一、引言
紙箱耐破度試驗(yàn)機(jī)PY-H601系列微電腦耐破強(qiáng)度測(cè)定儀,它用于測(cè)定各種紙板及單層和多層瓦楞紙板,也可用于絲綢、棉布等非紙質(zhì)材料的耐破強(qiáng)度試驗(yàn)。準(zhǔn)確的計(jì)量校準(zhǔn)是確保試驗(yàn)機(jī)測(cè)試數(shù)據(jù)可靠的關(guān)鍵,直接關(guān)系到紙箱生產(chǎn)、包裝行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量把控。本規(guī)范依據(jù)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(如GB/T 1539《紙板耐破度的測(cè)定》等)制定,適用于各類(lèi)采用液壓、氣壓原理對(duì)試樣施加均勻壓力直至破裂,以測(cè)量其耐破強(qiáng)度的試驗(yàn)機(jī)。
二、校準(zhǔn)前準(zhǔn)備
(一)設(shè)備檢查
1. 外觀(guān)完整性:檢查試驗(yàn)機(jī)外殼是否有破損、變形,控制面板顯示是否清晰完整,各按鍵、旋鈕操作是否靈活。設(shè)備標(biāo)識(shí)(型號(hào)、制造商、出廠(chǎng)編號(hào)等)應(yīng)清晰可辨。
2. 關(guān)鍵部件狀況:查看加壓裝置(如液壓泵、氣缸)有無(wú)泄漏,管路連接是否牢固;檢查夾持裝置,確保上下夾盤(pán)能緊密且均勻地夾持試樣,夾盤(pán)表面無(wú)磨損、劃傷;檢查壓力傳感器外觀(guān),無(wú)明顯損壞或變形跡象。
3. 運(yùn)行狀況檢查:接通電源,開(kāi)啟試驗(yàn)機(jī),進(jìn)行空載運(yùn)行測(cè)試。觀(guān)察設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中有無(wú)異常噪音、卡頓,壓力上升與下降是否平穩(wěn),控制系統(tǒng)能否正常響應(yīng)操作指令。
(二)標(biāo)準(zhǔn)器具準(zhǔn)備
1. 標(biāo)準(zhǔn)壓力源:選用精度等級(jí)不低于0.1%的活塞式壓力計(jì)或其他符合計(jì)量溯源要求的標(biāo)準(zhǔn)壓力源,其壓力范圍應(yīng)覆蓋試驗(yàn)機(jī)的測(cè)量范圍。例如,若試驗(yàn)機(jī)測(cè)量范圍為0 - 6MPa,標(biāo)準(zhǔn)壓力源應(yīng)能準(zhǔn)確輸出該區(qū)間內(nèi)的壓力值。
2. 標(biāo)準(zhǔn)樣片:準(zhǔn)備已知耐破強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)紙板樣片,其材質(zhì)、結(jié)構(gòu)與實(shí)際測(cè)試的紙箱材料相似,且證書(shū)中明確耐破強(qiáng)度值及不確定度。標(biāo)準(zhǔn)樣片應(yīng)在有效期內(nèi),且保存條件符合要求,防止受潮、變形等影響其性能。
(三)環(huán)境條件控制
校準(zhǔn)工作應(yīng)在溫度(23 ± 5)℃,相對(duì)濕度(50 ± 10)%RH的環(huán)境下進(jìn)行。避免校準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)有強(qiáng)電磁干擾、振動(dòng)源及氣流沖擊,確保設(shè)備及標(biāo)準(zhǔn)器具處于穩(wěn)定的環(huán)境中,以減少環(huán)境因素對(duì)校準(zhǔn)結(jié)果的影響。
三、校準(zhǔn)流程
(一)壓力傳感器校準(zhǔn)
1. 連接標(biāo)準(zhǔn)壓力源:將標(biāo)準(zhǔn)壓力源通過(guò)專(zhuān)用管路與試驗(yàn)機(jī)的壓力傳感器連接,確保連接緊密,無(wú)泄漏。在連接過(guò)程中,應(yīng)關(guān)閉試驗(yàn)機(jī)的壓力輸出及標(biāo)準(zhǔn)壓力源的截止閥。
2. 零點(diǎn)校準(zhǔn):開(kāi)啟標(biāo)準(zhǔn)壓力源,緩慢調(diào)節(jié)壓力至零,觀(guān)察試驗(yàn)機(jī)顯示屏上的壓力顯示值。若顯示值不為零,通過(guò)試驗(yàn)機(jī)的校準(zhǔn)界面或調(diào)節(jié)旋鈕,將壓力值調(diào)零。重復(fù)操作3次,每次調(diào)零后觀(guān)察顯示值的穩(wěn)定性,確保零點(diǎn)偏差在允許范圍內(nèi)(一般為滿(mǎn)量程的±0.1%)。
