บ้าน / ข่าว / ข่าวอุตสาหกรรม / อธิบายเครื่องทดสอบอเนกประสงค์กับเครื่องทดสอบแรงอัด
ข่าว

อธิบายเครื่องทดสอบอเนกประสงค์กับเครื่องทดสอบแรงอัด

Zhejiang Yiyu Instrument Equipment Co., Ltd. 2026.03.04
Zhejiang Yiyu Instrument Equipment Co., Ltd. ข่าวอุตสาหกรรม

เครื่องทดสอบอเนกประสงค์ (ยูทีเอ็ม) ทำการทดสอบแรงดึง แรงอัด การดัด แรงเฉือน และการลอกบนแพลตฟอร์มเดียว — เครื่องทดสอบแรงอัด ดำเนินการโหลดแบบบีบอัดเท่านั้น UTM เป็นเครื่องมือที่มีความสามารถมากกว่าและมีราคาแพงกว่า: โครงแบบเสาคู่หรือสี่เสา แอคชูเอเตอร์แบบสองทิศทาง และระบบจับยึดแบบเปลี่ยนได้ ช่วยให้สามารถย้อนทิศทางของแรงและรองรับรูปทรงการทดสอบแทบทุกรูปแบบ เครื่องทดสอบแรงอัดได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับแรงอัดด้านล่างเท่านั้น ไม่มีกลไกในการใช้แรงดึง ทำให้มีต้นทุนลดลง ใช้งานง่ายกว่า และเหมาะสำหรับการทดสอบเฉพาะแรงอัดในปริมาณมาก เช่น การทดสอบลูกบาศก์คอนกรีต การทดสอบอิฐ และแรงอัดของบรรจุภัณฑ์ หากห้องปฏิบัติการของคุณทดสอบวัสดุในด้านแรงดึงหรือการดัดงอเพิ่มเติมจากแรงอัด UTM คือตัวเลือกที่ถูกต้อง หากงานของคุณเป็นงานที่ต้องรับแรงอัดโดยเฉพาะ โดยเฉพาะวัสดุโครงสร้างที่รับน้ำหนักสูง เช่น คอนกรีตและอิฐ เครื่องทดสอบแรงอัดโดยเฉพาะจะให้ค่าที่ดีกว่าและมักจะให้ความสามารถในการรับแรงต่อดอลลาร์ที่สูงกว่า

ความแตกต่างในการออกแบบหลัก: แต่ละเครื่องถูกสร้างขึ้นมาเพื่อทำอะไร

สถาปัตยกรรมเครื่องทดสอบอเนกประสงค์

UTM ถูกสร้างขึ้นรอบๆ โครงโครงสร้าง โดยทั่วไปจะมีเสารับน้ำหนักสองหรือสี่เสา ซึ่งรองรับครอสเฮดแบบตายตัวที่ด้านบน และครอสเฮดแบบเคลื่อนย้ายได้ซึ่งขับเคลื่อนด้วยลีดสกรู กระบอกไฮดรอลิก หรือระบบสายพานและรอก แอคชูเอเตอร์เป็นแบบสองทิศทาง: สามารถเคลื่อนครอสเฮดได้ทั้งขึ้น (แรงดึง) และลง (แรงอัด) ด้วยความจุแรงเท่ากัน โหลดเซลล์ถูกติดตั้งแบบอินไลน์ระหว่างแอคชูเอเตอร์และด้ามจับ โดยจะวัดแรงทั้งสองทิศทาง การออกแบบสองทิศทางที่สมมาตรนี้คือสิ่งที่ทำให้เครื่องจักรเป็น "สากล"

สามารถเข้าถึงช่องว่างทดสอบระหว่างครอสเฮดได้จากทั้งสองด้าน ช่วยให้สามารถโหลดชิ้นงานทดสอบขนาดยาวในแนวแกนได้ อุปกรณ์จับยึดหรืออุปกรณ์จับยึดด้านบนและด้านล่างสามารถใช้แทนกันได้ — เครื่องจักรเดียวกันนี้สามารถยึดลวดขนาด 6 มม. ไว้ในอุปกรณ์จับยึดแรงดึง บีบอัดบล็อคโฟมระหว่างแท่นแบน หรืองอลำแสงข้ามส่วนจับยึดแบบโค้งสามจุด เพียงแค่เปลี่ยนเครื่องมือ UTM มีตั้งแต่ เครื่องตั้งโต๊ะแบบตั้งโต๊ะขนาด 100 นิวตันสำหรับบรรจุภัณฑ์และฟิล์ม เครื่องจักรตั้งพื้นสูงสุด 2,000 กิโลนิวตันสำหรับเหล็กโครงสร้างและคอนกรีต .

