一、概述

本儀器采用動(dòng)態(tài)法（共振法）測(cè)定金屬材料,工程陶瓷、功能陶瓷,非金屬材料、石墨材料,玻璃材料、高分子復(fù)合材料,混凝土的動(dòng)態(tài)彈性模量和阻尼內(nèi)耗.在室溫及室溫到1600℃高溫環(huán)境條件下，彈性模量的測(cè)定。并可以提供計(jì)算機(jī)接口。DTM—Ⅱ-X動(dòng)彈儀就是用于測(cè)量物體諧振頻率的儀器。同時(shí)可以分辨出多個(gè)峰值頻率。根據(jù)頻率的分布，也可以簡(jiǎn)單分辨出試件的是否存在缺欠，因此，DTM—Ⅱ-X不僅能夠用于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)檢測(cè)動(dòng)態(tài)參數(shù)，也適合于對(duì)材料進(jìn)行質(zhì)量分析與研究。

本儀器采用了先進(jìn)的硬件、軟件、使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理。全面實(shí)現(xiàn)對(duì)試件動(dòng)彈特性,阻尼內(nèi)耗進(jìn)行分析測(cè)試、計(jì)算全過(guò)程可視化、自動(dòng)化。

本儀器采用了新穎的軟件和硬件制造，具有測(cè)量精度高、數(shù)

據(jù)可靠、可讀性強(qiáng)、諧振頻率圖譜清晰，可以讀取任意峰值頻率及彈性模量。從圖譜分析可以了解試件結(jié)構(gòu)的缺陷，如果在頻譜中有幾個(gè)峰值頻率，說(shuō)明該試件有裂縫和空隙，例如斷裂、縫隙、結(jié)構(gòu)松散不緊密等。 儀器廣泛應(yīng)用于工廠、科研院所、產(chǎn)品質(zhì)量檢定檢測(cè)部門(mén)作材料的彈性模量測(cè)試，適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)為GB 10700-92等。

DTM-Ⅱ-X（x—表示測(cè)量對(duì)象的類(lèi)別，H—混凝土，J—金屬材料，S—塑料制品，T—炭素材料等，可以測(cè)量金屬DTM -Ⅱ-J，碳素DTM -Ⅱ-T 塑料DTM -Ⅱ-S和其它非金屬材料的諧振頻率和彈性模量。因此，可以廣泛用于輕工、冶金、建筑、橋梁、水電等領(lǐng)域?qū)炷痢⑻妓?、石板、玻璃、磚、塑料、和金屬材料的彈性模量測(cè)量,阻尼內(nèi)耗。    

二、儀器的主要技術(shù)參數(shù)

1:共振頻率：頻率測(cè)量：

頻率測(cè)量范圍：10—20kHz，測(cè)量精度<0.5%，

頻率分辨力： 1Hz

2：取樣范圍：10，20，40或80KHZ;

3:阻尼或內(nèi)耗：10^-5——0.1；

4：測(cè)試溫度: 常溫——1600度；

5：動(dòng)態(tài)模量測(cè)量范圍：與共振頻率對(duì)應(yīng)的彈性模量

6：試件尺寸：不小于150×150×400mm

7：分辨力： 0.05 GPa

8：精度： 0.1 MPa可以測(cè)量迅速其它峰值頻率和動(dòng)彈模量

9:系統(tǒng)相對(duì)誤差 <± 3%

10:可測(cè)泊松比率(附加功能可選)

11:根據(jù)用戶(hù)要求可以提供計(jì)算機(jī)接口。

具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，可以存儲(chǔ)10000組數(shù)據(jù)

顯示方式：諧振頻率顯示，彈性模量顯示，波譜顯示，內(nèi)耗阻尼顯示。

打印機(jī)打?。ǜ鶕?jù)用戶(hù)需要配備打印機(jī)）

配備設(shè)備：電腦一臺(tái)，不測(cè)量時(shí)具有計(jì)算機(jī)的一切功能

10:適用試件：根據(jù)相關(guān)材料的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)制樣

(附加功能在簽訂合同時(shí)標(biāo)注說(shuō)明)

