JB/T 7796-200× PAGE I 中华人民共和国国家标准 GB/T 16491—2008 代替GB/T 16491—1996 ────────────────────────────────── 电子式万能试验机 Electronic universal testing machines 2008-06-30发布 发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 16491—2008 GB/T 16491—2008 PAGE 11 目 次 TOC \f \h \t 前言、引言标题,附录标识,参考文献、索引标题,章标题,附录章标题 HYPERLINK \l _Toc527339316前言 I 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义及符号与说明 1 4 试验机主参数系列 2 5 技术方面的要求 3 5.1环境与工作条件 3 5.2试验机的分级 3 5.3加力系统 3 5.4测力系统 4 5.5变形观测系统 5 5.6位移测量系统 ...6 5.7控制管理系统 6 5.8计算机数据采集系统 6 5.9电气设备 6 5.10安全保护设施 6 5.11噪声 7 5.12耐运输颠簸性能 7 5.13其他要求 7 6 检测验证的方法 7 6.1检验条件 7 6.2检验用器具 7 6.3加力系统的检测 7 6.4测力系统的检测 .9 6.5引伸计的检测 9 6.6位移测量系统的检测 9 6.7控制管理系统的检测 10 6.8计算机数据采集系统的评定 10 6.9电气设备的检测 10 6.10安全保护设施的检查 10 6.11噪声的检测 10 6.12耐运输颠簸性能的试验 11 6.13其他要求的检查 11 7 检验规则 11 7.1出厂检验 11 7.2型式检验 11 7.3判定规则 11 8 标志与包装 11 8.1标志 11 8.2包装 12 前 言 本标准代替GB/T16491-1996《电子式万能试验机》。 本标准与GB/T16491-1996《电子式万能试验机》相比主要变化如下: ——扩大了范围，将“电子式拉力试验机”和“电子式压力试验机”也纳入到本标准中(1996年版的第1章；本版的第1章)； ——删除了一条术语(1996年版的3.1)； ——修改了“表1符号”的部分内容（1996年版的表1；本版的表1）； ——修改了主参数系列部分内容(1996年版的第4章；本版的第4章)； ——取消了试验机分级中2级和3级两个级别(1996年版的5.2；本版的5.2)； ——修改了最大容量不大于5kN试验机同轴度的要求(1996年版的5.3.2.1；本版的5.3.2.1)； ——增加了弯曲压头和其两支承硬度的要求(1996年版的5.3.4.1；本版的5.3.4.1)； ——取消了允许移动横梁分级调速及相应分级数系的规定(1996年版的5.3.5.2；本版的5.3.5.2)； ——修改了0.5级试验机速度相对误差指标和速度检测时间的规定（1996年版的5.3.5.3、6.3.7；本版的5.3.5.2、6.3.9）； ——删除了有关标定值漂移、记录装置的内容 (1996年版的5.4.1.4、5.4.3；本版的5.4.1.4)； ——修改了测力系统零点相对误差、鉴别力阈、零点漂移技术指标和计算方式(1996年版的5.4、6.4；本版的5.4、6.4)； ——增加了控制管理系统技术方面的要求和测量方法的规定(本版的5.7和6.7)； ——增加了计算机数据采集系统的技术方面的要求和检测的新方法的规定(本版的5.8和6.8)； ——修改了引伸计部分技术指标，增加了引伸计分辨力的要求(1996年版的5.5；本版的5.5)； ——修改了有关电气设备和装配质量的技术方面的要求、增加了有关机械安全的规定(1996年版的5.9；本版的5.9和5.13)； ——修改了同轴度自动检测仪准确度的要求(1996年版的6.2；本版的6.2)； ——修改了试验机同轴度检测的部分内容(1996年版的6.3.1；本版的6.3.3)； ——取消了附录A(1996年版的附录A)。 