สถาปัตยกรรมเครื่องทดสอบแรงอัด

เครื่องทดสอบแรงอัด (CTM) หรือที่เรียกว่าเครื่องทดสอบแรงอัดคอนกรีตหรือเครื่องอัดแบบลูกบาศก์ ประกอบด้วยโครงฐานที่แข็งแรง แท่นด้านล่างคงที่ และแท่นด้านบนที่ขับเคลื่อนลงด้านล่างด้วยแม่แรงไฮดรอลิกหรือแอคทูเอเตอร์ระบบเครื่องกลไฟฟ้า ทิศทางในการโหลดเป็นแบบทิศทางเดียว: แท่นด้านบนเลื่อนลงมาและชิ้นงานจะถูกบดอัดระหว่างแท่นทั้งสอง ไม่มีกลไกในการกลับตัวกระตุ้นและใช้แรงดึงขึ้นด้านบน

CTM ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการทดสอบแรงอัดสูงบนชิ้นงานทดสอบที่มีความแข็ง เนื่องจากเฟรมจำเป็นต้องต้านทานแรงปฏิกิริยาอัดเท่านั้น (ไม่ใช่แรงดึง) จึงสามารถสร้างด้วยโครงสร้างที่สั้นกว่าและกะทัดรัดกว่าซึ่งมีความแข็งโดยเนื้อแท้มากกว่า ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการวัดที่แม่นยำเมื่อทดสอบวัสดุเปราะที่แตกหักจากการระเบิด CTM มาตรฐานสำหรับการทดสอบคอนกรีตมีตั้งแต่ 1,000 กิโลนิวตันถึง 3,000 กิโลนิวตัน ด้วยเครื่องจักรเฉพาะทางถึง 5,000 กิโลนิวตัน (500 ตัน) สำหรับหินและตัวอย่างมวลรวมขนาดใหญ่ ระดับกำลังเหล่านี้ไม่ค่อยมีใน UTM ที่มีราคาเท่ากัน

ประเภทการทดสอบ: สิ่งที่แต่ละเครื่องทำได้และไม่สามารถทำได้

การเปรียบเทียบความสามารถในการทดสอบระหว่างเครื่องทดสอบอเนกประสงค์และเครื่องทดสอบแรงอัดในประเภทการทดสอบทางกลทั่วไป
ประเภทการทดสอบ UTM เครื่องทดสอบแรงอัด มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง
แรงดึง (โลหะ) ใช่ ไม่ ISO 6892-1, ASTM E8
แรงดึง (พลาสติก ยาง) ใช่ ไม่ ISO 527, ASTM D638
แรงอัด (โลหะ พลาสติก) ใช่ ใช่ ISO 604, ASTM D695
แรงอัด (คอนกรีต, อิฐก่อ) ใช่ (limited force) ใช่ (primary use) ห้องน้ำในตัว 12390-3, ASTM C39
โค้งงอ 3 จุดและ 4 จุด ใช่ จำกัด (พร้อมอุปกรณ์ติดตั้ง) ISO 178, ASTM D790
กำลังรับแรงดัดงอ (คานคอนกรีต) ใช่ ใช่ (with beam fixtures) กSTM C78, EN 12390-5
ลอกและยึดเกาะ ใช่ ไม่ กSTM D903, ISO 8510
แรงเฉือน ใช่ ไม่ กSTM B831, ISO 14129
ความเหนื่อยล้า (การโหลดแบบวน) ใช่ (servo-hydraulic UTM) ไม่ ISO 1099, ASTM E466
การบีบอัดบรรจุภัณฑ์/กล่องบด ใช่ ใช่ กSTM D642, ISO 12048

ช่วงแรงและความแข็งของเฟรม: ตำแหน่งที่เครื่องจักรแตกต่าง

ช่วงแรงเป็นหนึ่งในความแตกต่างที่ชัดเจนที่สุดระหว่างเครื่องจักรทั้งสองประเภทในทางปฏิบัติ UTM ที่ให้บริการห้องปฏิบัติการทดสอบวัสดุทั่วไปมักระบุไว้ใน 5 กิโลนิวตันถึง 600 กิโลนิวตัน ช่วง UTM ขนาด 600 กิโลนิวตันที่สามารถทดสอบแรงดึงของเหล็กโครงสร้างมีต้นทุนสูงกว่าเครื่องทดสอบแรงอัดขนาด 3,000 กิโลนิวตันที่ให้บริการในห้องปฏิบัติการทดสอบคอนกรีต — เนื่องจากโครงแบบสองทิศทางของ UTM การควบคุมเซอร์โวที่มีความแม่นยำ และอินเทอร์เฟซของเครื่องวัดระยะยืดทำให้ต้นทุนจำนวนมากที่ CTM ไฮดรอลิกไม่ต้องการ