三、儀器的結(jié)構(gòu)原理及操作

一)彈性模量的測(cè)試

1 : 動(dòng)態(tài)彈性模量:使試樣振動(dòng)，測(cè)定試樣的基頻求得的彈性模量。

2 : 動(dòng)態(tài)彈性模量試驗(yàn)方法

2.1  試樣

2.1.1  試樣從待測(cè)制品上切取或按待測(cè)制品相同工藝制成。(金屬或陶瓷)試樣長(zhǎng)度LT：400mm，寬度b：150mm，厚度h：150mm，試樣相對(duì)面的平行度不大于0.02mm，端部應(yīng)平整。

2.1.2  每組試樣的數(shù)量不少于5個(gè)。

2.2  試驗(yàn)步驟

2.2.1  將試樣置于電熱恒溫箱中，在105～120℃條件下烘2h或?qū)⒃嚇雍娓芍梁阒亍?/span>

2.2.2  稱(chēng)量試樣，測(cè)量試樣尺寸,并算出試樣的密度。

2.2.3  將試樣放在爐內(nèi)，注意觀察試樣的振動(dòng)狀態(tài)，找到基頻，測(cè)定基頻值，有效數(shù)字修約到四位。

2.3  結(jié)果計(jì)算

    測(cè)量結(jié)果按式(6)計(jì)算：

                h²       LT     mf²

ED=0.9465(1+6.59———)×(———)×(——)×10^-9………  (6

               L²T      h        b

式中：ED——彎曲振動(dòng)法測(cè)量的彈性模量，GPa；

     m——試樣的質(zhì)量，g；

     f ——基頻，Hz；

     h,b——同式(1)；

     LT——試樣的長(zhǎng)度，mm。

3 ： 數(shù)據(jù)處理

3.1  彈性模量數(shù)據(jù)有效數(shù)字修約到三位。

3.2  平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差分別按式(7)和(8)計(jì)算，平均值有效數(shù)字修約至三位，標(biāo)準(zhǔn)偏差有效數(shù)字修約到二位。

—∑E1

E=  ———…………………………………………(7)

    n

      ∑E1²-(∑E1²/n )^1/2

S=〔—————————〕………………………(8)

     n-1      

式中：E——彈性模量平均值，GPa；

     S——彈性模量標(biāo)準(zhǔn)偏差，GPa；

     E1——每個(gè)試樣的彈性模量，GPa；

n——被測(cè)試樣數(shù)量。

3．3：彈性模量與溫度的關(guān)系曲線(xiàn)

   3．3．1： 記錄不同溫度狀態(tài)下的彈性模量，設(shè)定升溫曲線(xiàn)按程序升溫。參照控溫儀表說(shuō)明書(shū)設(shè)定參數(shù)。

   3．3．2：求彈性模量溫度系數(shù)

   3．3．3：根據(jù)曲線(xiàn)分析不同材料彈性模量與材料熔點(diǎn)的關(guān)系

4  試驗(yàn)報(bào)告

  彈性模量試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括：

a.委托單位；

b.試樣名稱(chēng)及編號(hào)；

c.試驗(yàn)條件(彎曲共振法及其具體的測(cè)量方式，環(huán)境條件，試驗(yàn)  

量程等等)；

d.試樣狀態(tài)(包括試樣尺寸、質(zhì)量)；

e.試驗(yàn)結(jié)果(包括單值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差)；

f.試驗(yàn)人員及試驗(yàn)日期。  

二）：材料阻尼內(nèi)耗的測(cè)試

1：內(nèi)耗的定義

  一自由振動(dòng)的固體，即使與外界隔離，他的機(jī)械能也會(huì)轉(zhuǎn)化成熱能，從而使振動(dòng)停止，如果是強(qiáng)迫振動(dòng)，則外界不斷供給固體能量，才能維持震動(dòng)。這種由于固體內(nèi)部原因而使機(jī)械能消耗的現(xiàn)象稱(chēng)內(nèi)耗或阻尼。

2：測(cè)試方法

 該儀器采用建立共振曲線(xiàn)圖來(lái)求內(nèi)耗值

Q-1=1/л*㏑(An/An+1)

塑料制品求內(nèi)耗參照國(guó)求GB/T 18258

3:該系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)試，數(shù)據(jù)結(jié)果圖譜清晰，快速測(cè)試是目前國(guó)內(nèi)高新的測(cè)試方法，由于引入現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，儀器還提供了可擴(kuò)展功能。

三）儀器的配置

  1：測(cè)試主機(jī)             一臺(tái)

  2：1600高溫爐            一臺(tái)（部分同主機(jī)一起）

  3：測(cè)試軟件               一套