JB/T4278.1—××××PAGE10擺錘動態(tài)撕裂沖擊試驗機校準規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于擺錘動態(tài)撕裂沖擊試驗機（以下簡稱沖擊試驗機）的校準。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件：GB/T5482-2023金屬材料動態(tài)撕裂試驗方法TB/T2985-2000金屬材料的動態(tài)撕裂試驗方法JJG145-2008擺錘式?jīng)_擊試驗機ASTME604-18金屬材料動態(tài)撕裂試驗的標準試驗方法（StandardTestMethodforDynamicTearTestingofMetallicMaterials）凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。3術(shù)語和定義3.1術(shù)語3.1.1打擊中心擺錘沖擊試樣時，使擺軸對擺錘的水平?jīng)_擊反力為零時，打擊點在錘刃上的位置。3.1.2打擊點將厚度為標準厚度一半（即8mm或12.5mm或16mm或20mm）的試樣或等值量規(guī)放在試樣支座上，擺錘在自由懸掛位置時，沖擊刀刀刃與試樣上水平面相接觸的點。3.1.3沖擊刀刃沖擊試樣時，沖擊刀與試樣相接觸的直線部分。實際接觸試樣的刀刃曲率半徑有12.7mm或38mm。3.1.4支座跨距兩支座圓弧對應(yīng)圓心之間的距離。3.1.5動態(tài)撕裂能（DT能）動態(tài)撕裂沖擊試驗時試樣所吸收的能量，用以表征各特定厚度的金屬材料抵抗動態(tài)撕裂的能力。4概述擺錘動態(tài)撕裂沖擊試驗機是金屬材料動態(tài)撕裂性能測試的常用設(shè)備，一般由基座、支座、擺錘、顯示裝置等部分組成。5計量特性5.1試驗機機架5.1.1擺錘自由懸掛時，沖擊刀刃與試樣側(cè)面的距離應(yīng)小于5mm。5.1.2擺錘兩個側(cè)面與支座之間的間隙應(yīng)不小于51mm。5.1.3沖擊刀中心線的運動平面，應(yīng)通過支座跨距的中點，偏差不應(yīng)超過0.8mm。5.1.4沖擊刀刃應(yīng)垂直于試樣的縱軸，其偏差不大于0.01rad。5.1.5沖擊刀刃與試樣側(cè)面的平行度不得大于0.005rad。5.1.6擺軸軸向間隙應(yīng)不超過0.75mm。5.1.7擺軸軸承處的徑向間隙應(yīng)不超過0.075mm。5.2擺錘5.2.1試驗機勢能因摩擦和空氣阻力造成的損失不應(yīng)超過原勢能的2.0%。5.2.2試驗機擺軸中心至打擊中心的距離應(yīng)與擺軸中心至試樣中心的距離一致，允許偏差為1%。5.2.3擺錘的重量誤差或由下落高度的誤差造成的動態(tài)撕裂功值的誤差應(yīng)不超過1%。5.2.4打擊瞬間擺錘的沖擊速度應(yīng)為4.0m/s～8.5m/s。5.2.5試驗機讀數(shù)盤的分度值應(yīng)符合表1的規(guī)定：表1試驗機讀數(shù)盤單位：J最大沖擊能量值最大分度值指針式數(shù)顯式≤50051＞500～1500101＞1500～3000201＞3000～7500401＞750050~10015.2.6沖擊刀圓弧半徑12.7mm±0.8mm或38mm±0.5mm，沖擊刀夾角30°±1°。5.3支座5.3.1支座的垂直支撐面應(yīng)垂直于水平支撐面，偏差不大于0.025rad。5.3.2支座的垂直支撐面、水平支撐面的左右面應(yīng)在同一平面上，偏差不大于0.13mm。5.3.3支座尺寸支座圓弧半徑和支座跨距應(yīng)符合表2的規(guī)定。表2支座參數(shù)表序號最大沖擊能量值支座圓弧半徑支座跨距1≤300012.7mm±0.8mm165mm±0.8mm2＞300035mm±0.5mm406mm±1.5mm3500mm±1.5mm4600mm±1.5mm5.4雙擺錘試驗機，兩個擺錘均應(yīng)滿足上述要求。6校準條件6.1環(huán)境條件通常校準的溫度范圍應(yīng)為（10~35）℃，相對濕度不大于80%，試驗周圍無腐蝕性介質(zhì)，附近無影響試驗結(jié)果的振源。6.2測量標準及其他設(shè)備技術(shù)要求 試驗機的測量標準及其他設(shè)備技術(shù)要求見表3。