ความแข็งของเฟรมเป็นอีกปัจจัยที่สำคัญ เมื่อชิ้นงานเปราะ เช่น คอนกรีตทรงลูกบาศก์แตกร้าวด้วยการระเบิด พลังงานที่เก็บไว้ในโครงที่สอดคล้อง (ความแข็งต่ำ) จะถูกปล่อยออกมาอย่างกะทันหัน โดยยังคงบดขยี้ชิ้นงานทดสอบต่อไปจนเกินจุดแตกหักตามธรรมชาติ และทำให้อ่านค่าค่าความแข็งแรงต่ำเกินจริงได้ ห้องน้ำในตัว 12390-4 และ ASTM C39 ระบุข้อกำหนดความแข็งของเฟรมขั้นต่ำสำหรับการทดสอบแรงอัดคอนกรีต — โดยทั่วไปจะแสดงเป็นขีดจำกัดการโก่งตัวภายใต้โหลดสูงสุด CTM เฉพาะได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อตอบสนองความต้องการด้านความแข็งเหล่านี้ UTM ใช้งานทั่วไปหลายรุ่น โดยเฉพาะรุ่นที่ขับเคลื่อนด้วยสกรูระบบเครื่องกลไฟฟ้า มีความแข็งของเฟรมไม่เพียงพอสำหรับการทดสอบแรงอัดคอนกรีตที่แม่นยำที่การรับน้ำหนักสูง

ระบบกระตุ้น: ระบบเครื่องกลไฟฟ้ากับไฮดรอลิก

ทั้ง UTM และเครื่องทดสอบแรงอัดมีจำหน่ายในรุ่นระบบเครื่องกลไฟฟ้า (EM) และไฮดรอลิก แต่การกำหนดค่าทั่วไปจะแตกต่างกันระหว่างเครื่องมือทั้งสองประเภท

UTM ระบบเครื่องกลไฟฟ้า

UTM ในห้องปฏิบัติการส่วนใหญ่ที่มีน้ำหนักต่ำกว่า 600 kN เป็นระบบเครื่องกลไฟฟ้า: เซอร์โวมอเตอร์ไฟฟ้าจะขับเคลื่อนลีดสกรูหรือบอลสกรูเพื่อเคลื่อนครอสเฮด นี้ให้ การควบคุมการเคลื่อนที่ของครอสเฮดที่แม่นยำ — ความแม่นยำของตำแหน่ง ±0.1 มม. หรือดีกว่า — และความเร็วของครอสเฮดคงที่ตั้งแต่ 0.001 มม./นาที ถึง 1,000 มม./นาที ตลอดช่วงโหลดเต็ม ระบบขับเคลื่อน EM สะอาดกว่า (ไม่มีน้ำมันไฮดรอลิก) เงียบกว่า และต้องการการบำรุงรักษาตามปกติน้อยกว่าระบบไฮดรอลิก ข้อจำกัดอยู่ที่แรงสูงสุด: UTM ที่ขับเคลื่อนด้วยลีดสกรูที่มีน้ำหนักเกิน 600 kN มีขนาดใหญ่มาก ช้า และมีราคาแพง

UTM ไฮดรอลิกและเครื่องทดสอบแรงอัด

เหนือ 600 kN การสั่งงานแบบไฮดรอลิกมีอิทธิพลเหนือทั้ง UTM และ CTM ปั๊มไฮดรอลิกจะอัดแรงดันน้ำมันเพื่อเคลื่อนลูกสูบ/กระบอกสูบ สิ่งนี้จะสร้างแรงที่สูงมากในแอคชูเอเตอร์ขนาดกะทัดรัด - การสร้างตัวกระทุ้งไฮดรอลิก 2,000 กิโลนิวตันพอดีกับกระบอกสูบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 250 มม . ระบบไฮดรอลิกให้การควบคุมแรงที่ดีเยี่ยมสำหรับการทดสอบที่ควบคุมน้ำหนัก (มาตรฐานในการทดสอบคอนกรีต โดยระบุอัตราการรับน้ำหนักเป็น kN/s แทนที่จะเป็นอัตราการกระจัด) ข้อเสียคือการควบคุมตำแหน่งมีความแม่นยำน้อยกว่าระบบเครื่องกลไฟฟ้า ต้องเปลี่ยนน้ำมันเป็นระยะและจัดการการรั่วไหล และปั๊มก็สร้างความร้อนและเสียงรบกวน