与本标准相关的金属力学试验方法国家标准主要有： GB/T 228 《金属材料 室温拉伸试验方法》 GB/T 232 《金属材料 弯曲试验方法》 GB/T 7314 《金属材料 室温压缩试验方法》 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国试验机标准化技术委员会(SAC/TC122)归口。 本标准负责起草单位：长春试验机研究所有限公司。 本标准参加起草单位：济南试金集团有限公司、上海华龙测试仪器有限公司、承德市金建检测仪器有限公司、浙江竞远机械设备有限公司、承德市精密试验机有限公司、长春中联试验仪器有限公司。 本标准主要起草人：张金伟、孙善烨、赵又杰、张香玲、贾莉蓓、王新华、邵春平。 本标准所代替标准的历次版本发布情况： ——GB/T 16491-1996。 PAGE 12 电子式万能试验机 范围 本标准规定了以机械加力，采用电子测量技术测量力学性能参数的电子式万能试验机的主参数系列、技术方面的要求、检测验证的方法、检验规则、标志与包装等内容。 本标准适用于金属材料和非金属材料来拉伸、压缩、弯曲和剪切等力学性能测试用的电子式万能试验机（以下简称试验机）。 本标准也适用于电子式拉力试验机和电子式压力试验机。 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否使用这一些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 2611—2007 试验机 通用技术方面的要求 GB/T 13634—2000/ISO376：2004 单轴试验机检验用标准测力仪的校准（ISO376：2004，Metallic materials-calibration of force-proving instruments used for the verification of uniaxial testing machines,IDT）； GB/T 16825.1—2002/ISO7500-1：2004 静力单轴试验机的检验 第1部分：拉力和（或）压力试验机测力系统的检验与校准（ISO 7500—1：2004,Metallic materials—Verification of static uniaxial testing machines—Part 1: Tension/compression testing machines—Verification and calibration of the force—measuring system, IDT) GB/T 22066—2008 静力单轴试验机用计算机数据采集系统的评定 JB/T 6146—2007 引伸计技术条件 JB/T 6147—2007 试验机包装、包装标志、储运技术方面的要求 术语和定义及符号与说明 3.1术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1.1 分辨力 resolution 指示装置可有意义地辨别被指示量两相邻值的能力。 [GB/T 13983—1992，定义4.52] 3.1.2 鉴别力阈 discrimination threshold 使试验机的示值产生一个可觉察变化响应的最小输入变化。 符号与说明 本标准使用的符号、单位与说明见表1。 