Một nhà sản xuất cáp gửi RFQ:
vỏ cáp PVC. Kiểm tra lực kéo IEC 60811. Cần độ bền kéo và độ giãn dài. Xin hãy giới thiệu một chiếc máy.
Nghe có vẻ đơn giản, nhưng hiện chưa có đủ thông tin để lựa chọn giữa máy kiểm tra 5 kN và 50 kN.
Điều đầu tiên chúng tôi yêu cầu là mẫu vật.
IEC 60811-501 bao gồm các quy trình xác định tính chất cơ học của các hợp chất cách điện và vỏ bọc được sử dụng trong cáp điện và cáp quang. Vật liệu có thể đến từ một dây nguồn lớn, nhưng máy kéo không nhất thiết phải kéo toàn bộ dây cáp. Nó kiểm tra mẫu vật liệu đã chuẩn bị của vật liệu cách nhiệt hoặc lớp vỏ áp dụng.
Sự khác biệt này thay đổi cách chọn máy. Hình dạng và kích thước mẫu vật ảnh hưởng đến lực dự kiến. Hành vi vật liệu ảnh hưởng đến lựa chọn tay cầm và hành trình yêu cầu. Độ bền kéo và độ giãn dài quyết định những gì hệ thống đo cần ghi nhận.
Mẫu vật xuất hiện trước máy.
IEC 60811-501 thực sự đang kiểm tra gì
Cáp hoàn chỉnh là một hệ thống cơ học. Tùy vào cấu tạo, nó có thể chứa các chất dẫn điện, cách điện, chất độn, lưới chắn, giáp và lớp vỏ ngoài.
Kéo toàn bộ cáp có thể tải đồng thời nhiều linh kiện đó. IEC 60811-501 đề cập đến một câu hỏi khác: các tính chất cơ học của hợp chất cách điện hoặc lớp vỏ áp dụng.
Ấn phẩm hợp nhất hiện tại là IEC 60811-501:2012+A1:2018+A2:2023, Phiên bản 1.2. IEC xác định nó để sử dụng cùng với IEC 60811-100.
Đối với phòng thí nghiệm, điều này có nghĩa là yêu cầu về "máy kiểm tra kéo IEC 60811" nên được chuyển thành yêu cầu kiểm tra cụ thể hơn:
Bạn đang thử cách nhiệt hay lớp vỏ bọc không? Mẫu vật nào có thể chuẩn bị từ cáp? Lực và độ giãn dài được mong đợi là gì? Các mẫu vật đang được đánh giá ở trạng thái ban đầu, sau khi lão hóa, hay cả hai?
Những câu trả lời này hữu ích hơn cho việc lựa chọn thiết bị so với đường kính của cáp hoàn chỉnh.
IEC 60811 là một chuỗi bài kiểm tra cáp đa năng. Đối với ứng dụng được thảo luận ở đây, IEC 60811-501 là phương pháp tính chất cơ học chính. Các bộ phận khác xử lý các khía cạnh khác nhau của vật liệu cáp phi kim loại; ví dụ, IEC 60811-401 bao gồm các phương pháp ủ nhiệt trong lò không khí.
Cách tiếp cận thực tiễn là xác định tính chất vật liệu yêu cầu theo đặc tả cáp áp dụng, sau đó xác định mẫu vật và phương pháp thử cần thiết để đo nó.
mẫu vật xuất hiện trước máy
Một nhà sản xuất cáp nguồn lớn có thể cho rằng cần thiết một máy kéo dung lượng lớn một cách tự động.
Điều đó không nhất thiết đúng.
Đối với kiểm tra vật liệu IEC 60811-501, công suất máy nên dựa trên mẫu chuẩn bị thay vì kích thước bề ngoài của cáp hoàn thiện.
Tùy thuộc vào cấu trúc cáp và quy trình áp dụng, hình dạng mẫu có thể khác nhau. Phòng thí nghiệm có thể làm việc với mẫu thử kiểu tạ đơn đã chuẩn bị sẵn hoặc mẫu vật khác phù hợp với cấu tạo và phương pháp.
Đối với ước tính kích thước máy ban đầu:
where:
- = lực kéo kỳ vọng, N
- = ứng suất kéo kỳ vọng, MPa hoặc N/mm²
- = diện tích mặt cắt hiệu dụng gốc, mm²
Xét một mẫu có diện tích tiết diện hiệu dụng 20 mm² và ứng suất kéo dự kiến khoảng 15 MPa:
Đây là ước tính kích thước thiết bị, không phải phép tính chấp nhận.
Nếu một mẫu vật khác cùng vật liệu có diện tích hiệu dụng 40 mm², lực kỳ vọng của nó ở cùng ứng suất sẽ xấp xỉ:
Tài liệu không thay đổi. Hình học mẫu vật đã có.
Sự khác biệt này có thể ảnh hưởng đến phạm vi pin tải phù hợp và cấu hình máy.
Đi từ cáp đến mẫu hợp lệ
Phép tính lực chỉ hữu ích nếu mẫu vật đã được chuẩn bị đúng cách.
Vật liệu cách điện và vỏ cáp có thể phải được tháo ra khỏi các cấu trúc cong, ép đùn trước khi có thể chuẩn bị mẫu thử phù hợp. Điều này tạo ra nhiều cơ hội sai số đo trước khi mẫu vật đến được máy kéo.
Vật liệu có thể bị trầy xước trong quá trình gỡ bỏ. Việc cắt có thể gây hư hại các cạnh sắc. Độ dày có thể thay đổi tùy theo mẫu vật. Một mẫu thử đã chuẩn bị có thể giữ lại độ cong hoặc bị biến dạng.
Đo kích thước cũng quan trọng vì thông tin mặt cắt ngang được đưa trực tiếp vào kết quả kéo tính toán.
Một cảm biến tải chính xác không thể sửa sai diện tích mẫu.
Do đó, chuẩn bị mẫu, đo hình dạng và kích thước nên tuân theo quy trình IEC áp dụng và thông số kỹ thuật cáp/sản phẩm thay vì mẫu kéo nhựa chung lấy từ phương pháp thử khác.
grip, alignment và elongation có thể thay đổi kết quả
Một mẫu được chuẩn bị đúng cách vẫn có thể cho ra dữ liệu kém nếu được giữ sai.
Điều này đặc biệt quan trọng đối với PVC mềm, hợp chất lớp vỏ linh hoạt, cách nhiệt mỏng và vật liệu có khả năng kéo giãn cao. Tay cầm cần đủ lực giữ để ngăn chuyển động mà không tạo điểm hỏng mới ở hàm.
Kẹp không đủ có thể khiến mẫu bị trượt. Tăng áp lực có thể ngăn được trượt nhưng làm hỏng mẫu mềm và di chuyển hỏng đến mép hàm.
Alignment cũng rất quan trọng. Một mẫu vật đi vào tay cầm ở một góc có thể trải nghiệm đường truyền tải khác với trục kéo dự kiến.
Đó là lý do tại sao việc chọn tay cầm nên tuân theo hình dạng mẫu và hành vi vật liệu. Bề mặt hàm, phương pháp kẹp, hình dáng tay cầm và độ ổn định của lực kẹp đều có thể ảnh hưởng đến bài kiểm tra.
Sau khi vỡ, mẫu vật nên được kiểm tra thay vì chỉ dựa vào số do phần mềm báo cáo.
Nó hỏng ở đâu?
Nó có di chuyển trong tay cầm không?
Có vết hàm nghiêm trọng không?
Mẫu vật có còn căn chỉnh khi hỏng không?
Kết quả lặp lại chỉ hữu ích khi thiết lập thực hiện kiểm tra lặp đi lặp lại.
Độ kéo dài dự kiến cũng ảnh hưởng đến lựa chọn máy
Force chỉ là một bên trong quyết định về thiết bị.
Hãy xem xét hai mẫu vật cả hai đều vượt dưới 500 N. Một chiếc đạt độ kéo dài khoảng 40% trong khi chiếc kia kéo dài nhiều lần chiều dài đường ray ban đầu.
Chúng có thể phù hợp với cùng phạm vi lực, nhưng không tạo ra yêu cầu di chuyển giống nhau.
Chiều dài chuẩn, khoảng cách tay cầm ban đầu, độ giãn dài dự kiến và hành trình máy sử dụng cần phối hợp với nhau. Một cảm biến tải có kích thước phù hợp sẽ không giúp ích nếu mẫu đạt đến hành trình cho phép của máy trước khi sự kiện thử nghiệm cần thiết xảy ra.
Phương pháp dùng để xác định độ kéo dài cũng cần được thiết lập.
