拉力試驗機力值精度校準的具體步驟是什么？

拉力試驗機力值精度校準完整分步操作流程

執行依據：JJG 475-2008，分為通用前置準備、3 種主流校準實操（砝碼吊掛、標準傳感器 / 測力環壓縮、高低溫校準）、誤差計算、修正復核、收尾歸檔；適配 0.5 級、1 級電子拉力機。

校準環境：室溫 20~25℃，無震動、無直吹風，地面穩固。

一、校準前期統一準備（所有校準方式必做）

1. 設備開機與穩定

1. 接通試驗機主機、電腦、控制器電源，整機通電預熱20~30 min，讓傳感器、伺服電路溫區穩定，消除冷機零點漂移。

2. 檢查急停、上下限位正常，橫梁升降順暢，絲杠、導軌無卡頓、無明顯異響。

3. 清理工作臺、橫梁所有雜物，拆除全部拉伸夾具、彎曲工裝、剝離治具。夾具自重、滾輪摩擦會帶來額外受力，導致校準失真，只保留原始加載接頭。

2. 機械對中與空載清零

1. 目視確認加載中心線垂直上下對正，無左右、前后偏斜；雙柱機型檢查兩根立柱無松動。

2. 橫梁移動至試驗初始歸零位置，電腦軟件端執行力值空載清零。

3. 準備記錄表格，寫明：設備編號、傳感器量程、校準日期、室溫、標準器具型號 / 編號 / 有效期、精度等級。

3. 確定校準載荷點位

常規固定 5 個校準點：滿量程 20%、40%、60%、80%、100%；

薄膜、膠帶、細線等常測小力值，追加 10% FS 點位；

每個點位要求正向加載測 3 次，卸載回程測 1 次。

舉例：5kN 傳感器校準點：0.5kN（10%）、1kN（20%）、2kN（40%）、3kN（60%）、4kN（80%）、5kN（100%）。

4. 標準器具檢查

確認標準砝碼 / 標準力傳感器 / 測力環在校驗有效期內；標準器具精度≤被校設備 1/3。

二、方法一：砝碼吊掛拉伸校準（適用≤5kN 單柱拉力機，常用）

依靠砝碼重力產生標準拉力，向上拉伸加載。

1. 在移動橫梁下側安裝專用剛性吊掛吊架，保證吊架豎直、無變形。

2. 吊架下端掛砝碼掛鉤，全程保證砝碼懸空，不觸碰機架、箱體、線纜，杜絕摩擦阻力。

3. 正向逐級加載

① 從最小載荷點開始，依次添加標準砝碼達到目標力；

② 砝碼穩定靜止 3~5s，待軟件力值讀數不再跳動，記錄：試驗機顯示力\(F_{示}\)、砝碼標準真值\(F_{標}\)；

③ 取下所有砝碼，力值歸零，同一載荷重復加載，一共測 3 組數據。

4. 正向全部點位測完，做回程卸載：滿載 100% 開始，逐級卸掉砝碼，按 80%、60%、40%、20% 依次回落，每個卸載點記錄讀數。

5. 全部數據記錄完畢，取下砝碼與吊架。

三、方法二：標準測力環 / 標準力傳感器壓縮校準（5kN 以上雙柱落地機通用）

下壓壓縮受力，適配絕大多數金屬、厚材料拉力機。

1. 將標準傳感器 /      測力環平穩居中放置在下工作臺中心；上壓頭對準標準件中心點，嚴格同軸，禁止偏心受壓。

2. 設置加載速度，和日常做實驗的速度保持一致（金屬常用 2mm/min，塑料 5mm/min），勻速下壓。

3. 橫梁下行加載至第一個目標載荷，穩定 3~5s，記錄\(F_{示}\)、\(F_{標}\)；卸載歸零，重復該載荷 3 次。

4. 依次完成全部點位正向 3 次重復測試。

5. 正向全部結束，控制橫梁勻速回程向上卸載，按 100%、80%、60%、40%、20% 逐點記錄卸載力值。

6. 抬起橫梁，取出標準件。

四、方法三：高低溫拉力機力值校準專屬步驟

常溫校準不能替代高低溫，溫度會造成傳感器溫漂、工裝形變。

1. 準備耐高低溫標準力傳感器 + 低熱膨脹加長連接桿，將標準件放入高低溫箱內部受力位置，完成對中；耐溫屏蔽線引出箱體。

2. 關閉箱門密封，設置第 1 個溫度（常溫 25℃），保溫 40min；箱內溫度均勻后，箱外控制系統空載力值清零。

3. 按照常規載荷點，箱內加載完成正向、回程全點位測試。

4. 更改溫控至日常最高使用溫度，保溫≥40min，再次清零，完整復測所有載荷點。

5. 更改溫控至日常低使用溫度，保溫≥40min，清零復測全套點位。

6. 全部溫區測試完成，溫箱恢復室溫，靜置 15min，空載查看零點偏移量并記錄。

7. 零點偏移過大，需錄入多段溫度補償參數。

五、統一誤差計算與合格判定

計算公式

1. 示值相對誤差：\(E=\dfrac{F_{示}-F_{標}}{F_{標}}×100\%\)

2. 重復性誤差：同一載荷 3 次加載，（最大值 - 最小值）÷ 標準力 ×100%

3. 回程誤差：同一載荷，加載讀數與卸載讀數差值 ÷ 標準力 ×100%

門檻合格

• 0.5 級：三項誤差全部≤±0.5%

• 1 級：三項誤差全部≤±1.0%

六、誤差超標調試與復測步驟

1. 全量程整體偏大      / 偏小（線性偏差）

進入試驗機標定界面，修改傳感器靈敏度系數，整體修正；參數調整完成后，所有載荷點從頭到尾完整重測一遍，合格才算校準完成。

2. 回程誤差偏大

清潔絲杠、導軌，加注專用潤滑脂；軟件開啟伺服回程間隙補償；微調絲杠螺母預緊，消除機械間隙，復測。

3. 重復性差、讀數跳動

檢查加載偏心、標準件擺放傾斜；排查機械卡頓；設備增加減震墊；降低加載速度重新測試。

4. 低溫 / 高溫不合格，常溫正常

更換寬溫溫補傳感器；軟件錄入分段溫度補償；高溫工況重新對中，使用低膨脹連桿，溫度下再次校準。

5. 僅小載荷（20%      FS 以內）不合格

重置多點零點；對低載荷分段標定；長期測小力建議更換更小量程傳感器。

七、校準收尾、設備復原與資料歸檔

1. 所有測試完成，拆除標準器具、吊架、加長連桿；把拉伸 / 彎曲夾具裝回原位。

2. 橫梁回歸安全零點，空載往復運行 3~5 次，確認力值歸零正常、運行無異常。

3. 整理所有原始記錄：

① 校準依據 JJG 475，標準器編號、有效期；

② 環境溫度、各溫度段、所有點位正向 3 次、卸載原始數據；

③ 示值、重復性、回程誤差全部計算結果；

④ 對中檢查、校準人、日期簽字。

4. 第三方機構出具      CNAS 校準證書；企業自留紙質 + 電子臺賬，用于內審、客戶審核。

八、全程硬性操作禁忌

1. 禁止帶著各類夾具校準，摩擦帶來假載荷；

2. 加載必須對中，偏心一定會造成力值偏小、重復性差；

3. 校準速度盡量匹配實際試驗速度，高速校準會產生動態誤差；

4. 砝碼校準嚴禁蹭機架，晃動會導致讀數不穩；

5. 高低溫必須在對應溫度保溫后清零校準，不可用常溫數據替代。