/s～8.5m/s。5.2.5試驗(yàn)機(jī)讀數(shù)盤的分度值應(yīng)符合表1的規(guī)定：表1試驗(yàn)機(jī)讀數(shù)盤單位：J最大沖擊能量值最大分度值指針式數(shù)顯式≤50051＞500～1500101＞1500～3000201＞3000～7500401＞750050~10015.2.6沖擊刀圓弧半徑12.7mm±0.8mm或38mm±0.5mm，沖擊刀夾角30°±1°。5.3支座5.3.1支座的垂直支撐面應(yīng)垂直于水平支撐面，偏差不大于0.025rad。5.3.2支座的垂直支撐面、水平支撐面的左右面應(yīng)在同一平面上，偏差不大于0.13mm。5.3.3支座尺寸支座圓弧半徑和支座跨距應(yīng)符合表2的規(guī)定。表2支座參數(shù)表序號最大沖擊能量值支座圓弧半徑支座跨距1≤300012.7mm±0.8mm165mm±0.8mm2＞300035mm±0.5mm406mm±1.5mm3500mm±1.5mm4600mm±1.5mm5.4雙擺錘試驗(yàn)機(jī)，兩個(gè)擺錘均應(yīng)滿足上述要求。6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件通常校準(zhǔn)的溫度范圍應(yīng)為（10~35）℃，相對濕度不大于80%，試驗(yàn)周圍無腐蝕性介質(zhì)，附近無影響試驗(yàn)結(jié)果的振源。6.2測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備技術(shù)要求 試驗(yàn)機(jī)的測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備技術(shù)要求見表3。表3測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備技術(shù)要求序號計(jì)量器具計(jì)量特性1水平儀0.2級2傾角儀或沖擊試驗(yàn)機(jī)檢定儀（具有角度測量功能）5′3游標(biāo)卡尺、深度卡尺分度值不低于0.02mm4百分表通用量具5電子秒表或沖擊試驗(yàn)機(jī)檢定儀（具有時(shí)間和計(jì)數(shù)功能）分度值不大于0.2s6塞尺、半徑樣板或數(shù)顯半徑測量儀、萬能角度尺、直角尺、象限測量儀通用量具7測力傳感器準(zhǔn)確度優(yōu)于0.3%8打擊點(diǎn)推力塊180mm×40mm×16mm鋼塊，在180mm長中間加工成深度20mm，夾角30°，尖端R為12.7mm或38mm的V型槽推力塊9矩形截面試樣180mm×40mm×45mm鋼塊460mm×120mm×125mm鋼塊550mm×160mm×165mm鋼塊650mm×200mm×205mm鋼塊10標(biāo)準(zhǔn)試樣型號長度寬度厚度I180±240±116±1II460±5120±125±0.5III550±5160±132±0.5IV650±5200±140±0.5單位：mm；材質(zhì)：鋼塊11影像儀±（5+1L/100）μm12瞬時(shí)速度測量儀測量范圍（1~10）m/s，最大允許誤差±0.03m/s7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)項(xiàng)目見表3。7.2校準(zhǔn)方法7.2.1通用技術(shù)要求檢查采用目測和手動(dòng)方式進(jìn)行檢查。7.2.2沖擊刀與試樣間隙在擺錘自由懸掛時(shí)，將40mm×45mm（或120mm×125mm或160mm×165mm或200mm×205mm）的矩形試樣，分別以40mm（或120mm、160mm、200mm）和45mm（或125mm、165mm、205mm）截面尺寸方向放在支座上，檢查沖擊刀刃與試樣間隙。7.2.3擺錘兩個(gè)側(cè)面與支座之間的間隙采用深度卡尺進(jìn)行直接測量。7.2.4沖擊刀的中心與支座跨距的中心差將標(biāo)準(zhǔn)試樣缺口背面粘貼復(fù)寫紙，將試樣在支座之間對正后，由擺錘沖擊刀刃輕擊標(biāo)準(zhǔn)試樣，用游標(biāo)卡尺測量試樣上沖擊刀痕跡中心線與缺口頂端之間的距離。7.2.5沖擊刀刃與試樣縱軸的垂直度將標(biāo)準(zhǔn)試樣缺口背面粘貼復(fù)寫紙，將試樣在支座之間對正后，由擺錘沖擊刀刃輕擊標(biāo)準(zhǔn)試樣，用影像儀測量標(biāo)準(zhǔn)試樣上沖擊刀痕跡中心線與試樣縱軸的夾角。7.2.6沖擊刀刃與試樣側(cè)面的平行度采用標(biāo)準(zhǔn)試樣與沖擊刀刃接觸，通過直角尺、塞尺、象限測量儀等校準(zhǔn)。7.2.7支座的垂直支撐面與水平支撐面的垂直度采用直角尺、塞尺、象限測量儀等校準(zhǔn)。7.2.8支座的垂直支撐面、水平支撐面的的左右面的平行度采用水平儀、塞尺、象限測量儀等進(jìn)行校準(zhǔn)。