校準耐劃痕針測試儀的載荷系統,核心目標是確保設定載荷與實際施加在樣品表面的載荷一致,避免因載荷偏差導致劃痕深度、臨界載荷等關鍵測試結果失真。校準需遵循ISO 7500-1(金屬材料 靜態單軸拉伸試驗用試驗機的校準) 或設備廠商指定標準,結合 “設備自檢 + 標準砝碼驗證" 的方式執行,具體步驟如下:
載荷傳感器對溫濕度、振動敏感,需先滿足以下環境要求,否則校準數據無效:
溫度:23±2℃(符合 ISO 3290 實驗室標準環境);
濕度:40%-60% RH(避免高濕導致傳感器受潮,低濕產生靜電);
振動:設備附近無明顯振動源(如機床、空壓機),必要時置于防震臺(大理石材質優先);
清潔度:校準區域無灰塵、油污,避免砝碼或傳感器表面污染影響精度。
清潔與復位:用無塵布蘸無水乙醇擦拭載荷傳感器探頭(避免劃傷)、砝碼掛鉤,確保無油污 / 灰塵;將設備恢復至 “初始狀態"(劃針抬起,樣品臺歸零);
垂直度校準:用水平儀檢查樣品臺是否水平(平面度偏差≤0.05mm),再檢查劃針 / 載荷傳感器是否與樣品臺垂直(同軸度偏差≤0.5°)—— 若傾斜,需通過設備地腳螺絲或傳感器固定支架調整,避免加載時載荷分解為 “垂直 + 水平分力",導致校準偏差;
功能自檢:啟動設備,進入 “空載自檢" 模式,觀察載荷顯示值是否為 0(允許 ±0.01N 偏差)—— 若顯示非零,執行 “零點校準"(設備自帶功能),消除零點漂移。
載荷系統校準需覆蓋設備常用載荷區間(而非僅校準單個點),且需包含 “加載" 和 “卸載" 雙向驗證,避免回程誤差(如傳感器滯后導致加載與卸載時同一砝碼顯示值不同)。以 “0-100N 載荷系統" 為例,具體步驟如下:
登錄設備管理員賬號(普通用戶無校準權限),在操作界面找到 “載荷校準" 或 “Sensor Calibration" 選項,選擇 “手動砝碼校準"(部分設備支持 “自動校準",需配合廠商專用校準模塊,此處以通用手動模式為例);
確認校準模式參數:選擇 “雙向校準"(加載 + 卸載),設置 “校準點數量"(至少 3 個點,建議覆蓋低、中、高量程,如 10N、50N、100N;若常用低載荷,需增加低量程點,如 1N、5N、10N)。
低量程校準(以 10N 為例):
用鑷子(避免手接觸砝碼,防止汗液污染導致重量變化)將10N M1 級標準砝碼掛在載荷傳感器的專用掛鉤上(確保砝碼垂直懸空,無晃動、無觸碰設備其他部件);
等待 30 秒(讓載荷傳感器穩定,避免動態波動),記錄設備界面顯示的 “實際載荷值"(如顯示 9.98N);
點擊界面 “記錄" 按鈕,保存該校準點數據;
緩慢取下砝碼,等待載荷顯示回歸 0(允許 ±0.01N 偏差),完成低量程加載校準。
中、高量程校準(50N、100N):
完成高量程(100N)加載記錄后,不直接取下砝碼,而是先記錄 “100N 卸載初始值"(仍為 99.90N);
緩慢取下 100N 砝碼,加載 50N 砝碼,等待穩定后記錄顯示值(如 49.96N,與加載時的 49.95N 對比,偏差≤0.02N);
繼續取下 50N 砝碼,加載 10N 砝碼,記錄顯示值(如 9.99N,與加載時的 9.98N 對比,偏差≤0.02N);
取下 10N 砝碼,確認載荷顯示回歸 0,完成卸載校準。
按以下公式計算每個校準點的 “絕對誤差" 和 “相對誤差":
誤差允許范圍:根據 ISO 7500-1 和設備精度等級(通常為 0.5 級或 1 級),相對誤差需≤±1%(0.5 級設備≤±0.5%);若某校準點誤差超差(如 100N 校準點相對誤差 - 1.2%),需執行 “誤差修正"。
若某校準點誤差超出允許范圍,需通過設備軟件或硬件調整(優先軟件修正,避免硬件拆解):
在 “載荷校準" 界面找到 “誤差修正" 或 “Calibration Factor" 選項,系統會自動根據已記錄的 “標準砝碼值" 和 “設備顯示值" 計算 “修正系數"(如 100N 校準點,標準值 100N,顯示值 99.90N,修正系數 = 100/99.90≈1.001);
點擊 “應用修正",系統會將修正系數寫入載荷傳感器控制模塊,后續測試時自動按修正系數調整顯示值(如修正后,實際施加 100N 時,設備顯示 100N 而非 99.90N);
修正后需 “復校":重新加載該超差校準點的砝碼(如 100N),確認顯示值誤差≤±1%(如顯示 100.05N,相對誤差小于0.05%,符合要求)。
若軟件修正后誤差仍超差(如傳感器老化、零點漂移嚴重),需聯系設備廠商或第三方校準機構,進行硬件調整: