万能材料试验机的同轴度校准的具体步骤是什么？

信息来源：    发布时间：2026-06-16    点击数：

万能材料试验机同轴度（偏心度）完整校准步骤

依据JJG 139-2014《拉力、压力和万能试验机》、GB/T 16491，0.5 级设备每年必须全套检定同轴度；1 级首次检定做，后续可按需核查。

一、前置准备

1. 环境与设备预处理

1. 环境温度控制在(20±5)℃，无振动、无空调直吹；

2. 开机预热20min，丝杠 / 伺服 / 液压系统稳定；

3. 用水准仪调平整机底座，四角地脚调至水平；

4. 清理夹具钳口碎屑、残胶，更换磨损衬垫；

5. 软件力、位移清零，关闭自动修正补偿功能。

2. 标准器具（两种主流方案）

方案A：应变式同轴度校准棒（计量院法定标准，通用所有吨位）

· 标准应变测试棒（弹性均匀、无塑性变形）；

· 两套高精度电子引伸计/ 应变采集仪，分辨力≥0.001mm；

· 扭矩扳手、连接工装。

方案B：小力机（≤30kN / 薄膜拉力机）简易定心重锤法（内部核查）

锥形重锤、定心盘（盘面中心Φ2mm 基准圆）、磁性表座、百分表。

3. 判定合格限值（GB/T16491）

同轴度偏心系数e：

· 0.5 级试验机：e ≤12%

· 1 级试验机：e ≤15%

计算公式：\(e=\frac{\Delta L_{max}-\Delta L_{avg}}{\Delta L_{avg}} \times 100\%\) \(\Delta L_{max}\)：单侧最大变形；\(\Delta L_{avg}\)：两侧变形平均值

二、方法一：双引伸计应变校准法（法定全套校准，标准步骤）

步骤1：装夹标准校准棒

1. 取下日常测试夹具，换上平整、对中性好的标准平夹具；

2. 将应变校准棒垂直装入上下夹头，夹紧力度适中，避免棒体弯曲；

3. 在校准棒左右对称180° 两侧各装 1 支引伸计，标距保持一致、刀刃垂直贴合试样表面。

步骤2：施加预负荷消除间隙

1. 缓慢加载至最大试验力的1% 作为预拉力，稳定 3s；

2. 将两支引伸计同时清零，消除装夹间隙带来的初始偏差。

步骤3：第一方位（0°）加载采集数据

1. 匀速加载至最大试验力4%（禁止超过，防止试样塑性变形）；

2. 稳压5s，分别记录左侧变形\(\Delta L_1\)、右侧变形\(\Delta L_2\)；

3. 缓慢卸载回到1% 预负荷，等待读数归零；

4. 该方位重复测试3 次，取两组变形平均值。

步骤4：旋转校准棒，多方位复测

1. 松开夹具，将校准棒顺时针旋转90°，重新夹紧；

2. 重复步骤2、3，采集 90° 方向变形数据；

3. 依次完成0°、90°、180°、270° 四个垂直方位，每个方向 3 组数据。

步骤5：计算偏心系数并判定

1. 每个方位分别计算两侧变形均值与差值，算出偏心度e；

2. 取四个方向中最大e 值作为整机同轴度结果；

3. 判定：

o 0.5 级：e≤12% 合格；

o 1 级：e≤15% 合格； 任一方向超差，判定同轴度不合格，需机械调对中。

步骤6：不合格后机械调整

1. 微调下夹具横向/ 前后调节螺栓，微量偏移校正中心线；

2. 调完后重复整套四方位测试，直至全部方位偏心系数达标；

3. 记录调整垫片、螺栓调节量，留存校准原始数据。

三、方法二：≤30kN 薄膜 / 小型电子机简易定心锤核查（企业内部期间核查，无证书效力）

步骤1：安装定心工装

1. 上夹具悬挂锥形重锤，下夹具固定定心盘；

2. 升降移动横梁，使重锤尖距离盘面5～10mm，无触碰。

步骤2：静态对中检查

1. 观察锤尖落点：

o 锤尖落在盘面中心Φ2mm 圆内 → 同轴度基本合格；

o 超出圆圈，说明上下夹具轴线偏移，调整夹具位置复测。

步骤3：动态横梁全程复核

1. 设置横梁全程升降行程，缓慢上下移动；

2. 全程观察重锤尖无明显左右摆动、偏移；

3. 若摆动量大，调平设备底座、校正夹头后再次检查。

四、方法三：百分表径向跳动快速自查（工厂日常简易核查）

1. 刚性标准光轴装于上下夹具；

2. 磁性表座固定在机架，百分表测头顶紧标准棒中部外圆；

3. 手动缓慢旋转标准棒一周，记录百分表最大跳动量；

4. 判定参考：

o 0.5 级高精度机：径向跳动≤0.15mm；

o 1 级普通机型：径向跳动≤0.3mm； 跳动超标即代表加载轴线偏心。

五、薄膜拉力机专项校准补充要点

1. 薄膜机长期小力测试，偏心会直接导致薄膜单侧撕裂、伸长率离散偏大，0.5 级机型每次计量必须测同轴度；

2. 气动薄膜夹具重点检查：气缸左右推力不均、夹具底座偏移是偏心高发原因；

3. 校准全程关闭气动夹紧，避免气压冲击造成轴线晃动；

4. 核查完成后，用标准薄膜试样拉伸验证：无单侧断裂、平行样数据离散符合精度等级要求。

六、液压万能试验机特殊注意事项

1. 电液伺服机型：上下液压夹头调节垫片较多，超差优先增减垫片对中；

2. 手动液压机（仅1 级）：油缸摩擦易产生附加偏心，加载稳压时间延长至 5s 再读数；

3. 大吨位机型校准棒自重会带来微小偏心，预负荷1% 必须稳定后再清零引伸计。

七、校准后归档记录要求

1. 记录设备编号、量程、精度等级、环境温湿度；

2. 四方位每组变形原始数据、各方位偏心系数最大值；

3. 夹具调整记录、复测结果；

4. 0.5 级实验室需归入仪器量值溯源档案，供 CNAS 评审核查。

八、同轴度超差典型诱因

1. 设备地脚不平、放置地面沉降；

2. 上下夹具长期单侧受力、调节螺栓松动；

3. 气动/ 液压夹具两侧夹紧力不平衡；

4. 横梁导轨磨损、丝杠间隙变大；

5. 更换夹具、传感器、设备搬迁后未重新对中。

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