我國試驗機標(biāo)準(zhǔn)化工作的發(fā)展趨勢

1．試驗機產(chǎn)品的概念與分類
　　縱觀試驗機產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的活動歷程和發(fā)展史清晰可見：試驗機產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的起、發(fā)展與完善，始終伴隨和引導(dǎo)著試驗機產(chǎn)品自身的單元組合化、產(chǎn)品系列化、生產(chǎn)規(guī)模化和技術(shù)創(chuàng)新、質(zhì)量提高、功能擴展、節(jié)能增效這樣一個發(fā)展前進的過程。為便于敘述，首先介紹一下試驗機產(chǎn)品的概念與分類。
　　111　試驗機產(chǎn)品的概念
　　依據(jù)我國工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的類種劃分原則，試驗機產(chǎn)品是指：試驗儀器、金屬材料和非金屬材料的破壞或無損檢測儀器、零部件和大型構(gòu)件力學(xué)性能（強度、硬度、彈性、韌性、延展性）與內(nèi)部、外部缺陷的測試儀器等設(shè)備。
　　試驗機是集機、光、電、液于一體的高科技型產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用在工業(yè)、、冶金、建筑、航空、航天、船舶、質(zhì)檢、計量等各行各業(yè)的國家重點實驗室、工業(yè)實驗室、計量室、生產(chǎn)線和工程現(xiàn)場。試驗機也是各國材料科學(xué)研究和應(yīng)用的重要的基礎(chǔ)設(shè)備和工具，是很重要的一種科學(xué)儀器。多數(shù)的試驗機產(chǎn)品均屬于計量器具，對保證和維持我國力值、硬度量值準(zhǔn)確、溯源具有舉足輕重的作用。對于大型和重要工程，例如：宇宙飛船材料性能的檢驗，建筑、結(jié)構(gòu)、動態(tài)性能的測試以及飛行姿態(tài)的平衡試驗，三峽大壩焊接結(jié)構(gòu)和壩體內(nèi)外部缺陷的無損檢測都是通過試驗機類產(chǎn)品來實現(xiàn)的，對于常規(guī)金屬和非金屬的力學(xué)性能檢測，試驗機更是不可替代的檢測和計量儀器。試驗機產(chǎn)品在我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)濟建設(shè)中的作用是*、不可替代的。
　　112　試驗機產(chǎn)品的分類
　　11211　按功能和用途分類
　　按照試驗機大類產(chǎn)品的功能和用途分類，可分為以下類型：
　　（1）金屬材料試驗機，包括：拉力試驗機、壓力試驗機、試驗機、疲勞試驗機、擺錘式?jīng)_擊試驗機、硬度計、扭轉(zhuǎn)試驗機、蠕變試驗機、松弛試驗機、持久強度試驗機等；
　　（2）非金屬材料試驗機，包括：用于橡膠、塑料、木材、紙張、皮革、纖維、陶瓷、建材、涂層等非金屬材料的拉力試驗機、壓力試驗機、試驗機、疲勞試驗機、沖擊試驗機、硬度計等；
　　（3）振動、沖擊試驗設(shè)備，包括：電動振動臺、液壓振動臺、機械振動臺、沖擊臺、碰撞試驗臺等；平衡機，包括：臥式平衡機、立式平衡機、軟支承平衡機、硬支承平衡機；
　　（4）力與變形測試儀器，包括：測力儀、力傳感器、引伸計、扭矩儀、扭矩傳感器等；
　　（5）工藝試驗機與包裝試驗機，包括：彈簧試驗機、杯突試驗機、摩擦磨損試驗機、反復(fù)彎曲試驗機、包裝件滾動、自由跌落、傾斜跌落試驗機、彈跳、堆垛包裝試驗機等；
　　（6）無損檢測儀器，包括：磁粉熒光探傷機、X射線探傷機、超聲探傷儀、渦流探傷機、聲發(fā)射探傷儀等各種電磁、射線、超聲類的無損檢測儀器、無損檢測系統(tǒng)、探頭、換能器等；
　　（7）大型結(jié)構(gòu)試驗機，包括：多軸試驗機、復(fù)合性能試驗機；
　　（8）試驗機功能附件，包括：高低溫裝置、控制器、夾具、各種標(biāo)準(zhǔn)試塊、比較樣塊等。
　　11212　按《中國標(biāo)準(zhǔn)文獻分類法》分類
