سلام! بهعنوان تامینکننده سختیسنجی بارکل، من سؤالات زیادی در مورد اینکه دما چگونه بر این دستگاههای کوچک زیبا تأثیر میگذارد، داشتم. بنابراین، فکر کردم که بینش خود را در مورد این موضوع به اشتراک بگذارم.
اول از همه، بیایید به سرعت بفهمیم که سختی سنج بارکل چه می کند. سختی فرورفتگی یک ماده را اندازه گیری می کند، به ویژه آنهایی که نرم تر هستند، مانند پلاستیک، فایبرگلاس، و مواد کامپوزیت. تستر با اعمال نیروی خاصی از طریق یک فرورفتگی سوزن مانند و اندازه گیری عمق نفوذ کار می کند. خواندن روی صفحه یا صفحه نمایش دیجیتال به شما ایده ای از سختی مواد می دهد.
حال، بیایید به این بپردازیم که چگونه دما میتواند همه چیز را خراب کند.
انبساط و انقباض حرارتی
یکی از مهم ترین راه هایی که دما بر سختی سنج بارکل تأثیر می گذارد از طریق انبساط و انقباض حرارتی است. اکثر مواد، از جمله مواردی که در حال آزمایش هستند و اجزای خود تستر، هنگام گرم شدن منبسط میشوند و وقتی سرد میشوند منقبض میشوند.
هنگامی که ماده ای که آزمایش می کنید به دلیل دمای بالا منبسط می شود، چگالی آن کمتر و انعطاف پذیرتر می شود. این بدان معنی است که تورفتگی دستگاه سختی سنج بارکل می تواند راحت تر به مواد نفوذ کند و در نتیجه میزان سختی کمتری را نشان دهد. به عنوان مثال، اگر یک پانل فایبرگلاس را در یک روز گرم تابستان آزمایش می کنید، ممکن است مقدار سختی کمتری نسبت به آزمایش آن در روزهای خنک تر داشته باشید.
برعکس، در دماهای سرد، مواد منقبض می شوند. متراکم تر و سفت تر می شود و نفوذ آن را برای فرورفتگی سخت تر می کند. بنابراین، در نهایت با سختی بالاتری خواهید رسید. فرض کنید در یک انبار سرد در حال آزمایش یک قطعه پلاستیکی هستید. محیط سرد می تواند باعث انقباض پلاستیک شود و باعث شود که تستر در شرایط عادی سختی بالاتری نسبت به مقدار واقعی نشان دهد.
اجزای سختی سنج بارکل نیز تحت تأثیر دما قرار می گیرند. دندانه دار، که بخش مهمی از تستر است، می تواند منبسط یا منقبض شود. اگر در شرایط گرم منبسط شود، ممکن است ناحیه تماس متفاوتی با ماده مورد آزمایش داشته باشد که منجر به خوانش نادرست شود. به طور مشابه، انقباض در دماهای سرد می تواند هندسه فرورفتگی و نحوه اعمال نیرو را تغییر دهد.
تغییرات ویسکوزیته
یکی دیگر از عوامل مرتبط با دما ویسکوزیته است. بسیاری از موادی که با دستگاه سختی سنج بارکل آزمایش می شوند، پلیمرها یا کامپوزیت ها هستند. دما به طور قابل توجهی بر ویسکوزیته این مواد تأثیر می گذارد.
در دماهای بالاتر، ویسکوزیته پلیمرها کاهش می یابد. آنها بیشتر شبیه سیال می شوند، که به دندانه اجازه می دهد آزادانه تر در مواد حرکت کند. این منجر به مقاومت کمتر در برابر نفوذ و در نتیجه خواندن سختی کمتر می شود. شما می توانید آن را مانند عسل در یک روز گرم تصور کنید. راحت تر از یک روز سرد جریان دارد.
از طرفی وقتی دما کاهش می یابد، ویسکوزیته پلیمرها افزایش می یابد. آنها جامدتر می شوند و در برابر تغییر شکل مقاوم تر می شوند. فرورفتگی به سختی به مواد نفوذ می کند و باعث می شود که سختی خوانی بالا برود.
عوامل محیطی و کالیبراسیون
دما همچنین بر محیط آزمایش تأثیر می گذارد که می تواند بر کالیبراسیون سختی سنج بارکل تأثیر بگذارد. کالیبراسیون برای اندازه گیری دقیق سختی بسیار مهم است. این تضمین می کند که تستر خوانش های قابل اعتمادی ارائه می دهد.
