拉力试验机的核心性能依赖于传感器的精准度,其传感器作为力值检测的“核心神经”,直接决定材料力学性能测试数据的可靠性,而定期校准则是维持设备精度的关键环节。
从传感器原理来看,拉力试验机常用应变片式传感器与压电式传感器两类。应变片式传感器通过将力信号转化为电信号实现检测:传感器内部的弹性体受力形变时,粘贴在弹性体表面的应变片同步变形,导致其电阻值变化,再经惠斯通电桥将电阻变化转化为电压信号,较终通过信号放大与模数转换,呈现为可读取的力值数据,这类传感器因稳定性强、线性度好,广泛应用于金属、塑料等常规材料测试。压电式传感器则利用压电晶体的压电效应,受力时晶体表面产生电荷,电荷经电荷放大器转化为电压信号,其响应速度快,更适合冲击载荷或动态力值测试场景,但需注意环境温度对压电晶体性能的影响。
传感器校准需遵循规范流程与核心要点。校准前需准备标准砝码(精度需高于传感器精度一个等级)、校准软件及清洁工具,先清洁传感器连接部位,确保无杂物影响力值传递。校准过程中,按“从小到大”的顺序施加标准砝码,每级载荷保持30秒,记录传感器显示值与标准砝码值的偏差,若偏差超出允许范围(通常为±0.5%),需通过校准软件调整线性系数或零点偏移。校准后需进行重复性验证,重复施加同一载荷3次,确保误差波动小于0.3%。此外,需特别注意校准周期(建议每6个月一次,高频使用场景可缩短至3个月),且校准需在常温(20±5℃)、无振动环境下进行,避免环境因素干扰校准结果。

在拉力试验机的实际操作中,常见的校准问题多源于细节疏忽,如砝码放置偏心导致力值分布不均,或传感器与试验机连接松动影响信号传递。因此,校准过程中需确保砝码重心与传感器受力中心一致,同时检查连接螺栓的紧固状态,才能真正保障传感器的检测精度,为材料力学性能测试提供可靠数据支撑。