　　《中國標(biāo)準(zhǔn)文獻分類法》的分類體系由二級組成，即采用24個拉丁字母（不包括I、O）和二位阿拉伯?dāng)?shù)字相組合的方式表示。一級類目是按專業(yè)把我國的標(biāo)準(zhǔn)文獻分成24個大類，一個字母表示一個大類，字母的次序表示大類的先后順序；試驗機劃分在N大類“儀器儀表”專業(yè)。在每個一級主類之下包含有00～99一百個二級類目，二級類目之間的邏輯劃分，用分面標(biāo)識加以區(qū)別，并對二級類目起到范圍限定的作用，例如：N70/ 79“試驗機與無損檢測儀器”。對于試驗機國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)文獻的二級類目劃分在N70～N78類，每個二級類代表的試驗機小類為：
N70：試驗機與無損探傷儀器綜合；
N71：金屬材料試驗機；
N72：非金屬材料試驗機；
N73：機械振動、沖擊設(shè)備與動平衡機；
N74：力與變形測試儀器；
N75：工藝試驗機與包裝試驗機；
N77：超聲波與聲放射探傷儀器；
N78：X射線、磁粉、熒光及其他探傷儀器。

3．試驗機標(biāo)準(zhǔn)化的功能和作用
　　通過對試驗機產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化，在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營銷售、國內(nèi)外技術(shù)交流和經(jīng)濟貿(mào)易中都收到了明顯的成效。多年來，試驗機標(biāo)準(zhǔn)化的作用和功效體現(xiàn)在統(tǒng)一、協(xié)調(diào)、規(guī)范和簡約等幾個方面。
　　311 　標(biāo)準(zhǔn)化的統(tǒng)一作用
標(biāo)準(zhǔn)化在統(tǒng)一試驗機概念、單位、術(shù)語和符號方面發(fā)揮了和正在發(fā)揮著積極的作用。例如：通過制定術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)我們行業(yè)內(nèi)統(tǒng)一了試驗機產(chǎn)品的概念、分類、功能與用途，統(tǒng)一了術(shù)語和定義；為了推行我國法定計量單位，積極采用單位（SI），在制修訂標(biāo)準(zhǔn)和采用過程中，經(jīng)過十幾年的努力，使試驗機產(chǎn)品的測量量值由過去使用的非法定計量單位全部采用了法定計量單位（公斤力kgf 改為牛頓N ，噸力ton 改為千牛kN ，公斤·米kg. m 改為焦耳J 等等） ；有關(guān)術(shù)語方面，為了清楚地表達物理意義，在力學(xué)領(lǐng)域，將行業(yè)內(nèi)慣用的物理概念不清的術(shù)語“負荷load”*為“力force”，在平衡領(lǐng)域，將術(shù)語“試重test weight”*為“試驗質(zhì)量test mass”，“重心cent re of gravity”*為“質(zhì)心cent re of mass”不要小看這簡單的一兩個名詞的變化，它們在人們長期的習(xí)慣中形成的慣性是要相當(dāng)長的時間才能轉(zhuǎn)變過來的；關(guān)于符號，為了便于計算機應(yīng)用，近幾年來標(biāo)準(zhǔn)和我國標(biāo)準(zhǔn)將拉伸試驗方法標(biāo)準(zhǔn)和壓縮試驗方法標(biāo)準(zhǔn)中長期使用的表示屈服強度、規(guī)定強度、抗拉強度（或　壓強度） 的通用符號“σ”換成了“R”，將表示伸長率的通用符號“δ”換成了“A”，具體的試驗條件用下標(biāo)表示。術(shù)語、符號和計量單位的統(tǒng)一極大地方便了貿(mào)易和國內(nèi)外技術(shù)交流，方便了我國各層次標(biāo)準(zhǔn)的制修訂和試驗機產(chǎn)品技術(shù)文件與軟件的編制，它們的變化也必然要影響到試驗機產(chǎn)品的各類技術(shù)文件、軟件、標(biāo)牌、試驗結(jié)果的計算與表示等多方面的修改和變化。在此也提倡試驗機行業(yè)的各生產(chǎn)企業(yè)積極釆用試驗機標(biāo)準(zhǔn)中推薦的術(shù)語、符號和定義。
　　312 　標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)范作用
