拉力試驗(yàn)機(jī)作為材料力學(xué)性能測(cè)試的核心設(shè)備,其測(cè)量精度直接影響測(cè)試數(shù)據(jù)的可靠性。在長(zhǎng)期使用中,傳感器失靈與數(shù)據(jù)漂移是兩類高發(fā)故障,若不及時(shí)排查解決,可能導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果失真,甚至影響產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)估。掌握科學(xué)的故障診斷方法,能快速定位問(wèn)題根源,保障設(shè)備持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。?
傳感器失靈的表現(xiàn)形式多樣,包括無(wú)信號(hào)輸出、測(cè)量值恒定不變或跳變異常等,需從硬件連接與傳感器本身兩方面排查。首先檢查信號(hào)線纜是否存在破損或接觸不良:拉力傳感器的信號(hào)線多為四芯屏蔽線,若屏蔽層斷裂或接頭松動(dòng),會(huì)導(dǎo)致信號(hào)傳輸中斷。可通過(guò)萬(wàn)用表測(cè)量線纜導(dǎo)通性,確保電源線(通常為紅、黑兩線)與信號(hào)線(綠、白兩線)無(wú)短路,絕緣電阻應(yīng)大于500MΩ。若線纜正常,需進(jìn)一步驗(yàn)證傳感器是否損壞:將標(biāo)準(zhǔn)重量(如已知質(zhì)量的砝碼)懸掛于傳感器掛鉤,若顯示值與實(shí)際重量偏差超過(guò)±2%FS,可能是應(yīng)變片老化或內(nèi)部橋路損壞。對(duì)于粘貼式應(yīng)變片傳感器,環(huán)境濕度超標(biāo)(超過(guò)60%RH)易導(dǎo)致應(yīng)變片受潮短路,此時(shí)需拆開(kāi)傳感器外殼,用C?H?OH清潔應(yīng)變片表面,再通過(guò)烘干處理(50℃恒溫2小時(shí))恢復(fù)性能;若為內(nèi)置芯片式傳感器,芯片燒毀則需整體更換,并重新進(jìn)行量程校準(zhǔn)。?
數(shù)據(jù)漂移表現(xiàn)為測(cè)量值在無(wú)載荷狀態(tài)下緩慢變化,或測(cè)試過(guò)程中出現(xiàn)無(wú)規(guī)律波動(dòng),主要與環(huán)境干擾、校準(zhǔn)失效及機(jī)械部件磨損相關(guān)。環(huán)境因素中,溫度變化是常見(jiàn)誘因:拉力試驗(yàn)機(jī)的工作環(huán)境溫度應(yīng)控制在20±5℃,若溫度波動(dòng)超過(guò)±2℃/h,傳感器的零點(diǎn)漂移會(huì)顯著增加。可通過(guò)安裝恒溫裝置或在設(shè)備周圍加裝隔熱層減少溫度影響,同時(shí)在測(cè)試前讓設(shè)備預(yù)熱30分鐘,使傳感器與環(huán)境溫度達(dá)到平衡。電氣干擾也會(huì)導(dǎo)致漂移,附近大功率設(shè)備(如電焊機(jī)、空壓機(jī))產(chǎn)生的電磁輻射會(huì)干擾傳感器信號(hào),需為試驗(yàn)機(jī)單獨(dú)配置穩(wěn)壓電源,并將傳感器屏蔽線可靠接地(接地電阻≤4Ω)。?

機(jī)械結(jié)構(gòu)異常同樣可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)漂移。傳動(dòng)系統(tǒng)中的絲杠與導(dǎo)軌若存在卡滯或間隙過(guò)大,會(huì)使加載力不均勻,表現(xiàn)為數(shù)據(jù)波動(dòng)。可檢查絲杠潤(rùn)滑情況,添加專用潤(rùn)滑脂減少摩擦阻力;若發(fā)現(xiàn)導(dǎo)軌磨損,需調(diào)整滑塊間隙至0.01-0.03mm,確保運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。此外,夾具安裝不當(dāng)也會(huì)引發(fā)側(cè)向力,導(dǎo)致傳感器受力偏心,測(cè)量值出現(xiàn)漂移。安裝夾具時(shí)需保證上下夾頭中心線同軸度誤差≤0.1mm/m,必要時(shí)通過(guò)百分表校正,避免偏載影響。?
系統(tǒng)校準(zhǔn)失效是數(shù)據(jù)漂移的隱性原因,尤其在設(shè)備長(zhǎng)期使用后,傳感器的輸出特性可能發(fā)生偏移。建議每3個(gè)月進(jìn)行一次零點(diǎn)校準(zhǔn):在無(wú)載荷狀態(tài)下,通過(guò)設(shè)備校準(zhǔn)菜單執(zhí)行“零點(diǎn)清除”操作,確保空載時(shí)顯示值≤±0.1%FS。量程校準(zhǔn)則需使用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀,在50%FS與100%FS兩個(gè)點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證,若偏差超過(guò)允許范圍,需重新設(shè)定校準(zhǔn)參數(shù)。對(duì)于帶自動(dòng)校準(zhǔn)功能的智能試驗(yàn)機(jī),可通過(guò)軟件導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)值修正曲線;手動(dòng)校準(zhǔn)設(shè)備則需調(diào)整放大器的增益旋鈕,逐步逼近標(biāo)準(zhǔn)值。?
日常維護(hù)中,定期清潔傳感器應(yīng)變區(qū)域(每月一次)、避免超載使用(最大載荷不超過(guò)量程的80%),能有效降低故障發(fā)生率。建立設(shè)備運(yùn)行臺(tái)賬,記錄每次故障發(fā)生的時(shí)間、環(huán)境參數(shù)及處理方法,可為后續(xù)故障診斷提供參考依據(jù)。通過(guò)系統(tǒng)性排查與預(yù)防性維護(hù)相結(jié)合,既能快速解決傳感器失靈與數(shù)據(jù)漂移問(wèn)題,也能延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,確保測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性。