A máy kiểm tra đa năng thủy lực (UTM) là một công cụ kiểm tra vật liệu sử dụng lực thủy lực để áp dụng các tải trọng kéo, nén, uốn, cắt và uốn có kiểm soát để kiểm tra mẫu - đo các đặc tính cơ học của chúng dưới các tải trọng đó. UTM thủy lực là lựa chọn tiêu chuẩn cho các ứng dụng thử nghiệm lực cao, với công suất thường từ 100 kN đến 3.000 kN (10 đến 300 tấn) , biến chúng thành thiết bị thiết yếu trong các nhà máy thép, phòng thí nghiệm vật liệu xây dựng, đánh giá thành phần hàng không vũ trụ và kiểm soát chất lượng sản xuất nặng.
Thị trường thiết bị thử nghiệm vật liệu toàn cầu đã vượt quá 800 triệu USD vào năm 2023 , với UTM thủy lực đại diện cho công nghệ vượt trội cho khả năng chịu lực trên 100 kN. Đối với các nhà quản lý phòng thí nghiệm, kỹ sư chất lượng, chuyên gia mua sắm và nhà khoa học vật liệu, việc hiểu nguyên tắc vận hành, thông số kỹ thuật chính, khả năng kiểm tra và tiêu chí lựa chọn UTM thủy lực là nền tảng để đầu tư thiết bị hợp lý và tạo ra dữ liệu kiểm tra đáng tin cậy.
Máy kiểm tra đa năng thủy lực hoạt động như thế nào
UTM thủy lực tạo ra lực bằng cách tạo áp suất cho chất lỏng thủy lực - thường là dầu khoáng - và hướng áp suất đó lên piston xi lanh thủy lực. Chuyển động của piston tạo ra sẽ tác dụng lực lên một đầu chữ thập, từ đó tải mẫu thử qua các kẹp hoặc đồ gá thích hợp.
Hệ thống truyền động thủy lực
Hệ thống thủy lực bao gồm một máy bơm điều khiển bằng động cơ tạo áp suất cho dầu trong một mạch kín. Van servo hoặc van điều khiển tỷ lệ điều chỉnh dòng dầu đến xi lanh chính - điều khiển cả hướng chuyển động của đầu chữ thập (lên hoặc xuống) và tốc độ tác dụng lực. Mối quan hệ giữa áp suất thủy lực và lực tác dụng tuân theo định luật Pascal: Lực = Áp suất × Diện tích pít-tông . Một xi lanh có diện tích piston 100cm2 ở áp suất hệ thống 300 bar (30 MPa) sẽ tạo ra lực 300.000 N (300 kN).
Điều khiển thủy lực servo và điều khiển thủy lực thông thường
UTM thủy lực hiện đại sử dụng một trong hai phương pháp điều khiển:
- Thủy lực thông thường (vòng hở): Van tỷ lệ được điều chỉnh bằng tay hoặc bán tự động sẽ kiểm soát lưu lượng dầu. Thích hợp cho thử nghiệm tĩnh tiêu chuẩn trong đó tốc độ tăng tải chính xác không quá quan trọng. Chi phí thấp hơn, bảo trì đơn giản hơn.
- servo-thủy lực (vòng kín): Van servo phản hồi cao nhận phản hồi thời gian thực từ cảm biến tải trọng, máy đo độ giãn hoặc bộ chuyển đổi dịch chuyển và liên tục điều chỉnh lưu lượng dầu để duy trì điều kiện thử nghiệm được lập trình (tốc độ tải không đổi, tốc độ biến dạng không đổi hoặc tốc độ dịch chuyển không đổi). Cần thiết để thử nghiệm tuân thủ các tiêu chuẩn theo ISO 6892, ASTM E8 và EN 10002. Có khả năng độ chính xác kiểm soát tải ± 0,5% giá trị được chỉ định .
Cấu trúc khung và đường dẫn tải
Khung máy cung cấp vòng cấu trúc qua đó các lực thử nghiệm được phản ứng. Hầu hết các UTM thủy lực đều sử dụng thiết kế hai cột hoặc bốn cột với một bàn cố định phía dưới, một thanh trượt chuyển động được dẫn động bởi xi lanh thủy lực và một thanh trượt cố định phía trên. Mẫu thử được kẹp giữa các đầu chữ thập chuyển động và cố định. Các cột phải đủ cứng để bị lệch nhỏ hơn độ giãn dài của mẫu dưới tải trọng thử nghiệm tối đa - độ cứng của khung thường được chỉ định là độ lệch tối đa của 1–3 mm ở công suất định mức tối đa .
