桌面式拉力试验机的操作步骤需遵循 “准备 - 校准 - 装夹 - 测试 - 数据处理 - 收尾” 的逻辑流程,核心是确保试样装夹正确、参数设置匹配、数据采集可靠,同时避免设备过载或试样意外断裂导致的安全风险。以下以主流电子伺服式桌面拉力试验机(带电脑控制软件) 为例,详细拆解标准操作步骤(手动 / 数显式机型操作逻辑类似,仅减少软件设置环节):
一、前期准备:确保设备与试样 “双就绪”
操作前需完成设备状态检查和试样预处理,避免因准备不足导致测试失败。
设备状态检查
环境确认:确保试验机放置在水平、稳固的工作台(避免振动),周围无杂物(预留≥300mm 操作空间),环境温度 10-35℃、湿度≤80%(温度过高 / 过低会影响传感器精度)。
硬件检查:
检查主机电源线、数据线(电脑与试验机连接)是否插紧,无松动或破损;
查看夹具是否完好(钳口无磨损、涂层无脱落),若测试不同材料需提前更换对应专用夹具(如线材用 V 型夹具、薄膜用软质平口夹具);
启动设备电源(主机 + 电脑),打开测试软件,确认软件无报错(如 “传感器未连接”“丝杠故障”),设备进入待机状态。
试样预处理与参数确认
试样准备:按测试标准(如 GB/T 228.1 金属、GB/T 1040 塑料)裁剪或加工试样,确保试样无缺陷(如裂纹、褶皱),并测量试样关键尺寸(如金属箔的厚度、宽度,用于后续计算应力),记录数据(建议测量 3 次取平均值,减少误差)。
标准确认:明确本次测试的项目(如拉伸强度、断裂伸长率)、标准依据(如 ASTM D638),确定测试速度(如软质材料选 5mm/min,硬质材料选 50mm/min)、终止条件(如 “试样断裂自动停机”“位移达到 50mm 停机”)。
二、参数设置:在软件中配置测试逻辑
电子伺服式机型通过软件控制测试流程,参数设置需精准匹配试样特性与标准要求,步骤如下:
新建测试任务
打开测试软件,点击 “新建任务”,输入任务信息(如 “20240501 - 金属箔拉伸测试”)、试样信息(材料名称、规格、尺寸,将前期测量的厚度 / 宽度录入)、测试标准(软件通常内置 GB/ASTM/ISO 标准模板,直接选择对应模板即可,避免手动设置错误)。
设置核心测试参数
测试模式:选择 “拉伸测试”(若需压缩 / 弯曲,需更换工装并选择对应模式);
加载速度:按标准输入速度(如 GB/T 1040 规定塑料拉伸速度为 5-500mm/min,根据试样硬度选择,软塑料选低速,硬塑料选高速);
终止条件:默认 “试样断裂停机”(软件通过力值骤降判断),若需提前终止可额外设置 “力值上限”(如避免过载,设置为试验机量程的 80%)或 “位移上限”(如测试弹性变形时,位移达到 10mm 停机);
数据采集频率:默认 50-100Hz(足够捕捉力与位移的实时变化),无需手动调整(高频采集会增加软件负载,低频可能遗漏关键数据)。
校准确认(可选,建议定期执行)
若设备长时间未校准(超过 6 个月),需先执行 “力值校准”:在夹具上安装标准砝码(如 100N、500N),软件自动对比 “测量值” 与 “标准砝码值”,修正误差(校准需由专业人员操作,避免自行校准导致精度偏差);
位移校准:通过软件控制夹具移动固定距离(如 10mm),对比 “软件显示位移” 与 “卡尺实测位移”,确保误差≤±0.1%。
三、试样装夹:确保 “对中、夹紧、无损伤”
装夹是决定测试数据准确性的关键环节,需避免试样打滑、对中偏差或夹伤,步骤如下:
调整夹具初始位置
在软件中点击 “夹具上升 / 下降”,将上、下夹具调整至合适间距(间距略大于试样长度,方便装夹),然后点击 “停止”,锁定夹具位置。
装夹试样(以拉伸测试为例)
下夹具装夹:将试样下端放入下夹具的钳口中心,确保试样轴线与夹具中心线对齐(避免偏移导致附加弯矩),然后手动或气动锁紧下夹具(气动夹具点击软件 “下夹具夹紧” 按钮,手动夹具顺时针旋转锁紧旋钮,直至试样无松动);
上夹具装夹:轻轻拉直试样上端,放入上夹具钳口中心(确保试样无弯曲、无张力),同样锁紧上夹具(注意:软质试样如橡胶、薄膜需控制夹紧力,避免夹伤;硬质试样如金属需夹紧,防止测试中打滑);
