JJF 1320-2011 仪器化夏比摆锤冲击试验机校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1320-2011

仪器化夏比摆锤冲击试验机校准规范

CalibrationSpeciricationrorInstrumented

CharpyPenduJumlmpactT四tingMachin国

2011-11-14:lt布

2012-02-14实施

国家质量监督检验检疫总局在布

JJFlJ20-2011

仪器化夏比摆锤冲击

试验机校准规范

CalibrationSpecificationforInslrumented

(:11:::士;)

CharpyPendulumlmpactT四tingMachines

本规范经国家质量监督检验检疫且局于2011年11月14日批准，并自

2012年2月14日起施行.

归口单位全国力值硬度计量技术委员会

主要起草单位钢铁研究且院

宁夏吴忠材料试验机有限公司

#加起草单位:北京纳克分析仪器有限公司

湖北省计盘测试技术研究院

美特斯工业系统(中国〉有限公司

本规范委托全国力值硬度计量技'*委员会负责解释

JJF1]20-2011

革规范主要起草人

周巍松(钢铁研究且院)

陈武{钢铁研究且院)

王北平{宁夏吴忠材料试验机有限公司〉

#加起草λ

张庄(北京纳克分听仪器有限公司)

胡翔(湖北省计量测试技本研究院〉

丰弓.••

安建平(美特斯工业系统(中国)有限公司)

王春华(钢铁研究且院〉

JJF1320-2011

目录

1l1l:固(1)

2号|用主件(1)

3术语与计量单位(1)

3.1术语和直且........(1)

3.2符号(3)

4概述问〉

5计量特性(4)

5.1试验机基本性能(4)

5.2力的测量系统(4)

5.3试验机能量(4)

6校准条件(4)

6.1环绕条件_.-•-.-一一一→1υ

6.2校推项目和佼被用世备.(5)

7校准方法(5)

7.1试验饥基本性能..........................................(5)

7.2力的测量系班(5)

7.3试验机脏量......(6)

8校准结果(6)

9直校时间间隔(6)

附录A饺准证书内容格式(7)

附录B仪器化E比m锤忡击试验lIt枝准记录(8)

附录c力也位准立撑块.............(9)

附录D三种类型试样的试验幽线(10)

附录E总冲击能量不确定IUJ评定(12)

JJFIJZD-Z011

仪器化夏比摆锤冲击试验机校准规范

1蓝图

本规范适用于仪器化盘属直比摆锤冲击试验机〈以下筒称试验机〉的佼准.

2引用文件

本规范引用下J1Jx件

JJG145-2007短锤式冲击试验机

JJG2077-1990摆锤式冲击瞌计量吉普具俭lU统

GB/T229-2007金属材料E比想锤冲击试验方法

GB/T3808-2002摆罐式冲击试验矶的位验(ISQ148•2,1998.Metallicmateri-

.I,-Charpypendulumimpacttest-Part2,Verificalionoftestmachines.MOD)

GB/T19748-2005钢材E比V型缺口摆幢冲击试验仪器化试验方法

<r5014556,2000.5teel-CharpyV-notchpendulumimpacttest-In~trumentedtest

method,MQD)

ASTME2298-o9StandardTe例如1ethodsforInstrumentedlmpactT臼tingof

MetallicMaterials

凡是在日期的引用文件，但注目期的版本适用于本规范a凡是不在日期的引用文

件，其且新版本〈包括所有的修改单〉适用于本规范.

3术语与计量华位

3.1术语和定且

3.L1力的特缸值

力的特旺值包括屈服力、量大力、不草草型纹扩展起始力和不且走毒草纹扩展终止力

《见回口.

3.1.1.1屈服力(F..)gcncralyicldforce

力-位移幽辑从直线上升部分向幽线上升部分局加转变点时的力.

m:大力(F..lmaximumforce

力位移幽线上力的E大值.

3.1.1.3不且直裂纹扩展起始力(F..)initiationforceofunstablecrackpropagation

力-位移曲线上力皂剧下睁开始时的力.

注:褒示不稳定裂放扩展的开始.

3.1.1.4不稳定裂纹扩展终止力(F.)arrestforceofunstablecrackpropagation

力也移幽线上力急剧下降终止时的力.

3.L2位移特征值

位移特征值包括屈服位移、且大力时的位移.不瞌定裂纹扩展起始位移、不瞌lË!ll

JJF1320-2011

纹扩展终止佳移和单值移〈且自1).

屈服世移(5..)generalyielddisplacem四t

与屈服力相对店的f监事.

j段大力时的fil移(5..)displacementatmaximumforce

与最大力相对应的位移.

