JJF 1296.1-2011 静力单轴试验机型式评价大纲 第1部分：电子式万能试验机

ZIZTF

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1296.1-2011

静力单轴试验机型式评价大纲

第1部分:电子式万能试验机

ProgramofPatternEvaluationofStaticUniaxialTestingMachines一

Part1:ElectronicUniversalTestingMachines

2011-07-28发布2011-10-28实施

国家质量监督检验检疫总局发布

被码防伪

JJF1296.1-2011

静力单轴试验机型式评价大纲

第1部分:电子式万能试验机

jJJF1296.1-2011:

ProgramofPatternEvaluationofStatic

UniaxialTestingMachines一

Part1:ElectronicUniversalTestingMachines

本规范经国家质量监督检验检疫总局于2011年7月28日批准，并自

2011年10月28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:中国计量科学研究院

参加起草单位:山东省计量科学研究院

上海市计量测试技术研究院

济南中路昌试验机制造有限公司

济南鑫光试验机制造有限公司

上海登杰机器设备有限公司

本规范由全国力值硬度计量技术委员会负责解释

JJF1296.1-2011

本规范主要起草人:

胡刚(中国计量科学研究院〉

李万升(山东省计量科学研究院)

张贵仁(上海市计量测试技术研究院)

参加起草人:

赵玉成(山东省计量科学研究院)

孙云海(济南中路昌试验机制造有限公司)

王建国(济南鑫光试验机制造有限公司〉

秦晓峰(上海登杰机器设备有限公司)

JJF1296.1-2011

目录

引言………………………(1I)

1范围……………………(1)

2引用文献………………(1)

3术语及符号……………(υ

3.1术语和定义…………(川

3.2符号和说明…………(2)

4概述……………………(4)

4.1原理和用途…………(川

4.2结构…………………(4)

5法制管理要求…………(4)

5.1计量单位要求………………………(川

5.2准确度要求…………(4)

5.3计量法制标志和计量器具标识的要求……………(川

5.4申请单位应提交的技术资料和试验样机…………(川

6计量要求………………(5)

6.1加力系统……………(5)

6.2测力系统……………(门

6.3变形测量系统………………………(们

6.4位移测量系统………………………(们

6.5控制系统……………(8)

6.6计算机数据采集系统………………(川

7通用技术要求…………(们

7.1电气设备……………(川

7.2安全保护装置………………………(们

7.3噪声…………………(们

7.4耐运输颠簸性能……………………(们

7.5其他要求……………(们

8型式评价项目…………(川

9试验项目的试验条件和方法…………(11)

9.1试验目的……………(11)

9.2试验条件……………(11)

9.3试验设备和试验方法………………(11)

M型式评价结果的判定………………0的

11型式评价原始记录格式……………门的

附录A计量器具型式评价原始记录格式……………(2的

I

JJF1296.1-2011

百|

《静力单轴试验机型式评价大纲》的框架结构参照相应的试验机国家标准和计量检

定规程，由以下三部分组成:

1.JJF1296.1-2011静力单轴试验机型式评价大纲第1部分:电子式万能试

验机

户:甲‘

2.JJF1296.2-2011静力单轴试验机型式评价夫纲第2部分:电液伺服万能试

验机

3.JJF1296.3一29J~胃静二扩单轴试验机型式评价大纲第3部分:液压式万能试

验机

在使用本大纲中带力单轴谛验机咽式评价试验时，哼根据试验机的类型选择

大纲相应的部分。

E

JJF1296.}-2011

静力单轴试验机型式评价大纲

第1部分:电子式万能试验机

范围

本大纲适用于电子式万能试验机、电子拉力(或压力)试验机的型式评价。

2引用文献

JJF1011-2006力值与硬度计量术语及定义

JJG475-2008电子式万能试验机

GB/T2611-2007试验机通用技术要求

GB5226.1-2008机械电气安全机械电气设备第1部分:通用技术条件

。EC60204-1:2005,Safetyofmachinery-Electricalequipmentofmachines-Part1:

Generalrequirements,IDT)

GB/T13634一2008单轴试验机检验用标准测力仪的校准CISO376:2004,

Metallicmaterials-calibrationofforce-provinginstrumentsusedfortheverificationof

uniaxialtestingmachines,IDT)