Độ dịch chuyển crosshead mô tả chuyển động của máy. Độ giãn dài vật liệu mô tả sự biến dạng của mẫu vật so với chiều dài ban đầu được xác định. Tùy thuộc vào cấu hình thử nghiệm, chuyển động của máy có thể bao gồm mở rộng mẫu cùng với các đóng góp từ chuyển động tay cầm, độ tuân thủ hoặc trượt.
Điều này không có nghĩa là mọi bài kiểm tra IEC 60811-501 đều tự động yêu cầu cùng một thiết bị giãn rộng. Điều này có nghĩa là kết quả giãn dài cần thiết và phương pháp đo lường cần thiết trước khi cấu hình hệ thống.
lực không phải là thuộc tính vật chất
Giả sử hai mẫu vật đều đạt 300 N.
Mẫu A có diện tích mặt cắt ngang ban đầu là 20 mm²:
Mẫu B có diện tích 10 mm²:
Cảm biến tải đo được cùng một lực, nhưng ứng suất kéo tính toán rất khác.
Đây là lý do tại sao giá trị thô tính bằng newton không tự nó mô tả được hiệu suất cơ học của một hợp chất cách điện hoặc vỏ cáp.
Tính chất kéo đòi hỏi phải diễn giải phép đo lực cùng với hình học mẫu. Độ kéo dài thêm một phép đo khác:
where đại diện cho độ dài tham chiếu gốc và độ dài mở rộng liên quan được sử dụng bởi phương pháp.
Phần mềmPhần mềm có thể tính toán và báo cáo các giá trị này tự động, nhưng không thể bù đắp cho việc chuẩn bị mẫu kém, kích thước sai, trượt tay cầm hoặc chiều dài tham chiếu được xác định sai.
Điều này cũng quan trọng khi hai phòng thí nghiệm báo cáo kết quả khác nhau.
Nếu độ bền kéo tương tự nhưng độ giãn dài khác biệt đáng kể, nên kiểm tra kỹ quá trình chuẩn bị mẫu, kích thước gốc, định nghĩa gauge, điều kiện hóa, hành vi cầm và bằng chứng trượt trước khi kết luận rằng một máy không chính xác.
Hai máy đã hiệu chuẩn vẫn có thể cho kết quả khác nhau khi các mẫu không được kiểm tra theo cùng một cách cơ học.
Trước và Sau Lão hóa
Một số chương trình vật liệu cáp yêu cầu các tính chất kéo được đánh giá không chỉ trong trạng thái ban đầu mà còn sau một quá trình lão hóa xác định.
IEC 60811-401 đề cập đến các phương pháp ủ nhiệt trong lò không khí để sử dụng các hợp chất cách nhiệt và bọc vỏ.
Do đó, một chương trình kiểm thử điển hình có thể so sánh:
with:
So sánh giúp cho thấy hành vi cơ học của vật liệu thay đổi như thế nào sau khi tiếp xúc nhiệt cần thiết.
Không có một nhiệt độ và thời gian lão hóa duy nhất nên được sao chép vào mọi chương trình kiểm tra IEC 60811. Thông số kỹ thuật cáp hoặc sản phẩm áp dụng xác định các điều kiện và tiêu chí chấp nhận cần thiết cho vật liệu được đánh giá.
Sự khác biệt này rất quan trọng khi cấu hình phòng thí nghiệm. Máy kéo cung cấp phép đo cơ học; Chương trình kiểm tra đầy đủ cũng có thể yêu cầu thiết bị lão hóa phù hợp và quy trình điều chỉnh mẫu vật.
Cách chọn dung lượng máy
Lúc này, việc lựa chọn máy trở nên đơn giản hơn nhiều.
Bắt đầu với lực thử dự kiến, sau đó kiểm tra phạm vi tế bào tải, hình dạng mẫu, tay cầm, độ giãn dài dự kiến, hành trình khả dụng, phương pháp đo yêu cầu và khối lượng thử nghiệm hàng ngày.
Dung lượng khung hình đến sau các câu hỏi đó.
"Lực tối đa dự kiến của chúng ta là 600 N. Một chiếc máy 5 kN có đủ không?"
Chỉ riêng dung tích khung, 600 N là dưới 5 kN một cách thoải mái.
Điều đó không hoàn tất việc chọn.
Phòng thí nghiệm vẫn cần xác minh rằng cấu hình tế bào tải đã chọn phù hợp với phạm vi làm việc thực tế, mẫu có thể được giữ mà không bị trượt hoặc tổn thương hàm, và hành trình có thể phù hợp với độ kéo dài dự kiến.