Thông số kỹ thuật chính của UTM thủy lực
Việc đánh giá UTM thủy lực đòi hỏi phải hiểu một bộ thông số kỹ thuật cụ thể. Mỗi thông số kỹ thuật ảnh hưởng trực tiếp đến sự phù hợp của máy đối với các loại thử nghiệm cụ thể và việc tuân thủ các tiêu chuẩn thử nghiệm.
Thông số kỹ thuật UTM thủy lực chính và tầm quan trọng của chúng đối với khả năng kiểm tra và tuân thủ tiêu chuẩn | Đặc điểm kỹ thuật | Phạm vi điển hình | Tại sao nó quan trọng |
| Công suất lực (tải định mức) | 100 kN – 3.000 kN | Phải vượt quá tải trọng mẫu thử nghiệm tối đa dự kiến bằng giới hạn an toàn |
| Độ chính xác của phép đo tải | ±0,5% – ±1,0% giá trị được chỉ định | Xác định sự tuân thủ ISO 7500-1 Loại 1 hoặc Loại 0,5 |
| Phạm vi tốc độ chéo | 0,1 – 200 mm/phút | Phải phù hợp với tốc độ biến dạng tiêu chuẩn quy định cho loại vật liệu |
| Ánh sáng ban ngày (không gian thử nghiệm) | 500 – 1.500mm | Phải chứa mẫu vật dài nhất cộng với chiều dài tay cầm |
| Hành trình piston | 200 – 800mm | Giới hạn độ giãn dài tối đa của mẫu có thể đo được |
| Độ phân giải vị trí | 0,001 – 0,01mm | Ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo chuyển vị để tính toán mô đun |
| Áp suất hệ thống thủy lực | 200 – 350 thanh | Xác định lực có thể đạt được cho một lỗ xi lanh nhất định |
| Tải phạm vi đo | Thông thường có 4 phạm vi (ví dụ: 1/10/100/1000 kN) | Phạm vi thấp hơn cải thiện độ chính xác cho mẫu vật yếu hơn trên máy có công suất cao |
Lựa chọn công suất lực lượng
Việc lựa chọn đúng công suất là rất quan trọng. Kích thước của máy phải sao cho Tải trọng mẫu bị hỏng nằm trong khoảng 20–80% phạm vi toàn thang đo của máy — điều này đảm bảo độ chính xác của phép đo nằm trong phạm vi làm việc đã được hiệu chuẩn của cảm biến tải trọng. Việc thử nghiệm mẫu 50 kN trên máy 1.000 kN ở mức 5% của toàn thang đo sẽ tạo ra dữ liệu không đáng tin cậy. Hầu hết các UTM thủy lực giải quyết vấn đề này thông qua nhiều phạm vi tải với các ô tải chuyên dụng hoặc các phạm vi bộ khuếch đại có thể chuyển đổi.
Các loại thử nghiệm được thực hiện trên UTM thủy lực
"Phổ quát" trong máy kiểm tra phổ quát đề cập đến khả năng của máy để thực hiện nhiều loại thử nghiệm bằng cách cấu hình lại các tay nắm, đồ gá và hình học ứng dụng tải. UTM thủy lực xử lý đầy đủ các thử nghiệm cơ học trên kim loại, polyme, vật liệu tổng hợp, bê tông, gỗ và vật liệu địa kỹ thuật.
Kiểm tra độ bền kéo
Kiểm tra độ bền kéo là ứng dụng phổ biến nhất cho UTM thủy lực. Một mẫu vật - thường là một mặt cắt phẳng hình xương chó hoặc hình chữ nhật dành cho kim loại và nhựa, hoặc một phiếu giảm giá toàn phần dành cho vật liệu xây dựng - được kẹp ở cả hai đầu và kéo ra với tốc độ đầu chữ thập được kiểm soát. Các biện pháp kiểm tra:
- Độ bền kéo cuối cùng (UTS): Ứng suất tối đa mà vật liệu chịu được trước khi bị đứt.
- Sức mạnh năng suất (căng thẳng bằng chứng 0,2%): Ứng suất tại đó bắt đầu biến dạng dẻo vĩnh viễn - thường là đặc tính quan trọng nhất trong thiết kế đối với kim loại kết cấu.
