校準(zhǔn)耐劃痕針測試儀的載荷系統(tǒng),核心目標(biāo)是確保設(shè)定載荷與實際施加在樣品表面的載荷一致,避免因載荷偏差導(dǎo)致劃痕深度、臨界載荷等關(guān)鍵測試結(jié)果失真。校準(zhǔn)需遵循ISO 7500-1(金屬材料 靜態(tài)單軸拉伸試驗用試驗機的校準(zhǔn)) 或設(shè)備廠商指定標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合 “設(shè)備自檢 + 標(biāo)準(zhǔn)砝碼驗證" 的方式執(zhí)行,具體步驟如下:
載荷傳感器對溫濕度、振動敏感,需先滿足以下環(huán)境要求,否則校準(zhǔn)數(shù)據(jù)無效:
溫度:23±2℃(符合 ISO 3290 實驗室標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境);
濕度:40%-60% RH(避免高濕導(dǎo)致傳感器受潮,低濕產(chǎn)生靜電);
振動:設(shè)備附近無明顯振動源(如機床、空壓機),必要時置于防震臺(大理石材質(zhì)優(yōu)先);
清潔度:校準(zhǔn)區(qū)域無灰塵、油污,避免砝碼或傳感器表面污染影響精度。
清潔與復(fù)位:用無塵布蘸無水乙醇擦拭載荷傳感器探頭(避免劃傷)、砝碼掛鉤,確保無油污 / 灰塵;將設(shè)備恢復(fù)至 “初始狀態(tài)"(劃針抬起,樣品臺歸零);
垂直度校準(zhǔn):用水平儀檢查樣品臺是否水平(平面度偏差≤0.05mm),再檢查劃針 / 載荷傳感器是否與樣品臺垂直(同軸度偏差≤0.5°)—— 若傾斜,需通過設(shè)備地腳螺絲或傳感器固定支架調(diào)整,避免加載時載荷分解為 “垂直 + 水平分力",導(dǎo)致校準(zhǔn)偏差;
功能自檢:啟動設(shè)備,進(jìn)入 “空載自檢" 模式,觀察載荷顯示值是否為 0(允許 ±0.01N 偏差)—— 若顯示非零,執(zhí)行 “零點校準(zhǔn)"(設(shè)備自帶功能),消除零點漂移。
載荷系統(tǒng)校準(zhǔn)需覆蓋設(shè)備常用載荷區(qū)間(而非僅校準(zhǔn)單個點),且需包含 “加載" 和 “卸載" 雙向驗證,避免回程誤差(如傳感器滯后導(dǎo)致加載與卸載時同一砝碼顯示值不同)。以 “0-100N 載荷系統(tǒng)" 為例,具體步驟如下:
登錄設(shè)備管理員賬號(普通用戶無校準(zhǔn)權(quán)限),在操作界面找到 “載荷校準(zhǔn)" 或 “Sensor Calibration" 選項,選擇 “手動砝碼校準(zhǔn)"(部分設(shè)備支持 “自動校準(zhǔn)",需配合廠商專用校準(zhǔn)模塊,此處以通用手動模式為例);
確認(rèn)校準(zhǔn)模式參數(shù):選擇 “雙向校準(zhǔn)"(加載 + 卸載),設(shè)置 “校準(zhǔn)點數(shù)量"(至少 3 個點,建議覆蓋低、中、高量程,如 10N、50N、100N;若常用低載荷,需增加低量程點,如 1N、5N、10N)。
低量程校準(zhǔn)(以 10N 為例):
用鑷子(避免手接觸砝碼,防止汗液污染導(dǎo)致重量變化)將10N M1 級標(biāo)準(zhǔn)砝碼掛在載荷傳感器的專用掛鉤上(確保砝碼垂直懸空,無晃動、無觸碰設(shè)備其他部件);
等待 30 秒(讓載荷傳感器穩(wěn)定,避免動態(tài)波動),記錄設(shè)備界面顯示的 “實際載荷值"(如顯示 9.98N);
點擊界面 “記錄" 按鈕,保存該校準(zhǔn)點數(shù)據(jù);
緩慢取下砝碼,等待載荷顯示回歸 0(允許 ±0.01N 偏差),完成低量程加載校準(zhǔn)。
中、高量程校準(zhǔn)(50N、100N):
完成高量程(100N)加載記錄后,不直接取下砝碼,而是先記錄 “100N 卸載初始值"(仍為 99.90N);
緩慢取下 100N 砝碼,加載 50N 砝碼,等待穩(wěn)定后記錄顯示值(如 49.96N,與加載時的 49.95N 對比,偏差≤0.02N);
繼續(xù)取下 50N 砝碼,加載 10N 砝碼,記錄顯示值(如 9.99N,與加載時的 9.98N 對比,偏差≤0.02N);
取下 10N 砝碼,確認(rèn)載荷顯示回歸 0,完成卸載校準(zhǔn)。
按以下公式計算每個校準(zhǔn)點的 “絕對誤差" 和 “相對誤差":
誤差允許范圍:根據(jù) ISO 7500-1 和設(shè)備精度等級(通常為 0.5 級或 1 級),相對誤差需≤±1%(0.5 級設(shè)備≤±0.5%);若某校準(zhǔn)點誤差超差(如 100N 校準(zhǔn)點相對誤差 - 1.2%),需執(zhí)行 “誤差修正"。