GB/T16491-2008电子式万能试验机

GB/T16825.1-2008静力单轴试验机的检验第1部分:拉力和(或)压力试

验机测力系统的检验与校准(ISO7500-1:2004,Metallicmaterials-Verificationof

staticuniaxialtestingmachines-Part1:Tension/compressiontestingmachines-Verifi

cationandcalibrationoftheforce-measuringsystem,IDT)

GB/T17200-2008橡胶塑料拉力、压力和弯曲试验机(恒速驱动〉技术规范

。SO5893:2002,Rubberandplasticstestequipment-Tensile,flexuralandcompres

siontypes(constantrateoftraverse)-Specification,IDT)

GB/T22066-2008静力单轴试验机用计算机数据采集系统的评定

JB/T6146-2007引伸计技术条件

上述文件中的条款通过本大纲的引用而成为本大纲的条款。凡是注日期的引用文

件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修改版均不适用于本大纲，然而，鼓

励根据本大纲达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引

用文件，其最新版本适用于本大纲。

3术语及符号

3.1术语和定义

下列术语和定义适用于本大纲:

分辨力resolution

指示装置可有意义地辨别被指示量两紧邻值的能力。

1

JJF1296.1-2011

鉴别力阁discriminationthreshold

使试验机的示值产生一个可觉察变化响应的最小输入变化。

3.2符号和说明

本大纲使用的符号、单位与说明见表10

表1符号、单位与说明

说明

单位

号

符

G

b

D

D,

口的中心线与试

e

10

Ib

F

y

Fi

F:

F,o

FL

Fm

FOd

引伸计指示的回程位移示值

mm标定器给出的位移值

LemmI引伸计标距的标称值

L;mmI引伸计标距的测量值

在同一测量点，同一次测量中，检测试样两侧变

6Lπ1口

形的算术平均值

在同-测量点，同一次测量中，检测试样变形较

ðLmax口1口1

大一侧的变形量

2

JJF1296.1-2011

表1C续)

单位

符号说明

LpbdBCA)背景噪声

LpodBCA)噪声修正值

LpidBCA)试验机工作时的噪声

Lpi.maxdBCA)试验机工作时测量的最大噪声

q%试验机测力系统的示值相对误差

qD%横梁位移示值相对误差

qe%引伸计示值相对误差

qL.e%引伸计标距相对误差

计算机数据采集系统获得的试验结果平均值与人

qx%

工计算得到的试验结果平均值的相对误差

q,%应变(变形)速率控制相对误差

q.%应力(力〉速率控制相对误差

J

q,%应变(变形)保持相对误差

J

q.%应力(力〉保持相对误差

rN试验机力指示装置的分辨力

r,μm寻|伸计的分辨力

2

5N/mmη个试样试验结果的标准偏差

一组

力时间曲线上，拉断瞬间对应最大力

Fm的10%

t10-90s

和90%两点间的时间差

应变(变形)-时间曲线上，应变(变形)速率控

tε10%'t'90%s

制段10%处、90%处对应的时间值

应力(力)-时间曲线上，应力(力)速率控制段

t.IO%,t呻0%5

10%处、90%处对应的时间值

U.%引伸计示值进回程差

Vmm/min横梁移动速度的标称值

mm/min

V,同一横梁移动速度，三次实测速度的算术平均值

w

%横梁移动速度相对误差

2

i

XiN/mm同组第个试样的试验结果

2

zN/mm一组n个试样试验结果的平均值

2

XjN/mm计算机数据采集系统获得的试验结果平均值

2

X,N/mm人工计算得到的试验结果平均值

3

JJF1296.1-2011

表1(续〉

单位明

符号说

z%现IJ力系统的零点漂移

应变(变形)-时间曲线上，应变(变形)速率控

ê10%'êgOM%(μm)

制段10%处、90%处对应的应变(变形)值

应变(变形)设定值、应变(变形)-时间曲线上

%(μm)应变〈变形)保持段内的初始、中间、末尾三个测

ε。，ε

量点应变(变形)的算术平均值

εS-I(μm/s)应变(变形)速率计算值

εNS-1(μm/s)应变(变形)速率设定值

应力(力)-时间曲线上，应力(力〉速率控制段

σ10%，σ90%N/m2(N)

