由于建設(shè)工程、 建筑材料乃至構(gòu)件產(chǎn)品的質(zhì)量檢測，不但與相關(guān)質(zhì)量檢測機構(gòu)有直接的關(guān)系，更與檢測方法、檢測人員、檢測儀器、檢測設(shè)備密切相關(guān)。因此，本文針對部分檢測儀器———拉力、壓力和萬能材料試驗機(以下簡稱“試驗機”)的選擇與使用進行探索和分析。

   

　　一、試驗機的選擇

　　1.根據(jù)試驗項目、方法標準選擇

　　工程建設(shè)質(zhì)量檢測機構(gòu)在選購試驗機時，必須根據(jù)允許開展的試驗檢測項目來選擇，并且應(yīng)在相應(yīng)的量程范圍內(nèi)進行考慮。 例如，進行混凝土標準試塊檢測可選用壓力試驗機， 進行鋼筋抗拉強度檢測可選拉力試驗機，地磚折斷能力的檢測可選抗折試驗機。 當(dāng)工程建設(shè)質(zhì)量檢測機構(gòu)開展的檢測項目內(nèi)容較多時，可以考慮選擇使用多功能的試驗機，例如可以選用萬能試驗機進行拉力、壓力和抗折試驗。另外，如開展的同類檢測項目范圍較廣， 選用的試驗機量程應(yīng)當(dāng)能夠滿足使用要求，不能缺擋也無需重疊。 例如，某工程建設(shè)質(zhì)量檢測機構(gòu)開展檢測的防水材料和鋼筋的抗拉強度范圍分別為 (0～1500)N和(0～50)kN，則可以選擇規(guī)格分別為2kN和60kN的拉力試驗機各1臺。

　　其次，所選用試驗機的準確度級別也是一個主要技術(shù)指標， 其必須滿足相應(yīng)試驗項目方法標準規(guī)定的要求。 如試驗項目方法標準規(guī)定：試驗設(shè)備為1.0級或優(yōu)于1.0級的萬能材料試驗機等。 這里需要注意的是試驗機的準確度由多個單項技術(shù)指標構(gòu)成， 而且大多是以測量值的百分數(shù)表示的，對測量結(jié)果有直接影響的技術(shù)指標是試驗機的示值誤差。 而試驗項目方法標準往往規(guī)定測試結(jié)果的誤差限，這就需要將誤差限折算成百分數(shù)表示，然后據(jù)此選擇試驗機的準確度級別。 通常情況下，所選試驗機的準確度應(yīng)優(yōu)于被檢項目指標允差的3倍。

　　2.了解國家的力值量值傳遞體系

　　選擇使用試驗機與了解國家的力值傳遞體系似乎互不相干，其實不然。 試驗機的計量檢定當(dāng)出現(xiàn)以下兩種情況之一時，所用試驗機的計量檢定將出現(xiàn)困難。 第一， 所選試驗機的規(guī)格與國家大力值基準相等或較大時，試驗機的檢定將產(chǎn)生困難。第二，所用試驗機為專門設(shè)計、尤其是大力值拉力試驗機時，往往會忽略考慮標準測力儀的安放方式和位置， 給試驗機的檢定帶來困難。 只有在選擇試驗機的同時考慮解決及提出檢定問題，才能避免試驗機驗收時產(chǎn)生困難。

　　3.了解試驗機的計量檢定與調(diào)試方法

　　作為計量儀器，試驗機必須經(jīng)過法定計量檢定機構(gòu)依據(jù)國家計量檢定規(guī)程檢定合格后才能使用。 因此，了解試驗機的計量檢定、調(diào)試方法與選擇合適的試驗機有非常重要的聯(lián)系。 一般而言，計量檢定方法由國家計量檢定規(guī)程明確規(guī)定，考核合格的計量檢定人員均能正確理解和準確操作。

