一、引言
纸箱耐破度试验机PY-H601系列微电脑耐破强度测定仪,它用于测定各种纸板及单层和多层瓦楞纸板,也可用于丝绸、棉布等非纸质材料的耐破强度试验。准确的计量校准是确保试验机测试数据可靠的关键,直接关系到纸箱生产、包装行业产品质量把控。本规范依据相关国家标准(如GB/T 1539《纸板耐破度的测定》等)制定,适用于各类采用液压、气压原理对试样施加均匀压力直至破裂,以测量其耐破强度的试验机。
二、校准前准备
(一)设备检查
1. 外观完整性:检查试验机外壳是否有破损、变形,控制面板显示是否清晰完整,各按键、旋钮操作是否灵活。设备标识(型号、制造商、出厂编号等)应清晰可辨。
2. 关键部件状况:查看加压装置(如液压泵、气缸)有无泄漏,管路连接是否牢固;检查夹持装置,确保上下夹盘能紧密且均匀地夹持试样,夹盘表面无磨损、划伤;检查压力传感器外观,无明显损坏或变形迹象。
3. 运行状况检查:接通电源,开启试验机,进行空载运行测试。观察设备运行过程中有无异常噪音、卡顿,压力上升与下降是否平稳,控制系统能否正常响应操作指令。
(二)标准器具准备
1. 标准压力源:选用精度等级不低于0.1%的活塞式压力计或其他符合计量溯源要求的标准压力源,其压力范围应覆盖试验机的测量范围。例如,若试验机测量范围为0 - 6MPa,标准压力源应能准确输出该区间内的压力值。
2. 标准样片:准备已知耐破强度的标准纸板样片,其材质、结构与实际测试的纸箱材料相似,且证书中明确耐破强度值及不确定度。标准样片应在有效期内,且保存条件符合要求,防止受潮、变形等影响其性能。
(三)环境条件控制
校准工作应在温度(23 ± 5)℃,相对湿度(50 ± 10)%RH的环境下进行。避免校准现场有强电磁干扰、振动源及气流冲击,确保设备及标准器具处于稳定的环境中,以减少环境因素对校准结果的影响。
三、校准流程
(一)压力传感器校准
1. 连接标准压力源:将标准压力源通过专用管路与试验机的压力传感器连接,确保连接紧密,无泄漏。在连接过程中,应关闭试验机的压力输出及标准压力源的截止阀。
2. 零点校准:开启标准压力源,缓慢调节压力至零,观察试验机显示屏上的压力显示值。若显示值不为零,通过试验机的校准界面或调节旋钮,将压力值调零。重复操作3次,每次调零后观察显示值的稳定性,确保零点偏差在允许范围内(一般为满量程的±0.1%)。
3. 多点校准:选取至少5个均匀分布在试验机测量范围内的校准点,如0MPa、1MPa、2MPa、4MPa、6MPa(以0 - 6MPa量程为例)。从零点开始,依次调节标准压力源输出至各校准点压力值,待压力稳定后(一般稳定时间不少于30s),读取试验机显示屏上对应的压力显示值并记录。每个校准点重复测量3次,计算平均值。例如,在1MPa校准点,三次测量值分别为0.998MPa、1.001MPa、1.000MPa,则平均值为(0.998 + 1.001 + 1.000)/3 = 0.9997MPa。
4. 计算误差:根据各校准点的标准压力值与试验机测量平均值,计算压力测量误差。计算公式为:误差 = (测量平均值 - 标准压力值)/ 标准压力值 × 100%。例如,1MPa校准点的误差为(0.9997 - 1)/1 × 100% = -0.03%。各校准点的误差应不超过试验机允许的最大允许误差(一般为满量程的±1%)。
5. 绘制校准曲线:以标准压力值为横坐标,测量平均值为纵坐标,绘制压力传感器的校准曲线。该校准曲线可用于后续对试验机测量数据的修正。若校准曲线呈现明显非线性或误差超出范围,应检查压力传感器是否损坏或需进一步调整、维修。
(二)夹持力校准(如有必要)
1. 测量工具选择:使用精度合适的力传感器(如量程为0 - 10kN,精度为0.1%FS),配合相应的工装夹具,模拟纸箱试样被夹持的状态。
2. 测量夹持力:将力传感器放置在试验机的上下夹盘之间,按照正常测试操作,启动夹持装置,使夹盘对力传感器施加夹持力。读取力传感器显示的夹持力值,记录为测量值。在不同位置(如夹盘中心、边缘等)重复测量5次,取平均值作为该试验机的夹持力测量值。例如,5次测量值分别为8.02kN、8.05kN、8.01kN、8.03kN、8.04kN,则平均值为(8.02 + 8.05 + 8.01 + 8.03 + 8.04)/5 = 8.03kN。
3. 对比标准值:查阅试验机的技术说明书,获取其规定的夹持力标准值范围。将测量平均值与标准值范围进行对比,若测量值不在标准范围内,可通过调整夹持装置的机械结构(如调节螺栓、弹簧预紧力等)或控制系统参数(若具备相关调节功能),使夹持力达到标准要求。调整后需再次进行测量验证,直至满足标准。
(三)耐破强度测量校准