UTM ของเซอร์โว-ไฮดรอลิก — ใช้ในการทดสอบความล้าและไดนามิก — รวมความสามารถในการรับแรงไฮดรอลิกเข้ากับการควบคุมเซอร์โวแบบวงปิดสำหรับทั้งแรงและการกระจัด เครื่องมือเหล่านี้เป็นเครื่องมือเฉพาะทางที่มีต้นทุนสูงซึ่งมักพบในสภาพแวดล้อมการวิจัยและการทดสอบการบินและอวกาศ แทนที่จะเป็นห้องปฏิบัติการควบคุมคุณภาพตามปกติ

ระบบจับยึดและฟิกซ์เจอร์: ความคล่องตัวเทียบกับความเรียบง่าย

ความเก่งกาจของ UTM ส่วนใหญ่มาจากระบบนิเวศที่ติดตั้ง ครอสเฮดของเครื่องมีจุดยึดแบบเกลียวหรือแบบเคลวิสที่ยอมรับอุปกรณ์จับยึดและฟิกซ์เจอร์ที่เปลี่ยนได้:

  • อุปกรณ์จับยึดแรงดึงแบบลิ่ม - ปากจับแบบขันแน่นเองซึ่งจับชิ้นงานแบนหรือทรงกลม มีให้เลือกทั้งแบบปากเรียบ (สำหรับวัสดุอ่อน) หรือปากหยัก (สำหรับวัสดุแข็ง) อุปกรณ์เสริม UTM ที่พบบ่อยที่สุด
  • แท่นอัด - แผ่นเหล็กแข็งแบนสำหรับบล็อกอัด กระบอกสูบ และชิ้นงานทดสอบ ซึ่งจะแปลง UTM ให้เป็นเครื่องทดสอบแรงอัดสำหรับการใช้งานที่ไม่ใช่คอนกรีต
  • อุปกรณ์ยึดโค้งสามจุดและสี่จุด — ส่วนรองรับแบบลูกกลิ้งและส่วนจมูกสำหรับการทดสอบแรงดัดงอ ระยะห่างสามารถปรับได้เพื่อให้ตรงกับขนาดของชิ้นงานทดสอบที่ระบุในมาตรฐานการทดสอบ
  • อุปกรณ์ลอก — แขนหมุนหรือฟิกซ์เจอร์ทดสอบการลอกตัว T สำหรับการทดสอบการลอกกาวและการลอกฟิล์มในมุมที่กำหนด (90°, 180°, การลอกตัว T)
  • เครื่องวัดระยะ — อุปกรณ์แบบหนีบหรือแบบไม่สัมผัสที่วัดการยืดตัวของชิ้นงานทดสอบโดยไม่ขึ้นกับการเคลื่อนที่ของครอสเฮด ให้การวัดความเครียดที่แม่นยำสำหรับ Young's modulus และการหาค่าความแข็งแรงของคราก

ในทางกลับกัน เครื่องทดสอบแรงอัดจะมีรูปแบบฟิกซ์เจอร์เพียงรูปแบบเดียวเท่านั้น คือ เพลตด้านบนและด้านล่าง CTM คอนกรีตตามมาตรฐาน EN 12390-4 ระบุ แท่นวางด้านบนแบบทรงกลม ระดับตัวเองนั้นเพื่อรองรับชิ้นงานที่ไม่ขนานกันเล็กน้อย — คุณลักษณะความแม่นยำที่สำคัญสำหรับการทดสอบลูกบาศก์คอนกรีต CTM บางตัวยอมรับฟิกซ์เจอร์ทดสอบลำแสงเสริม แต่ช่วงฟิกซ์เจอร์เป็นเพียงเศษเสี้ยวของที่ UTM รองรับ

การวัดและการควบคุม: โหลดเซลล์ เครื่องวัดระยะ และซอฟต์แวร์

ความแม่นยำและระยะของโหลดเซลล์

โดยทั่วไป UTM จะใช้โหลดเซลล์แบบเปลี่ยนได้ โดยห้องปฏิบัติการอาจมีเซลล์ขนาด 1 กิโลนิวตันสำหรับการทดสอบฟิล์มและกาว และเซลล์ขนาด 100 กิโลนิวตันสำหรับการทดสอบโลหะ โดยแต่ละเซลล์มีการสอบเทียบของตัวเอง ความแม่นยำของโหลดเซลล์เป็นสิ่งสำคัญ: ASTM E4 และ ISO 7500-1 ระบุว่าความแม่นยำของแรงของเครื่องทดสอบต้องอยู่ภายใน ±1% ของแรงที่ระบุ ในช่วงตั้งแต่ 2% ถึง 100% ของความจุโหลดเซลล์ โหลดเซลล์ UTM ที่ทันสมัยที่สุดสามารถทำได้ ±0.5% หรือดีกว่า ความแม่นยำตลอดช่วงพิกัด