3. 多點(diǎn)校準(zhǔn):選取至少5個(gè)均勻分布在試驗(yàn)機(jī)測(cè)量范圍內(nèi)的校準(zhǔn)點(diǎn),如0MPa、1MPa、2MPa、4MPa、6MPa(以0 - 6MPa量程為例)。從零點(diǎn)開(kāi)始,依次調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)壓力源輸出至各校準(zhǔn)點(diǎn)壓力值,待壓力穩(wěn)定后(一般穩(wěn)定時(shí)間不少于30s),讀取試驗(yàn)機(jī)顯示屏上對(duì)應(yīng)的壓力顯示值并記錄。每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)重復(fù)測(cè)量3次,計(jì)算平均值。例如,在1MPa校準(zhǔn)點(diǎn),三次測(cè)量值分別為0.998MPa、1.001MPa、1.000MPa,則平均值為(0.998 + 1.001 + 1.000)/3 = 0.9997MPa。
4. 計(jì)算誤差:根據(jù)各校準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)壓力值與試驗(yàn)機(jī)測(cè)量平均值,計(jì)算壓力測(cè)量誤差。計(jì)算公式為:誤差 = (測(cè)量平均值 - 標(biāo)準(zhǔn)壓力值)/ 標(biāo)準(zhǔn)壓力值 × 100%。例如,1MPa校準(zhǔn)點(diǎn)的誤差為(0.9997 - 1)/1 × 100% = -0.03%。各校準(zhǔn)點(diǎn)的誤差應(yīng)不超過(guò)試驗(yàn)機(jī)允許的最大允許誤差(一般為滿(mǎn)量程的±1%)。
5. 繪制校準(zhǔn)曲線(xiàn):以標(biāo)準(zhǔn)壓力值為橫坐標(biāo),測(cè)量平均值為縱坐標(biāo),繪制壓力傳感器的校準(zhǔn)曲線(xiàn)。該校準(zhǔn)曲線(xiàn)可用于后續(xù)對(duì)試驗(yàn)機(jī)測(cè)量數(shù)據(jù)的修正。若校準(zhǔn)曲線(xiàn)呈現(xiàn)明顯非線(xiàn)性或誤差超出范圍,應(yīng)檢查壓力傳感器是否損壞或需進(jìn)一步調(diào)整、維修。
(二)夾持力校準(zhǔn)(如有必要)
1. 測(cè)量工具選擇:使用精度合適的力傳感器(如量程為0 - 10kN,精度為0.1%FS),配合相應(yīng)的工裝夾具,模擬紙箱試樣被夾持的狀態(tài)。
2. 測(cè)量夾持力:將力傳感器放置在試驗(yàn)機(jī)的上下夾盤(pán)之間,按照正常測(cè)試操作,啟動(dòng)夾持裝置,使夾盤(pán)對(duì)力傳感器施加夾持力。讀取力傳感器顯示的夾持力值,記錄為測(cè)量值。在不同位置(如夾盤(pán)中心、邊緣等)重復(fù)測(cè)量5次,取平均值作為該試驗(yàn)機(jī)的夾持力測(cè)量值。例如,5次測(cè)量值分別為8.02kN、8.05kN、8.01kN、8.03kN、8.04kN,則平均值為(8.02 + 8.05 + 8.01 + 8.03 + 8.04)/5 = 8.03kN。
3. 對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)值:查閱試驗(yàn)機(jī)的技術(shù)說(shuō)明書(shū),獲取其規(guī)定的夾持力標(biāo)準(zhǔn)值范圍。將測(cè)量平均值與標(biāo)準(zhǔn)值范圍進(jìn)行對(duì)比,若測(cè)量值不在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),可通過(guò)調(diào)整夾持裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)(如調(diào)節(jié)螺栓、彈簧預(yù)緊力等)或控制系統(tǒng)參數(shù)(若具備相關(guān)調(diào)節(jié)功能),使夾持力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。調(diào)整后需再次進(jìn)行測(cè)量驗(yàn)證,直至滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)。
(三)耐破強(qiáng)度測(cè)量校準(zhǔn)
1. 安裝標(biāo)準(zhǔn)樣片:選取一片已知耐破強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)紙板樣片,將其平整放置在試驗(yàn)機(jī)的下夾盤(pán)上,確保樣片中心與夾盤(pán)中心對(duì)齊。啟動(dòng)夾持裝置,使上下夾盤(pán)緊密夾持樣片,注意避免樣片在夾持過(guò)程中發(fā)生位移、褶皺。