若某校準(zhǔn)點誤差超出允許范圍,需通過設(shè)備軟件或硬件調(diào)整(優(yōu)先軟件修正,避免硬件拆解):
在 “載荷校準(zhǔn)" 界面找到 “誤差修正" 或 “Calibration Factor" 選項,系統(tǒng)會自動根據(jù)已記錄的 “標(biāo)準(zhǔn)砝碼值" 和 “設(shè)備顯示值" 計算 “修正系數(shù)"(如 100N 校準(zhǔn)點,標(biāo)準(zhǔn)值 100N,顯示值 99.90N,修正系數(shù) = 100/99.90≈1.001);
點擊 “應(yīng)用修正",系統(tǒng)會將修正系數(shù)寫入載荷傳感器控制模塊,后續(xù)測試時自動按修正系數(shù)調(diào)整顯示值(如修正后,實際施加 100N 時,設(shè)備顯示 100N 而非 99.90N);
修正后需 “復(fù)校":重新加載該超差校準(zhǔn)點的砝碼(如 100N),確認(rèn)顯示值誤差≤±1%(如顯示 100.05N,相對誤差小于0.05%,符合要求)。
若軟件修正后誤差仍超差(如傳感器老化、零點漂移嚴(yán)重),需聯(lián)系設(shè)備廠商或第三方校準(zhǔn)機構(gòu),進(jìn)行硬件調(diào)整:
檢查載荷傳感器接線是否松動(接觸不良導(dǎo)致信號衰減);
調(diào)整傳感器內(nèi)部 “零點電位器"(消除零點漂移);
若傳感器損壞(如應(yīng)變片斷裂),需更換同型號傳感器后重新校準(zhǔn)。
選擇 “驗證載荷點"(非校準(zhǔn)點,如 20N、60N),加載對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)砝碼,檢查設(shè)備顯示值誤差是否≤±1%(如 20N 砝碼顯示 20.01N,誤差 小于0.05%,合格);
執(zhí)行 “實際樣品測試驗證":用已知抗劃傷性能的標(biāo)準(zhǔn)樣品(如廠商提供的校準(zhǔn)樣塊)進(jìn)行劃痕測試,對比校準(zhǔn)前后的劃痕深度數(shù)據(jù) —— 若校準(zhǔn)后數(shù)據(jù)與 “標(biāo)準(zhǔn)樣塊參考值" 偏差≤5%,說明校準(zhǔn)有效。
校準(zhǔn)報告需包含以下關(guān)鍵信息:
設(shè)備信息:型號、序列號、校準(zhǔn)日期、下次校準(zhǔn)日期(建議 3-6 個月,頻繁使用設(shè)備縮短至 3 個月);
校準(zhǔn)環(huán)境:溫度、濕度、振動情況;
校準(zhǔn)數(shù)據(jù):各校準(zhǔn)點的標(biāo)準(zhǔn)砝碼值、設(shè)備顯示值(校準(zhǔn)前 / 后)、誤差、修正系數(shù);
校準(zhǔn)人員:簽字確認(rèn);
校準(zhǔn)機構(gòu)資質(zhì):若為第三方校準(zhǔn),需附機構(gòu) CNAS 認(rèn)證資質(zhì)證書編號;
報告存檔:電子版存入設(shè)備管理系統(tǒng),紙質(zhì)版歸檔至實驗室質(zhì)量手冊,確保產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)可追溯(如客戶審計、認(rèn)證檢測時需提供校準(zhǔn)報告)。
砝碼使用規(guī)范:標(biāo)準(zhǔn)砝碼需定期校準(zhǔn)(M1 級砝碼校準(zhǔn)周期 1 年),使用時避免碰撞、腐蝕(如用專用砝碼盒存放),禁止用手直接接觸(汗液中的鹽分和水分會導(dǎo)致砝碼生銹,重量變化);
禁止超量程校準(zhǔn):若設(shè)備最大載荷 100N,禁止加載 120N 砝碼(會損壞載荷傳感器,導(dǎo)致誤差);
校準(zhǔn)后禁止擅自更改參數(shù):校準(zhǔn)后的 “修正系數(shù)"“零點值" 等參數(shù),普通用戶不可隨意修改,需設(shè)置權(quán)限保護(hù);
異常情況處理:若校準(zhǔn)過程中設(shè)備突然斷電、載荷顯示跳變,需重新開始校準(zhǔn)(避免數(shù)據(jù)中斷導(dǎo)致校準(zhǔn)不準(zhǔn)確)。
耐劃痕針測試儀載荷系統(tǒng)的校準(zhǔn),核心是 “環(huán)境控制→設(shè)備自檢→多量程雙向校準(zhǔn)→誤差修正→驗證存檔" 的閉環(huán)流程,需嚴(yán)格遵循 ISO 7500-1 標(biāo)準(zhǔn),確保載荷精度≤±1%。校準(zhǔn)頻率需結(jié)合設(shè)備使用強度(頻繁使用 3 個月 / 次,偶爾使用 6 個月 / 次),且必須由具備資質(zhì)的人員操作(如實驗室認(rèn)證人員、廠商技術(shù)工程師),避免因操作不當(dāng)導(dǎo)致校準(zhǔn)失效,影響后續(xù)測試結(jié)果的可靠性。