เครื่องทดสอบแรงอัดสำหรับโหลดเซลล์หรือทรานสดิวเซอร์ที่ใช้คอนกรีตซึ่งสอบเทียบตามมาตรฐาน EN 12390-4 ซึ่งต้องการความแม่นยำภายใน ±2% ของแรงที่ใช้ ในช่วงตั้งแต่ 20% ถึง 100% ของความจุสูงสุด ค่าเผื่อที่กว้างกว่าสะท้อนให้เห็นถึงความแปรปรวนโดยธรรมชาติในรูปทรงของชิ้นงานคอนกรีตและการเตรียมพื้นผิว โดยที่ความแม่นยำในการวัดที่เกิน 2% นั้นไม่มีความหมายในทางปฏิบัติ

ความสามารถของซอฟต์แวร์

ซอฟต์แวร์ UTM จำเป็นต้องซับซ้อนกว่าซอฟต์แวร์ CTM เนื่องจากต้องจัดการกับการทดสอบหลายประเภท การคำนวณความเครียดจากข้อมูล extensometer และการหาคุณสมบัติของวัสดุ (โมดูลัสของ Young, ความแข็งแรงของคราก, ความต้านทานแรงดึงสูงสุด, การยืดเมื่อขาด, ความทนทานต่อการแตกหัก) แพลตฟอร์มซอฟต์แวร์ UTM ชั้นนำจาก Instron (Bluehill), Zwick/Roell (testXpert) และ MTS (TestSuite) นำเสนอวิธีทดสอบที่ตั้งโปรแกรมได้ การคำนวณคุณสมบัติของวัสดุอัตโนมัติ การรายงานทางสถิติระหว่างชุดชิ้นงานทดสอบ และการบูรณาการกับ LIMS (ระบบการจัดการข้อมูลห้องปฏิบัติการ)

ซอฟต์แวร์ CTM สำหรับคอนกรีตได้รับการออกแบบให้เรียบง่ายกว่า: ผู้ปฏิบัติงานป้อนขนาดหน้าตัดของชิ้นงานทดสอบ จากนั้นเครื่องจักรจะจ่ายโหลดในอัตราที่ระบุ (โดยทั่วไป 0.5 ± 0.25 MPa/s ตามมาตรฐาน EN 12390-3 ) บันทึกแรงสูงสุดที่จุดแตกหัก และคำนวณกำลังอัดเป็นแรงหารด้วยพื้นที่หน้าตัด ผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นตัวเลขตัวเดียวในหน่วย MPa หรือ psi ไม่มีการวิเคราะห์ความเค้น-ความเครียด ไม่มีการคำนวณโมดูลัส

การเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกันที่ครอบคลุม

การเปรียบเทียบโดยตรงของเครื่องทดสอบอเนกประสงค์และเครื่องทดสอบแรงอัดผ่านพารามิเตอร์ทางเทคนิค การปฏิบัติงาน และเชิงพาณิชย์ที่สำคัญ
พารามิเตอร์ เครื่องทดสอบอเนกประสงค์ (UTM) เครื่องทดสอบแรงอัด (CTM)
กำลังโหลดทิศทาง แบบสองทิศทาง (การบีบอัดแรงดึง) ทิศทางเดียว (การบีบอัดเท่านั้น)
ช่วงแรงทั่วไป 100 นิวตัน – 2,000 กิโลนิวตัน 100 กิโลนิวตัน – 5,000 กิโลนิวตัน
การกระตุ้นเบื้องต้น ระบบเครื่องกลไฟฟ้า (<600 กิโลนิวตัน); ไฮดรอลิก (>600 กิโลนิวตัน) ไฮดรอลิก (เด่น); EM สำหรับรุ่นแรงต่ำ
การควบคุมการเคลื่อนที่ของครอสเฮด แม่นยำ (±0.1 มม. EM; ±0.5 มม. ไฮดรอลิก) ปานกลาง (ควบคุมอัตราการบรรทุก ตำแหน่งรอง)
ความเก่งกาจของการติดตั้ง สูงมาก (ส่วนยึดจับ แท่นวาง อุปกรณ์จับยึดส่วนโค้ง จิ๊กลอก) ต่ำ (เฉพาะแท่นวาง อุปกรณ์ติดตั้งลำแสงเสริม)
ความแข็งของเฟรม ดี; อาจไม่เพียงพอสำหรับการทดสอบเปราะแรงสูง สูงมาก; ออกแบบมาสำหรับการทดสอบการแตกหักแบบเปราะ
ความแม่นยำของโหลดเซลล์ ±0.5% (ทำได้ตามมาตรฐาน ISO 7500-1 คลาส 0.5) ±1–2% (EN 12390-4 คลาส 1 หรือ 2)
ความซับซ้อนของซอฟต์แวร์ สูง (การทดสอบหลายรายการ เครื่องวัดระยะ การรวม LIMS) ต่ำ (แรงสูงสุด, กำลังรับแรงอัด)
ต้องใช้ทักษะของผู้ปฏิบัติงาน ปานกลางถึงสูง ต่ำถึงปานกลาง
ต้นทุนการซื้อทั่วไป $15,000 – $150,000 (ขึ้นอยู่กับกำลังและข้อมูลจำเพาะ) $5,000 – $60,000 (สำหรับความจุกำลังเทียบเท่า)
มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง ISO 6892, ASTM E8, ISO 527, ISO 178 ฯลฯ ห้องน้ำในตัว 12390-3, ASTM C39, BS EN 196-1
การทดสอบความล้า/วงจร ใช่ (servo-hydraulic models) ไม่