2. 進(jìn)行測(cè)試:按照試驗(yàn)機(jī)的正常操作流程,啟動(dòng)加壓裝置,緩慢對(duì)樣片施加壓力,直至樣片破裂。記錄試驗(yàn)機(jī)顯示屏上顯示的耐破強(qiáng)度值,記為測(cè)量值。重復(fù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)樣片3次,取平均值作為該標(biāo)準(zhǔn)樣片的耐破強(qiáng)度測(cè)量平均值。例如,三次測(cè)量值分別為3.52MPa、3.50MPa、3.53MPa,則平均值為(3.52 + 3.50 + 3.53)/3 = 3.517MPa。
3. 計(jì)算偏差:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣片證書(shū)上標(biāo)注的耐破強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與測(cè)量平均值,計(jì)算耐破強(qiáng)度測(cè)量偏差。計(jì)算公式為:偏差 = (測(cè)量平均值 - 標(biāo)準(zhǔn)值)/ 標(biāo)準(zhǔn)值 × 100%。例如,標(biāo)準(zhǔn)樣片耐破強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為3.50MPa,則偏差為(3.517 - 3.50)/3.50 × 100% = 0.49%。耐破強(qiáng)度測(cè)量偏差應(yīng)不超過(guò)試驗(yàn)機(jī)規(guī)定的最大允許誤差(一般為±3%)。若偏差超出范圍,需檢查壓力傳感器校準(zhǔn)是否準(zhǔn)確、加壓裝置運(yùn)行是否正常、夾持裝置是否對(duì)樣片造成額外損傷等,排查問(wèn)題并解決后重新進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)試。
四、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)處理與報(bào)告
(一)數(shù)據(jù)記錄
在校準(zhǔn)過(guò)程中,應(yīng)詳細(xì)記錄所有測(cè)量數(shù)據(jù),記錄格式需規(guī)范、清晰,便于后續(xù)查閱與分析。具體記錄內(nèi)容需按校準(zhǔn)項(xiàng)目分類(lèi),主要包括以下三類(lèi)核心數(shù)據(jù):
1. 壓力傳感器校準(zhǔn)數(shù)據(jù):需記錄各校準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)壓力值、三次測(cè)量的單獨(dú)數(shù)值、計(jì)算得出的平均值以及對(duì)應(yīng)的誤差。以0MPa和1MPa校準(zhǔn)點(diǎn)為例,0MPa校準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)值為0MPa,三次測(cè)量值均為0.000MPa,平均值為0.000MPa,誤差為0%;1MPa校準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)值為1MPa,三次測(cè)量值分別為0.998MPa、1.001MPa、1.000MPa,平均值為0.9997MPa,誤差為-0.03%。
2. 夾持力校準(zhǔn)數(shù)據(jù):需記錄在不同測(cè)量位置(如夾盤(pán)中心、邊緣)的五次測(cè)量值、計(jì)算得出的平均值,以及與試驗(yàn)機(jī)技術(shù)說(shuō)明書(shū)中規(guī)定的夾持力標(biāo)準(zhǔn)值范圍的對(duì)比情況。
3. 耐破強(qiáng)度測(cè)量校準(zhǔn)數(shù)據(jù):需記錄標(biāo)準(zhǔn)樣片的標(biāo)準(zhǔn)耐破強(qiáng)度值、三次測(cè)試的單獨(dú)測(cè)量值、計(jì)算得出的平均值以及對(duì)應(yīng)的偏差。例如標(biāo)準(zhǔn)樣片1的標(biāo)準(zhǔn)值為3.50MPa,三次測(cè)量值分別為3.52MPa、3.50MPa、3.53MPa,平均值為3.517MPa,偏差為0.49%。
(二)校準(zhǔn)證書(shū)出具