表3測量標準及其他設(shè)備技術(shù)要求序號計量器具計量特性1水平儀0.2級2傾角儀或沖擊試驗機檢定儀（具有角度測量功能）5′3游標卡尺、深度卡尺分度值不低于0.02mm4百分表通用量具5電子秒表或沖擊試驗機檢定儀（具有時間和計數(shù)功能）分度值不大于0.2s6塞尺、半徑樣板或數(shù)顯半徑測量儀、萬能角度尺、直角尺、象限測量儀通用量具7測力傳感器準確度優(yōu)于0.3%8打擊點推力塊180mm×40mm×16mm鋼塊，在180mm長中間加工成深度20mm，夾角30°，尖端R為12.7mm或38mm的V型槽推力塊9矩形截面試樣180mm×40mm×45mm鋼塊460mm×120mm×125mm鋼塊550mm×160mm×165mm鋼塊650mm×200mm×205mm鋼塊10標準試樣型號長度寬度厚度I180±240±116±1II460±5120±125±0.5III550±5160±132±0.5IV650±5200±140±0.5單位：mm；材質(zhì)：鋼塊11影像儀±（5+1L/100）μm12瞬時速度測量儀測量范圍（1~10）m/s，最大允許誤差±0.03m/s7校準項目和校準方法7.1校準項目校準項目見表3。7.2校準方法7.2.1通用技術(shù)要求檢查采用目測和手動方式進行檢查。7.2.2沖擊刀與試樣間隙在擺錘自由懸掛時，將40mm×45mm（或120mm×125mm或160mm×165mm或200mm×205mm）的矩形試樣，分別以40mm（或120mm、160mm、200mm）和45mm（或125mm、165mm、205mm）截面尺寸方向放在支座上，檢查沖擊刀刃與試樣間隙。7.2.3擺錘兩個側(cè)面與支座之間的間隙采用深度卡尺進行直接測量。7.2.4沖擊刀的中心與支座跨距的中心差將標準試樣缺口背面粘貼復寫紙，將試樣在支座之間對正后，由擺錘沖擊刀刃輕擊標準試樣，用游標卡尺測量試樣上沖擊刀痕跡中心線與缺口頂端之間的距離。7.2.5沖擊刀刃與試樣縱軸的垂直度將標準試樣缺口背面粘貼復寫紙，將試樣在支座之間對正后，由擺錘沖擊刀刃輕擊標準試樣，用影像儀測量標準試樣上沖擊刀痕跡中心線與試樣縱軸的夾角。7.2.6沖擊刀刃與試樣側(cè)面的平行度采用標準試樣與沖擊刀刃接觸，通過直角尺、塞尺、象限測量儀等校準。7.2.7支座的垂直支撐面與水平支撐面的垂直度采用直角尺、塞尺、象限測量儀等校準。7.2.8支座的垂直支撐面、水平支撐面的的左右面的平行度采用水平儀、塞尺、象限測量儀等進行校準。7.2.9擺軸軸向、徑向間隙的校準將打擊點推力塊置于試樣支座中間，使沖擊刀緊臥其Ｖ型槽口內(nèi)，將裝好百分表的磁性表架置于主機架上適當位置，當百分表垂直對準沖擊刀刃時，用于測量擺軸的軸向間隙；當百分表垂直對準擺軸上方中心處時，測量擺軸的徑向間隙；將測力傳感器對準打擊點推力塊中心，施加相當于擺錘有效重量4%的橫向力，記錄百分表最大示值，作為測量結(jié)果。7.2.10摩擦和空氣阻力損失摩擦和空氣阻力損失為擺錘開始位置時的勢能與擺錘完成一次無試樣時的擺動后的勢能之差。測量完成后，補償摩擦和空氣阻力損失，使擺錘無試樣釋放時指示出零勢能。7.2.11擺軸到打擊中心的距離使用分度值不大于0.2s的電子秒表或其他計時器，將擺錘提起，提起至總角度不大于15°位置釋放，記錄擺錘往返擺動100次的時間t，重復測量3次計算擺動時間平均值t，按下式計算擺軸到打擊中心的距離。l=gtm式中：g—當?shù)刂亓铀俣龋?.81m/s2；tm—擺錘往返一次的時間，s。7.2.12勢能在某一個最能與測力傳感器起作用的一點上將擺錘支在水平位置（離靜止位置90°±1°），測出擺錘質(zhì)量，操作時務(wù)必使承載支撐和稱重支撐處的摩擦力減至最小，測定力臂長度（即擺軸中心與通過支撐點的垂直線之間的水平距離），按照下式進行勢能計算。E=F×L(1?cos式中：E—勢能，J；F—測出的擺錘重量，N；L—力臂長度，m；β—擺錘從自由懸掛狀態(tài)的靜止位置向上回轉(zhuǎn)所轉(zhuǎn)動的角度。如果擺軸中心與擺錘重力中心之間的距離已知且誤差在0.1%之內(nèi)時，可以使用一種代用方法。在與重力中心成一條線的某一點上水平地支起擺錘，測定擺錘的重量（允許偏差0.4%），此時，任一點的勢能即等于重量乘以擺錘的重力中心從靜止位置抬起的高度。7.2.13動態(tài)撕裂能示值誤差的校準同樣用傾角儀或沖擊試驗機檢定儀（具有角度測量功能）測量擺錘不同位置的仰角，進行指示能量與動態(tài)撕裂能示值誤差的校準。校準范圍選擇試驗機度盤標稱能量的10%~80%，不少于5點，抬起擺錘使指針分別指示要求校準的各分度標記，然后測量升角α，按下式計算動態(tài)撕裂能。