表1 符号 符号 单位 说明 % 力指示装置的相对分辨力 % 测力系统的示值重复性相对误差 mm 横梁位移检测用的百分表（或千分表、钢直尺）指示的位移值 mm 同一位移量的三次测量中，位移指示装置三次示值的算术平均值 % 加力系统中上、下夹头和试样钳口的中心线与试验机加力轴线 N 卸除力以后被检试验机力指示装置的残余示值 N 力的测量范围的下限值 F0d N 测力系统的零漂示值 % 测力系统的零点相对误差 μm 引伸计指示的进程位移示值 μm 标定器给出的位移值 mm 在同一测量点，同一次测量中，检验试样两侧变形的算术平均值 mm 在同一测量点，同一次测量中，检验试样变形较大一侧的变形值 Nb dB(A) 背景噪声 Nc dB(A) 噪声修正值 dB(A) 试验机工作时测量的最大噪声 % 测力系统的示值相对误差 % 横梁位移示值相对误差 % 引伸计示值相对误差 % 引伸计标距相对误差 r N 力指示装置的分辨力 μm 引伸计的分辨力 % 引伸计示值进回程相对误差 V mm/min 横梁移动速度的标称值 mm/min 同一横梁移动速度，三次实测速度的算术平均值 % 横梁移动速度相对误差 z % 测力系统的零漂 η dB(A) 试验机工作时的噪声 % 测力系统的示值进回程相对误差 试验机主参数系列 试验机的主参数为最大试验力并按主参数划分试验机规格，同时也表征试验机力的最大容量。试验机主参数宜从表2中选取，试验机的主参数系列应符合表2的规定。 表2 试验机主参数系列 试验机 主参数系列 最大容量 kN 0.5 l、 2、 5 10、 20（30）、 50 100、 200（300）、 500（600） l 000 注:“（）”内的参数为不优先推荐的参数。 技术要求 环境与工作条件 在以下条件下试验机应能正常工作： 室温10℃～35℃范围内； 相对湿度不大于80％； 周围无振动、无腐蚀性介质和无较强电磁场干扰的环境中； 电源电压的变化在标称电压的±10％以内； 在稳固的基础上正确安装，水平度为0.2／l 000。 试验机的分级 试验机按其测量力的量值和变形量值与其他参数所具有的准确度，以及试验机性能能达到的多项技术指标划分为0.5级和1级两个级别。各级别的技术指标见表3～表7。 表3试验机级别和测力系统允许误差 试验机级别 最大允许值 % 示值相对误差 q 示值重复性相对误差 b 示值进回程相对误差 零点相对误差 f0 相对分辨力 a 0.5 ±0.5 0.5 ±0.75 ±0.25 0.25 1 ±1.0 1.0 ±1.5 ±0.5 0.5 加力系统 一般要求 试验机机架应有充足的刚性和试验空间，应能方便地进行各种试验并应便于试样、试样夹具和试验机附件的装卸以及标准测力仪的安装与使用。 试验机在施加和卸除力的过程中应平稳，无冲击和振动现象。 拉伸试验夹持装置 拉伸试验的试样夹持装置在任意位置上和施加力的过程中，上、下夹头和试样钳口的中心线应与试验机的加力轴线同轴，其同轴度： ——对于最大容量不大于5kN的试验机不应超过Ф2mm/500 mm； ——对于最大容量大于5kN的试验机应符合表4的规定。 表4 同轴度最大允许值 试验机级别 同轴度最大允许值 % 0.5 12 1 15 夹头应保证夹持可靠，在夹持部分的全长内应均匀地夹紧试样，并应能对试样施加试验机的最大力值。在加力状态下或试验过程中试样与夹头不应产生相对滑移。 5.3.2.3 夹头在卸除力或做试样的拉断试验后，钳口各部位应无损伤。 5.3.2.4 钳口应具有互换性。 压缩试验装置 上、下压板的中心线应与机架的中心线重合。压板的球面支承应配合良好、活动自如。 压板的工作表面应光滑、平整，表面粗糙度参数Ra的最大允许值为0.80μm。 压板的洛氏硬度不应低于55HRC。 下压板的工作面上应清晰地刻有试样定位用的不同直径的同心圆刻线o角的刻线，刻线的深度和宽度以便于观察且不影响试验结果为宜。 弯曲试验装置 弯曲压头与两个弯曲支座之间应平行,弯曲压头与两支承的洛氏硬度不应低于50 HRC。 两个弯曲支座的高度应一致。 弯曲试验装置上标尺的零位线应与加力轴线重合。 移动横梁 移动横梁的水平度应在0.2/1 000以内。移动横梁在工作行程内移动时应平稳。 移动横梁的移动速度宜在0.005mm/min～1 000mm/min范围以内。