产品物理性能检验

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（重庆市万州计量质量检测中心,重庆405400）

摘 要：产品物理检验是指利用物理原理和各种检测仪器设备对产品的物理量及其在力、电、声、光、热等作用下所表现的物理性能和机械性能进行检验的方法,也即仪器测量检验.文章通过对物理检验方法的种类进行探讨,阐述了其不同方法的适用领域.

关 键 词：物理检验；度量衡检验法；光学检验法；热学检验法；电性能检验法；机械性能试验法

中图分类号：TQ317文献标识码：A文章编号：1009-2374（2012）09-0097-02

检验是人类生产活动的一个组成部分,它的目的是要科学地揭示产品的特性,从而剔除那些不符合需要的产品,确保商品质量都能达到标准要求.随着商品经济的发展,人们在生产活动中的分工和协作关系越来越

复杂,从而出现了目的和作用不相同的检验活动.

一、物理检验方法分类

物理检验方法门类繁多,分类方法也不统一.例如根据被测量是否随时间变化可分为静态测量和动态测量；根据测量手段可分为直接测量和间接测量；根据测量方式可分为偏位式测量、零位式测量及微差式测量；根据测量时是否与被测量对象接触可分为接触式测量与非接触式测量；根据测量结果的显示方式可分为模拟式测量和数字式测量；根据测量时被采集的信息多寡可分为多点测量和单点测量等.直接测量的优点是测量过程简单而迅速,因而在质量检验中最常用；间接测量因手续繁多,往往耗时较长,只有在直接测量不方便、误差较大,或没有相应仪器时才采用.在一般情况下,采用接触测量其示值较稳定.

物理检验法大体可分为下列六类：

(一)度量衡检验法

度量衡检验法是利用几何量具和衡器测量产品的某些质量特征,如长度、质量、粒度、容积、密度等来判定产品的质量.

1．几何形状测量.在产品质量检验,尤其是轻工产品装饰性零部件检验中常涉及零件覆盖层厚度的测量,这也属于长度的测量范围.

2．质量的检测.质量就是物体所含物质多少的量度,是评价产品的重要指标.它与密度、压力、流量等多种质量特性密不可分,在产品质量检验中占有重要地位.质量是用各种衡器测得的,主要有天平、木杆秤、移动式杠杆秤、字盘秤、地中衡等.

3．粒度的测量.粒度表示物料的粗细程度.粉粒状产品如化肥、水泥、干粉灭火剂、洗衣粉、面粉、树脂、饲料、染料等都涉及粒度的测量.产品粒度一般用筛分析法测量.

4．密度的测量.密度是指物理单位体积所含物质的质量值.通过测定密度,可以确定产品的纯度及质量优势.浓度也是密度的一种表示方法.固体的密度可用液体静力衡量法、比重天平法和比重瓶法测量.

5．容量的检测.容量也称容积,化学工业中的各种容量罐,医药卫生使用的各种定量刻度的药瓶、注射器,化学分析用的各种小容量器皿,日用品中的各种瓶、杯、罐,以及交通运输业中的火车油罐、汽车油罐、油轮船舱等产品都涉及容量的测量.

6．流量的测量,流量是指单位时间内流经封闭管或敞开槽某截面处流体的数量.它是泵类等产品的主要质量指标.常用的流量仪表有流量计、流量表、流量测速仪等.流量计应用广泛,而且种类也很多.

7．粘度的测量.粘度是表征流体相邻流层内摩擦力大小的量度.

(二)光学检验法

光学检验法是利用各种光学仪器检测产品的物理、化学性质及成分、缺陷等,广泛用于质量检验工作.在产品颜色检测中光学检验法占有极重要地位,如化学分析中利用各种分光广度计进行比色分析；利用罗维朋比色计测定植物油脂的色泽.光学检验法还广泛用于光学材料,光电源、相机器材、光学仪器等产品的质量检验.

(三)热学检验法

热学检验法是利用热学仪器测定产品在一定温度变化情况下的热学性质,如玻璃、搪瓷、塑料、橡胶、石油化工、食品、冶金等产品.热学仪器种类很多,根据测温范围,可分为低温、中温、高温测温仪；根据测温元件是否与被测物接触可分为接触式和非接触式两类测温仪.接触式测温仪表有：膨胀式温度计、压力式温度计、电阻式温度计和热电温度计.接触式温度计结构简单、可靠,测量精准；非接触式温度计主要用于高温测量,但结构复杂,测温时受被测物的发射率、测试距离和环境条件影响大,测量精度稍低.