اکثر سختی سنج های بارکل در دمای خاصی کالیبره می شوند، معمولاً در حدود 23 درجه سانتی گراد (73 درجه فارنهایت). اگر در حال آزمایش مواد در دماهای مختلف هستید، ممکن است کالیبراسیون دیگر معتبر نباشد. تغییر دما می تواند باعث شود که مکانیسم های داخلی تستر رفتار متفاوتی داشته باشد و منجر به خوانش نادرست شود.
برای به دست آوردن نتایج دقیق، کالیبره کردن تستر در دمایی که در آن آزمایش ها را انجام می دهید ضروری است. اگر در محیطی با دمای متغیر کار می کنید، ممکن است نیاز باشد که تستر را مرتباً کالیبره کنید.
انواع سختی سنج بارکل و دما
ما دو نوع اصلی سختی سنج بارکل را ارائه می دهیم:شماره گیری نمایشگر سختی سنج بارکلونمایشگر دیجیتال سختی سنج بارکل.
تسترهای نوع شماره گیری برای نمایش سختی خوانی به اجزای مکانیکی متکی هستند. دما می تواند بر دقت این قطعات مکانیکی تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، فنر داخل تستر که وظیفه اعمال نیرو را بر عهده دارد، می تواند الاستیسیته خود را با دما تغییر دهد. محیط گرمتر ممکن است باعث نرمتر شدن فنر شود و ممکن است نیروی صحیح را اعمال نکند و منجر به خوانش نادرست شود.
از طرف دیگر تسترهای نمایشگر دیجیتال از سنسورهای الکترونیکی برای اندازه گیری سختی استفاده می کنند. در حالی که آنها معمولاً پایدارتر هستند و کمتر تحت تأثیر دما در مقایسه با تسترهای نوع شمارهگیری هستند، اما کاملاً مصون نیستند. قطعات الکترونیکی می توانند به تغییرات دما حساس باشند و دمای شدید می تواند باعث اختلال در عملکرد سنسورها یا تولید داده های نادرست شود.
چگونه اثرات دما را کاهش دهیم
اگر از دستگاه سختی سنج بارکل در یک محیط دمای غیر استاندارد استفاده می کنید، در اینجا چند مرحله وجود دارد که می توانید انجام دهید:
- کنترل محیط تست: در صورت امکان، مواد را در اتاقی با دمای کنترل شده آزمایش کنید. ثابت نگه داشتن دما در دمای کالیبراسیون (حدود 23 درجه سانتیگراد) دقیق ترین نتایج را به شما می دهد.
- استفاده از دما - نمودارهای تصحیح شده: برخی از تولید کنندگان نمودارهایی ارائه می دهند که به شما امکان می دهد خوانش سختی را بر اساس دمایی که در آن آزمایش انجام شده است، تصحیح کنید. این نمودارها رابطه معمولی دما - سختی را برای مواد مختلف در نظر می گیرند.
- کالیبراسیون منظم: همانطور که قبلا ذکر شد، تستر را در دمای محیط آزمایش کالیبره کنید. این تضمین می کند که تستر سختی را در شرایط داده شده به طور دقیق اندازه گیری می کند.
نتیجه گیری
بنابراین، همانطور که می بینید، دما تأثیر بسزایی در اندازه گیری سختی سنج بارکل دارد. خواه از طریق انبساط حرارتی، تغییرات ویسکوزیته یا مسائل کالیبراسیون باشد، آگاهی از این اثرات هنگام استفاده از تستر بسیار مهم است.
اگر در بازار برای سختی سنج بارکل با کیفیت بالا هستید یا در مورد نحوه برخورد با مسائل مربوط به دما در تست سختی خود سؤالی دارید، در تماس با آن درنگ نکنید. ما اینجا هستیم تا به شما در انتخاب درست و اطمینان از نتایج دقیق در آزمایشتان کمک کنیم. بیایید صحبتی را در مورد اینکه چگونه می توانیم نیازهای تست سختی شما را برآورده کنیم، شروع کنیم!
مراجع
- استانداردهای ASTM در تست سختی
- راهنمای فنی دستگاه های سختی سنج بارکل