مصنع كابل يرسل RFQ:
PVC. اختبار الشد IEC 60811. تحتاج إلى قوة شد وإطالة. يرجى التوصية بجهاز.
يبدو الأمر بسيطا، لكن لا توجد معلومات كافية بعد للاختيار بين جهاز اختبار بقوة 5 كيلو نيوتن و50 كيلو نيوتن.
أول شيء نطلبه هو العينة.
يغطيIEC 60811-501 إجراءات تحديد الخصائص الميكانيكية للمركبات العازلة والتغليف المستخدمة في كابلات الألياف الكهربائية والألياف البصرية. قد تأتي المادة من كابل طاقة كبير، لكن آلة الشد ليست بالضرورة تسحب الكابل بالكامل. إنه يختبر عينة محضرة من المادة العازلة أو الغلاف المناسبة.
هذا التمييز يغير طريقة اختيار الجهاز. شكل العينة وأبعادها تؤثر على القوة المتوقعة. يؤثر سلوك المادة على اختيار القبضة والحركة المطلوبة. تحدد قوة الشد والاستطالة ما يحتاجه نظام القياس لالتقاطه.
العينة تأتي قبل الآلة.
ما الذي يختبره IEC 60811-501 فعليا
الكابل النهائي هو نظام ميكانيكي. اعتمادا على بنائها، قد تحتوي على موصلات، وعزل، ومواد حشو، وشاشات، ودروع، وغلاف خارجي.
سحب الكابل الكامل يمكن تحميل عدة مكونات في نفس الوقت. يتناول IEC 60811-501 سؤالا مختلفا: الخصائص الميكانيكية للمركب العازل أو التغليف المطبق.
المنشور الموحد الحالي هو IEC 60811-501:2012+A1:2018+A2:2023، الإصدار 1.2. تحدد IEC هذا النموذج للاستخدام مع IEC 60811-100.
بالنسبة للمختبر، يعني هذا أن الاستفسار عن "آلة اختبار الشد IEC 60811" يجب أن يترجم أولا إلى متطلب اختبار أكثر تحديدا:
هل تختبر العزل أم الغلاف؟ ما هي العينة التي يمكن تحضيرها من الكابل؟ ما هي القوة والإطالة المتوقعة؟ هل يتم تقييم العينات في حالتها الأصلية بعد التقدم في العمر، أم كلاهما؟
هذه الإجابات أكثر فائدة لاختيار المعدات من قطر الكابل النهائي.
IEC 60811 هو اختبار كابل متسلسل، وليس اختبار واحد للكابل. بالنسبة للتطبيق الذي نوقش هنا، فإن IEC 60811-501 هو الطريقة الرئيسية للخصائص الميكانيكية. تتناول أجزاء أخرى جوانب مختلفة من مواد الكابلات غير المعدنية؛ على سبيل المثال، يغطي IEC 60811-401 طرق تعقيد الحرارة في فرن الهواء.
النهج العملي هو تحديد الخاصية المادية المطلوبة في مواصفات الكابل المطبقة، ثم تحديد العينة وطريقة الاختبار اللازمة لقياسها.
العينة تأتي قبل الآلة
قد يفترض مصنع كابلات الطاقة الكبيرة أن جهاز شد عالي السعة مطلوب تلقائيا.
هذا ليس بالضرورة صحيحا.
لاختبار المواد IEC 60811-501، يجب أن تعتمد سعة الآلة على العينة المحضرة وليس على الحجم الظاهر للكابل النهائي.
اعتمادا على بناء الكابل والإجراءات المطبقة، يمكن أن يختلف شكل العينة. قد يعمل المختبر باستخدام نموذج اختبار من نوع الدومب بيل أو شكل عينة آخر مناسب للبناء والطريقة.
لتقدير حجم الآلة الأولي:
where:
- = قوة الشد المتوقعة، N
- = إجهاد شد متوقع، MPa أو N/mm²
- = مساحة المقطع العرضي الفعالة الأصلية، mm²
في الاعتبار عينة بمساحة مقطع عرضي فعالة تبلغ 20 مم² وإجهاد شد متوقع يبلغ حوالي 15 ميغاباسكال:
هذا تقدير لحجم المعدات، وليس حساب قبول.