10%处、90%处对应的应力(力)值

应力(力)设定值、应力(力)-时间曲线上应力

σ。，σN/m2(N)(力〉保持段内的初始、中间、末尾三个测量点应力

(力)的算术平均值

σNm-2S-l(N/s)应力(力)速率计算值

σNNm-2s-1(N/s)应力(力〉速率设定值

U

%试验机测力系统的示值进回程差

4概述

4.1原理和用途

电子式万能试验机、电子拉力(或压力〉试验机是以机械加力的，采用电子测量技

术的材料试验机。电子式万能试验机(以下简称试验机〉主要用于金属和非金属材料的

拉伸、压缩、弯曲和剪切等力学性能试验;电子拉力(或压力)试验机，主要用于金属

和非金属材料的拉伸(或压缩〉试验。

4.2结构

试验机通常包括加力系统、视IJ力系统、变形测量系统、位移测量系统、控制系统和

计算机数据采集系统。此外，根据试验机的不同用途，还可以选配各种附件。

5法制管理要求

5.1计量单位要求

试验机应采用法定计量单位。力值的单位采用牛[顿](符号N)及其倍数或分

数单位;变形或位移的单位采用米(符号m)及其倍数或分数单位;时间的单位采用

秒(符号s)及其倍数或分数单位。

5.2准确度要求

试验机按其各项技术指标划分为o.5级、1级两个级别。各级别的技术指标见

表2~表6、表8。

JJF1296.1-2011

5.3计量l法制标志和计量器具标识的要求

必须在试验机机身的明显部位标注计量法制标志和计量器具标识，其标志和标识应

清晰可辨、牢固可靠。

5.3.1计量法制标志的内容

制造计量器具许可证的标志和编号(试验样机应预留位置);

一一计量器具型式批准标志和编号(试验样机应预留位置;本项不是强制性规定);

二一产品合格印、证(此项可与试验机本体分开设置)。

5.3.2计量器具标识的内容

一一名称;

一一规格、型号;

额定力值;

一一级别;

出厂日期、编号;

制造者名称。

5.4申请单位应提交的技术资料和试验样机

5.4.1申请单位应提交的技术资料

一→-样机照片;

产品标准(含检测方法);

一一总装图、电路图和主要零部件图;

使用说明书;

一一制造单位或技术机构所做的试验报告。

5.4.2试验样机

申请单位应按下列原则提供试验样机:按单一产品申请的，样机数量为Cl~3)

台;按系列产品申请的，每个系列产品中抽取三分之一具有代表性的规格产品(由承担

试验的技术机构根据申请单位提供的技术资料确定，原则上应包括该系列产品中额定力

值最大和最小的两种规格);每种规格的样机数量，按单一产品的原则执行。按以上原

则，数量太多的，可适当减少样机数量。

在技术机构的实验室安装、试验有困难的，可由技术机构提出，经委托的政府计量

行政部门同意后，技术机构可以派技术人员到申请单位的生产现场或者使用现场进行

试验。

6计量要求

6.1加力系统

6.1.1一般性能

6.1.1.1试验机机架应具有足够的刚性和试验空间，应能方便地进行各种试验并要便

于试样、试样夹持装置和试验机附件的装卸以及标准测力仪的安装与使用。

6.1.1.2试验机在施加和卸除力的过程中应平稳，无冲击和振动现象。

6.1.2拉伸试验夹持装置

5

JJF1296.1-2011

6.1.2.1拉伸试验的试样夹持装置在任意位置上和施加力的过程中，上、.下夹头和试

样钳口的中心线应与试验机的加力轴线同轴，其同轴度应满足以下要求:

一一对于最大试验力不大于5kN的试验机不应超过~2mm/500mmj

一一对于最大试验力大于5kN的试验机应符合表2的规定。

表2试验机同轴度要求

同轴度允许值/%

试验机级别

O.512

l15

L-

6.1.2.2夹头应保证夹持可靠，在夹持部分的全长内应均匀地夹紧试样，并应能对试

样施加试验机的最大试验力。在加力状态下或试验过程中试样与夹头不应产生相对

滑移。

6.1.2.3夹头在卸除力或做试样的拉断试验后，钳口各部位应元损伤。

6.1.2.4钳口应具有互换性，其洛氏硬度应在55日RC~65HRC之间。

6.1.3压缩试验支承装置

6.1.3.1上、下压板的中心线应与机架的中心线重合。压板的球面支承应配合良好、

活动自如。

6.1.3.2压板的工作表面应光滑、平整，表面粗糙度参数Ra的最大允许值为

O.80μm。

6.1.3.3压板的洛氏硬度不应低于55HRC。

6.1.3.4下压板的工作面上应清晰地刻有试样定位用的不同直径的同心圆刻线或互成

0

90

角的刻线，刻线的深度和宽度以便于观察且不影响试验结果为宜。

6.1.4弯曲试验装置

6.1.4.1弯曲压头与两个弯曲支座之间应平行，弯曲压头与两支承的洛氏硬度不应低

于50HRC。

6.1.4.2两个弯曲支座的高度应一致。

6.1.4.3弯曲试验装置上标尺的零位线应与加力轴线重合。

6.1.5移动横梁

6.1.5.1试验机移动横梁的水平度应在O.2/1000以内。移动横梁在工作行程内移动

时应平稳。

移动横梁的移动速度宜在(0.005~1000)mm/min范围以内。在零试验力条件

下，横梁移动速度与设定速度标称值相对误差应符合表3的规定。

表3横梁移动速度相对误差

试验机级别横梁移动速度相对误差/%

O.5土O.5

士1.0

6.1.5.2电子拉力(或压力)试验机横梁移动速度相对误差应在士10%范围内。

JJF1296.1-2011

6.2测力系统

6.2.1一般性能

6.2.1.1测力系统通过计算机的显示器或数字式指示装置应能实时连续地显示施加到

试样上的力值。指示装置显示的数据和图形应清晰，易于读取，应能显示其示值范围的

零点和最大值，并有加力方向的指示。无论何种类型的指示装置均应以力的单位直接显

示力值。在施加或卸除试验力的过程中力的指示应平稳，不应有冲击、停顿和跳动。

6.2.1.2试验机应能准确地存储、指示和记录试验过程的最大试验力。

6.2.1.3测力系统应具有调零和(或〉清零的功能。

6.2.2零点漂移

试验机使用前，预热时间不应超过30mino预热后，在15min内的零点漂移应符

合表4的规定。

表4测力系统零点漂移允许值

试验机级别零点漂移/%

O.5士O.5

1

土1.0

6.2.3力指示装置的分辨力

试验机的电动机和控制系统均启动、力传感器不受力的情况下，如果试验机的示值

变动不大于一个增量，则认为其分辨力为一个增量;如果示值变动大于一个增量，则认

为其分辨力等于变动范围的一半加上一个增量。

6.2.4测力系统各项允许误差

试验机测力系统的示值相对误差q、示值重复性b、示值进回程差u、回零差10和

相对分辨力α应符合表5的规定。

表5测力系统的允许误差

最大允许值/%

试验机级别

示值相对误差示值重复性示值进回程差回零差相对分辨力

qbUfoa

O.5士O.5O.5土O.75+0.25O.25

l士1.01.0士O.5O.5

士1.5

'--

6.2.5鉴别力阂

试验机泪l力系统的鉴别力阔应符合表6的规定。

表6试验机测力系统的鉴别力闻

鉴别力阔

试验机级别

O.50.25%FL

10.5%FL

7

JJF1296.1-2011

6.3变形测量系统

变形测量系统由变形传感器和试验机的变形信号测量显示单元组成。为统一术语，

便于引用引伸计标准，变形测量系统以下统称为引伸计。

注"引伸计"术语的含义就是指位移测量装置并包括指示或记录该位移的系统。

6.3.1引伸计的一般要求

引伸计的一般要求应符合JBjT6146一2007中5.2的规定。

引伸计应有调零和(或〉清零的豆豆豆革-

6.3.2引伸计的各项允许误羊和相对分辨力

引伸计的标距相对误差矿示值误差妇示倍边回-程差、开销力应符合表7的规定。

寻|伸计

示值进回程差

级别(u.)

