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