إذا كان لدى عينة أخرى من نفس المادة مساحة فعالة تبلغ 40 مم²، فإن قوتها المتوقعة عند نفس الإجهاد ستكون تقريبا:
المادة لم تتغير. هندسة العينة قد فعلت.
هذا الفرق يمكن أن يؤثر على نطاق خلايا التحميل المناسبة وتكوين الآلة.
الانتقال من الكابل إلى عينة صالحة
حساب القوة مفيد فقط إذا تم تجهيز العينة نفسها بشكل صحيح.
قد يتعين إزالة عزل الكابلات ومواد الغلاف من الهياكل المنحنية والمبثقة قبل تحضير قطعة اختبار مناسبة. وهذا يخلق عدة فرص لخطأ القياس قبل وصول العينة إلى آلة الشد.
يمكن أن يتم خدش المادة أثناء الإزالة. القطع يمكن أن يسبب حواف تلفة. يمكن أن يختلف السماكة عبر العينة. قد تحتفظ قطعة الاختبار المحضرة بانحناء أو تتشوه.
قياس الأبعاد مهم أيضا لأن معلومات المقطع العرضي تغذي مباشرة إلى نتيجة الشد المحسوبة.
خلية تحميل دقيقة لا يمكنها تصحيح منطقة عينة خاطئة.
يجب أن تتبع إعداد العينة، الشكل وقياس الأبعاد، إجراء IEC المعمول به ومواصفات الكابل/المنتج بدلا من عينة شد بلاستيكية عامة مأخوذة من طريقة اختبار أخرى.
يمكن أن تغير القبضة، المحاذاة، والإطالة النتيجة
العينة المعدة بشكل صحيح يمكن أن تنتج بيانات ضعيفة إذا تم الاحتفاظ بها بشكل غير صحيح.
وهذا مهم بشكل خاص للPVC الناعم، ومركبات الغلاف المرن، والعزل الرقيق، والمواد عالية التوسعة. تحتاج القبضات إلى قوة تثبيت كافية لمنع الحركة دون إنشاء نقطة فشل جديدة عند الفك.
عدم التثبيت الكاف قد يسمح للعينة بالانزلاق. زيادة الضغط قد توقف الانزلاق لكنها تتلف عينة طرية وتنقل الفشل إلى حافة الفك بدلا من ذلك.
المحاذاة مهمة أيضا. العينة التي تدخل المقابض بزاوية قد تواجه مسار تحميل يختلف عن محور الشد المقصود.
لهذا السبب يجب أن يتبع اختيار القبضة شكل العينة وسلوك المادة. سطح الفك، طريقة التثبيت، هندسة القبضة، وثبات ضغط التثبيت كلها تؤثر على الاختبار.
بعد التمزق، يجب فحص العينة بدلا من الاعتماد فقط على الرقم الذي أبلغ عنه البرنامج.
أين تعطل؟
هل تحرك في المقبضات؟
هل هناك علامات شديدة في الفك؟
هل كانت العينة لا تزال محاذية عند الفشل؟
النتيجة القابلة للتكرار تكون مفيدة فقط عندما يقوم الإعداد بتكرار الاختبار المقصود.
الإطالة المتوقعة تؤثر أيضا على اختيار الآلة
Force هي جانب واحد فقط من قرار المعدات.
لنأخذ عينتين كلاهما ينكسر تحت 500 نيوتون. واحدة تصل إلى حوالي 40٪ من الاستطالة بينما الأخرى تمتد عدة أضعاف طولها الأصلي.
قد تتناسب مع نفس نطاق القوة، لكنها لا تخلق نفس متطلبات السفر.
طول المقياس، الفصل الأولي للمقبض، الإطالة المتوقعة، وحركة الآلة القابلة للاستخدام يجب أن تعمل معا. خلية التحميل ذات الحجم الصحيح لا تساعد إذا وصلت العينة إلى المسافة المتاحة للجهاز قبل حدوث حدث الاختبار المطلوب.
يجب أيضا إثبات الطريقة المستخدمة لتحديد الإطالة.
