[发明专利]一种落锤式撕裂仪示值误差的检定装置及其检定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种落锤式撕裂仪示值误差的检定装置及检定方法，属于纺织仪器技术领域。

背景技术

落锤式撕裂仪是用于各种机织物和撕裂方向有规则的非织造物撕裂强力的测定。其工作原理是，根据能量守恒定律，摆锤的重力势能转化成了撕破试样所做的功以及克服摩擦力做的功，通过测定摆锤在撕裂试样过程中重力势能的变化，可以间接地计算出试样的平均撕破力。

落锤式撕裂仪的测量精度直接关系到被检测试样的撕破性能，由于试样的离散性，即使取同种材料的试样在同一撕裂仪上的检测结果也有差异，因此，无法使用一种标准试样来检定同一仪器或不同仪器间的示值误差。

目前落锤式撕裂仪的检定方法是：先进行零位校准，再将一定质量的校验砝码安装在撕裂仪的摆臂上，让摆锤自由下落，读出撕裂仪的测量值，通过对比校验砝码的标称力值，计算出示值误差。以数字式撕裂仪为例，一般国内外仪器生产厂商，在撕裂仪出厂时，会配一套半量程的校验砝码，各套砝码的标称力值均为各50%FS（满量程），但是仪器在使用过程中，轴承的润滑性能会发生改变，即摆锤受到的摩擦力发生了变化，因而各校验砝码的标称值也会发生改变。虽然摩擦力的改变可以通过零位校准来修正，并不会影响试样的测量结果，但是，校验砝码的配重一般是按照出厂时仪器的摩擦系数来计算的，一旦仪器自身的摩擦力发生改变，校验砝码的等效撕破力也会发生变化，造成仪器检定时，检测结果失真。同时，也未考虑到各地区重力加速度的差异，给检测结果带来的影响。因此，应该提供一个新的技术方案解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足，提供一种能够不受仪器自身摩擦力变化以及不同地区重力加速度差异等因素影响的撕裂仪示值误差的检定装置。

本发明的另一个目的是，提供一种利用上述检定装置检定撕裂仪示值误差的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种落锤式撕裂仪示值误差的检定装置，包括校验砝码组合以及计算装置，所述校验砝码组合由若干个校验砝码组成，所述每个校验砝码的中间部分呈圆柱状，所述每个校验砝码的一端设有与检定专用螺孔连接或与其它校验砝码连接的外螺纹，每个校验砝码的另一端设有可供其它校验砝码连接的内螺纹孔。

所述计算装置包括：

零位校准部，用于根据需要检定的量程，装上相应的摆锤，夹钳上不放试样，让摆锤自由下落，记录下摆锤转动的最大角度                                                ；

选择校验砝码部，用于选择需要检定的量程、检定点，输入当地的重力加速度值和零位校准值，计算出相应校验砝码的质量，再选择与质量最接近的砝码组合；

理论值计算部，用分辨值为0.01gr的电子天平，测量出砝码组合的实际质量，计算出校验砝码的等效撕破力值的理论值；

实际测量值部，将校验砝码组合安装在仪器的检定专用螺孔中，让摆锤自由下落，读出仪器的测量值；

计算示值误差部，根据仪器的测量值与理论值，计算出示值误差。

本发明所述的一种落锤式撕裂仪的检定方法的数学模型：落锤式撕裂仪是通过测定摆锤在撕裂试样过程中重力势能的变化，根据能量守恒定律，间接地计算出试样的平均撕破力。即

                        （1）

——摆锤重量，

——重力加速度，

——摆锤重心到转轴圆心的距离，

——摆锤自由下落转过的最大角度，

——摆锤重心和转轴圆心的连线与垂线的起始夹角，

——撕破力的平均值，

——撕破长度，

——阻尼做功的修正系数。

空载校准时，夹钳上不放试样（），让摆锤自由下落，根据摆锤转动的最大角度，可算出阻尼做功的修正系数，即

                            （2）

放上校验砝码时，夹钳上不放试样，由能量守恒定律，有

          （3）

——校验砝码的重量，

——校验砝码重心到转轴圆心的距离，

——校验砝码重心和转轴圆心的连线与垂线的起始夹角。

由式（1）、（3），有

                            （4）

当撕裂仪阻尼和重力加速度发生改变时，即发生了变化，而校验砝码的重量并未发生改变，由式（3），摆锤的转动角度必然会发生变化，根据式（4）可知，校验砝码的等效撕破力也发生了变化。