　　標(biāo)準(zhǔn)化不僅是經(jīng)濟技術(shù)活動，同時也是標(biāo)準(zhǔn)的使用者共同參與的社會活動。通過標(biāo)準(zhǔn)化繼承了好的技術(shù)、工藝和經(jīng)驗，淘汰了落后的方法和技術(shù)，同時也引進了*的工藝和技術(shù)，這樣周而復(fù)始地不斷積累好的經(jīng)驗，優(yōu)化好的方法和技術(shù)，提升標(biāo)準(zhǔn)化對象的品位和質(zhì)量，提高了產(chǎn)品的競爭力，推動產(chǎn)品不斷向前發(fā)展。在多年的試驗機行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的活動中，經(jīng)過積極采用標(biāo)準(zhǔn)和*標(biāo)準(zhǔn)，同時結(jié)合我國國情，我行業(yè)將各種拉力試驗機、壓力試驗機、試驗機的力值檢驗方法，都規(guī)范到標(biāo)準(zhǔn)ISO 750021 規(guī)定的測力系統(tǒng)的檢驗方法上，使我國這類試驗機的檢驗方法與標(biāo)準(zhǔn)*接軌。對于標(biāo)準(zhǔn)測力儀、拉力蠕變試驗機、布氏硬度計、洛氏硬度計、維氏硬度計、努氏硬度計、平衡機的檢驗和校準(zhǔn)方法；引伸計、標(biāo)準(zhǔn)布氏硬度塊、標(biāo)準(zhǔn)洛氏硬度塊、標(biāo)準(zhǔn)維氏硬度塊、標(biāo)準(zhǔn)努氏硬度塊的標(biāo)定方法也都與標(biāo)準(zhǔn)*接軌。當(dāng)代采用標(biāo)準(zhǔn)是世界潮流，不但我國積極采用，包括美國、日本和歐共體的國外各技術(shù)*國家在內(nèi)都在積極采用標(biāo)準(zhǔn)，這是技術(shù)交流和經(jīng)濟貿(mào)易的需要。技術(shù)*國家搶占商機通行的作法是：首先是把自己國家的*技術(shù)和技術(shù)創(chuàng)新，通過標(biāo)準(zhǔn)化活動先爭取納入到標(biāo)準(zhǔn)中，以此引導(dǎo)世界市場潮流。所謂*企業(yè)賣標(biāo)準(zhǔn)就是這個道理。搞一花獨秀，得不到上的*，是發(fā)揮不了太大的作用的。
　　313 　標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)調(diào)作用
　　作為試驗機產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，首先要滿足試驗方法標(biāo)準(zhǔn)的需要。這就要求在標(biāo)準(zhǔn)化工作中，通過試驗機產(chǎn)品的制造者、供應(yīng)商、客戶、質(zhì)量檢驗和*等多方共同協(xié)商，zui后取得共識，制定出大家都認可的標(biāo)準(zhǔn)。在試驗方法和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)之間，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和計量檢定規(guī)程之間也要相互協(xié)調(diào)，不應(yīng)有矛盾，要兼顧各方的利益，互相配合，共同發(fā)展。對于各種硬度試驗方法、硬度計產(chǎn)品的檢驗與校準(zhǔn)以及標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的標(biāo)定等幾方面，標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)調(diào)作用可以說是一個范例：布氏硬度試驗、洛氏硬度試驗、維氏硬度試驗、努氏硬度試驗、這幾種硬度試驗，過去每種試驗方法、硬度計和標(biāo)準(zhǔn)硬度塊都有一套三個獨立編號的標(biāo)準(zhǔn)，例如：布氏硬度試驗方法以前的國家標(biāo)準(zhǔn)編號為GB/ T23121984 ，布氏硬度計以前的國家標(biāo)準(zhǔn)編號為GB/ T626921997 、標(biāo)準(zhǔn)布氏硬度塊以前的國家標(biāo)準(zhǔn)編號為B/ T627021997 ，在采用標(biāo)準(zhǔn)的過程中為了使我國布氏硬度試驗的三個標(biāo)準(zhǔn)不但在技術(shù)內(nèi)容上與標(biāo)準(zhǔn)一致，而且在結(jié)構(gòu)上也采用了標(biāo)準(zhǔn)的編號形式，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)的兩個技術(shù)歸口單位：