校準(zhǔn)工作完成后,應(yīng)及時(shí)出具校準(zhǔn)證書(shū)。校準(zhǔn)證書(shū)應(yīng)至少包含以下信息:試驗(yàn)機(jī)名稱(chēng)、型號(hào)、出廠(chǎng)編號(hào);校準(zhǔn)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范;校準(zhǔn)環(huán)境條件;校準(zhǔn)日期;校準(zhǔn)人員及核驗(yàn)人員簽名;各校準(zhǔn)項(xiàng)目的校準(zhǔn)結(jié)果(包括測(cè)量值、誤差/偏差、是否符合要求等);校準(zhǔn)曲線(xiàn)(若有);下次校準(zhǔn)建議日期等。校準(zhǔn)證書(shū)格式應(yīng)符合相關(guān)計(jì)量管理要求,內(nèi)容準(zhǔn)確、完整,作為證明試驗(yàn)機(jī)計(jì)量性能的重要文件。
(三)數(shù)據(jù)存檔
將校準(zhǔn)過(guò)程中產(chǎn)生的原始記錄、校準(zhǔn)證書(shū)等相關(guān)文件進(jìn)行存檔保存,保存期限一般不少于該試驗(yàn)機(jī)使用壽命或相關(guān)法規(guī)規(guī)定的年限。存檔數(shù)據(jù)可用于追溯試驗(yàn)機(jī)的校準(zhǔn)歷史,分析設(shè)備性能變化趨勢(shì),為后續(xù)設(shè)備維護(hù)、更新提供依據(jù)。
五、校準(zhǔn)周期與后續(xù)維護(hù)
(一)校準(zhǔn)周期確定
紙箱耐破度試驗(yàn)機(jī)的校準(zhǔn)周期一般為一年。但在實(shí)際使用過(guò)程中,若出現(xiàn)以下情況,應(yīng)縮短校準(zhǔn)周期或及時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn):試驗(yàn)機(jī)經(jīng)過(guò)大修、搬遷;測(cè)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常波動(dòng)或偏差增大;使用頻率大幅增加;對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性有更高要求等。例如,若試驗(yàn)機(jī)在使用過(guò)程中頻繁出現(xiàn)耐破強(qiáng)度測(cè)量值比實(shí)際值偏低或偏高的情況,應(yīng)立即停止使用,重新進(jìn)行校準(zhǔn),排查問(wèn)題原因。
(二)日常維護(hù)
1. 清潔保養(yǎng):每次使用后,應(yīng)及時(shí)清理試驗(yàn)機(jī)的夾盤(pán)、壓力傳感器及機(jī)身表面的紙屑、灰塵、油污等雜質(zhì)。使用干凈的濕布擦拭設(shè)備,避免使用有機(jī)溶劑,防止損壞設(shè)備表面涂層。定期(每周至少一次)對(duì)設(shè)備內(nèi)部的加壓裝置、管路等進(jìn)行清潔,防止雜質(zhì)堵塞影響設(shè)備性能。
2. 檢查關(guān)鍵部件:每天開(kāi)機(jī)前,檢查夾持裝置的夾盤(pán)是否有磨損、變形,夾盤(pán)的閉合是否緊密均勻;檢查壓力傳感器的連接是否松動(dòng),外觀(guān)有無(wú)損壞;檢查加壓裝置的液壓油(或氣壓)是否充足,管路有無(wú)泄漏。若發(fā)現(xiàn)部件異常,應(yīng)及時(shí)維修或更換。
3. 功能檢查:定期(每月至少一次)進(jìn)行試驗(yàn)機(jī)的功能測(cè)試,使用標(biāo)準(zhǔn)樣片或已知耐破強(qiáng)度的試樣進(jìn)行測(cè)試,對(duì)比測(cè)試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值,檢查試驗(yàn)機(jī)的測(cè)量準(zhǔn)確性是否在允許范圍內(nèi)。同時(shí),檢查設(shè)備的控制系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)等功能是否正常,確保設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。
六、附則
本計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范旨在為紙箱耐破度試驗(yàn)機(jī)的校準(zhǔn)提供統(tǒng)一、規(guī)范的操作流程與標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際校準(zhǔn)過(guò)程中,操作人員應(yīng)嚴(yán)格遵守本規(guī)范要求,確保校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。若在執(zhí)行過(guò)程中遇到特殊情況或?qū)σ?guī)范內(nèi)容有疑問(wèn),應(yīng)及時(shí)與設(shè)備制造商或?qū)I(yè)計(jì)量機(jī)構(gòu)溝通,尋求技術(shù)支持與指導(dǎo)。
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