การใช้งานทางอุตสาหกรรม: ใครใช้เครื่องจักรใด

อุตสาหกรรมใช้ UTM เป็นหลัก

  • โลหะและการผลิต — การทดสอบแรงดึงของเหล็ก อลูมิเนียม ทองแดง และรอยเชื่อมตามมาตรฐาน ISO 6892 และ ASTM E8 เป็นการใช้งาน UTM ที่ใช้กันทั่วไปทั่วโลก ความแข็งแรงของผลผลิต ความต้านทานแรงดึง และการยืดตัวเป็นพารามิเตอร์คุณภาพที่จำเป็นสำหรับวัสดุโครงสร้าง
  • พลาสติกและโพลีเมอร์ — การทดสอบแรงดึง แรงดัดงอ และแรงอัดของชิ้นส่วน ฟิล์ม และเส้นใยที่ขึ้นรูปตามมาตรฐาน ISO 527, ISO 178 และ ASTM D638 อุตสาหกรรมยาใช้ UTM สำหรับความแข็งของเม็ดยาและความแข็งแรงของการปิดผนึกแคปซูล
  • สิ่งทอและ geotextiles - ความต้านทานแรงดึงและการยืดตัวของผ้า เส้นด้าย และไลเนอร์จีโอเมมเบรน ความแข็งแรงของเปลือกและตะเข็บของสิ่งทอที่ถูกผูกมัด
  • กerospace and automotive — การทดสอบส่วนประกอบโครงสร้าง แรงดึงและแรงอัดของลามิเนตคอมโพสิต การทดสอบข้อต่อกาว การดึงตัวยึดออก มักต้องใช้อุปกรณ์ติดตั้งแบบพิเศษและห้องควบคุมสภาพแวดล้อม (อุณหภูมิสูง การแช่แข็ง)
  • บรรจุภัณฑ์ — การบีบอัดกล่องและกระดาษลูกฟูก แรงดึงและการฉีกขาดของฟิล์ม ความแข็งแรงของการลอกของซีล การบดขวด UTM ในห้องปฏิบัติการบรรจุภัณฑ์มักจะทำการทดสอบ 50–100 ครั้งต่อวันสำหรับการทดสอบหลายประเภท

อุตสาหกรรมส่วนใหญ่ใช้เครื่องทดสอบแรงอัด

  • ห้องปฏิบัติการทดสอบวัสดุก่อสร้าง — การทดสอบกำลังอัดคอนกรีตทรงลูกบาศก์และกระบอกสูบเป็นการทดสอบการควบคุมคุณภาพที่พบบ่อยที่สุดในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง ห้องปฏิบัติการทั่วไปอาจทำการทดสอบ คอนกรีต 50–200 ก้อนต่อวัน ทำให้ปริมาณงาน CTM และความเรียบง่ายเป็นสิ่งสำคัญ
  • การผลิตปูนซีเมนต์ — กำลังอัดของก้อนปูนซีเมนต์ตามมาตรฐาน EN 196-1 และ ASTM C109 เป็นพารามิเตอร์คุณภาพหลักสำหรับการผลิตปูนซีเมนต์ การทดสอบปูนโดยเฉพาะ CTM ทำงานอย่างต่อเนื่องในห้องปฏิบัติการคุณภาพโรงงานปูนซีเมนต์
  • อิฐและเซรามิก — กำลังรับแรงอัดของอิฐ บล็อก กระเบื้อง และเซรามิกทนไฟ ตามมาตรฐาน EN 772-1, ASTM C67 การทดสอบเหล่านี้ต้องการความสามารถในการรับแรงสูงและเฟรมที่แข็งของ CTM เฉพาะ
  • กลศาสตร์หินและวิศวกรรมธรณีเทคนิค — การทดสอบกำลังรับแรงอัดในแนวแกนเดียว (UCS) ของชิ้นงานแกนหินตาม ISRM และ ASTM D7012 ตัวอย่างหินที่ความดันจำกัดสูงต้องใช้ CTM ที่มีแรงสูงถึง 5,000 กิโลนิวตัน