- Mô đun Young (mô đun đàn hồi): Độ dốc của phần đàn hồi tuyến tính của đường cong ứng suất-biến dạng, được đo bằng máy đo độ giãn gắn trực tiếp vào mẫu.
- Độ giãn dài khi đứt (độ dẻo): Phần trăm tăng lên của chiều dài cữ khi đứt - thước đo độ dẻo của vật liệu quan trọng cho các hoạt động tạo hình.
- Giảm diện tích: Phần trăm giảm diện tích mặt cắt ngang tại điểm gãy.
Kiểm tra nén
Thử nghiệm nén sử dụng các tấm phẳng để tác dụng tải nén lên mẫu thử - phổ biến nhất là các hình trụ bê tông (150mm × 300mm hoặc 100mm × 200mm theo EN 12390-3 và ASTM C39), khối xây, mẫu gỗ hoặc mẫu vật kim loại. Để kiểm soát chất lượng bê tông trong xây dựng, thử nghiệm nén là thử nghiệm vật liệu kết cấu được thực hiện thường xuyên nhất trên toàn thế giới. Các phép thử nghiền khối bê tông tiêu chuẩn yêu cầu máy có công suất 2.000–3.000 kN (200–300 tấn) .
Kiểm tra độ uốn (uốn cong)
Các thử nghiệm uốn cong ba điểm và bốn điểm tác dụng tải trọng thông qua các giá đỡ con lăn để đánh giá cường độ uốn, mô đun uốn và trạng thái biến dạng. Các ứng dụng phổ biến bao gồm cường độ uốn của dầm bê tông (ASTM C78, EN 12390-5), thử nghiệm uốn thanh cốt thép, đánh giá khả năng chịu lực của dầm sàn gỗ và đánh giá độ cứng của tấm composite. Cần có UTM thủy lực lớn với trục lăn rộng và khoảng thử nghiệm dài để thử nghiệm thành phần kết cấu.
Kiểm tra cốt thép và dây cáp
Thử nghiệm cốt thép (cốt thép) theo tiêu chuẩn ISO 15630, ASTM A615 hoặc BS 4449 là một trong những ứng dụng UTM thủy lực phổ biến nhất trong kiểm soát chất lượng xây dựng. Thép cây có kích thước từ đường kính 6mm đến 50mm yêu cầu lực kiểm tra độ bền kéo từ 20 kN đến hơn 2.000 kN - một phạm vi trải rộng trên nhiều công suất máy. Kẹp tác động dạng nêm là thiết bị cố định tiêu chuẩn để kiểm tra độ bền kéo của cốt thép, cung cấp tác dụng kẹp tự siết tỷ lệ thuận với tải trọng kéo được áp dụng.
Kiểm tra cắt và bóc
Các thiết bị cố định chuyên dụng cho phép kiểm tra lớp phủ cắt của các liên kết dính, mối hàn và mối nối đinh tán, cũng như kiểm tra độ bong tróc của lớp phủ và lớp phủ. Những thử nghiệm này rất cần thiết trong việc đánh giá chất lượng liên kết các tấm ô tô, chứng nhận kết cấu máy bay và kiểm soát chất lượng sản xuất composite tiên tiến.
UTM thủy lực so với UTM cơ điện: Khi nào nên chọn mỗi loại
UTM thủy lực và cơ điện (EM) giải quyết các phân đoạn khác nhau của phạm vi lực và phổ loại thử nghiệm. Hiểu được sức mạnh so sánh của chúng sẽ ngăn cản việc đầu tư quá mức vào công nghệ thủy lực nơi EM sẽ đủ - và tránh việc xác định thiếu khi thực sự cần tạo lực thủy lực.