Đây là lúc ITM-LAB RS-8010A và RS-8000 đáp ứng các yêu cầu khác nhau.
RS-8010A — ứng dụng IEC 60811-501 lực thấp
The ITM-LAB RS-8010A Servo Control Universal Testing Machine bao gồm các dung lượng từ 50 N đến 5 kN.
Đối với nhiều mẫu cáp cách điện và vỏ cáp có lực thấp, RS-8010A là nền tảng đầu tiên để đánh giá.
Hệ thống hoàn chỉnh có thể bao gồm:
RS-8010A + cảm biến tải phù hợp + tay cầm kéo phù hợp + cấu hình đo giãn dài + phần mềm kiểm tra
Cấu hình chính xác nên tuân theo hành vi mong đợi của mẫu thay vì coi IEC 60811-501 như một gói máy và tay cầm cố định.
RS-8000 — yêu cầu phòng thí nghiệm lực cao hơn hoặc rộng hơn
The ITM-LAB RS-8000 Servo Control Temper Testing Testing - bao gồm 10–50 kN.
RS-8000 trở nên quan trọng khi chương trình thử nghiệm thực tế chuyển sang phạm vi lực làm việc cao hơn đáng kể hoặc khi phòng thí nghiệm cần một nền tảng rộng hơn cho các ứng dụng kéo lực cao hơn.
Ví dụ, một nhà sản xuất cáp có thể muốn một hệ thống duy nhất cho nhiều chương trình vật liệu và linh kiện thay vì chỉ dùng một máy chuyên dụng cho các mẫu cách điện và vỏ cáp lực thấp. Trong trường hợp đó, khối lượng công việc phòng thí nghiệm rộng hơn có thể biện minh cho khung công suất cao hơn.
Một sợi cáp lớn tự nó thì không.
A RFQ Real Cable-Lab
Xem xét truy vấn này:
Lực kỳ vọng: 200–600 N
Kết quả yêu cầu: Độ bền kéo + độ giãn ra khi đứt
volume thử nghiệm: 80 mẫu/ngày
Yêu cầu bổ sung: Trước/sau quá trình lão hóa nhiệt
Đã có đủ thông tin để xác định RS-8010A là nền tảng đáng để đánh giá.
Không có đủ thông tin để hoàn thiện hệ thống kiểm thử.
"Độ giãn dài" cần được chuyển đổi sang một khoảng dự kiến để có thể kiểm tra hành trình của máy. Hình dạng và kích thước mẫu vẫn còn thiếu, cũng như chiều dài mẫu hiện có và thông số kỹ thuật cáp áp dụng.
Đối với các mẫu già, điều kiện lão hóa cần thiết cũng phải được xác nhận thay vì giả định.
Khối lượng hàng ngày tạo ra một vấn đề thực tế. Phòng thí nghiệm phát triển với mười mẫu mỗi tuần có thể chấp nhận việc điều chỉnh tay cầm nhiều hơn. Với 80 mẫu vật mỗi ngày, việc tải mẫu lặp lại, vận hành tay cầm và quy trình phần mềm trở nên quan trọng hơn.
Đó là lý do tại sao hai phòng thí nghiệm hoạt động theo cùng phương pháp IEC có thể hợp lý yêu cầu cấu hình thiết bị khác nhau.
Gửi gì trước khi yêu cầu hệ thống thử kéo IEC 60811
Một RFQ hữu ích không cần phải dài, nhưng nên mô tả mẫu thực tế và yêu cầu kiểm tra:
Compound: PVC / PE / XLPE / Elastomer / Other
Phương pháp IEC áp dụng: ______
Cable / Đặc tả sản phẩm: ______
Mẫu rộng / Kích thước liên quan: ______
Expected Maximum Force: ______ n
Expected Elongation: ______ %
Kết quả yêu cầu: Độ bền kéo / Elongation / Other
Unaged / Aged / Cả hai: ______
Tuổi bắt buộc Điều kiện: ______
Volume kiểm tra: ______ mẫu/ngày
Bản vẽ cáp / mẫu / mẫu có sẵn: Có / Không
Với thông tin này, chuỗi lựa chọn trở thành:
IEC 60811-501 Lộ trình lựa chọn hệ thống kiểm thử
FAQ
IEC 60811-501 kiểm tra gì?
