实验室家具微机控制电液伺服万能试验机调零 该型试验机（如新三思生产的SHT系列）的测力是采用力传感器，因而也不存在测力系统的平衡调整。但是，它仍然是*主机油缸作动力源，因此试验力的调零操作，应在工作活塞升起一段距离之后进行。这类试验力量程范围有的分为多级，调零时应将量程设定到最小一级，然后用调零装置使试验力显示为零，之后还要进行该量程试验力满度的调整。需要强调的是，有模拟度盘显示的该类试验机，应使屏显的初始力和满意力值调整到与度盘上显示的一致。微机控制电子式万能试验机调零 电子万能试验机在国内发展很快，如深圳新三思公司的主导产品CMT系列便是这类试验机，而且他们在降低试验机测力误差和试验数据处理软件等方面作出了新的贡献，并已开发出达到国际先进水平的全数字闭环测量控制系统。这类试验机采用电动机带动滚珠丝杆施力，高精度应变片式力传感测力，实验室家具调零之前既不存在使工作平台升起一段距离的问题，也无需调整测力系统的平衡问题，仅需要通过试验机的力调零旋钮（或鼠标器）便可将初始力调整至零。目前，除了宝鸡钢管厂使用摆锤式试验机外，中国石油天然气集团公司所属的其余几个钢管厂均使用的是河北涿州九十年代初期生产的落锤试验机。实验室家具设备状况老化，而且不具备测试吸收能量的功能，而且，该厂目前已不生产落锤试验机。另外，根据“西气东输”工程对钢管的要求，材质已基本确定为X70级，公称壁厚已达到14.6mm,目前生产出的X70级板卷及钢管的CVN吸收能量，按API RP 5L3 4.5条款中图1估算，试验机的打击能量的要求将达到15000J。目前的落锤试验机大部分已经不能适应将来“西气东输”及其它大型输气工程用管对DWTT试验的需要。由于油气输送管延性断裂现象的增多，于是有专家建议把DWTT的吸收能量作为止裂的辅助判据列入技术条件。再者，在建的大口径直缝埋弧焊管明确要求DWTT试验必须测定吸收能量，所以，用于断裂韧性试验的落锤试验机应具备测试吸收能量的功能。据了解，目前国内尚无厂家生产符合以上要求的输送管用落锤撕裂试验机，而国外的试验机价格过高。所以，各钢管制造厂急需与生产厂合作开发能适应要求的落锤试验机，并且制定我国的DWTT试验设备标准。

   API RP 5L3规定，剪切面积百分数通过区分剪切断裂（暗灰色、丝状）与解理断裂（有光泽、结晶状）来评定，要评定的断口形貌为平行于断裂试样观察到的观察面。考虑到控扎钢可能有平行于板材表面的开裂，呈解理断裂。在剪切面积百分数的评定中不考虑平行于板材表面的解理断裂。但应考虑于板材表面有一定倾角开裂中的解理断裂。API RP 5L3定义了有效试样和无效试样，有效试样是指整个断裂面呈现延性断裂的样或缺口根部呈现解理断裂的试样。无效试样是指试样缺口处为脆性区，然后为韧性区，再往下为脆性区。对于高韧性材料，采用压制缺口的试样断口易出现无效现象。GB/T8363-1987无此规定。API RP 5L3规定，试样应完全浸泡在有适宜液体的浴槽中，浴槽中液体的温度与要求的试验温度的偏差不应超过1℃。与GB/T8363-1987基本相同。实验室家具对于API RP 5L3 冲击能量按韧性确定，见API RP 5L3 4.5 图1，它给出了DWTT试验所需能量与夏比V型缺口冲击试验（CVN）所需能量之间的关系图。 根据GB/T8363-1987标准试样一次冲断所需的冲击能量是按照材料的强度值确定的，见GB/T8363-1987 3.1 注：若一次冲断厚度为20mm、抗拉强度为470MPa的钢试样，约需6500J的冲击能量。前者是通过韧性指标确定试验机的冲击能量，而后者是通过强度水平确定的。我们知道，实验室家具韧性是金属材料塑性变形和断裂全过程吸收能量的能力，它是强度和塑性的综合表现，两者相比，前者更科学一些。电子产品的故障规律有其自身的特点，国内外大量可靠性试验数据都说明：正常运转期的电子产品的故障率约等于常数。其物理意义是：在任何时间，还在工作的产品，在单位时间内大体上有固定百分比的产品要出故障。例如某种大功率管的故障率为每月2%，实验室家具如果出厂一万只管子，则第一个月大体上有2%即200只管子出故障，剩下9800只。第二个月内大体上又有2%即196只出故障，……，以此类推，第50个月末，大体还剩3641只。它的特点是在正常运行期内也是不断出现故障。电子产品质量的好坏在于故障率的高低，不象机械产品那样，有一个基本上不出现故障的正常工作期。电子产品的可靠性十分重要，是产品质量的主要指标。