对中检查:装夹后目视检查试样是否垂直(无倾斜),若有偏移,松开夹具微调试样位置,直至试样轴线与试验机力轴重合(对中偏差会导致测试数据偏高或偏低,如屈服强度测量误差可能超过 5%)。
预紧与清零(关键步骤)
点击软件 “预紧” 功能(部分软件无此功能,可手动控制夹具缓慢上升 0.1-0.2mm),使试样轻微受力(消除试样松弛状态),避免测试初始阶段位移数据失真;
点击 “力值清零” 和 “位移清零”,将当前力值(预紧力)和位移(初始位置)重置为 0,确保测试数据从 “试样实际受力” 开始计算。
四、启动测试:实时监控测试过程
参数与装夹确认无误后,启动测试并监控过程,及时处理异常情况:
启动测试
点击软件 “开始测试” 按钮,设备自动按设置的速度驱动上夹具上升(或下夹具下降),对试样施加拉伸力;
软件实时显示 “力 - 位移曲线”“应力 - 应变曲线”(需提前录入试样尺寸才能计算应力),并实时刷新力值、位移、伸长率等数据。
过程监控与异常处理
测试中观察试样状态:若发现试样打滑(力值无明显上升但位移持续增加),需立即点击 “紧急停止”,检查夹具是否夹紧、钳口是否磨损,更换夹具或重新装夹后重试;
若发现试样在夹持段断裂(非有效测试段),需停止测试(数据无效),分析原因(如夹具钳口过宽、试样尺寸不标准),调整后重新测试;
若设备出现报错(如 “过载报警”“丝杠故障”),立即停机,关闭电源,联系维修人员排查,禁止强行启动。
测试终止
若试样正常断裂,软件自动识别力值骤降,触发 “自动停机”;
若需提前终止(如试样未断裂但已达到预设位移),点击 “停止测试” 按钮,设备停止加载。
五、数据处理:分析与导出测试结果
测试结束后,需对数据进行分析、验证,生成可追溯的测试报告:
数据自动计算
软件根据测试标准自动计算关键参数:
抗拉强度:最大力值 ÷ 试样原始截面积;
屈服强度:对应屈服点的力值 ÷ 原始截面积(若材料无明显屈服点,按规定计算 “规定非比例伸长应力 Rp0.2”);
断裂伸长率:(断裂时位移 - 初始位移)÷ 试样原始标距 ×100%;
手动检查计算结果是否合理(如金属箔的抗拉强度通常在 100-500MPa,若结果超出常识范围,需排查试样尺寸测量是否错误、装夹是否对中)。
数据导出与报告生成
点击 “数据保存”,将原始数据(力、位移、时间)和计算结果保存至电脑(建议按 “日期 - 材料名称” 命名文件,便于追溯);
生成测试报告:软件内置报告模板,自动填入任务信息、试样参数、测试曲线、计算结果,可预览报告内容(如是否遗漏标准编号、数据单位是否正确),确认无误后导出为 PDF 或 Excel 格式(用于实验室记录、客户报告或生产质检档案)。
六、收尾工作:设备复位与维护
测试完成后,需做好设备复位和基础维护,延长设备使用寿命:
设备复位
点击软件 “夹具复位”,将上夹具下降至初始位置,松开上、下夹具,取出断裂的试样残渣;
关闭测试软件,依次关闭电脑电源和试验机主机电源,拔掉电源线(若长期不用)。
清洁与维护
用干净抹布擦拭夹具钳口(去除试样残留,如金属碎屑、塑料残渣),若钳口有油污,可用酒精棉片清洁;
检查夹具是否完好,若钳口磨损严重(如齿纹变浅),标记并计划更换;
清洁试验机工作台和机身,保持设备整洁,避免灰尘进入丝杠或传感器接口。
记录与归档
填写设备使用记录(如 “20240501,测试金属箔 10 件,设备无异常”);
将测试报告、试样尺寸记录单归档至对应文件夹,确保测试过程可追溯。
关键注意事项(避坑指南)
禁止超载测试:试样预估最大力需≤试验机量程的 80%(如 1kN 机型,最大测试力不超过 800N),超载会损坏力传感器,导致设备精度偏差;
软质试样防夹伤:测试橡胶、薄膜时,需用软质涂层夹具(如橡胶钳口),夹紧力以 “试样不打滑” 为宜,避免过度夹紧导致试样在夹持段断裂;
定期校准:每 6-12 个月由第三方机构校准力传感器和位移系统,校准报告需留存,确保测试数据符合行业认可标准;
安全防护:测试脆性材料(如玻璃纤维、硬塑料)时,建议佩戴防护眼镜,避免试样断裂飞溅伤人。
通过以上步骤操作,可确保桌面式拉力试验机的测试过程规范、数据准确,同时保障设备安全与使用寿命。
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