IEC 60811-501 cung cấp các quy trình xác định tính chất cơ học của các hợp chất cách điện và vỏ bọc được sử dụng trong cáp điện và cáp quang. Nó thường áp dụng cho các hợp chất liên kết chéo và nhiệt dẻo, và được thiết kế để sử dụng cùng với IEC 60811-100.
Không nên nhầm lẫn với một bài kiểm tra kéo được thực hiện trên toàn bộ cáp hoàn chỉnh.
Sự khác biệt giữa thử kéo IEC 60811 và thử kéo toàn bộ cáp là gì?
IEC 60811-501 kiểm tra vật liệu đánh giá mẫu chuẩn bị của hợp chất cách nhiệt hoặc lớp vỏ áp dụng.
Một bài kiểm tra kéo toàn bộ cáp có thể chịu tải đồng thời nhiều phần tử của cấu trúc cáp và do đó trả lời một câu hỏi cơ học khác nhau.
Máy thử kéo 5 kN có đủ cho IEC 60811-501 không?
Điều này có thể đủ cho nhiều mẫu vật cách điện và vỏ vỏ, nhưng quyết định nên dựa trên lực dự kiến của mẫu thay vì số lượng tiêu chuẩn hoặc đường kính cáp.
Phạm vi tế bào tải, cấu hình tay cầm, độ giãn dài dự kiến và hành trình máy khả dụng cũng cần được kiểm tra.
Nên sử dụng grip nào để cách điện cáp và mẫu vỏ cáp?
Lựa chọn tay cầm phụ thuộc vào hình dạng mẫu, độ dày, tình trạng bề mặt, độ cứng và hành vi giãn nở.
Mục tiêu là ngăn ngừa trượt mẫu mà không gây tổn thương hàm quá mức hoặc hỏng sớm ở mép tay cầm. Do đó, tay cầm cuối cùng nên được chọn dựa trên mẫu vật thực tế thay vì chỉ dựa trên số tiêu chuẩn.
Có cần thiết bị giãn nở kế cho IEC 60811-501 không?
Phương pháp đo giãn dài nên tuân theo quy trình áp dụng, mẫu thử và kết quả yêu cầu.
Không nên giả định rằng độ dịch chuyển đầu ngang luôn bằng độ giãn dài của mẫu vật hoặc rằng mọi ứng dụng vật liệu cáp đều cần cùng một thiết bị đo độ giãn rộng. Phương pháp đo lường nên được xác nhận như một phần của cấu hình hệ thống thử nghiệm hoàn chỉnh.
Tại sao mẫu vật cách điện và vỏ cáp lại được kiểm tra sau khi đã già?
So sánh các tính chất cơ học trước và sau quá trình lão hóa cụ thể giúp đánh giá sự thay đổi của vật liệu sau khi tiếp xúc nhiệt.
IEC 60811-401 cung cấp các phương pháp ủ lò không khí phù hợp, trong khi thông số kỹ thuật cáp/sản phẩm áp dụng xác định các điều kiện và tiêu chí chấp nhận cần thiết.
Suy nghĩ cuối cùng
Việc lựa chọn thiết bị cho IEC 60811-501 trở nên dễ dàng hơn nhiều khi cuộc thảo luận chuyển từ kích thước cáp hoàn chỉnh sang mẫu thực sự sẽ được kiểm tra.
Hình dạng và kích thước mẫu ảnh hưởng đến lực dự kiến. Hành vi vật liệu ảnh hưởng đến lựa chọn tay cầm và hành trình di chuyển. Độ bền kéo và độ giãn dài quyết định những gì hệ thống đo cần ghi nhận. Yêu cầu về tuổi tác có thể thêm một giai đoạn nữa cho quy trình làm việc trong phòng thí nghiệm.
Đối với nhiều mẫu vật cách nhiệt và vỏ bọc có lực thấp,
Định nghĩa mẫu vật trước. Chọn máy thứ hai.
Cần cấu hình hệ thống kiểm tra kéo IEC 60811-501?
Gửi ITM-LAB loại cáp, vật liệu cách điện hoặc vỏ cáp, phương pháp IEC áp dụng và thông số kỹ thuật cáp, mẫu và kích thước, lực dự kiến, độ giãn dài dự kiến, thể tích thử nghiệm hàng ngày, và liệu có cần kiểm tra trước khi lão hóa, sau khi lão hóa hay cả hai.
ITM-LAB có thể đánh giá các