3.1.2.3不睡定罪纹扩展起始也移(5..)initiationdi叩lacementofunstablec:rack

propagallon

不稳定罪纹扩晨开始时的位移.

3.1.2.4不稳定罪纹扩展终止住移(5，)arrestdi叩lacementofunlltablecrackpropll-

gallon

不稳定理纹扩展停止时的位移.

3>2.5且也移(S，)totaldisplacement

力咀移曲线结束时的恤移.

3.1.3冲击能量特征值

冲击能量将旺由包括簸大力时的能量.不稳定级纹扩展黯IfI酷量|不稳定型纹扩展

，每止幢量和草冲击能量【且因1).

z

『

、飞

"B坠

-

2。

F.""

36'12Slmrn

回1仪器化冲击力-位移幽箴

3.1.3.1是大力时的能量(W.>energyatmaximumforce

力4且移，也线下，从5=O~5=5.的面职.

3.1.3.2不稳定型纹扩展趋始酷量(W..)in血ationenergyofunstablecrackpropaglltion

j)咀移翩线下，从5-01t5=51.的面积.

2

JJF1321)-2011

不稳定型纹扩展终止脏量。几)arrestenergyofunstablecrackpropagation

力也移幽线下，从5=0~5=5，的面~.

且冲击曲量(W，)lOulimpactenergy

力4立移闹续下.从5=0直5=5，的面~.

3.2符号

本规范所用的符号说明和单位且表1.

貌，符号、说明和尊位

符号单位

说

明

F.屈服力N

F.N

a量大力

F.不跑定裂妓扩晨起始力N

F,不毡定裂蚊扩展鳝止jJN

Sm

位移

m

S.屈凰位事

S.m

量大力时的位移

S.不也走裂妓扩屉起始位兽m

m

s‘不t!"裂住扩展赞止也移

5,m

息位移

a

时向'

a

'.试样开始产生变形的时间

s

f宫号上，守时问'

冲击开始时的冲击速度m/.

同

叫在IIH割的冲击速度m/.

W.最大力时的髓量j

w.不徨定裂就扩属跑始能量J

W.不葛应裂主立扩展终止能量J

W,总冲击能量j

KV试验111指昂的吸收盹量J

q.精量程误整%

qjJ值示值相对误援"

N

".对同一测量点.传感器指'"力凡在测量的算术平均值

F,N

标准测力仪措'"值

F.测量范围上限的力值N

3

JJF1320-2011

4

报蛊

本规植盟E了在一次冲击力作用下.冲击钢材里比冲击试伴，测定力-时间、力位

移曲线和总冲击酷量〈力位移曲线下的商职)的试验机.

5

计量将性

5.1

试验机基本性瞌

试'金机应首先符合JJG145(摆锤式冲击试验机》相盖条款的规定.

5.2力的测量革挠

5.2.1试验机测量矗挠应佳测定力时间、力-位移幽线，以且计算冲击试样过程中力

的特怔缸‘也移特怔值且冲击能量将怔值.

5.2.2由为传感器、放大器且记录位组成的测量系挠，至少应有100kHz频率响应.

5.2.3采样频率应为250kHz以上.

5.2.<1

力也进行静在检测，力传感器装在摆键上形成一个整体植测，力的测量误量且

固2.

力值范围在10目-50%主同时.且大允许误盖一般为满量程的土1%;

力值在徊在50%-100%之间时，局大允许误差一般为土2%.

2

u

汉《

》

蕃唰市田割

bg

村0.'

"1∞

力值宿团"的

因Z

力的测量俱搓

5.3试验VL能量

四定总冲击能量W，与试验饥指示的吸收酷量KV进行比役，级大尤许盖世为土5J.

6

枝准条件

6.1

环堤条件

4

JJF1320-2011

通常位准的温E艳围应为23'C士5'C.佼准时的温度应稳定，温度变化不应且过

2'C.

6.2战准项目和佼准用设备

佼准项目和彼准世备且我2.

褒Z徨准项目'"变准设备

位准项目

序号使用标准和其他设备的要求

1试验帆基本性能JJG145规定的标准部Jl

力的特征值.位移钩征筐，频率响应，

2'住性断裂脆位回位断裂徊性

来样额靡，试验矶幢量

断裂夏比v"缺口钢试惮

3

力值0.3雄标准割力但{配用支捧块...植提式】

7饺准方法

7.1试验机基本性能

试验饥基本性能怯JJG145规定的方法进行.

7.2力的测量系挂

7.2.1试验幽线特征

选用符合GB229要求的且比V型缺口铜试样，应选择三种具有不同断裂待证类型

的试样.何种类型至少选用3只试样.(且附录D)

通过对试验后的力时间、力t移掏钱和盘踞进行分析，获得试验机圃量革统的力

特证值也移特旺值和冲击佳量将怔的以E相盖世据，应符合5.2.1的坦1<.