So sánh trực tiếp các UTM thủy lực và cơ điện qua các tiêu chí hoạt động và hiệu suất chính | Tiêu chí | UTM thủy lực | UTM cơ điện |
| Công suất lực tối đa | Lên tới 3.000 kN (thực tế không có giới hạn trên) | Thông thường lên tới 600 kN; khoảng 2.000 kN |
| Độ chính xác lực thấp | Hạn chế - ảnh hưởng của ma sát thủy lực và độ nhớt của dầu | Tuyệt vời — độ chính xác của vít me/vít bi |
| Phạm vi tốc độ chéo | điển hình 0,5 – 200 mm/phút | 0,0001 – 1.000 mm/phút |
| Yêu cầu bảo trì | Cao hơn - thay dầu, phớt, dịch vụ bơm | Thấp hơn - chủ yếu là các thành phần điện |
| Tiêu thụ năng lượng | Cao hơn (máy bơm chạy liên tục) | Thấp hơn (động cơ chỉ tiêu thụ điện khi di chuyển đầu chữ thập) |
| Chi phí ban đầu | Thấp hơn ở công suất cao (>200 kN) | Thấp hơn ở công suất thấp-trung bình (<200 kN) |
| Miền ứng dụng tốt nhất | Thí nghiệm thép, bê tông, cốt thép, kết cấu nặng | Polyme, kim loại mỏng, thiết bị y tế, kiểm tra độ chính xác |
Điểm giao nhau nơi công nghệ thủy lực trở thành sự lựa chọn thiết thực hơn nói chung là trên 200–300 kN (20–30 tấn) . Dưới mức đó, UTM cơ điện cung cấp khả năng kiểm soát dịch chuyển tốt hơn, chi phí bảo trì thấp hơn và phạm vi tốc độ rộng hơn với cùng một khoản đầu tư. Trên 300 kN, hệ thống thủy lực nhỏ gọn hơn và tiết kiệm chi phí hơn đáng kể so với các cụm vít bi lớn cần thiết cho máy EM lực cao.
Tay cầm và thiết bị cố định: Phụ kiện phù hợp với yêu cầu kiểm tra
UTM thủy lực không có tay nắm và thiết bị cố định chính xác sẽ không thể thực hiện các thử nghiệm hợp lệ. Tay nắm phải giữ mẫu chắc chắn mà không bị trượt (gây ra dữ liệu hư hỏng sớm), không gây ứng suất quá mức cho vùng kẹp (gây ra hư hỏng do tay cầm làm mất hiệu lực của phép thử) và không đưa mômen uốn vào tải trọng trục thuần túy.
Tay cầm Wedge-Action
Kẹp hành động nêm là loại kẹp kéo phổ biến nhất cho UTM thủy lực. Khi tải kéo tăng lên, cơ cấu nêm sẽ đẩy các mặt kẹp chặt hơn vào mẫu - cung cấp khả năng kẹp tự siết tỷ lệ thuận với lực tác dụng. Chúng thích hợp cho mẫu phẳng, thanh tròn, thép cây, dây và cáp thử nghiệm. Hàm chèn có thể hoán đổi cho nhau với các kiểu răng cưa khác nhau (thô đối với thép, nhẵn đối với vật liệu mềm hơn) mở rộng tính linh hoạt. Kẹp nêm thủy lực (kẹp mẫu được dẫn động bằng khí nén hoặc thủy lực) giúp loại bỏ việc siết chặt thủ công không nhất quán và là tiêu chuẩn trên các dây chuyền thử nghiệm sản xuất khối lượng lớn.
Tấm nén
Các tấm ép nén bằng thép cứng có tấm đỡ hình cầu (tự sắp xếp) là vật cố định tiêu chuẩn để thử nghiệm nén bê tông, vữa, khối xây và gốm. Ghế hình cầu bù cho sự không song song của mẫu vật nhỏ, đảm bảo phân bố tải trọng đồng đều trên toàn bộ mặt cắt mẫu theo yêu cầu của EN 12390-3 và ASTM C39. Độ cứng của trục lăn phải đáp ứng tối thiểu Rockwell C 55 theo hầu hết các tiêu chuẩn để tránh hiện tượng lõm vào của trục lăn ảnh hưởng đến kết quả.
Đồ đạc uốn cong và uốn cong
Các thiết bị uốn cong ba điểm và bốn điểm bao gồm các con lăn thép cứng được gắn trên các giá đỡ có thể điều chỉnh được. Đường kính con lăn và nhịp đỡ được chỉ định theo tiêu chuẩn hiện hành - ví dụ: EN ISO 7438 chỉ định đường kính trục gá cụ thể cho các thử nghiệm uốn cong kim loại như là một hàm của độ dày vật liệu và góc uốn. Kích thước hoặc nhịp con lăn không chính xác sẽ làm mất hiệu lực thử nghiệm và tạo ra kết quả không thể so sánh được.
Máy đo độ giãn
Chuyển vị của đầu chữ thập được đo bằng bộ chuyển đổi vị trí của máy bao gồm sự tuân thủ của khung, tay nắm và bộ tải - gây ra sai số đáng kể khi tính toán biến dạng và mô đun. Một máy đo độ giãn kẹp được gắn trực tiếp vào chiều dài đo của mẫu đo chủng mẫu thực sự độc lập với sự tuân thủ của máy , bắt buộc để xác định mô đun Young chính xác theo ISO 6892-1 và ASTM E8. Chiều dài thước đo của máy đo độ giãn được tiêu chuẩn hóa - thường là 50mm hoặc 80mm đối với kim loại - và phải phù hợp với chiều dài thước đo của mẫu được chỉ định trong tiêu chuẩn thử nghiệm.
Các tiêu chuẩn thử nghiệm liên quan cho UTM thủy lực
Các hoạt động UTM thủy lực trong kiểm soát chất lượng, kiểm tra chứng nhận và nghiên cứu được quản lý bởi hệ thống tiêu chuẩn phân cấp - tiêu chuẩn xác minh máy xác định hiệu suất máy có thể chấp nhận và tiêu chuẩn phương pháp kiểm tra vật liệu xác định chính xác cách tiến hành từng thử nghiệm.
Tiêu chuẩn xác minh máy
- ISO 7500-1: Kiểm tra và hiệu chuẩn máy thử tĩnh một trục cho kim loại. Xác định phân loại độ chính xác Loại 0,5, Loại 1 và Loại 2 (sai số đo lực ± 0,5%, ± 1,0%, ± 2,0% ở mỗi phạm vi hiệu chuẩn). Hầu hết các công việc chứng nhận vật liệu đều yêu cầu Tối thiểu loại 1 .
- ASTM E4: Thực hành tiêu chuẩn để kiểm tra lực của máy thử nghiệm. Hoa Kỳ tương đương với ISO 7500-1, chỉ định độ chính xác lực ±1% trên phạm vi làm việc.
- EN ISO 9513: Hiệu chuẩn máy đo độ giãn được sử dụng trong thử nghiệm một trục - xác định các yêu cầu về độ chính xác của máy đo độ giãn Loại 0,5, 1 và 2.
Tiêu chuẩn phương pháp thử nghiệm vật liệu
- ISO 6892-1/ASTM E8: Kiểm tra độ bền kéo của vật liệu kim loại ở nhiệt độ môi trường. Chỉ định hình dạng mẫu, tốc độ đầu trượt, yêu cầu về máy đo độ giãn và báo cáo dữ liệu.
- EN 12390-3 / ASTM C39: Thí nghiệm cường độ chịu nén của mẫu bê tông. Chỉ định tốc độ tải (0,6 ± 0,2 MPa/s theo EN 12390-3), yêu cầu về tấm ép và báo cáo.
- ISO 15630-1/ASTM A615: Yêu cầu kiểm tra cốt thép (cốt thép) - độ bền kéo, cường độ năng suất, độ giãn dài và yêu cầu kiểm tra uốn.
- ISO 178/ASTM D790: Đặc tính uốn của nhựa và vật liệu composite bằng thử nghiệm uốn ba điểm.
- EN 408/ASTM D143: Tính chất cơ học của gỗ kết cấu và các sản phẩm từ gỗ.
Hiệu chuẩn và xác minh UTM thủy lực
Hiệu chuẩn không phải là tùy chọn đối với UTM thủy lực được sử dụng để đảm bảo chất lượng, chứng nhận sản phẩm hoặc kiểm tra tuân thủ — đó là yêu cầu pháp lý và hợp đồng. Hậu quả của việc vận hành máy không hiệu chuẩn bao gồm cấp giấy chứng nhận kiểm tra không hợp lệ, không kiểm tra sản phẩm và chịu trách nhiệm pháp lý nếu vật liệu được chứng nhận không sử dụng được.
Tần số hiệu chuẩn
ISO 7500-1 khuyến nghị hiệu chuẩn tối thiểu hàng năm — thường xuyên hơn nếu máy được sử dụng nhiều, đã được di dời, sửa chữa hoặc có dấu hiệu sai lệch trong các phép đo lặp lại. Hầu hết các phòng thử nghiệm được công nhận thực hiện thử nghiệm được chứng nhận ISO/IEC 17025 đều hiệu chỉnh UTM của họ ít nhất mỗi năm một lần và sau bất kỳ hoạt động bảo trì nào ảnh hưởng đến hệ thống tải trọng .