　　全國試驗機標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會與全國鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會金屬力學(xué)及工藝性能試驗方法分技術(shù)委員會共同協(xié)商，按標(biāo)準(zhǔn)的編號方式，保留了試驗方法國家標(biāo)準(zhǔn)的原編號作為新標(biāo)準(zhǔn)的總編號，取消了布氏硬度計和標(biāo)準(zhǔn)布氏硬度塊原來的獨立編號；分別將試驗方法、硬度計和標(biāo)準(zhǔn)硬度塊三個標(biāo)準(zhǔn)按三個部分編號，現(xiàn)行的布氏硬度試驗的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和編號如下：
　　（1） GB/ T 231. 122002 金屬布氏硬度試驗第1
部分：試驗方法；
　　（2） GB/ T 231. 222002 金屬布氏硬度試驗第2部分：硬度計的檢驗與校準(zhǔn)；
　　（3） GB/ T 231. 322002 金屬布氏硬度試驗第3部分：標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的標(biāo)定。
　　其他的洛氏硬度試驗、維氏硬度試驗、努氏硬度試驗也都按上述形式分三個部分編號。通過標(biāo)準(zhǔn)化活動使我國標(biāo)準(zhǔn)不但從內(nèi)容上，而且從結(jié)構(gòu)形式上也*與標(biāo)準(zhǔn)接軌，方便了標(biāo)準(zhǔn)使用者的檢索、查詢和使用。
　　314 　標(biāo)準(zhǔn)化的簡約和優(yōu)化作用
　　面對各種各樣的試驗方法，試驗機用戶的需求也是多種多樣的，任何一個制造者都不可能針對每一個參數(shù)和每一種要求來生產(chǎn)各式各樣不同型式、不同規(guī)格的產(chǎn)品，這樣也是無法做到的。這就需要對試驗機的型式和參數(shù)進行優(yōu)化，以減少不必要的、重疊的功能及規(guī)格。標(biāo)準(zhǔn)化對簡約和優(yōu)化試驗機的功能、參數(shù)與規(guī)格發(fā)揮了積極的作用。例如，原來老式的試驗機都是按著　　1 、3 、6 系列生產(chǎn)的，為與按1 、2 、5 系列生產(chǎn)的電阻應(yīng)變式等各類配套傳感器統(tǒng)一，經(jīng)過我們多年的標(biāo)準(zhǔn)化工作，對相關(guān)試驗機產(chǎn)品進行了優(yōu)化，在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定電子試驗機、液壓試驗機、電液試驗機和液壓式壓力試驗機、標(biāo)準(zhǔn)測力儀等按1 、2 、5 優(yōu)先數(shù)系進行系列化生產(chǎn)，將　　3 、6 系列作為不優(yōu)先推薦的系列并列，這樣既滿足了絕大多數(shù)客戶的需要又兼顧了特殊用戶的要求，對簡化設(shè)計，減少工藝工裝，提高生產(chǎn)效率，規(guī)范產(chǎn)品生產(chǎn)，開發(fā)新規(guī)格、新系列產(chǎn)品起到了簡約和引導(dǎo)的作用。

4．驗機標(biāo)準(zhǔn)化的展望
　　隨著科學(xué)技術(shù)的進步和材料科學(xué)的發(fā)展，世界各國現(xiàn)代的試驗機都逐漸由簡單功能向復(fù)合功能發(fā)展，例如：多軸試驗機、拉扭沖擊試驗機和拉伸沖擊試驗機都已面市。試驗機由靜態(tài)試驗功能逐漸向動態(tài)試驗功能擴展；金屬材料試驗機和非金屬材料試驗機的界線逐漸淡化；試驗機力的測量范圍向兩邊延伸：zui小力值可以測量到幾毫牛級，zui大力值可以測量到幾十兆牛級；試驗數(shù)據(jù)由手動測量逐漸向計算機自動控制、自動測量的方向過渡；按新的試驗原理開發(fā)的新型試驗機已經(jīng)商品化，例如：儀器化沖擊試驗機、金屬硬度和材料參數(shù)試驗機（馬氏硬度試驗機） ，這些都是今后試驗機產(chǎn)品一個新的發(fā)展動向，也是“十一·五”期間，甚至以后很長一個時期內(nèi)試驗機標(biāo)準(zhǔn)化的重點工作和發(fā)展方向。