力学仪器设备校准是通过与标准力值装置对比,验证和调整仪器仪表对力、压力、扭矩、硬度等力学参数的测量准确性,确保其符合国家计量标准及工业应用要求的过程。
一、概述
力学仪器设备校准是通过与标准力值装置对比,验证和调整仪器仪表对力、压力、扭矩、硬度等力学参数的测量准确性,确保其符合国家计量标准及工业应用要求的过程。其核心目标是:
1. 数据可靠性:消除仪器系统误差,保障工业制造、质量检测及科研实验的准确性;
2. 法规合规:满足《中华人民共和国计量法》及ISO/IEC 17025实验室认证要求;
3. 安全性与效率:避免因仪器偏差导致的设备损坏、产品缺陷或生产事故(如螺栓预紧力不足引发机械故障)。
校准范围:
· 力值测量设备(万能试验机、压力传感器、测力环);
· 扭矩工具(扭矩扳手、螺栓预紧力检测仪);
· 硬度测试设备(洛氏硬度计、布氏硬度计、里氏硬度计);
· 动态力学设备(振动台、冲击试验机、疲劳试验机)。
二、检测标准与规范
1. 国内标准
· 《力传感器检定规程》(JJG 391-2009):
o 力值测量允差:0.5级传感器≤±0.5%;
· 《扭矩扳手检定规程》(JJG 707-2014):
o 扭矩允差:机械式≤±3%,数显式≤±1%;
· 《金属材料洛氏硬度计检定规程》(JJG 112-2013):
o 硬度允差:HRC±1.0。
2. 国际标准
· ISO 7500-1:2018:静力单轴试验机校准;
· ASTM E74-22:力传感器校准标准方法;
· EN ISO 6508-1:2023:金属材料洛氏硬度测试标准。
三、检测设备与技术
1. 核心校准设备
仪器类型 | 校准设备 | 功能与参数 |
万能试验机 | 标准测力仪(如HBM U10M) | 量程1 kN~10 MN,精度±0.1%; |
扭矩扳手 | 扭矩校准仪(如Norbar TCE) | 量程1~2000 N·m,精度±0.5%; |
压力传感器 | 液压校准机(如Mensor CPC8000) | 量程0.1~1000 MPa,不确定度≤0.05%; |
硬度计 | 标准硬度块(如HRC 60) | 标准值允差±1.0 HRC。 |
2. 辅助设备
· 温湿度控制设备:维持校准室环境(温度23±2℃,湿度50±10%);
· 振动隔离台:减少地面振动对高精度校准的干扰;
· 动态数据采集系统(如HBM QuantumX):同步记录力、位移、应变信号。
四、检测流程
1. 校准前准备
· 环境控制:校准室恒温恒湿,仪器预热30分钟(如万能试验机液压油温升至25℃);
· 仪器预处理:清洁传感器接触面,检查机械部件润滑状态。
2. 校准实施
· 万能试验机校准(示例):
1. 安装标准测力仪,加载至20%、50%、100%量程;
2. 对比试验机显示力值与标准值,计算误差 ΔF=F显示−F标准;
3. 调整试验机参数,确保 ΔF≤±1%。
· 扭矩扳手校准(示例):
4. 将扳手固定在扭矩校准仪上,施加目标扭矩(如100 N·m);
5. 对比显示扭矩与标准值,误差>±1%时调整弹簧或更换组件。
· 洛氏硬度计校准(示例):
6. 使用标准硬度块(HRC 60)进行多点测试;
7. 实测值应在HRC 59~61范围内,否则调整压头载荷或金刚石压头角度。
3. 数据分析与报告
· 校准证书:包含修正参数、不确定度、有效期(通常6-12个月);
· 示例结论:“500 kN万能试验机在250 kN点误差+0.8%,校准后误差≤±0.5%,符合JJG 391-2009要求”。
五、费用与周期
1. 费用构成
校准项目 | 单价(元) | 说明 |
万能试验机校准(≤1000 kN) | 3000-6000 | 含力值、位移、速度校准 |
扭矩扳手校准(≤500 N·m) | 400-800 | 单点校准 |
硬度计校准(洛氏/布氏) | 500-1000 | 含标准硬度块使用费 |
危房鉴定附加力学检测 | 8000-15,000 | 含结构材料强度评估 |
2. 校准周期
· 常规校准:
仪器类型 | 周期 |
手持式扭矩扳手 | 1-2天 |
万能试验机 | 3-5天 |
加急服务:额外支付30-50%费用,周期缩短至24-48小时。