破裂強度試驗機(也稱為耐破強度試驗機)的工作原理主要基于帕斯卡定律和壓力測量技術,用于測定材料(如紙張、紙板、塑料薄膜等)在承受均勻增大的垂直壓力作用下的破裂強度。以下是其工作原理的詳細說明:
1. 帕斯卡定律的應用
壓力傳遞原理:根據帕斯卡定律,在密閉的液體中,施加于液體上的壓力會均勻地傳遞到液體的各個部分。破裂強度試驗機利用這一原理,通過液體(通常是甲基硅油)作為壓力傳遞介質,將施加的壓力均勻地傳遞到試樣上。
2. 試驗機的結構組成
液壓系統:由油缸、活塞、壓力泵等組成,負責產生和傳遞壓力。
壓力傳遞介質:通常使用甲基硅油,具有良好的流動性和壓縮性,能夠均勻地傳遞壓力。
膠膜(彈性膜):位于試樣下方,當受到壓力時,膠膜會向上凸起,帶動試樣均勻受力。
夾持裝置:用于固定試樣,確保試樣在測試過程中不會移動或滑脫。
力值傳感器:高精度傳感器,用于實時測量和記錄施加在試樣上的壓力值。
控制系統:包括電機、控制面板、數據處理單元等,負責控制試驗過程、采集和處理數據。
3. 工作過程詳解
試樣準備:
將待測試的試樣裁剪成規定的尺寸,確保試樣表面平整、無褶皺或損傷。
將試樣放置在膠膜上,并通過上下夾盤固定試樣周邊,使試樣與膠膜緊密貼合。
壓力施加:
啟動試驗機,電機帶動活塞勻速前進,壓縮油缸內的甲基硅油。
硅油受到壓力后,均勻地傳遞到膠膜上,使膠膜向上凸起。
膠膜的凸起帶動試樣均勻受力,壓力逐漸增大。
試樣破裂:
隨著壓力的持續增大,試樣在某一時刻無法承受更大的壓力,發生破裂。
破裂瞬間,力值傳感器迅速捕捉到壓力的變化,并鎖定z大壓力值。
數據記錄與處理:
控制系統記錄試樣破裂時的z大壓力值,并將其轉換為試樣的破裂強度。
通過液晶屏或計算機界面顯示測試結果,包括破裂強度值、測試時間等參數。
試驗機可自動存儲多組測試數據,支持統計計算z大值、z小值、平均值等,并可打印測試報告。
4. 關鍵技術點
壓力均勻性:通過膠膜和硅油的配合,確保試樣在測試過程中受到均勻的壓力,避免因壓力不均導致的測試誤差。
高精度測量:采用高精度力值傳感器,能夠準確測量試樣破裂時的z大壓力值,保證測試結果的準確性。
自動化控制:通過微電腦控制系統,實現試驗過程的一鍵化操作,簡化測試流程,提高測試效率。
5. 應用領域
破裂強度試驗機廣泛應用于包裝材料、造紙、印刷、塑料等行業,用于測定紙張、紙板、瓦楞紙板、塑料薄膜等材料的破裂強度,為產品質量控制、研發和生產提供科學依據。
6. 符合標準
破裂強度試驗機的設計和測試方法通常符合相關國家標準,如:
GB/T 454《紙耐破度的測定法》
GB/T 1539《紙板耐破度的測定》
ISO 2759《紙—耐破度的測定》