在零试验力条件下，横梁移动速度与设定速度标称值相对误差应符合表5 表5 横梁移动速度相对误差 试验机级别 0.5 1 横梁移动速度相对误差 % ±0.5 ±1 横梁移动速度与允许施加的力应符合以下规定： 对于试验机最大容量不大于5kN的试验机，在横梁的任何移动速度下应能施加试验机的最大力值； 对于试验机最大容量大于5kN的试验机： 移动速度不大于50mm／min时，应能施加试验机的最大力值； 移动速度大于50mm／min时，能够施加的试验力不应小于试验机最大力的25％。 测力系统 一般要求 测力系统通过计算机的显示器或数字式指示装置应能实时连续地显示施加到试样上的力值。指示装置显示的数据和图形应清晰，易于读取，应能显示其示值范围的零点和最大值，并有加力方向的指示（如“+”或“-”）。无论何种类型的指示装置均应以力的单位直接显示力值。在施加或卸除力的过程中力的指示应平稳, 不应有冲击、停顿和跳动。 数字式指示装置的分辨力r定义为：在试验机的电动机和控制管理系统均启动、力传感器不受力的情况下，如果示值变动不大于一个增量，则认为其分辨力为一个增量；如果示值变动大于一个增量，则认为其分辨力等于变动范围的一半加上一个增量。 试验机应能准确地存储、指示和记录试验过程的最大试验力。 测力系统应具有调零和(或)清零的功能。 试验机使用前，预热时间不应超过30min。预热后，在15min内的零漂应符合表6的规定。 表6 测力系统漂移允许值 试验机级别 0.5 1 零漂 % ±0.5 ±1 各项允许误差和相对分辨力 试验机测力系统的示值相对误差q、示值重复性相对误差b、示值进回程(可逆性)相对误差（根据自身的需求规定）、零点相对误差和相对分辨力按试验机的不同级别应分别符合表3的规定。 鉴别力阈 试验机测力系统的鉴别力阈不应大于0.25%。 变形观测系统 变形观测系统 变形观测系统由变形传感器和试验机的变形信号测量显示单元组成。为统一术语，便于引用引伸计标准，变形观测系统以下统称为引伸计。 注：“引伸计”术语的含义就是指位移测量装置并包括指示或记录该位移的系统。 引伸计一般要求 引伸计的一般要求应符合JB /T6146-2007中5.2的规定。 引伸计应有调零和(或)清零的功能。 引伸计的各项允许误差和相对分辨力 引伸计的标距相对误差、示值误差、示值进回程相对误差、分辨力应符合表7的规定。 表7引伸计级别和引伸计各项允许误差 引伸计 级别 最大允许值 标距相对误差 % 分辨力a 示值误差a 示值进回程相对误差 % 相对 / % 绝对 μm 相对误差 % 绝对误差 () μm 0.5 ±0.5 0.25 0.5 ±0.5 ±1.5 ±0.75 1 ±1.0 0.50 1.0 ±1.0 ±3.0 ±1.5 注1：用户宜根据试验方法与变形测量的准确度要求来配备和选用合适级别的引伸计。 注2：配备引伸计时，引伸计的级别宜与试验机的级别一致。 a 取其中较大者。 位移测量系统 移动横梁位移指示装置的最低分辨力为0.001mm。 在测量范围内,移动横梁位移示值相对误差的最大允许值为±0.5%。 控制管理系统 一般要求 控制管理系统应采用闭环控制方式，应具有应力、应变、位移三种控制方式。在不同控制方式转换过程中试验机的运行应平顺，无影响试验结果的振动和过冲。 应力（力）控制 在可控制的应力(力)速率范围内: ——对于0.5级试验机,应力(力)速率相对误差的最大允许值为±1%,应力(力)保持相对误差的最大允许值为±1%； ——对于1级试验机,应力(力)速率相对误差的最大允许值为±2%,应力(力)保持相对误差的最大允许值为±2%。 制造者应在产品说明书或技术文件中给出试验机能够控制的应力(力)速率范围。 应变（变形）控制 在可控制的应变（变形）速率范围内： ——对于0.5级试验机,应变(变形)速率相对误差的最大允许值为±1%,应变(变形)保持相对误差的最大允许值为±1%； ——对于1级试验机,应变(变形)速率相对误差的最大允许值为±2%,应变(变形)保持相对误差的最大允许值为±2%。 制造者应在产品说明书或技术文件中给出试验机能够控制的应变（变形)速率范围。 