通過標(biāo)準(zhǔn)化還逐步淘汰老的試驗機產(chǎn)品，推動開發(fā)新的試驗機產(chǎn)品并使之標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、規(guī)模化，以滿足市場經(jīng)濟發(fā)展和用戶的不同需求。在“十一·五”期間和今后一個時期內(nèi)試驗機行業(yè)要重點開發(fā)、優(yōu)化、完善和提升以下產(chǎn)品，當(dāng)然也包括對下列產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化工作：
　　（1） 靜態(tài)力學(xué)性能測量控制器（或系統(tǒng)）；
　　（2） 動態(tài)力學(xué)性能測量控制器（或系統(tǒng)）；
　　（3） 靜—動態(tài)力學(xué)性能測量控制器（或系統(tǒng)）；
　　（4） 與（1） 、（2） 、（3） 配套的具有對外來數(shù)據(jù)處理和分析能力的力學(xué)性能試驗軟件包；
　　（5） 有標(biāo)記（或無標(biāo)記） 非接觸式引伸計；
　　（6） 全程測量有標(biāo)記（或無標(biāo)記） 非接觸式引伸計；
　　（7） 數(shù)字式超聲檢測儀器和超聲檢測系統(tǒng)；
　　（8） 可連續(xù)檢測的工業(yè)X 射線探傷機；
　　（9） 數(shù)字式渦流探傷儀器和渦流探傷系統(tǒng)；
　　（10） 可自動測量的數(shù)顯（或屏顯） 沖擊試驗機；
　　（11） 采用新的測量原理和現(xiàn)代自動測量技術(shù)可實現(xiàn)硬度、力和壓痕變形過程連續(xù)自動測量的儀器化硬度試驗機（馬氏硬度試驗機）；
　　（12） 制造業(yè)零部件物理性能在線檢測裝置。
　　“十一·五”期間要開展對試驗機的計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)性能的評定工作，以提高試驗結(jié)果的可比性和一致性。要通過制修訂、宣傳和貫徹國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)化活動，配合國家的能源戰(zhàn)略和環(huán)保政策，在相關(guān)的試驗機產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中，有針對性地提出或規(guī)定有關(guān)節(jié)約能源、降低消耗、環(huán)境保護、回收和可重復(fù)利用廢棄物等方面的要求和條款，以滿足用戶和國內(nèi)外市場對綠色、環(huán)保型試驗儀器設(shè)備的需求。為保證人員的健康和安全，以及滿足有機械危險的設(shè)備安全認證的需要，還將對在試驗機標(biāo)準(zhǔn)中提出機械安全、人類工效學(xué)設(shè)計方面的要求進行研究。
　　標(biāo)準(zhǔn)化是重要的基礎(chǔ)技術(shù)，也是一切規(guī)模化生產(chǎn)和*制造技術(shù)的重要的支持技術(shù)，在我國加入世貿(mào)組織以后，標(biāo)準(zhǔn)化的作用尤顯突出，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計、加工制造、生產(chǎn)管理、經(jīng)營銷售、交收檢驗、售后服務(wù)、流通貯存、技術(shù)交流、國內(nèi)外貿(mào)易和商品檢驗檢疫等各個階段、方方面面都離不開標(biāo)準(zhǔn)化。因此，對生產(chǎn)制造試驗機產(chǎn)品的企業(yè)來說，只有首先搞好產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化，才能實現(xiàn)產(chǎn)品的系列化、規(guī)模化生產(chǎn)，以獲得*秩序和社會效益與經(jīng)濟效益。回顧歷史，總結(jié)經(jīng)驗，意在未來的發(fā)展，讓我們?nèi)袠I(yè)都關(guān)注試驗機標(biāo)準(zhǔn)化事業(yè)，進一步提高試驗機標(biāo)準(zhǔn)化水平。