7.2.9擺軸軸向、徑向間隙的校準(zhǔn)將打擊點(diǎn)推力塊置于試樣支座中間，使沖擊刀緊臥其Ｖ型槽口內(nèi)，將裝好百分表的磁性表架置于主機(jī)架上適當(dāng)位置，當(dāng)百分表垂直對準(zhǔn)沖擊刀刃時(shí)，用于測量擺軸的軸向間隙；當(dāng)百分表垂直對準(zhǔn)擺軸上方中心處時(shí)，測量擺軸的徑向間隙；將測力傳感器對準(zhǔn)打擊點(diǎn)推力塊中心，施加相當(dāng)于擺錘有效重量4%的橫向力，記錄百分表最大示值，作為測量結(jié)果。7.2.10摩擦和空氣阻力損失摩擦和空氣阻力損失為擺錘開始位置時(shí)的勢能與擺錘完成一次無試樣時(shí)的擺動(dòng)后的勢能之差。測量完成后，補(bǔ)償摩擦和空氣阻力損失，使擺錘無試樣釋放時(shí)指示出零勢能。7.2.11擺軸到打擊中心的距離使用分度值不大于0.2s的電子秒表或其他計(jì)時(shí)器，將擺錘提起，提起至總角度不大于15°位置釋放，記錄擺錘往返擺動(dòng)100次的時(shí)間t，重復(fù)測量3次計(jì)算擺動(dòng)時(shí)間平均值t，按下式計(jì)算擺軸到打擊中心的距離。l=gtm式中：g—當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋?.81m/s2；tm—擺錘往返一次的時(shí)間，s。7.2.12勢能在某一個(gè)最能與測力傳感器起作用的一點(diǎn)上將擺錘支在水平位置（離靜止位置90°±1°），測出擺錘質(zhì)量，操作時(shí)務(wù)必使承載支撐和稱重支撐處的摩擦力減至最小，測定力臂長度（即擺軸中心與通過支撐點(diǎn)的垂直線之間的水平距離），按照下式進(jìn)行勢能計(jì)算。E=F×L(1?cos式中：E—?jiǎng)菽?，J；F—測出的擺錘重量，N；L—力臂長度，m；β—擺錘從自由懸掛狀態(tài)的靜止位置向上回轉(zhuǎn)所轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。如果擺軸中心與擺錘重力中心之間的距離已知且誤差在0.1%之內(nèi)時(shí)，可以使用一種代用方法。在與重力中心成一條線的某一點(diǎn)上水平地支起擺錘，測定擺錘的重量（允許偏差0.4%），此時(shí)，任一點(diǎn)的勢能即等于重量乘以擺錘的重力中心從靜止位置抬起的高度。7.2.13動(dòng)態(tài)撕裂能示值誤差的校準(zhǔn)同樣用傾角儀或沖擊試驗(yàn)機(jī)檢定儀（具有角度測量功能）測量擺錘不同位置的仰角，進(jìn)行指示能量與動(dòng)態(tài)撕裂能示值誤差的校準(zhǔn)。校準(zhǔn)范圍選擇試驗(yàn)機(jī)度盤標(biāo)稱能量的10%~80%，不少于5點(diǎn)，抬起擺錘使指針分別指示要求校準(zhǔn)的各分度標(biāo)記，然后測量升角α，按下式計(jì)算動(dòng)態(tài)撕裂能。DT=F×L(cos?DT=D式中：DT—升角為α?xí)r實(shí)際動(dòng)態(tài)撕裂能，J；?DTDTsEN7.2.14擺錘的沖擊速度①考慮摩擦和空氣阻力損失時(shí)，采用瞬時(shí)速度測量儀測量打擊瞬間擺錘的沖擊速度。②不考慮摩擦?xí)r，打擊瞬間擺錘的沖擊速度θ按下式計(jì)算：θ=2g?式中：?—7.2.15沖擊刀刃、支座尺寸采用游標(biāo)卡尺、萬能角度尺、半徑樣板或數(shù)顯半徑測量儀等校準(zhǔn)。7.2.16雙擺錘試驗(yàn)機(jī)校準(zhǔn)方法與單擺錘試驗(yàn)機(jī)相同。8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)原始記錄參考格式見附錄A，校準(zhǔn)證書參考格式見附錄B。校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書上反映。校準(zhǔn)證書應(yīng)至少包括以下信息：a)標(biāo)題：“校準(zhǔn)證書”；b)實(shí)驗(yàn)室名稱和地址；c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)（如與實(shí)驗(yàn)室的地址不同）；d)證書的唯一性標(biāo)識，每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識；e)客戶的名稱和地址；f)被校對象的描述和明確標(biāo)識；g)進(jìn)行校準(zhǔn)的日期，如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)說明被校對象的接收日期；h)校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識，包括名稱及代號；i)本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；j)校準(zhǔn)環(huán)境的描述；k)校準(zhǔn)結(jié)果及測量不確定度的說明；l)對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明；m)n)校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效的聲明；o)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書的聲明。