7.2.2圃量系统频率响应

通过对冲击西验陶线位测，铜出样上})信号上升时间'.应不大于3.5阳·此时.

其频率响应满足5.2.2的要求.

对于冲击力测量革统动在响应的枝准可以通过力-时间萌为住移幽辑上第一个峰

值对血的截荷简化进行.对于V型缺口试样，当试样!Ii触点到冲击刀刃上应变片中心

距离为11mm-15mm，在冲击速.!I'5m/s-5.5m/s时，通常第一个班街峰值大于

8kN，则认为圃量系统的动革响应符合住楼化冲击试验要求〈应选择冲击能量钱大.

且具有脆位断裂、脆性韧性断剑桥征的试得进行)•

7.2.3情号来样频率

选择未经世据处理的血始曲线〈力-时间曲线).革者洒出文件格式中的世据进行位

圃.俭测来样f百号的每个敏据点，应无重草点且间阳在4阳茸更小.*样频率应满足

5.2.3的要求.

动在信号的E录用量字存储器完成，信号记录不允许撞植

7.2.4jJ值佼难

直撑块式结构:将饺准直撑块放量冲击筒座之间，将冲击刀刃置于直撑抉R缺口

内.力值校准装置放置在试验机基座上.洲重校推直摊块R中心.冲击刀刃中心和标

准测力仪中心线在同一轴线，以!lIÿE加戴时量力同输.任何偏斜都将不利于力值的校

5

JJF1320-2011

准.力值俊雄主撑块见附录C.I固.

jI!架式结构果用专用佼准框架，将m幢置于侄架中，饵锤下方由液压千斤田直

撮，摆援冲击刀刃放置于与其配合良好的力值俊雄主橡换上，力值核准直撤换与标准测

力位串联.自上横架螺旋调整配合间隙.洞'要标准测力{义、力值校准直撑块和冲击7Jj刀

打击点，使三者的中心线重合.

注:校准支撑块压在冲击刀刃约位置，应与摆锤冲击武样的位置-.....良好将摆锺置于水平状

"进行.

面压.，F"三次，一般挂F"的10%，30%,50%,80%,100%理点进行核准，

根握实际需要可以适当地加校准点盘，力的测量误量计算且公式口)和(2)I应符合

5.2.4的规定〈以标准测力但为难在试验饥指示装置上读黠)•

的力值班围在1日同-50%主间，满量程误盖

<>

F.-F1

qN=」亨一...!x100%

'"

b)力植范围在50%-100%之间，示值相对说草

F;-F

q~丁7干x100X(2)

单:对于钢材试样的为值-j段在10kN-40kN范围以内

7.3试撞机幢量

根据试验机自动测定力-时间跑线革力-位移幽线，测定且的冲击酷量W..通过读

取试验机指示的吸收幢量KV.两者之量应符合5.3的规lE.

8後准结果

伎准结果应以"攸准证书"或"彼准报告"的形式给出其内容且附录A.

9复枝时间间隔

道饺单位可根据实际使用情阻自主诀定草校时间间隔.建j)'(一般不跑过1年.但试

验机系提直换新的力传盛器.革统硬件和软件后应立即进行位准.

6

JJt'1321>--2011

附景A

枝准证书内害格式

自在

项始

佼

'脏

回

零肇

指针摩镶损失

能量翻失

轴承靡"空气阻力

面悻黯座与冲击刀-R/mm'I/mmr/mmed/mm

尺寸

刀刃时中性嚣刀刃与试佯间隙

轴向问幢(撞力--.wx~y.)

饵制间隙

毡向间11<(推力150N士10N)

蝇打击中心距t/,t>l,

黯攫幢力量巨MFl,'M

E

禀撞撞势酶K.'K.

F,

r.

为彼彼'"YoF'S~FS%%

误差''''

能露蝙号

RK,'KR

级别测囊值(j)

L

闸撞，;;<值)M

撞撞

H

UH

W,KV偏锺

单冲击雕量偏塾

幽线俯筐点判断

频.响应

来栋ø.备注

班标记的项目，后蠕植准可且不进行，

其他

'R-一刀刃曲事半毡.mmlr-一苗座曲串串佳.mm，，-冲击刀厚度4

位

d一一酣座跨距

7

JJF1320--2011

附录B

仪器化夏比摆锤冲击试验饥枝准记景

使用单位

校准地点重量

主座两支撑面平行性

能量损失

摆铀间回

黄毛

黯摆锤力炬

到提E

F.

