拉力试验机力值精度校准的具体步骤是什么？

拉力试验机力值精度校准完整分步操作流程

执行依据：JJG 475-2008，分为通用前置准备、3 种主流校准实操（砝码吊挂、标准传感器 / 测力环压缩、高低温校准）、误差计算、修正复核、收尾归档；适配 0.5 级、1 级电子拉力机。

校准环境：室温 20~25℃，无震动、无直吹风，地面稳固。

一、校准前期统一准备（所有校准方式必做）

1. 设备开机与稳定

1. 接通试验机主机、电脑、控制器电源，整机通电预热20~30 min，让传感器、伺服电路温区稳定，消除冷机零点漂移。

2. 检查急停、上下限位正常，横梁升降顺畅，丝杠、导轨无卡顿、无明显异响。

3. 清理工作台、横梁所有杂物，拆除全部拉伸夹具、弯曲工装、剥离治具。夹具自重、滚轮摩擦会带来额外受力，导致校准失真，只保留原始加载接头。

2. 机械对中与空载清零

1. 目视确认加载中心线垂直上下对正，无左右、前后偏斜；双柱机型检查两根立柱无松动。

2. 横梁移动至试验初始归零位置，电脑软件端执行力值空载清零。

3. 准备记录表格，写明：设备编号、传感器量程、校准日期、室温、标准器具型号 / 编号 / 有效期、精度等级。

3. 确定校准载荷点位

常规固定 5 个校准点：满量程 20%、40%、60%、80%、100%；

薄膜、胶带、细线等常测小力值，追加 10% FS 点位；

每个点位要求正向加载测 3 次，卸载回程测 1 次。

举例：5kN 传感器校准点：0.5kN（10%）、1kN（20%）、2kN（40%）、3kN（60%）、4kN（80%）、5kN（100%）。

4. 标准器具检查

确认标准砝码 / 标准力传感器 / 测力环在校验有效期内；标准器具精度≤被校设备 1/3。

二、方法一：砝码吊挂拉伸校准（适用≤5kN 单柱拉力机，常用）

依靠砝码重力产生标准拉力，向上拉伸加载。

1. 在移动横梁下侧安装专用刚性吊挂吊架，保证吊架竖直、无变形。

2. 吊架下端挂砝码挂钩，全程保证砝码悬空，不触碰机架、箱体、线缆，杜绝摩擦阻力。

3. 正向逐级加载

① 从最小载荷点开始，依次添加标准砝码达到目标力；

② 砝码稳定静止 3~5s，待软件力值读数不再跳动，记录：试验机显示力\(F_{示}\)、砝码标准真值\(F_{标}\)；

③ 取下所有砝码，力值归零，同一载荷重复加载，一共测 3 组数据。

4. 正向全部点位测完，做回程卸载：满载 100% 开始，逐级卸掉砝码，按 80%、60%、40%、20% 依次回落，每个卸载点记录读数。

5. 全部数据记录完毕，取下砝码与吊架。

三、方法二：标准测力环 / 标准力传感器压缩校准（5kN 以上双柱落地机通用）

下压压缩受力，适配绝大多数金属、厚材料拉力机。

1. 将标准传感器 /      测力环平稳居中放置在下工作台中心；上压头对准标准件中心点，严格同轴，禁止偏心受压。

2. 设置加载速度，和日常做实验的速度保持一致（金属常用 2mm/min，塑料 5mm/min），匀速下压。

3. 横梁下行加载至第一个目标载荷，稳定 3~5s，记录\(F_{示}\)、\(F_{标}\)；卸载归零，重复该载荷 3 次。

4. 依次完成全部点位正向 3 次重复测试。

5. 正向全部结束，控制横梁匀速回程向上卸载，按 100%、80%、60%、40%、20% 逐点记录卸载力值。

6. 抬起横梁，取出标准件。

四、方法三：高低温拉力机力值校准专属步骤

常温校准不能替代高低温，温度会造成传感器温漂、工装形变。

1. 准备耐高低温标准力传感器 + 低热膨胀加长连接杆，将标准件放入高低温箱内部受力位置，完成对中；耐温屏蔽线引出箱体。

2. 关闭箱门密封，设置第 1 个温度（常温 25℃），保温 40min；箱内温度均匀后，箱外控制系统空载力值清零。

3. 按照常规载荷点，箱内加载完成正向、回程全点位测试。

4. 更改温控至日常最高使用温度，保温≥40min，再次清零，完整复测所有载荷点。

5. 更改温控至日常低使用温度，保温≥40min，清零复测全套点位。

6. 全部温区测试完成，温箱恢复室温，静置 15min，空载查看零点偏移量并记录。

7. 零点偏移过大，需录入多段温度补偿参数。

五、统一误差计算与合格判定

计算公式

1. 示值相对误差：\(E=\dfrac{F_{示}-F_{标}}{F_{标}}×100\%\)

2. 重复性误差：同一载荷 3 次加载，（最大值 - 最小值）÷ 标准力 ×100%

3. 回程误差：同一载荷，加载读数与卸载读数差值 ÷ 标准力 ×100%

门槛合格

• 0.5 级：三项误差全部≤±0.5%

• 1 级：三项误差全部≤±1.0%

六、误差超标调试与复测步骤

1. 全量程整体偏大      / 偏小（线性偏差）

进入试验机标定界面，修改传感器灵敏度系数，整体修正；参数调整完成后，所有载荷点从头到尾完整重测一遍，合格才算校准完成。

2. 回程误差偏大

清洁丝杠、导轨，加注专用润滑脂；软件开启伺服回程间隙补偿；微调丝杠螺母预紧，消除机械间隙，复测。

3. 重复性差、读数跳动

检查加载偏心、标准件摆放倾斜；排查机械卡顿；设备增加减震垫；降低加载速度重新测试。

4. 低温 / 高温不合格，常温正常

更换宽温温补传感器；软件录入分段温度补偿；高温工况重新对中，使用低膨胀连杆，温度下再次校准。

5. 仅小载荷（20%      FS 以内）不合格

重置多点零点；对低载荷分段标定；长期测小力建议更换更小量程传感器。

七、校准收尾、设备复原与资料归档

1. 所有测试完成，拆除标准器具、吊架、加长连杆；把拉伸 / 弯曲夹具装回原位。

2. 横梁回归安全零点，空载往复运行 3~5 次，确认力值归零正常、运行无异常。

3. 整理所有原始记录：

① 校准依据 JJG 475，标准器编号、有效期；

② 环境温度、各温度段、所有点位正向 3 次、卸载原始数据；

③ 示值、重复性、回程误差全部计算结果；

④ 对中检查、校准人、日期签字。

4. 第三方机构出具      CNAS 校准证书；企业自留纸质 + 电子台账，用于内审、客户审核。

八、全程硬性操作禁忌

1. 禁止带着各类夹具校准，摩擦带来假载荷；

2. 加载必须对中，偏心一定会造成力值偏小、重复性差；

3. 校准速度尽量匹配实际试验速度，高速校准会产生动态误差；

4. 砝码校准严禁蹭机架，晃动会导致读数不稳；

5. 高低温必须在对应温度保温后清零校准，不可用常温数据替代。