เมื่อ UTM สามารถเปลี่ยนเครื่องทดสอบการบีบอัดได้ (และเมื่อไม่สามารถทำได้)

UTM ที่มีแท่นกดสามารถทำการทดสอบได้หลายอย่างเช่นเดียวกับเครื่องทดสอบแรงอัดเฉพาะสำหรับโลหะ พลาสติก โฟม และบรรจุภัณฑ์ คำถามคือว่าเหมาะสมสำหรับการทดสอบคอนกรีตและอิฐก่อหรือไม่ ซึ่งเป็นประเด็นสำคัญในการตัดสินใจซื้อ

UTM เหมาะสำหรับการทดสอบแรงอัดคอนกรีตเฉพาะในกรณีที่:

  • ความสามารถในการรับแรงครอบคลุมน้ำหนักสูงสุดที่คาดหวัง — คอนกรีตลูกบาศก์มาตรฐานขนาด 150 มม. พร้อมด้วย ความแข็งแรงในการออกแบบ 30 MPa ต้องใช้แรงสูงสุดประมาณ 675 kN ; ลูกบาศก์ขนาด 200 มม. ต้องใช้ 1,200 kN; UTM ส่วนใหญ่ที่ต่ำกว่า 1,000 kN นั้นไม่เพียงพอสำหรับการทดสอบลูกบาศก์คอนกรีตตามปกติ
  • ความแข็งของเฟรมเป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง (EN 12390-4 หรือ ASTM C39) สิ่งนี้จะต้องได้รับการตรวจสอบกับผู้ผลิต ไม่ใช่สันนิษฐาน
  • แผ่นรองด้านบนมีกลไกที่นั่งทรงกลมตามข้อกำหนดมาตรฐาน
  • หน่วยงานสอบเทียบครอบคลุมโหมดการบีบอัดโดยเฉพาะ — UTM ที่สอบเทียบตามมาตรฐาน ISO 7500-1 สำหรับการทดสอบแรงดึงไม่เป็นไปตามข้อกำหนดโดยอัตโนมัติสำหรับการทดสอบแรงอัดคอนกรีตภายใต้ EN 12390-4

สำหรับการใช้งานในการวิจัยปริมาณน้อย — การทดสอบตัวอย่างคอนกรีตเป็นครั้งคราวในห้องปฏิบัติการของมหาวิทยาลัยที่มีความต้องการการทดสอบอื่นๆ ที่หลากหลาย — UTM ความจุสูงพร้อมอุปกรณ์ติดตั้งการบีบอัดที่เหมาะสม เป็นทางเลือกในทางปฏิบัติที่ช่วยให้คุณไม่ต้องซื้อเครื่องจักรสองเครื่อง สำหรับห้องปฏิบัติการทดสอบคอนกรีตเชิงพาณิชย์ที่มีปริมาณการผลิตสูงในแต่ละวัน ก CTM เฉพาะนั้นคุ้มค่ากว่า ดำเนินการได้เร็วกว่า และมีการสอบเทียบตามวัตถุประสงค์ สำหรับงานนั้นจริงๆ

ข้อกำหนดในการสอบเทียบ มาตรฐาน และการรับรองระบบงาน

ทั้ง UTM และ CTM จะต้องได้รับการสอบเทียบเป็นระยะโดยหน่วยงานสอบเทียบที่ได้รับการรับรองเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของแรง มาตรฐานที่ใช้บังคับแตกต่างกัน:

  • ISO 7500-1 / ASTM E4 — มาตรฐานสากลและสหรัฐอเมริกาสำหรับการสอบเทียบระบบวัดแรงของเครื่องทดสอบ กำหนดคลาสความแม่นยำ (คลาส 0.5 = ±0.5%, คลาส 1 = ±1%, คลาส 2 = ±2%); ใช้กับ UTM และเครื่องมือวัดแรงใดๆ
  • EN 12390-4 — กล่าวถึงเครื่องทดสอบแรงอัดที่ใช้กับคอนกรีตโดยเฉพาะ ต้องมีการตรวจสอบความเรียบและความแข็งของแท่นวาง ฟังก์ชั่นการนั่งแบบทรงกลม และความแม่นยำของอัตราการโหลดการใช้งาน นอกเหนือจากความแม่นยำของแรง ห้องปฏิบัติการทดสอบคอนกรีตตามมาตรฐาน EN 12390-3 จะต้องสอบเทียบ CTM ของตนให้เป็นมาตรฐานนี้โดยเฉพาะ
  • ความถี่ในการสอบเทียบ — โดยทั่วไปแล้วห้องปฏิบัติการที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO/IEC 17025 จะมีการสอบเทียบเป็นประจำทุกปี สภาพแวดล้อมการทดสอบที่มีการใช้งานสูงหรือมีผลกระทบสูง (นิวเคลียร์ การบินและอวกาศ) อาจต้องมีการสอบเทียบทุกครึ่งปี การสอบเทียบควรเป็นไปตามการซ่อมแซมเครื่องจักรที่สำคัญ การย้ายตำแหน่ง หรือเหตุการณ์โอเวอร์โหลดที่น่าสงสัยเสมอ

สำหรับการรับรองห้องปฏิบัติการ ISO/IEC 17025 ขอบเขตการรับรองจะระบุว่าครอบคลุมการทดสอบและช่วงแรงใดบ้าง ห้องปฏิบัติการที่ได้รับการรับรองสำหรับการทดสอบแรงดึงของโลหะด้วย UTM จะไม่ได้รับการรับรองโดยอัตโนมัติสำหรับการทดสอบแรงอัดคอนกรีตด้วยเครื่องจักรเดียวกัน — วิธีการทดสอบ มาตรฐาน และข้อกำหนดในการสอบเทียบจะได้รับการประเมินอย่างเป็นอิสระ

คู่มือการตัดสินใจ: ซื้อเครื่องใด

ใช้เกณฑ์ต่อไปนี้เพื่อพิจารณาว่าเครื่องมือใดเหมาะสมกับข้อกำหนดในการทดสอบของคุณ:

  1. คุณต้องการการทดสอบแรงดึงหรือไม่? หากใช่ — สำหรับโลหะ พลาสติก สิ่งทอ ฟิล์ม หรือกาว — จำเป็นต้องมี UTM เครื่องจักรที่ใช้แรงอัดอย่างเดียวไม่สามารถทำการทดสอบแรงดึงภายใต้การกำหนดค่าใดๆ ได้
  2. งานหลักของคุณเป็นคอนกรีต อิฐก่อ หรืออัดหินใช่หรือไม่? หากใช่ และแรงที่คุณต้องการเกิน 600 kN CTM เฉพาะจะให้ความจุแรงที่สูงกว่าด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่า และได้รับการออกแบบและสอบเทียบโดยเฉพาะสำหรับวัสดุเหล่านี้
  3. ปริมาณการทดสอบของคุณคือเท่าไร? การทดสอบคอนกรีตปริมาณมาก (50 ตัวอย่างต่อวัน) ได้รับประโยชน์จากการทำงานที่ง่ายขึ้นและรอบเวลาที่รวดเร็วขึ้นของ CTM เฉพาะด้าน การวิจัยหรือการทดสอบในปริมาณต่ำทำให้ต้นทุนของ UTM สามารถรองรับการทดสอบได้หลายประเภท
  4. งบประมาณของคุณคืออะไร? สำหรับความสามารถในการรับแรงอัดที่เท่ากัน โดยทั่วไป CTM จะมีค่าใช้จ่าย น้อยลง 30–50% มากกว่า UTM หากขอบเขตการทดสอบของคุณมีการบีบอัดโดยเฉพาะ การใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับความสามารถ UTM ที่จะไม่มีวันถูกใช้นั้นไม่สมเหตุสมผล
  5. คุณต้องการข้อมูล extensometer หรือเส้นโค้งความเค้น-ความเครียดหรือไม่? หากจำเป็นต้องมีการระบุคุณลักษณะของวัสดุ (โมดูลัส จุดคราก พลังงานการแตกหัก) จำเป็นต้องมี UTM พร้อมเครื่องวัดระยะยืด CTM ผลิตเฉพาะแรงสูงสุดและกำลังรับแรงอัดเท่านั้น ไม่ใช่ข้อมูลแรงกระจัดหรือความเครียด-ความเครียดอย่างต่อเนื่อง
  6. ขอบเขตการทดสอบจะเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไปหรือไม่ หากห้องปฏิบัติการของคุณคาดว่าจะทดสอบประเภทวัสดุใหม่หรือเข้าสู่ตลาดใหม่ ความสามารถรอบด้านของ UTM จะช่วยปกป้องการลงทุน การซื้อ CTM คือความมุ่งมั่นในการทดสอบแรงอัดตลอดอายุการใช้งาน