力也位准

误差"

xK.8KR

L

间接f示值〉

M

钱准

H

UH

W，与KV

备注

发给

有效期年号证书/很特

校准年月日

校推日期

枝对

8

JJF1320-2011

附景c

力值校准主撑块

4

2-R2.5

。

例

时

。

院G.l2mm冲击刀刃力值俊雄支撑抉

9

JJF1320-2011

附景D

三种类型试样的试验曲线

"F.-F.

2。i!

MZ

50

、

RR

5

，U队.IL

a匾3456'a

位移/~

厕D.1在盛大jJ前不存在屈'匠，只产生不稳定裂纹扩履樊型

30

25

E

飞

代

S

F.

"

5

36'""

位移/~

因0.2在是大力前存在塑性变形?并有稳定和不稳定裂统扩展荧瘟

10

JJF1323-2011

.,

az

科、

""""

位移1=

æD.3只产生稳定裂纹扩展类型

li

JJF132G-2011

附录E

且冲击能量不确定度的评定

E.1引言

根据GB/T19148干2005第5拿试验原理通过招锤一次打断冲击试样测出Jj-位

移跑线，该曲线下的面且为总冲击酷量.通过扭锤一次打断不同铜件或不同温度下测出

的力也移幽线.如果力也移曲线的罪状和特怔值有所不同，那么试在限扉且断型性匮

也不同.并且在"哇"中强调z力咀移曲线不能用作强Il!'ll算.

在GB/T19148-2005的6.1中测定的4冲击能量W，可与试验机指针的且腥收瞌

量(K)进行比蚁，两者之间的偏韭为土5J.

为此，但绿化冲击试验矶的测量力也移幽线所计算的且冲击能量W，的准确匪，是

与试验扭指针的且理收盹量(K)进行比艘，是直立在两者之间的允许偏盖土5J基础上.

针对仪器化冲击试验机主要是测出力也移幽线的特点，根据其测量力-位移曲线所

在得的世销量进行分析，计算仪器化冲击试验帆的且冲击能量的不确定由.

E.2概述

以圄l的力4直移幽线为倒

且冲击酷量W，是力4直移曲线下从S=O?iS=5，的面职.

将幢坐标的位移分成12等分，每间隔1rnm位移在取一个力恼，并近但地计算其

冲击能量.J生据且表E.1.

'但E.I各点的力值销对标准不.定康

位移/mm123456789101112

F/kN17.1417.2215.487.144.062.71\.97\.31o.820.68O.390.34

绝对说爱土O.5土0.5土。.5土0.5土0.5士O.5土O.5土O.5士0.5土0.5土O.5士O.5

kN

相对误登

土剧，因

土2.92士2.归土3.23士12.32土18.45土罚.38土38.17土73.S3土128.2土W.1

%士7∞

"ooI(F,)

\.1921.1841.3192.8585.0317.53410.36315.58624.90030.02452.348

~

".,;j(F.)

0.1。lO.IO.IO.1O.1O.1O.10.1O.1。1O.1

%

(F)

ò

\.1961.1881.3232.8605.0327.535l口.36415.58624.90030.02452.34.86日.0651

%

E.3盘学模型

能量公式

Wj=F.S

其相对不确定度为

U.-.I(W.)=乒京其芹u~I(5)

12

JJF1320-2011

E.4不确E盟的评定

E.4.1力值的相对标准不确定匪分项u...(F，)

已知=俊雄时

力植图在10%-50%之间时，为满量程的士lX;

所使用的力传感器为50kN1

使用0.3级标准测力但进行准确度校准a

将力在国在10%-50%之间时，满量程的主lX换算成相对自盖.

传感器力阻的相时不确定匪分项，挂三角分布考虑

u...(F1)=t::.F1/.f6

0.3级标准测力忧的相对误量为0.3目，其相时不确定度分项，校正在分布考虑:

u...(F1)=0.3%/3=0.1X

力值的相对标准不确定匪

u(F,)=乒古育πu!..<F)

，

E.4.2位移的相对标准不确定庄分项u川Sl

已知位移测量惺量为所测值的士2%.

也移的相对不确定度分项，按三角分布考虑:

u...<$)=t::.S/.f6=2%/.f6=0.817X

E.4.3，~冲击盹量的合成不确定匪

U..I<W,)=乒京吏芹u!..($)

W,=EW;

时W，)=.，f'E;ïl币丁=0.75J

量生据且我E.2.

•E.2各点合成不确定度

位移/mm234ss78910II12

F/kN17.1417.Z215.487.l4.4.06Z.lII.971.31。.82口.68口.39O.34

W,17.1417.Z215.487.H4.062.11I.97!.JI0.82口.68口.39O.34

(F)

1.1961.1881.3232.