動態彈性模量阻尼內耗分析儀操作說明

一、概述

本儀器采用動態法（共振法）測定金屬材料,工程陶瓷、功能陶瓷,非金屬材料、石墨材料,玻璃材料、高分子復合材料,混凝土的動態彈性模量和阻尼內耗.在室溫及室溫到1600℃高溫環境條件下，彈性模量的測定。并可以提供計算機接口。DTM—Ⅱ-X動彈儀就是用于測量物體諧振頻率的儀器。同時可以分辨出多個峰值頻率。根據頻率的分布，也可以簡單分辨出試件的是否存在缺欠，因此，DTM—Ⅱ-X不僅能夠用于實驗室檢測檢測動態參數，也適合于對材料進行質量分析與研究。

本儀器采用了先進的硬件、軟件、使用計算機進行數據采集和數據處理。全面實現對試件動彈特性,阻尼內耗進行分析測試、計算全過程可視化、自動化。

本儀器采用了新穎的軟件和硬件制造，具有測量精度高、數

據可靠、可讀性強、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構的缺陷，如果在頻譜中有幾個峰值頻率，說明該試件有裂縫和空隙，例如斷裂、縫隙、結構松散不緊密等。 儀器廣泛應用于工廠、科研院所、產品質量檢定檢測部門作材料的彈性模量測試，適應標準為GB 10700-92等。

DTM-Ⅱ-X（x—表示測量對象的類別，H—混凝土，J—金屬材料，S—塑料制品，T—炭素材料等，可以測量金屬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、水電等領域對混凝土、碳素、石板、玻璃、磚、塑料、和金屬材料的彈性模量測量,阻尼內耗。    

二、儀器的主要技術參數

1:共振頻率：頻率測量：

頻率測量范圍：10—20kHz，測量精度<0.5%，

頻率分辨力： 1Hz

2：取樣范圍：10，20，40或80KHZ;

3:阻尼或內耗：10^-5——0.1；

4：測試溫度: 常溫——1600度；

5：動態模量測量范圍：與共振頻率對應的彈性模量

6：試件尺寸：不小于150×150×400mm

7：分辨力： 0.05 GPa

8：精度： 0.1 MPa可以測量迅速其它峰值頻率和動彈模量

9:系統相對誤差 <± 3%

10:可測泊松比率(附加功能可選)

11:根據用戶要求可以提供計算機接口。

具有數據存儲功能，可以存儲10000組數據

顯示方式：諧振頻率顯示，彈性模量顯示，波譜顯示，內耗阻尼顯示。

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配備設備：電腦一臺，不測量時具有計算機的一切功能

10:適用試件：根據相關材料的測試標準制樣

(附加功能在簽訂合同時標注說明)

三、儀器的結構原理及操作

一)彈性模量的測試

1 : 動態彈性模量:使試樣振動，測定試樣的基頻求得的彈性模量。

2 : 動態彈性模量試驗方法

2.1  試樣

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

2.1.2  每組試樣的數量不少于5個。

2.2  試驗步驟

2.2.1  將試樣置于電熱恒溫箱中，在105～120℃條件下烘2h或將試樣烘干至恒重。

2.2.2  稱量試樣，測量試樣尺寸,并算出試樣的密度。

2.2.3  將試樣放在爐內，注意觀察試樣的振動狀態，找到基頻，測定基頻值，有效數字修約到四位。

2.3  結果計算

    測量結果按式(6)計算：

                h²       LT     mf²

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

               L²T      h        b

式中：ED——彎曲振動法測量的彈性模量，GPa；

     m——試樣的質量，g；

     f ——基頻，Hz；

     h,b——同式(1)；

     LT——試樣的長度，mm。

3 ： 數據處理

3.1  彈性模量數據有效數字修約到三位。

3.2  平均值和標準偏差分別按式(7)和(8)計算，平均值有效數字修約至三位，標準偏差有效數字修約到二位。

—∑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——彈性模量標準偏差，GPa；

     E1——每個試樣的彈性模量，GPa；

n——被測試樣數量。

3．3：彈性模量與溫度的關系曲線

   3．3．1： 記錄不同溫度狀態下的彈性模量，設定升溫曲線按程序升溫。參照控溫儀表說明書設定參數。

   3．3．2：求彈性模量溫度系數

   3．3．3：根據曲線分析不同材料彈性模量與材料熔點的關系

4  試驗報告

  彈性模量試驗報告應包括：

a.委托單位；

b.試樣名稱及編號；

c.試驗條件(彎曲共振法及其具體的測量方式，環境條件，試驗  

量程等等)；

d.試樣狀態(包括試樣尺寸、質量)；

e.試驗結果(包括單值、平均值、標準偏差)；

f.試驗人員及試驗日期。  

二）：材料阻尼內耗的測試

1：內耗的定義

  一自由振動的固體，即使與外界隔離，他的機械能也會轉化成熱能，從而使振動停止，如果是強迫振動，則外界不斷供給固體能量，才能維持震動。這種由于固體內部原因而使機械能消耗的現象稱內耗或阻尼。

2：測試方法

 該儀器采用建立共振曲線圖來求內耗值

Q-1=1/л*㏑(An/An+1)

塑料制品求內耗參照國求GB/T 18258

3:該系統采用計算機自動測試，數據結果圖譜清晰，快速測試是目前國內高新的測試方法，由于引入現代計算機技術，儀器還提供了可擴展功能。

三）儀器的配置

  1：測試主機             一臺

  2：1600高溫爐            一臺（部分同主機一起）

  3：測試軟件               一套