一、儀器概述

TD13465-4型不透性石墨材料擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)是河北天棋星子檢測(cè)設(shè)備有限公司參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13465.4—2014《不透性石墨材料試驗(yàn)方法第4部分：沖擊強(qiáng)度》開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的專業(yè)檢測(cè)設(shè)備，主要用于測(cè)定不透性石墨材料的沖擊韌性（如沖擊吸收功、沖擊強(qiáng)度等）。

本機(jī)采用電子式測(cè)量系統(tǒng)，基于圓光柵測(cè)角技術(shù)，兼具傳統(tǒng)指針度盤式試驗(yàn)機(jī)的可靠性與數(shù)字化優(yōu)勢(shì)，支持沖斷功、沖擊強(qiáng)度、預(yù)仰角、升角、批平均值等參數(shù)的數(shù)字化顯示與存儲(chǔ)，并具備能量損失自動(dòng)修正功能，可存儲(chǔ)10組歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)，滿足科研、質(zhì)檢及生產(chǎn)場(chǎng)景的高精度需求。

適用于科研機(jī)構(gòu)、大專院校、材料檢測(cè)中心及不透性石墨材料生產(chǎn)企業(yè)，用于懸臂梁沖擊試驗(yàn)（可擴(kuò)展適配簡(jiǎn)支梁等其他試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑?/span>

二、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

檢定規(guī)程：JJG145-2007《擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)》

材料測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T 1843-2008《塑料懸臂梁沖擊強(qiáng)度的測(cè)定》

GB/T 13465.4—2014《不透性石墨材料試驗(yàn)方法第4部分：沖擊強(qiáng)度》

GB/T 21189-2007《塑料簡(jiǎn)支梁、懸臂梁和拉伸沖擊試驗(yàn)用擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)》

JB/T 8761-1998《塑料懸臂梁沖擊試驗(yàn)機(jī)》

ISO 180:2019《Plastics-Determination of Izod impact strength》

三、儀器特點(diǎn)

1.高性能控制系統(tǒng)：基于第二代ARM Cortex-M3內(nèi)核32位微控制器，大容量閃存與SRAM，實(shí)時(shí)性高、穩(wěn)定性強(qiáng)，支持復(fù)雜運(yùn)算與多參數(shù)同步處理。

2.高精度測(cè)量：采用高精度光電角度傳感器，實(shí)時(shí)采集擺錘擺動(dòng)角度，確保沖擊功、角度等數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠（顯示分辨力達(dá)0.001J）。

3.智能輔助功能：內(nèi)置智能助手，支持自動(dòng)掛錘/放錘控制，防止錘桿因撞擊彎曲；具備擺錘擺動(dòng)周期自動(dòng)測(cè)量功能，輔助計(jì)量校準(zhǔn)。

4.人性化操作界面：7英寸全彩色液晶觸摸屏，支持多語(yǔ)言切換，提供引導(dǎo)式操作流程；可設(shè)定試驗(yàn)參數(shù)，實(shí)時(shí)顯示沖擊角度、自動(dòng)計(jì)算沖擊能量及強(qiáng)度，支持試驗(yàn)結(jié)果查看與打印。

5.靈活配置：標(biāo)配0.490J、0.981J、3.923J三種能量范圍，可選配1J、11J、22J擴(kuò)展量程；主機(jī)可連接試樣尺寸智能測(cè)量?jī)x（自動(dòng)錄入尺寸，提升沖擊強(qiáng)度計(jì)算精度），或通過(guò)USB/RS232接口連接電腦遠(yuǎn)程操控。

6.便捷維護(hù)：錘體采用螺母鎖緊式結(jié)構(gòu)，更換簡(jiǎn)單；主機(jī)結(jié)構(gòu)高度集成，接線簡(jiǎn)潔，調(diào)試方便。

四、技術(shù)參數(shù)

五、試樣要求

5.1取樣與制備

按GB/T 13465.1的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行取樣、加工及制備，確保試樣代表性。

標(biāo)準(zhǔn)試樣需帶V形缺口，尺寸符合圖2要求（具體尺寸見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)文件，缺口底部橫截面為規(guī)則幾何形狀）。