Phương pháp hiệu chuẩn
Hiệu chuẩn được thực hiện bằng cách áp dụng các lực tham chiếu đã biết vào máy bằng cách sử dụng:
- Máy hiệu chuẩn trọng lượng: Phương pháp dễ theo dõi nhất - khối lượng đã biết tác dụng trực tiếp lực hấp dẫn. Được sử dụng cho các máy có công suất lên tới khoảng 5.000 kN tại các viện đo lường quốc gia.
- Các ô tải tham chiếu (tiêu chuẩn chuyển giao): Một cảm biến tải trọng tham chiếu có thể theo dõi được NIST hoặc UKAS công nhận được gắn trong hệ thống tải của máy và chỉ báo của UTM được so sánh với tham chiếu ở nhiều mức lực. Phương pháp hiệu chuẩn hiện trường thiết thực nhất cho các máy lớn. Các tế bào tải tham chiếu thường được hiệu chỉnh để Độ chính xác 0,1% hoặc cao hơn , cung cấp đủ mức chênh lệch so với thông số kỹ thuật của máy Loại 1 là 0,5%.
Xác minh so với hiệu chuẩn
Hiệu chuẩn điều chỉnh chỉ báo lực của máy để phù hợp với tiêu chuẩn tham chiếu. Việc xác minh (theo ISO 7500-1) xác nhận rằng máy đáp ứng thông số kỹ thuật về cấp độ chính xác mà không nhất thiết phải điều chỉnh. Cả hai quy trình đều tạo ra chứng chỉ với kết quả được ghi lại. Chứng chỉ hiệu chuẩn phải bao gồm độ không đảm bảo đo mở rộng (thường ở mức độ tin cậy 95%) tuân thủ các yêu cầu ISO/IEC 17025 dành cho các phòng thử nghiệm được công nhận.
Bảo trì UTM thủy lực: Thực hành quan trọng
UTM thủy lực yêu cầu bảo trì tích cực hơn so với máy cơ điện do hệ thống truyền động bằng dầu. Chương trình bảo trì có cấu trúc giúp ngăn chặn thời gian ngừng hoạt động ngoài dự kiến, bảo vệ trạng thái hiệu chuẩn và kéo dài tuổi thọ của máy - máy được bảo trì để vận hành định kỳ theo lịch trình 20–30 năm trở lên .
Quản lý dầu thủy lực
Dầu thủy lực xuống cấp do quá trình oxy hóa, hấp thụ độ ẩm và ô nhiễm hạt. Dầu bị nhiễm bẩn làm tăng tốc độ mài mòn của van trợ lực, vòng đệm xi lanh và các bộ phận của máy bơm. Các phương pháp bảo dưỡng dầu chính:
- Phân tích dầu hàng năm: Gửi mẫu dầu đến phòng thí nghiệm để phân tích độ nhớt, hàm lượng nước và số lượng hạt. Mục tiêu sạch ISO của ISO 4406 Lớp 16/14/11 hoặc cao hơn cho hệ thống servo-thủy lực.
- Khoảng thời gian thay dầu và bộ lọc: Thay dầu thủy lực sau mỗi 2–4 năm hoặc theo lịch trình của nhà sản xuất; thay thế các bộ lọc hồi lưu và áp suất mỗi lần thay dầu và khi đèn báo chênh lệch áp suất kích hoạt.
- Bảo trì bộ lọc thở: Ống thông hơi hồ chứa ngăn ngừa ô nhiễm không khí - thay thế hàng năm hoặc khi bị ô nhiễm nhìn thấy được.
Kiểm tra con dấu và xi lanh
Phốt piston xi lanh chính, phốt thanh truyền và phốt van servo cần được kiểm tra và thay thế định kỳ. Dầu chảy ra từ cần xi lanh là dấu hiệu sớm về độ mòn của phốt - xử lý trước khi rò rỉ trở nên nghiêm trọng đến mức ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo lực hoặc tạo ra nguy cơ trượt. Khoảng thời gian dịch vụ con dấu điển hình là 5–10 năm tùy thuộc vào tần suất chu kỳ và áp suất vận hành .