DT=F×L(cos?DT=D式中：DT—升角為α時實際動態(tài)撕裂能，J；?DTDTsEN7.2.14擺錘的沖擊速度①考慮摩擦和空氣阻力損失時，采用瞬時速度測量儀測量打擊瞬間擺錘的沖擊速度。②不考慮摩擦時，打擊瞬間擺錘的沖擊速度θ按下式計算：θ=2g?式中：?—7.2.15沖擊刀刃、支座尺寸采用游標卡尺、萬能角度尺、半徑樣板或數(shù)顯半徑測量儀等校準。7.2.16雙擺錘試驗機校準方法與單擺錘試驗機相同。8校準結(jié)果表達校準原始記錄參考格式見附錄A，校準證書參考格式見附錄B。校準結(jié)果應(yīng)在校準證書上反映。校準證書應(yīng)至少包括以下信息：a)標題：“校準證書”；b)實驗室名稱和地址；c)進行校準的地點（如與實驗室的地址不同）；d)證書的唯一性標識，每頁及總頁數(shù)的標識；e)客戶的名稱和地址；f)被校對象的描述和明確標識；g)進行校準的日期，如果與校準結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)說明被校對象的接收日期；h)校準所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標識，包括名稱及代號；i)本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明；j)校準環(huán)境的描述；k)校準結(jié)果及測量不確定度的說明；l)對校準規(guī)范的偏離的說明；m)n)校準結(jié)果僅對被校對象有效的聲明；o)未經(jīng)實驗室書面批準，不得部分復制證書的聲明。9復校時間間隔建議復校時間間隔為1年。沖擊試驗機使用頻繁時應(yīng)適當縮短周期，在使用過程中沖擊試驗機經(jīng)過修理、更換重要部件的應(yīng)重新校準。

附錄A校準原始記錄參考格式原始記錄編號證書編號送校單位校準依據(jù)被校設(shè)備信息器具名稱出廠編號型號/規(guī)格設(shè)備編號制造廠家校準地點環(huán)境條件℃%RH測量標準信息名稱型號編號測量范圍測量不確定度/準確度等級/最大允許誤差證書編號有效期至校準結(jié)果附錄B校準證書內(nèi)頁參考格式校準證書編號：××××校準結(jié)果校準項目測量值擴展不確定度U（k=2）

附錄C沖擊試驗機沖擊刀圓弧半徑示值誤差測量不確定度評定示例C.1概述本附錄以沖擊試驗機沖擊刀圓弧半徑示值誤差為示例，對其進行測量不確定度評定。其他校準項目可參照本附錄作類似評定。C.1.1測量依據(jù)依據(jù)擺錘動態(tài)撕裂沖擊試驗機校準規(guī)范。C.1.2被測對象選用圓弧半徑為38mm±0.5mm的沖擊刀作為被測對象。C.1.3測量方法及主要設(shè)備使用游標卡尺，測量范圍（0~150）mm，最大允許誤差±0.03mm。用游標卡尺測量沖擊試驗機沖擊刀圓弧半徑，對選定的沖擊刀圓弧半徑重復測量10次。C.2測量模型及不確定度來源分析C.2.1測量模型被校沖擊試驗機沖擊刀圓弧半徑示值誤差的測量模型為：?r=r?式中：?r——沖擊刀圓弧半徑示值誤差，mm；r——沖擊刀圓弧半徑標稱值，mm；r——沖擊刀圓弧半徑測量值，mm。C.2.2測量結(jié)果不確定度的主要來源分析沖擊試驗機沖擊刀圓弧半徑示值誤差測量結(jié)果不確定度的主要來源：（1）測量重復性引入的標準不確定度u1；（2）標準器分辨力引入的標準不確定度u2；（3）標準器引入的標準不確定度u3C.3沖擊刀圓弧半徑示值誤差測量不確定度的評定C.3.1測量重復性引入的標準不確定分量u1通過連續(xù)測量得出測量數(shù)列，對沖擊刀圓弧半徑重復測量10次，然后計算半徑，結(jié)果見表C.1，由貝塞爾式計算其標準偏差s，屬A類不確定度分量。表C.1測量結(jié)果校準點/mm測量結(jié)果/mm12345678910平均值/mm3838.1638.1838.2038.2238.1838.2438.2838.3038.2838.3238.24由測量數(shù)據(jù)計算得到其標準偏差： 實際測量以3次測量值作為測量結(jié)果，則重復性引入的標準不確定度分量：uC.3.2標準器分辨力引入的標準不確定度分量u數(shù)顯卡尺的分辨力為0.01mm，服從均勻分布，取，則分辨力引入的標準不確定度分量：uC.3.3標準器引入的標準不確定度分量u數(shù)顯卡尺的最大允許誤差為±0.03mm