　　關(guān)于試驗機的調(diào)試方法目前大致存在兩種情況：第一，對于一些國產(chǎn)的結(jié)構(gòu)原理為杠桿式、液壓擺錘式、液壓彈簧式、杠桿擺錘式的試驗機，通過生產(chǎn)廠介紹，計量人員互相學(xué)習(xí)交流，相信大部分計量檢測人員已經(jīng)掌握了相關(guān)試驗機的調(diào)試方法。 第二，對于20世紀80年代左右的電子式試驗機，其電路部分采用可變電阻調(diào)節(jié)零點和增益的，通過多年的使用與摸索，已經(jīng)有部分計量檢測人員基本掌握了相關(guān)試驗機的調(diào)試方法。而到20世紀90年代以后， 由于采用了16位至20位及以上的A/D轉(zhuǎn)換器件和計算機，電子式試驗機的性能一下子得到很大提升。 這種試驗機的調(diào)試方法應(yīng)該說很簡單，只需輸入各檢測點標準力及試驗機對應(yīng)的顯示值就可以了。問題是這類試驗機的使用說明書上大多沒有這方面的使用說明，有時就算有這方面的調(diào)試方法說明，卻不提供調(diào)試方法的密碼。 因此，選擇沒有調(diào)試方法的試驗機將存在很大風(fēng)險。 這是因為電子式試驗機價格昂貴，準確度要求高，需每年檢測1次，合格后方能使用。 一般來說，采用國產(chǎn)負荷傳感器的試驗機的長期穩(wěn)定性為半年至一年半，過此期限試驗機的示值將會超差。 進口試驗機質(zhì)量品質(zhì)差異較大，有一年后示值就超差的，也有使用了三四年還沒有發(fā)生示值超差的。

　　但不管怎樣， 試驗機制造廠的保修期限只有一年，一年以后請制造廠提供服務(wù)必須付費。 所以，使用單位選擇試驗機時，應(yīng)該在形成合同時就明確試驗機的檢定驗收及提供調(diào)試方法，避免出現(xiàn)花高價購買的高檔試驗機用了一年后因為無法調(diào)試而降作低檔試驗機使用的情況。

　　二、試驗機的使用

　　試驗機的使用必須考慮兩個方面：第一，必須經(jīng)過計量人員檢定合格并給出檢定證書后方可使用; 第二，試驗人員應(yīng)持證操作做到在檢定周期內(nèi)合法使用試驗機。 然而就技術(shù)方面而言，則根據(jù)試驗機的不同結(jié)構(gòu)原理，使用時需注意以下幾點：

　　1.試驗時正確調(diào)零

　　不管是拉力試驗機、壓力試驗機或萬能試驗機還是抗折試驗機， 也無論試驗機的結(jié)構(gòu)原理是杠桿式的、杠桿擺錘式的、液壓擺錘式的或者電子式的，試驗之前都應(yīng)該正確調(diào)節(jié)零點。這里除了考慮試驗機本身的零點， 即更換試驗機量程后各量程零點應(yīng)一致外，還得考慮安放試樣后且未進行試驗時的調(diào)零。只有在試驗前調(diào)準零點，扣除由試樣自重或者試驗機部件重量等產(chǎn)生的試驗力示值后進行試驗才能得到準確、可靠的試驗結(jié)果。

　　例如，使用液壓擺錘式壓力或者萬能試驗機對水泥或者混凝土試塊進行抗壓強度試驗，最常見的操作錯誤就是不升起工作活塞就安放水泥或者混凝土試塊，然后將試驗力測量裝置調(diào)零后直接進行試驗。這樣勢必將工作活塞、承壓墊塊的自重以及活塞相對油缸的摩擦力計入試驗結(jié)果中，直接影響了試驗結(jié)果的真實、正確與可靠。