1. 安装标准样片:选取一片已知耐破强度的标准纸板样片,将其平整放置在试验机的下夹盘上,确保样片中心与夹盘中心对齐。启动夹持装置,使上下夹盘紧密夹持样片,注意避免样片在夹持过程中发生位移、褶皱。
2. 进行测试:按照试验机的正常操作流程,启动加压装置,缓慢对样片施加压力,直至样片破裂。记录试验机显示屏上显示的耐破强度值,记为测量值。重复测试标准样片3次,取平均值作为该标准样片的耐破强度测量平均值。例如,三次测量值分别为3.52MPa、3.50MPa、3.53MPa,则平均值为(3.52 + 3.50 + 3.53)/3 = 3.517MPa。
3. 计算偏差:根据标准样片证书上标注的耐破强度标准值与测量平均值,计算耐破强度测量偏差。计算公式为:偏差 = (测量平均值 - 标准值)/ 标准值 × 100%。例如,标准样片耐破强度标准值为3.50MPa,则偏差为(3.517 - 3.50)/3.50 × 100% = 0.49%。耐破强度测量偏差应不超过试验机规定的最大允许误差(一般为±3%)。若偏差超出范围,需检查压力传感器校准是否准确、加压装置运行是否正常、夹持装置是否对样片造成额外损伤等,排查问题并解决后重新进行校准测试。
四、校准数据处理与报告
(一)数据记录
在校准过程中,应详细记录所有测量数据,记录格式需规范、清晰,便于后续查阅与分析。具体记录内容需按校准项目分类,主要包括以下三类核心数据:
1. 压力传感器校准数据:需记录各校准点的标准压力值、三次测量的单独数值、计算得出的平均值以及对应的误差。以0MPa和1MPa校准点为例,0MPa校准点的标准值为0MPa,三次测量值均为0.000MPa,平均值为0.000MPa,误差为0%;1MPa校准点的标准值为1MPa,三次测量值分别为0.998MPa、1.001MPa、1.000MPa,平均值为0.9997MPa,误差为-0.03%。
2. 夹持力校准数据:需记录在不同测量位置(如夹盘中心、边缘)的五次测量值、计算得出的平均值,以及与试验机技术说明书中规定的夹持力标准值范围的对比情况。
3. 耐破强度测量校准数据:需记录标准样片的标准耐破强度值、三次测试的单独测量值、计算得出的平均值以及对应的偏差。例如标准样片1的标准值为3.50MPa,三次测量值分别为3.52MPa、3.50MPa、3.53MPa,平均值为3.517MPa,偏差为0.49%。
(二)校准证书出具
校准工作完成后,应及时出具校准证书。校准证书应至少包含以下信息:试验机名称、型号、出厂编号;校准依据的标准规范;校准环境条件;校准日期;校准人员及核验人员签名;各校准项目的校准结果(包括测量值、误差/偏差、是否符合要求等);校准曲线(若有);下次校准建议日期等。校准证书格式应符合相关计量管理要求,内容准确、完整,作为证明试验机计量性能的重要文件。
(三)数据存档
将校准过程中产生的原始记录、校准证书等相关文件进行存档保存,保存期限一般不少于该试验机使用寿命或相关法规规定的年限。存档数据可用于追溯试验机的校准历史,分析设备性能变化趋势,为后续设备维护、更新提供依据。
五、校准周期与后续维护
(一)校准周期确定
纸箱耐破度试验机的校准周期一般为一年。但在实际使用过程中,若出现以下情况,应缩短校准周期或及时进行校准:试验机经过大修、搬迁;测量数据出现异常波动或偏差增大;使用频率大幅增加;对测试数据准确性有更高要求等。例如,若试验机在使用过程中频繁出现耐破强度测量值比实际值偏低或偏高的情况,应立即停止使用,重新进行校准,排查问题原因。
(二)日常维护
1. 清洁保养:每次使用后,应及时清理试验机的夹盘、压力传感器及机身表面的纸屑、灰尘、油污等杂质。使用干净的湿布擦拭设备,避免使用有机溶剂,防止损坏设备表面涂层。定期(每周至少一次)对设备内部的加压装置、管路等进行清洁,防止杂质堵塞影响设备性能。
2. 检查关键部件:每天开机前,检查夹持装置的夹盘是否有磨损、变形,夹盘的闭合是否紧密均匀;检查压力传感器的连接是否松动,外观有无损坏;检查加压装置的液压油(或气压)是否充足,管路有无泄漏。若发现部件异常,应及时维修或更换。
3. 功能检查:定期(每月至少一次)进行试验机的功能测试,使用标准样片或已知耐破强度的试样进行测试,对比测试结果与标准值,检查试验机的测量准确性是否在允许范围内。同时,检查设备的控制系统、显示系统等功能是否正常,确保设备处于良好的运行状态。
六、附则
本计量校准规范旨在为纸箱耐破度试验机的校准提供统一、规范的操作流程与标准。在实际校准过程中,操作人员应严格遵守本规范要求,确保校准结果的准确性与可靠性。若在执行过程中遇到特殊情况或对规范内容有疑问,应及时与设备制造商或专业计量机构沟通,寻求技术支持与指导。