我国电子仪器的可靠性试验遵循的标准是GB11463《电子测量仪器可靠性试验》，一般产品在鉴定时的可靠性指标是300H，如果按常用的定时截尾试验方案进行可靠性考核，总的试验时间要达到10000H左右。由于电子产品在设计研制阶段经历了反复多次的“试验——分析——改进——再试验”的可靠性增长试验过程。在这个过程中，由于采取了改进设计及工艺措施等一系列措施来消除失效，使失效的发生逐渐减少，而可靠性得以增长。实验室家具我国的一些电子产品的可靠性指标比较国际先进标准还有差距，因此必须对国内外相关标准进行充分研究，真正从产品方案的论证、设计、生产、试验和使用全过程中对可靠性水平作出准确的评价，从而大大提高我国电子产品的可靠性水平，使产品质量达到世界先进水平。对于以上所述的三种方法，电子产品在研制阶段中，经过系统的试验，要根据暴露出的问题作具体分析，灵活应用。可靠性试验中常用的三种方法往往是周而复始地循环，并且一个循环比一个循环产品的可靠性水平向上增长，另外实验室家具可靠性试验除通过系统试验外，还应根据具体情况通过气候环境试验、机械环境试验和人为正常使用等各方面的试验来暴露产品生产的薄弱环节，进行综合的科学分析，做相应的改进，使得电子产品在设计研制阶段对其固有可靠性有进一步的提高。第三种方法是“含延缓改进的试验——改进——再试验”模式。该方法是将方法一和方法二结合起来，通过试验发现了产品的问题，有些改进在试验中了产品的问题，有些改进在试验中立即着手进行，有些延缓到试验结束后再作改进。在试验中，对能及时改进的问题，立即采取措施改进产品，提高可靠性，在试验阶段结束后，把延缓的问题至下次试验开始前进行改进，实验室家具然后再进行试验，使产品的可靠性得到较大的增长。这种方法比较适合于试验中出现几种问题，并且一些问题能短期容易改进的，另一些问题却需要相当一段时间才能改进的综合情况。第二种方法是“试验——改进——再试验”模式。

   该方法就是把初步研制的产品，通过试验，暴露产品的薄弱环节，分析产品的失效模式和失效机理，找出问题就立即改进，然后再试验证实所解决的问题，使产品的可靠性得到增长。这种方法在电子产品的研制阶段，通过系统试验，暴露出产品薄弱环节之后，根据具体情况，立即进行必要的改进是能够使产品的可靠性有大幅度的增长，这种方法比较适用于试验中只出现一种比较普遍和严重问题的情况，针对性较强。电子产品的可靠性变化一般都有一定的规律，其特征曲线如图1所示，由于其形状象浴盆，通常称之为“浴盆曲线”。从图1可以看出，实验室家具在产品试验和设计初期，由于设计制造中的错误、软件不完善以及元器件筛选不够等原因而造成早期失效率高，通过修正设计、改进工艺、老化元器件、以及整机试验等，使产品进入稳定的偶然失效期；使用一段时间后，由于器件耗损、整机老化以及维护等原因，产品进入了耗损失效期。这就是可靠性特征曲线呈“浴盆曲线”型的原因。API RP 5L3规定锤头的瞬间打击速度为；5～9m/s。 GB/T8363-1987规定锤头的瞬间打击速度不得低于5m/s，相比而言，前者更严格一些。我们知道，落锤撕裂试验的锤头瞬间打击速度取决于锤头的高度与打击点之间的高度差，这样，就必须把试验机的锤头高度限制在一定范围之内。电子产品的可靠性是指产品在规定的条件下及规定的时间内完成规定功能的能力，实验室家具它是电子产品质量的一个重要组成部分。一个电子产品尽管其技术性能指标很高，但如果它的可靠性不高，它的质量就不能算是好的。产品的可靠性不高将会给生产带来很大损失，随着控制系统的大型化，一个系统所用的电子元件越来越多，只要其中一个元件发生故障，一般都会导致整个系统发生故障，由此产生的经济损失将远远超过一个元件本身的价值，所以元件的可靠性越来越重要。电子产品是否适应预定的环境和满足可靠性指标，必须通过可靠性试验进行鉴定或考核；有时还需通过试验来暴露产品在设计和工艺中存在的问题，通过故障分析确定主要的故障模式和发生的原因，进而采取改进措施。所以可靠性试验不仅是可靠性活动的重要环节，也是进一步提高产品可靠性的有效措施。产品故障率的倒数叫产品平均无故障时间（也称平均寿命），用它来表示可靠性水平的高低。例如，故障率等于是2%/月，即平均寿命等于50个月表示正在工作的产品中1个月会有2%出故障，这平时（50个月），实验室家具大体上还有36.4%在工作，到了2倍的平均寿命时，大体上还有13.2%在正常工作。第一种方法是“试验——问题记录——再试验”模式。