Chăm sóc cảm biến tải trọng và đầu dò
Cảm biến tải trọng không bao giờ phải chịu tác động quá tải sốc - vết nứt mẫu đột ngột sẽ truyền một lực tác động động có thể làm hỏng vĩnh viễn các bộ phận của máy đo biến dạng. Luôn sử dụng máy có cài đặt bảo vệ quá tải ở 110–120% công suất định mức . Kiểm tra kết nối cáp cảm biến tải trọng thường xuyên; các kết nối bị ăn mòn hoặc không liên tục gây ra kết quả đo lực thất thường, khó chẩn đoán. Bảo quản cảm biến tải trọng dự phòng trong môi trường khô ráo để tránh hơi ẩm xâm nhập vào mạch đo biến dạng.
Cách chọn UTM thủy lực phù hợp: Tiêu chí quyết định
Mua UTM thủy lực là một khoản đầu tư vốn đáng kể — máy móc thường có giá 15.000 USD đến 250.000 USD tùy thuộc vào công suất, độ phức tạp của điều khiển và đồ đạc đi kèm. Quy trình lựa chọn có cấu trúc sẽ ngăn chặn cả thông số kỹ thuật quá cao (trả tiền cho khả năng sẽ không bao giờ được sử dụng) và thông số kỹ thuật dưới mức (mua một máy không thể thực hiện các thử nghiệm cần thiết theo tiêu chuẩn bắt buộc).
- Xác định phạm vi đầy đủ của các thử nghiệm cần thiết hiện tại và trong tương lai gần. Liệt kê mọi loại vật liệu, hình dạng mẫu, phạm vi lực và tiêu chuẩn thử nghiệm hiện hành. Một máy được chọn để kiểm tra cốt thép hôm nay có thể cần kiểm tra các mối hàn kết cấu thép vào ngày mai - chế tạo với công suất và biên độ ánh sáng ban ngày phù hợp.
- Xác định lực tối đa cần thiết với lề. Xác định thử nghiệm lực lớn nhất trong phạm vi của bạn, thêm giới hạn an toàn 25–40% và chọn công suất máy bằng hoặc cao hơn giá trị đó. Đừng giảm kích thước để tiết kiệm tiền - một chiếc máy không thể đạt được lực cần thiết sẽ không cung cấp dữ liệu thử nghiệm nào cả.
- Chỉ định lớp chính xác cần thiết. Nếu công việc của bạn liên quan đến chứng nhận sản phẩm, đánh giá của bên thứ ba hoặc báo cáo thử nghiệm được sử dụng trong thiết kế kết cấu, hãy chỉ định mức tối thiểu ISO 7500-1 Loại 1. Các ứng dụng nghiên cứu có thể chịu được Loại 2.
- Đánh giá mức độ phức tạp của việc kiểm soát cần thiết. Việc nghiền khối bê tông đơn giản chỉ yêu cầu vận hành kiểm soát tải trọng cơ bản. Kiểm tra độ bền kéo kim loại theo ISO 6892-1 Phương pháp A yêu cầu khả năng đo tốc độ biến dạng được điều khiển bằng servo. Xác nhận hệ thống điều khiển có thể thực hiện các quy trình kiểm tra cần thiết trước khi mua.
- Đánh giá các yêu cầu về phần mềm và dữ liệu đầu ra. Phần mềm UTM hiện đại phải tạo các báo cáo thử nghiệm tuân thủ trực tiếp các yêu cầu báo cáo của tiêu chuẩn liên quan, xuất sang LIMS (Hệ thống quản lý thông tin phòng thí nghiệm) và hỗ trợ truy xuất nguồn gốc dữ liệu bằng thông tin đăng nhập của người vận hành, ID mẫu vật và ghi nhật ký dấu thời gian.
- Đánh giá tổng chi phí sở hữu, không chỉ giá mua. Yếu tố về mức tiêu thụ dầu, chi phí lọc, phí hiệu chuẩn, khoảng thời gian thay thế phốt dự kiến và chi phí hợp đồng dịch vụ trong thời gian hoạt động 10 năm. Một máy có chi phí ban đầu thấp hơn nhưng chi phí bảo trì hàng năm cao hơn có thể có tổng chi phí cao hơn.
- Xác minh tính khả dụng của dịch vụ hỗ trợ địa phương. Một UTM thủy lực bị hỏng mà không có kỹ sư dịch vụ tại địa phương sẽ làm gián đoạn hoạt động thử nghiệm sản xuất. Xác nhận nhà cung cấp có kỹ sư dịch vụ được chứng nhận trong khoảng thời gian phản hồi có thể chấp nhận được trước khi cam kết.