允許在必要時(shí)采用帶鑰匙孔型缺口的輔助試樣（參考附錄A圖A.1）。

5.2表面質(zhì)量

試樣表面粗糙度Ra≤3.2μm（避免劃痕、裂紋等缺陷影響測(cè)試結(jié)果）。

5.3數(shù)量要求

每組有效試樣數(shù)量不少于5個(gè)（剔除無(wú)效數(shù)據(jù)后需滿足統(tǒng)計(jì)要求）。

六、試驗(yàn)前準(zhǔn)備

1.環(huán)境檢查：試驗(yàn)環(huán)境應(yīng)清潔無(wú)振動(dòng)，室溫建議控制在（23±2）℃，濕度≤80%。

2.電源連接：接通220VAC、50Hz電源，確認(rèn)接地可靠（防止干擾與漏電）。

3.主機(jī)檢查：

檢查擺錘是否安裝牢固（螺母鎖緊無(wú)松動(dòng)），刀刃無(wú)磨損或變形（圓角半徑R=0.8mm±0.1mm）。

確認(rèn)支座間距為40±0.5mm（通過(guò)跨距找正器調(diào)整）。

檢查試樣放置平臺(tái)無(wú)雜物，支座垂直無(wú)傾斜。

4.功能測(cè)試：空打擺錘一次（不放置試樣），觀察指針/屏幕顯示的“消耗功”是否在允許誤差范圍內(nèi)（參考說(shuō)明書或檢定證書）。

七、操作步驟

7.1觸摸屏本地操作流程

1.開(kāi)機(jī)：按下主機(jī)電源開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)入主界面。

2.參數(shù)設(shè)置：

選擇試驗(yàn)?zāi)芰糠秶ǜ鶕?jù)試樣預(yù)期沖擊功選擇標(biāo)配或可選配量程）。

輸入試樣尺寸（寬度b、高度h，單位：mm；若連接試樣尺寸測(cè)量?jī)x，可自動(dòng)導(dǎo)入）。

設(shè)置試驗(yàn)批次信息（如材料編號(hào)、試驗(yàn)日期等）。

3.掛錘：通過(guò)觸摸屏點(diǎn)擊“掛錘”按鈕，智能助手自動(dòng)控制擺錘升至150°預(yù)仰角并鎖定（或手動(dòng)旋緊釋放機(jī)構(gòu)，確保安全）。

4.試樣放置：

將試樣緊貼支座放置，缺口背向擺錘刀刃（缺口中心對(duì)準(zhǔn)刀刃打擊點(diǎn)）。

使用試樣找正器調(diào)整位置，確保擺錘刀刃正對(duì)缺口中心背面。

5.空打校驗(yàn)（可選）：首次試驗(yàn)前可空打一次，確認(rèn)系統(tǒng)無(wú)異常消耗功（若超差需檢查擺錘或傳感器）。

6.沖擊試驗(yàn)：點(diǎn)擊“開(kāi)始試驗(yàn)”，釋放擺錘沖擊試樣，系統(tǒng)自動(dòng)捕捉?jīng)_擊瞬間，記錄角度變化與能量損耗。

7.數(shù)據(jù)讀?。浩聊粚?shí)時(shí)顯示：

沖擊吸收功（Ak，單位：J）；

沖擊強(qiáng)度（σk，單位：J/cm2）；

實(shí)際沖擊角度、預(yù)仰角、升角等參數(shù)。

8.重復(fù)試驗(yàn)：依次完成至少5個(gè)有效試樣的測(cè)試（無(wú)效數(shù)據(jù)需標(biāo)注原因并剔除）。

9.結(jié)果保存：試驗(yàn)完成后，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算平均值，支持查看單次/批量數(shù)據(jù)，可導(dǎo)出或打印試驗(yàn)報(bào)告（含試樣信息、參數(shù)、結(jié)果及判定依據(jù)）。

7.2電腦連接操作（可選）

通過(guò)USB/RS232線連接主機(jī)與電腦，運(yùn)行配套軟件，按界面提示完成參數(shù)設(shè)置、遠(yuǎn)程控制及數(shù)據(jù)管理（功能與觸摸屏一致，支持?jǐn)?shù)據(jù)云端存儲(chǔ)）。