　　2.試樣安裝狀態(tài)應(yīng)正確

　　因為本文涉及的試驗機均屬于單軸力試驗機，因此，試樣安裝狀態(tài)怎樣才算正確應(yīng)該不難理解，即試樣安裝后其中心軸線與試驗機的作用力軸線應(yīng)一致。在實際操作過程中，考慮到壓力試驗機的下承壓墊塊上有定中心用的同心圓刻線，操作上一般不會產(chǎn)生明顯不當(dāng)。而萬能試驗機的拉力鉗口夾片則根據(jù)試驗對象是圓試樣還是扁試樣有所不同。當(dāng)試驗對象是圓試樣時使用V形夾片， 當(dāng)試驗對象是扁試樣時使用平面夾片。使用V形夾片具有自動對中作用， 使用平面夾片對扁試樣進行試驗時，稍有不慎必將導(dǎo)致試樣安裝后其中心軸線與試驗機的作用力軸線不一致。 從而使試樣在試驗時承受的不單是純粹的拉力，而是一種拉彎或拉扭的復(fù)合作用力。 為了解決扁試樣的正確安裝問題，試驗人員往往利用量具測量試樣安裝狀態(tài)，盡量做到使試樣安裝后其中心軸線與試驗機的作用力軸線應(yīng)一致。 一些進口的試驗機在解決此類問題時更趨人性化考慮，在夾片的上端面、刻劃中心定位線或者安裝有可以調(diào)節(jié)位置的定位擋板，通過這些小小的改進不光提高了試驗質(zhì)量而且提高了工作效率。

　　3.正確使用擴展試驗項目的附件

　　試驗機用于材料的機械性能檢測，除了拉力、壓力和抗折性能檢測外，通過隨機所帶各種相關(guān)附件還可以進行材料的抗剪、抗彎、撕裂、剝離等機械性能試驗。 當(dāng)利用這些相關(guān)附件進行擴展項目的性能試驗時，需注意以下問題：

　　第一，附件的安裝必須符合使用說明書要求，例如進行鋼筋的三柱彎曲性能試驗時，其邊端的兩個支撐滾柱的跨距、與中間壓柱的等距性及三柱母線的平行性應(yīng)嚴格調(diào)整在規(guī)定技術(shù)指標之內(nèi)。

　　第二， 安裝的附件不應(yīng)產(chǎn)生影響測量結(jié)果的弊病。例如，進行水泥試塊抗壓強度檢測時常使用專用試驗夾具。 因此，該專用試驗夾具的加工準確度、裝配質(zhì)量對水泥試塊抗壓強度的測量是否正確將有直接影響。 這是因為專用試驗夾具加工準確度不高，水泥試塊的上、下承壓墊塊會產(chǎn)生偏移不能完全作用在水泥試塊的上、下端面上。 即相當(dāng)于在不知不覺中減小了水泥試塊的受試面積，從而得到錯誤的試驗結(jié)果。

　　第三，正確設(shè)置技術(shù)參數(shù)。 這里既包含試樣的有關(guān)參數(shù)，又包含試驗夾具的技術(shù)參數(shù)。 對試驗機來說，任意一項測量結(jié)果都是測量值與有關(guān)參數(shù)的計算結(jié)果。 所以，設(shè)置正確的技術(shù)參數(shù)至關(guān)重要。

　　4.試驗機的驅(qū)動方式應(yīng)符合試驗方法標準

　　為使所測材料的機械性能結(jié)果具有可比性，除應(yīng)確保試驗機試驗力示值的準確性、正確安裝附件并且設(shè)置技術(shù)參數(shù)外，還必須按照相關(guān)試驗方法標準正確選擇試驗機的驅(qū)動方式。 這些驅(qū)動方式主要有按照加荷速率、應(yīng)力速率及活動橫梁按照位移速度、應(yīng)變速率進行試驗等。 例如，水泥試塊的抗壓試驗按照加荷速率2.4kN/s的驅(qū)動方式進行試驗,金屬材料的拉伸試驗在彈性范圍按照規(guī)定的應(yīng)變速率進行試驗。