9復(fù)校時(shí)間間隔建議復(fù)校時(shí)間間隔為1年。沖擊試驗(yàn)機(jī)使用頻繁時(shí)應(yīng)適當(dāng)縮短周期，在使用過程中沖擊試驗(yàn)機(jī)經(jīng)過修理、更換重要部件的應(yīng)重新校準(zhǔn)。

附錄A校準(zhǔn)原始記錄參考格式原始記錄編號證書編號送校單位校準(zhǔn)依據(jù)被校設(shè)備信息器具名稱出廠編號型號/規(guī)格設(shè)備編號制造廠家校準(zhǔn)地點(diǎn)環(huán)境條件℃%RH測量標(biāo)準(zhǔn)信息名稱型號編號測量范圍測量不確定度/準(zhǔn)確度等級/最大允許誤差證書編號有效期至校準(zhǔn)結(jié)果附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)頁參考格式校準(zhǔn)證書編號：××××校準(zhǔn)結(jié)果校準(zhǔn)項(xiàng)目測量值擴(kuò)展不確定度U（k=2）

附錄C沖擊試驗(yàn)機(jī)沖擊刀圓弧半徑示值誤差測量不確定度評定示例C.1概述本附錄以沖擊試驗(yàn)機(jī)沖擊刀圓弧半徑示值誤差為示例，對其進(jìn)行測量不確定度評定。其他校準(zhǔn)項(xiàng)目可參照本附錄作類似評定。C.1.1測量依據(jù)依據(jù)擺錘動(dòng)態(tài)撕裂沖擊試驗(yàn)機(jī)校準(zhǔn)規(guī)范。C.1.2被測對象選用圓弧半徑為38mm±0.5mm的沖擊刀作為被測對象。C.1.3測量方法及主要設(shè)備使用游標(biāo)卡尺，測量范圍（0~150）mm，最大允許誤差±0.03mm。用游標(biāo)卡尺測量沖擊試驗(yàn)機(jī)沖擊刀圓弧半徑，對選定的沖擊刀圓弧半徑重復(fù)測量10次。C.2測量模型及不確定度來源分析C.2.1測量模型被校沖擊試驗(yàn)機(jī)沖擊刀圓弧半徑示值誤差的測量模型為：?r=r?式中：?r——沖擊刀圓弧半徑示值誤差，mm；r——沖擊刀圓弧半徑標(biāo)稱值，mm；r——沖擊刀圓弧半徑測量值，mm。C.2.2測量結(jié)果不確定度的主要來源分析沖擊試驗(yàn)機(jī)沖擊刀圓弧半徑示值誤差測量結(jié)果不確定度的主要來源：（1）測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1；（2）標(biāo)準(zhǔn)器分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2；（3）標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3C.3沖擊刀圓弧半徑示值誤差測量不確定度的評定C.3.1測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定分量u1通過連續(xù)測量得出測量數(shù)列，對沖擊刀圓弧半徑重復(fù)測量10次，然后計(jì)算半徑，結(jié)果見表C.1，由貝塞爾式計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差s，屬A類不確定度分量。表C.1測量結(jié)果校準(zhǔn)點(diǎn)/mm測量結(jié)果/mm12345678910平均值/mm3838.1638.1838.2038.2238.1838.2438.2838.3038.2838.3238.24由測量數(shù)據(jù)計(jì)算得到其標(biāo)準(zhǔn)偏差： 實(shí)際測量以3次測量值作為測量結(jié)果，則重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量：uC.3.2標(biāo)準(zhǔn)器分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u數(shù)顯卡尺的分辨力為0.01mm，服從均勻分布，取，則分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量：uC.3.3標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u數(shù)顯卡尺的最大允許誤差為±0.03mm