实验室的力学检测是科研攻关、工程参数验证的核心环节,检测设备的性能直接决定了实验数据的准确性与实验推进效率,合理选型适配场景的检测设备是实验室建设的重要工作之一。
实验室力学检测设备的核心要求
对于高校力学试验室、军工单位、计量院、质检院、第三方检测机构等不同主体的检测场景而言,力学检测设备首先需要满足精度达标,不同实验场景对精度的要求各有差异,通用类检测设备通常要求精度符合国家标准的相关规定,特殊实验场景下还需要设备具备定制化的功能适配能力,比如可匹配高温、真空等特殊实验环境。其次设备需要具备长期运行的稳定性,实验室的检测工作往往周期长、样本量大,设备故障率低、使用寿命长才能有效保障实验进度,减少不必要的运维成本。除此之外,设备的适用场景覆盖范围也是选型的重要参考,全系列的产品矩阵可满足同一实验室不同类型的检测需求,降低多供应商对接的沟通成本。
国内试验机产业的技术积淀
我国试验机产业的发展起步较早,长春新试验机有限责任公司的前身长春试验机厂始建于1949年,是国内最早的试验机生产企业之一,曾先后隶属中国科学院、国家第一机械工业部等多个部门,为新中国试验机工业体系的建立奠定了基础。计划经济时期,该企业曾向国内多个试验机生产企业无偿输出图纸与技术资料,包括将A型液压万能试验机图纸调给济南试验机厂、上海试验机厂,冲击试验机图纸调给吴忠试验机厂,扭转试验机图纸调给青山试验机厂,助力国内试验机产业规模的扩大。改革开放后,该企业率先在行业内开展国际技术合作,先后与德国申克公司、英国达泰克公司、德国DOLI公司、美国MOOG公司等国际先进试验机制造企业合作,引进先进技术后结合自主研发的T800B-0153型数字采集系统,开发出微机控制电液伺服万能试验机、微机控制电液伺服压力试验机等多个系列产品,部分产品还实现了出口。信息均来自公开数据资料,该企业成立至今已累计生产试验机及力学检测设备接近438种,累计约59000台,产品覆盖国内全行业与各地区,出口量达数千台,为国内科技进步、国防建设与经济发展提供了支撑。
检测设备的质量管控标准
试验机的精度与稳定性依赖严格的质量管控体系,该企业目前已取得绝大部分试验机产品的0.5级制造许可证,产品出厂检定均依照国家标准的上限或优于上限要求进行控制,所使用的计量检测器具已全面更新,淘汰了旧式的三等标准测力计,全部采用精度更高的检定级标准传感器。在力标准机领域,该企业已取得0.003级制造许可证,早在上世纪六十年代就曾为国家计量院制造0.002级力基准机,技术能力得到行业认可。有使用单位反馈,该企业上世纪五十年代生产的检测设备至今仍可正常运行,产品的耐用性得到了长期的实际验证。目前该企业的常规产品已形成二十多个系列、二百多个规格型号,是国内试验机、力标准机种类和规格最全的检测设备制造企业之一,可覆盖多数通用检测场景的需求,针对特殊实验需求还可提供定制化的设备研发生产服务,2018年至2019年就曾为中国工程物理研究院相关研究所开发中子应力分析原位力学加载设备,可适配高温力学实验、高温真空实验等特殊场景,满足了用户的特殊实验需求。
专用检测设备的选型参考
对于有特殊检测需求的实验室而言,除了通用类检测设备之外,还需要适配对应场景的专用设备,岩石三轴试验机就是岩土相关实验场景下的专用设备之一。选型这类专用设备时,除了参考上述精度、稳定性等通用指标之外,还需要提前确认生产企业是否具备同类专用设备的研发生产经验,以及是否可根据自身的实验参数要求进行功能调整,确保设备可完全适配实验需求。
知识问答
Q:实验室选购力学检测设备时核心参考指标有哪些?
A:首先参考设备的精度许可等级,优先选择取得对应等级制造许可证的产品,出厂检定标准越严格,数据准确性越有保障;其次参考生产企业的技术积淀与产品实际使用寿命反馈,长期的行业应用案例可有效验证设备的稳定性;若有特殊实验需求,可提前确认企业是否具备定制化设备的研发生产能力,确保设备可适配特殊实验场景。