八、結(jié)果計(jì)算與數(shù)據(jù)處理

8.1按式(1)計(jì)算沖擊吸收功Ak。

Ak=A-ΔA…………………………(1)

式中:

A—試樣斷裂時(shí)沖擊功示值,單位為焦耳(J);

ΔA—沖擊試驗(yàn)機(jī)消耗功,單位為焦耳(J)(由沖擊試驗(yàn)機(jī)說(shuō)明書查出)。

8.2按式(2)計(jì)算沖擊強(qiáng)度σk,單位為每平方厘米焦耳(J/cm2)。

σk=Ak/bh…………………………(2)

式中:

b—試樣缺口處底部橫截面寬度,單位為厘米(cm);

h—試樣缺口處底部橫截面高度,單位為厘米(cm)。

8.3無(wú)效數(shù)據(jù)判定

試驗(yàn)中遇以下情況，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)無(wú)效，需重新測(cè)試：

誤操作（如提前釋放擺錘、試樣未正確放置）；

試樣打斷時(shí)出現(xiàn)卡錘現(xiàn)象（擺錘受阻未自由擺動(dòng)）；

斷裂發(fā)生在非缺口部位（如支座附近或試樣中部）。

8.4批結(jié)果處理

計(jì)算有效試樣的沖擊強(qiáng)度平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計(jì)量；

按GB/T 13465.1規(guī)定判定材料沖擊性能是否符合要求（如報(bào)告平均值±標(biāo)準(zhǔn)差）。

九、注意事項(xiàng)

1.安全第一：試驗(yàn)時(shí)嚴(yán)禁站在擺錘擺動(dòng)路徑（正前方及側(cè)方）內(nèi)，防止錘體意外脫落或試樣飛濺傷人；操作人員需佩戴防護(hù)眼鏡。

2.試樣安裝：必須確保試樣緊貼支座且缺口對(duì)準(zhǔn)刀刃中心，否則會(huì)導(dǎo)致沖擊力偏移，數(shù)據(jù)失真。

3.能量匹配：根據(jù)試樣預(yù)期沖擊功選擇合適量程（如未知預(yù)期值，優(yōu)先選用小量程試測(cè)，避免超量程損壞傳感器）。

4.定期校準(zhǔn)：每半年或累計(jì)試驗(yàn)1000次后，需對(duì)擺錘擺動(dòng)周期、能量損失等參數(shù)進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn)（可聯(lián)系廠家或?qū)I(yè)機(jī)構(gòu)）。

5.環(huán)境控制：避免在強(qiáng)電磁干擾、高溫高濕或振動(dòng)環(huán)境中使用，防止影響光電傳感器精度。

6.錘體維護(hù)：更換錘體時(shí)需輕拿輕放，避免碰撞刀刃；長(zhǎng)期不用時(shí)，應(yīng)將擺錘鎖定在初始位置。

十、維護(hù)與保養(yǎng)

1.日常維護(hù)：

試驗(yàn)后清理主機(jī)表面及支座上的試樣碎屑，保持設(shè)備清潔。

檢查擺錘刀刃是否磨損（若圓角半徑超差需更換刀刃）。

定期潤(rùn)滑釋放機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件（按說(shuō)明書使用指定潤(rùn)滑油）。

2.長(zhǎng)期存放：斷開(kāi)電源，覆蓋防塵罩，將擺錘鎖定在安全位置（避免懸掛）。

3.故障處理：若出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常、擺錘不釋放等問(wèn)題，立即停機(jī)并聯(lián)系廠家售后，勿自行拆解核心部件（如傳感器、控制器）。

十一、常見(jiàn)故障排除

十二、附錄（可選）

附錄A：鑰匙孔型缺口試樣示意圖（參考GB/T 13465.4附錄）。

附錄B：設(shè)備檢定證書模板（含能量損失修正值）。

附錄C：試樣尺寸測(cè)量?jī)x連接說(shuō)明（若選配）。