(四)电性能检验法

电性能检验法是利用电工电子仪器和适当的测量方法测定产品的电学性质,如电流、电压、电阻、电功率、电容、电感、频率、功率因数、介电常数、电能等,广泛用于电工电子产品及一切用电产品.产品电性能的检测方法按获得测量结果的过程分类有：直接测量法和间接测量法.在电性能测试中要使用各种电工仪表.电工仪表种类繁多,如何正确选用测试仪表对检测结果影响很大.各种产品的电性能测试方法在相应标准中,都有具体规定.安全性能测试主要方法有：（1）电气强度试验方法；（2）泄漏电流测定方法；（3）绝缘电阻测定.

(五)机械性能试验法

机械性能试验法是指利用物理力学专用仪器对产品受到各种外力作用时所表现的机械性能进行测量的检验方法,是金属材料和非金属材料及制品性能检测中最基本、最常用的试验方法,广泛用于材料科学研究、生产控制和质量检验.机械性能试验法检测的性能指标很多,如强度、硬度、变形、韧性、疲劳等,各种机械性能试验方法都有相应标准.

1．拉伸和压缩试验.通过这种试验可以测定产品或材料在拉伸和压缩时的机械性能,如比例极限、弹性极限、抗拉强度、屈服强度、拉断强度、撕裂强度、剥离强度、弹性模量、伸长率、断面收缩率、断面增大率等.

2．冲击试验,是用来测定材料的冲击韧性（金属材料）、冲击弹性（橡胶制品）、冲击强度（漆膜、硬质胶）、结合力（搪瓷）等.金属材料冲击试验,根据试验温度,可分为高温冲击、常温冲击和低温冲击；弯曲冲击试验又分肱梁式（或称艾式）和横梁式两种试验方法.

3．疲劳试验.疲劳是金属材料在受重复或交变载荷时,所受应力远远小于其抗拉强度,甚至小于弹性极限而无显著变形就发生断裂的现象.

4．蠕变试验.蠕变是在一定温度及恒定拉伸负荷下材料随时间缓慢地产生塑性变形的现象.蠕变性能检测对在高温条件下使用的材料有重要意义.

5．硬度试验.硬度是指材料抵抗硬的物体压陷表面的能力.它是反映物体弹性、塑性、强度、韧性等一系列物理性能的综合指标.硬度试验是一种最古老、使用最广泛的机械性能试验方法.它具有简单、方便、无损等特点.按材料不同,可分为金属硬度试验和非金属硬度试验.金属硬度常用的有：布氏、洛氏、维氏、肖氏等；非金属硬度有橡胶硬度、塑料硬度、水果硬度等.各种金属硬度试验方法各有特点,适用范围不尽一样.布氏硬度试验适用于硬度较低的（不大于450HBW或650HBW）铸锻件及有色金属；洛氏硬度试

验速度快、效率高,适用于测量硬度很高的材料.

(六)其他物理性能试验法

其他物理性能试验法是指利用一些专门的仪器检验产品某些物理性能的方法,如纺织品、纸张、塑料薄膜的透气性和透湿性,金属的无损检测,产品的声性能测试等.无损检测是在不损坏被检物的前提下对被检物的内部或表面缺陷、性能、状态和结构所进行的各种检测,是保证产品的可靠性和质量控制的重要手段.无损检测技术是一门以物理学、力学、电子学和材料科学为基础的新兴学科,其检测手段的相关原理涉及力、热、磁、声、光、电等领域.缺陷检测也称无损探伤,它是利用光、热、电、磁和射线等于物质的相互作用,在不损伤被检物使用性能的情况下,探测材料、构件或设备（被检物的）各种宏观的内部或表面缺陷.每种无损探伤方法均有其优点和局限性,对缺陷的检出率既不会是100%,对同一被检物的探伤结果也不会完全一致.上述常规无损探伤方法中,超声和射线照相方法主要用于探测被检物的内部缺陷；渗透方法仅用于探测被检物表面开口的缺陷.

二、结语

综上所述,产品物理性能检验是检验机构对产品检验的重要手段,随着科学技术水平的不断提高,产品物理性能检测在产品检验中将会发挥更重要的

作用.

作者简介：熊健（1954-）,男,重庆万州人,重庆市万州计量质量检测中心工程师,研究方向：产品质量检验.

（责任编辑：赵秀娟）