计算机数据采集系统 传感器-通道的频带宽度应满足GB/T 22066—2008中 A.2.2的要求。 数据采集速率不应低于15次/s（有效采集点）。 在试验机型式评价时、硬件更新设计及软件升级后均应按GB/T 22066—2008做评定，评定结果应符合GB/T 22066—2008中5.2的规定。 电气设备 电气设备应符合GB/T 2611—2007中第7章的规定。 安全保护设施 试验机应有力的过载保护设施，当施加的力超过试验机最大容量的2%～10%时，过载保护设施应保证试验机自动停机。 试验机应有超过移动横梁极限位置保护设施，当横梁移动到设定的上、下极限位置时，限位装置应立即动作，使其自动停止移动。 试验过程中当试样断裂后，试验机应自动停机或按设定模式返回后停机。 噪声 试验机工作时的噪声声级，对于最大容量小于500 kN的试验机不应超过70dB（A）；对于最大容量不小于500 kN的试验机不应超过75dB（A）。 耐运输颠簸性能 试验机在包装条件下，应能承受运输颠簸试验而无损坏。试验后，试验机不经调修(不包括操作程序准许的正常调整)，仍应符合本标准的全部技术方面的要求。 其他要求 试验机的基础要求、装配质量、机械安全防护和外观品质等，应符合GB/T 2611—2007中第3章、第4章和第10章的规定。 检测验证的方法 检验条件 试验机应在5.1规定的环境与工作条件下进行检测验证。在检验测力系统和引伸计的过程中，温度的波动范围不宜大于2℃。 检验用器具 检验试验机用的标准仪器、量具和检具如下： 符合GB/T 13634—2000第7章规定的标准测力仪或力的测量准确到±0.1％以内的专用检验砝码； 最大允许测量误差为±2%的同轴度自动测试仪(或准确度与其相当的其他测量装置)或重锤； 表面粗糙度测试仪； 洛氏硬度计； 分辨力为1／100s的秒表； （0～30）mm量程的1级百分表、（0～1）mm量程的1级千分表和磁力表座，1 000mm量程最大允许误差为0.2mm的钢直尺； 0.02mm/m的水平仪； 2级声级计； 符合JB 6146-2007中6.2.1规定的引伸计标定器； 绝缘电阻测试仪； 耐电压测试仪； 通用量具； 钢制或铜与铝制的同轴度检验试样（标距不小于100mm，标距部分直径通常为10mm或12mm，标距部分与两头部的同轴度为φ0.02mm）； 各种试样（试样的数量应与拉力钳口的套数相同，试样的截面尺寸应适合各种圆试样和板试样的拉力钳口）。 加力系统的检测 试验机在进行力值检测前首先应按6.3.2对其一般工作性能进行仔细的检测，只有当试验机处在良好的工作状态才能进行以后的各项检测。 在试验机上安装一个拉伸试样(最好在施加试验机的最大试验力后该试样不产生塑性变形)，然后对试样缓慢加力直至试验机的最大力再慢慢卸除，在加、卸力的过程中检查5.3.1；并观测检验5.3.2.2。 根据试验机力最大容量选择下述两种方法之一检测加力系统同轴度，如试验机配置多套夹头，应分别对应每一夹头进行仔细的检测。 对于不大于5 kN的试验机使用重锤法检测，检测时在上夹头中心吊一重锤，重锤的中心与下夹头中心的同轴度不应超过Ф2mm/500 mm； 对于大于5 kN的试验机，使用6.2b）规定的同轴度测试仪(或其他相应准确度的测量装置)和6.2 m）规定的同轴度检验试样进行仔细的检测。检测时，将同轴度检验试样夹持在相应夹具上，并将同轴度自动测试仪的变形测量装置安装到检验试样的标距之间，施加试验机最大力1％的初始力，在试验机最大力2％～4％的范围内按顺序在不同试验力下检测五点，测量检验试样相对两侧的弹性变形，在相互垂直的方向上各测二次。检测中使用的最大力不应超过检验试样的弹性极限。 同轴度e按公式（1）计算： ·······································（1） 每次检测的结果均应满足表4的要求。 如可能，对应每种夹头的最大钳口使用试验机最大力的80%以上的力做

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