%

o.2土O.3

O.5土O.75

1士1.5

2

士3.0

6.4

--"-一·可

6.4.1试验机移现

mm;在测量范围

内，移动横梁位移示

6.5控制系统

6.5.1一般要求

控制系统应采用闭环控制方式，压真有才芷扩(力)、应变(变形)、位移三种控制方

式。在不同控制方式转换过程中试验机的运行应平顺，无影响试验结果的振动和过冲。

试验机的控制软件除能实现试验机的全部功能以外，还应具有供检测(或校准)使

用的软件。

6.5.2应力(力)控制和应变(变形)控制

制造者应在产品说明书或技术文件中给出试验机能够控制的应力(力)速率范围和

应变(变形)速率范围。

在可控制的应力(力)速率范围和应变(变形〉速率范围内，试验机对于应力

(力)速率和应变(变形〉速率的控制能力应符合表8的规定。

JJF1296.1-2011

表8应力(力)和应变(变形)速率控制的各项技术指标

最大允许值/%

试验机

应力(力〉速率应力(力)保持应变(变形)速率应变(变形)保持

级别

控制相对误差

控制相对误差相对误差

相对误差

O.5士1+1

士1士1

1::!:::2::!:::2土2士2

6.6计算机数据采集系统

6.6.1传感器-通道的频带宽度应等于或超过所需频带宽度(所需频带宽度由相应标准

规定的试验条件导出)，并应满足GB/T22066-2008中A.2.2的要求。

制造者应说明传感器通道频带宽度值。如果由于数据的数字滤波器会引起频带宽

度的进一步减小，制造者应在传感器-通道频带宽度的技术条件中说明。

6.6.2数据采集速率不应低于15S-l(有效采集点〉。

6.6.3计算机数据采集系统获得的试验结果平均值与人工计算得到的同台试验机试验

结果平均值的相对误差，其最大允许值为+2%或1个标准偏差(取其较大者〉。

7通用技术要求

7.1电气设备

7.1.1绝缘电阻不应小于1Mn。

7.1.2在动力电路导线和保护联结电路(如机壳)之间施加最大试验电压近似1s时

间，不应出现击穿放电现象。

7.2安全保护装置

7.2.1试验机应有力的过载保护装置，当施加的力超过试验机额定力值的2%10%

时，过载保护装置应保证试验机自动停机。

7.2.2试验机应有超过移动横梁极限位置保护装置，当横梁移动到设定的上、下极限

位置时，限位装置应立即动作，使其自动停止移动。

7.2.3试验过程中当试样断裂后，试验机应自动停机或按设定模式返回后停机。

7.3噪声

试验机工作时的噪声声级，对于额定力值小于500kN的试验机不应超过70dB

(A);对于额定力值大于或等于500kN的试验机不应超过75dB(A)。

7.4耐运输颠簸性能

试验机在包装条件下，应能承受运输颠簸试验而元损坏。试验后，试验机不经调修

(不包括操作程序准许的正常调整)，仍应符合本大纲的全部计量要求、通用技术要求。

7.5其他要求

试验机的基本要求、装配质量、机械安全防护和外观质量等，应符合GB/T2611-

2007中第3章、第4章和第10章的规定。

8型式评价项目

根据法制管理要求、计量要求和通用技术要求确定试验机型式评价的项目如表9。

该表包括所有的观察项目和试验项目，观察项目是为了检查试验机是否满足法制管理的

JJF1296.1-2011

要求，试验项目是为了确定试验机是否满足计量要求和通用技术要求。

表9试验机的型式评价试验项目表

序号项目类别型式评价项目项目属性

计量单位主要单项

2法制管理准确度要求主要单项

观察项目要求计量法制标志和计量器具标识主要单项

提交的技术资料和试验样机主要单项

般性能非主要单项

拉?审试验夹持装置主要单项

压缩试验吱舔装置主要单项

加力~统u-飞、建王曲试验装H且噎主要单项

.;/'移动横擎的水平度非主要单项

横梁移到墨度飞主要单项

一般性能k飞非主要单项

..气~「零南漂移、飞主要单项

~fltι回零星主飞、主要单项

)j测力系统FZR值相对误差飞电主要单项

16/飞刁t值重复性飞主要单项

17电ZK值进回程差,I~主要单项

181umtt』同飞飞鉴别Jh阁~1\主要单项

加丑革最!ld'震抽￥lf电计的一般要求lI'1非主要单项

又J巳品主矶飞引仲tlf标距相对误差~IJ主要单项

21z品悔?J寻j伸剖f的分辨力jIr主要单项

22I~\II~ID~~*t.!ti-tE|伸计那值误差•11主要单项

寻b伸计进但程差,"主要单项

24位移测量系统位秽指ZK装置的分辨力，11主要单项

25位移那值相对误差1主要单项

卢I一般要求JJ非主要单项