该方法就是把初步研制的产品，通过试验发现问题时，不是立即进行改进，而是把问题记录下来，待在一个试验阶段结束以及下一个阶段开始之前，根据各种失效模式的失效机理，集中地进行改进，然后再进行试验。采用这种试验法，产品可靠性将有较大的跃进。这种试验法，比较适用于一批试验机中，出现几个问题，其中一种问题是占主要地位而其余问题是次要的情况。通常我们定义，在多次实验中，某随机事件出现的次数叫做该事件的频数。如在M次试验中，事件A出现的频数是M，则事件A出现的相对频数是M / N。在状态不变的条件下，在多实践中，事件A出现的相对频数就反映了该事件A出现的可能性。它是事件A出现的一个大概的百分率，称为事件A概率，记为P（A）。实验室家具数显式、屏显式液压万能试验机调零 该类型试验机的使用日益增多。由于它是采用力传感器测力，故不存在测力系统平衡调整的问题。力值显示也不是表盘指针式，只需要通过调整旋钮或按键便可使初始力显示为零。但是，由于该型试验机仍然是由液压油缸推动工作活塞提供驱动力，因此如同第2条中液压万能试验机一样，调零之前必须启动油泵并使工作活塞升起一段距离，之后方可进行调零。若不启动油泵使工作活塞先升起一段距离便调零，将会使试验力增加数千牛顿，造成试验结果的误差是很大的。这种错误操作，可能是没有认真阅读使用说明书，或者误认为显示为数显式或屏显式，便可不升起活塞而直接调零所致。

   实验室家具落锤撕裂试验（DWTT）是用来表征材料韧脆特性的试验项目，主要用于金属材料的低温脆性研究。在油气输送管方面，与夏比缺口冲击试验（CVN）相比，DWTT试验更能代表钢管的实物水平。目前，落锤撕裂试验（DWTT）的标准主要为：GB/T8363-1987、API RP 5L3等。它们之间既有共同点又有不同点。API RP 5L3规定的试样包括压制V型缺口试样和人字型缺口试样。其中前者用于较低韧性的材料，后者用于韧性较高的材料。GB/T8363-1987规定的试样只有一种，即压制V型缺口试样。由此看来，GB/T8363-1987标准只是《API RP 5L3》中适用于低韧性材料的一部分。两种标准规定的试样尺寸基本一致。《API RP 5L3》（《输送钢管落锤撕裂试验推荐做法》）适用于《API Spec 5L》（《管线钢管规范》）中规定的钢种，即X系列钢，其组织为针状铁素体、铁素体或铁素体+珠光体。GB/T8363-1987适用于屈服强度小于825MPa的铁素体钢，而且厚度在3～20mm之间，从材料方面看，两种标准基本一致，对于厚度，《API RP 5L3》（第3版）没有提出要求。以下从各个方面进行了比较，并就DWTT试验机目前的状况及开发提出了一些看法。表盘指针式液压（摆锤）万能试验机调零 这类试验机在实验室的使用还相当普遍，如WE系列等液压式万能试验机仍很多。它是*工作油缸顶起工作框架来施力，实验室家具且多采用正切摆锤测力机构。因此，这类试验机零位的调整必须先启动进油开关使工作活塞升起一段距离（约10~20cm）后进行。再通过调整平衡铊的位置，以平衡拉杆框架、测力活塞、工作框架及工作平台的附加重量，使摆锤处于铅垂状态，然后转动齿杆使指针对零。在高速零位时，油泵应启动，使测力活塞旋转，以减少活塞与油缸间的摩擦。若指针零位不稳，有可能是指针轴或摆轴的轴承脏污锈蚀、齿杆与齿轮啮合不好或齿杆弯曲、工作台的导轮与立柱相碰撞、测力活塞锥端从锥窝内脱出等原因所致，只要针对这些原因进行排除，零位不稳便可消除。机械式（摆锤）拉力试验机调零 这种试验机（如国营北京仪器厂制造的1-5-2型）虽已不多，但仍有使用。它是通过电动机带动丝杠施力，实验室家具采用杠杆正切摆锤测力机构。调零时必须先调整平衡铊的位置使摆杆系统处于铅垂状态，然后旋转齿杆来调整表盘指针的零位。因为测力机构与主体相连，在试件断裂时，容易因振动引起针偏离零位，试验过程中应多加留意，随时调整零位。随着材料力学性能测试技术的进步，材料试验机的发展异常迅猛。试验机制造者除长春试验机厂、吴忠材料试验机厂等老的国有企业外，改革开放以来，也有以深圳新三思为代表的一批新型民营企业蓬勃崛起。特别是在材料试验领域被广泛使用并占据重要地位的拉伸试验机，从过去以表盘指针式的机械式和液压式试验机为主的状况，正在逐步向数显式、屏显示和微机控制电液伺服与电子式万能试验机的方向发展。对于各种型式的拉伸试验机力零位的调整，看起来似乎是一个十分简单的操作程序，但笔者也发现在实际调零时仍存在一些值得引起注意的问题，因此有必要对此作简要介绍。