扭矩检定实用探讨..doc

扭矩检定实用探讨 目前，手工定量控制螺栓拧紧的方法是使用扭矩扳手来拧紧，控制螺栓拧紧过程的目的是使螺栓的轴向拉伸力恰到好处，并以此达到螺纹副的可靠联接。因此，扭矩的控制在各种机械类、电子类产品的开发研究、测试分析、质量检验、型式批准、定型鉴定和节能、安全或优化控制等工作中成为必不可少的内容，也使得定期的扭矩测量和检定十分必要。 然而，许多企业都是将扭矩扳手送给第三单位来做检定，那么扳手有问题就可以马上自行检查，更重要的是，当扭矩扳手使用频率较大、需要经常性的检定时，可以获得更多的便利。 企业方不愿自行检定扭矩扳手，究其原因，除了测试仪的高昂成本外，主要还是害怕操作复杂的测试仪设备。在此，本文将主要阐述扭矩检定的专业知识、实际操作以及注意事项。 一、扭矩检定专业知识 1．扭矩专业知识 （1）扭矩的定义 作用在物体上偏离旋转中心的地方、使物体产生旋转方向的变形或可能产生转动的力和长度的复合作用，称之为力矩或扭矩。物体在扭矩作用下转动的中心成为矩心，矩心到力作用线的垂直距离称为力臂，则扭矩M等于力F和力臂L的乘积。使物体顺时针方向转动的扭矩为正，反之为负。如图1中M1=F1L1，M2=F2L2 。 （2）扭矩的分类 扭矩扳手按所使用的动力源，一般分为手动、电动、气动和液压四大类：手动基本上指手动扳手；气动是以压缩空气为动力的；电动是指交、直流电都可以作为电源的；液压类的与气动类似，但液压源是由液压油提供。 按工作原理分类，扭矩扳手可分为指示式和定值式两大类，指示式可细分为数显式和指针式，定值式可细分为机械定值式（又称预置式）和电子定值式。 扭矩扳手按其状态又可分为静态扭矩和动态扭矩两大类：静态扭矩是指不长的时间内扭矩值不随时间变化或随时间变化很小和很缓慢的扭矩，包括静止扭矩、恒定扭矩、缓变扭矩和脉动扭矩；动态扭矩是指扭矩值随时间变化很大和很快、甚至换向的扭矩，包括振动扭矩、随机扭矩和过度扭矩。报响式扳手又称预置式扳手，属于定值式类，这类扳手可分为机械定值式和电子定值式。 2．扭矩检定仪的选择 扭矩测试仪基本上是为了检定扭矩扳手及向光扭矩设备而设计生产的，扭矩追溯系统中属于中间衔接部分，故对扭矩测试仪必须要有以下基本要求：合格的扭矩精度等级、完整的扭矩检定报告、完整的检定追溯系统和符合实验室的高要求质量，如图2所示。 （1）分辨力 对扭矩扳手检定仪的分辨力，一般要求是：指针式最小分度值应Mmax A/200，A为准确度等级的等级数；数字式的最小有效数字增量应MmaxA/1000且为1、2、5、乘以10的整数次方，A为准确度等级的等级数；例如0.5级、额定扭矩为1000N.m的数显扭矩扳手检定仪的有效最小数字增量不大于0.05N.m。 （2）量程 扭矩扳手一般的工作范围是测量上限值得20%至测量上限值，部分测量下限高于测量上限的20%，工作范围从测量下限开始。新制造和修理后的扭矩扳手应以测量上限值的120%加载值进行超负荷试验。 因此，扭矩扳手检定宜选用的量程上限一般是北侧扳手最大额定扭矩的20%；其给出标准扭矩值的扩展不确定度为被检扳手准确度等级的1/3～1/10，或检定仪的准确度等级应优于被检扳手准确度等级的1/3；特殊的扭矩扳手检定仪不受次限制，但起点不得小于最大扭矩之的5%，且分辨力足够、延伸范围经检定合格。 （3）个案例举 针对预置式扭矩扳手，在选用检定装置时，由于其本身精确度等级为3～10级，按量传体系的三倍关系，应选用准确度等级至少为2级，通常为1级的扭矩检定装置。 与此同时，根据扭矩扳手的检定规程对扭矩测量仪分辨力的要求，应事先确定所选用的测量装置各量程的分度值符合要求：检定仪必须具备峰值保持功能，应具有足够的响应速度，最好还应具有能保持扳手处于正确的检定方位和加载作用点可调的功能。 二、扭矩检定的实际操作 （1）准备工作 为了确保数据真实，检定前应作检定装置和扳手的外观检查，确定无误。扭矩扳手检定装置应在预热和预扭后调整零位，扭矩扳手应在实验室内放置足够长的时间按达到等温度要求，在三次预扭后调好零位，扭矩扳手预扭后调好零位等再开始检定，数显扭矩扳手也应预热。 另外，严格地说，扭矩扳手的检定的工位（指扳手杆身处于水平位置或垂直位置）也是由要求的，在什么位置使用就应什么位置检定，对某些初始零位不很确定的指针扳手或数显扳手更应这样，并且检定装置应具有完整的加载定位机构，帮助固定扳手的检定位置。 （2）基本操作过程 按照扳手的额定值正确选择检定装置的量程，开机预热后，将外观检查正常的扳手在检定装置上按额定值预扭三次；取下扳手，调节好检定装置的零位并选用其峰值保持功能，手动设置扭矩扳手的预置值为检定点，将扳手正确安装在检定装置上预扭三次，按照选定的检定点平稳施加扭矩