إزاحة الرأس المتقاطعة تصف حركة الآلة. تمدد المادة يصف تشوه العينة بالنسبة لطولها الأصلي المحدد. اعتمادا على تكوين الاختبار، يمكن أن تشمل حركة الآلة تمديد العينة مع مساهمات من حركة القبضة، الامتثال أو الانزلاق.
هذا لا يعني أن كل اختبار IEC 60811-501 يتطلب تلقائيا نفس مقياس الامتداد. يعني ذلك أنه يجب تحديد نتيجة الإطالة المطلوبة ونهج القياس قبل تكوين النظام.
القوة ليست خاصية المادة
افترض أن عينتين كلاهما وصلتا إلى 300 نيوتن.
العينة A لها مساحة مقطع عرضي أصلية تبلغ 20 مم²:
العينة B تبلغ مساحتها 10 مم²:
خلية الحمل قاس نفس القوة، لكن إجهاد الشد المحسوب مختلف تماما.
لهذا السبب القيمة الخام بالنيوتن لا تصف بحد ذاتها الأداء الميكانيكي لعزل الكابلات أو مركب الغمد.
خصائص الشد تتطلب تفسير قياس القوة مع هندسة العينة. يضيف الاستطالة مقياسا آخر:
حيث يمثل طول المرجع الأصلي و الطول الممتد المناسب المستخدم في الطريقة.
يمكن للبرنامج حساب هذه القيم والإبلاغ عنها تلقائيا، لكنه لا يستطيع تعويض سوء تحضير العينة، أو الأبعاد غير الصحيحة، أو انزلاق القبضة، أو طول مرجعي غير محدد بشكل صحيح.
وهذا مهم أيضا عندما يبلغ مختبران عن نتائج مختلفة.
إذا كانت قوة الشد متشابهة لكن الطول يختلف بشكل كبير، فمن المفيد التحقق من تحضير العينة، الأبعاد الأصلية، تعريف المقياس الصحيح، التكييف، سلوك القبضة وأدلة الانزلاق قبل الاستنتاج إلى أن آلة واحدة غير دقيقة.
جهازين معايرين لا يزالان قادرين على إنتاج نتائج مختلفة عندما لا يتم اختبار العينات بنفس الطريقة الميكانيكية.
قبل وبعد الشيخوخة
بعض برامج مواد الكابلات تتطلب تقييم خصائص الشد ليس فقط في الحالة الأصلية بل أيضا بعد عملية تعتيق محددة.
IEC 60811-401 يتناول طرق الشيخوخة الحرارية في فرن الهواء لعزل وتغليف المركبات.
لذلك قد يقارن برنامج اختبار نموذجي ما يلي:
عينة غير معتقة → قوة شد + استطالة
with:
تحديد الشيخوخة → العينة القديمة → قوة الشد + الإطالة
تساعد المقارنة في إظهار كيف يتغير السلوك الميكانيكي للمادة بعد التعرض الحراري المطلوب.
لا يوجد درجة حرارة ومدة تعتيق واحدة يجب نسخها في كل برنامج اختبار IEC 60811. تحدد مواصفة الكابل أو المنتج المعمول بها الظروف المطلوبة ومعايير القبول للمادة التي يتم تقييمها.
هذا التمييز مهم عند تكوين المختبر. توفر آلة الشد القياس الميكانيكي؛ قد يتطلب برنامج الاختبار الكامل أيضا معدات الشهيخة المناسبة وسير عمل تكييف العينات.
كيفية اختيار سعة الآلة
في هذه المرحلة، يصبح اختيار الجهاز أكثر وضوحا.
ابدأ بقوة العينة المتوقعة، ثم تحقق من نطاق خلية الحمل، شكل العينة، المقابض، الاستطالة المتوقعة، المسافة المتاحة، طريقة القياس المطلوبة وحجم الاختبار اليومي.
سعة الإطار تأتي بعد هذه الأسئلة.
"أقصى قوة متوقعة لدينا هي 600 نيوتن. هل آلة بقوة 5 كيلو نيوتن كافية؟"
من سعة الإطار فقط، 600 نيوتن أقل براحة من 5 كيلو نيوتن.
هذا لا يكمل الاختيار.
يجب على المختبر التأكد من أن تكوين خلية التحميل المختار مناسب لنطاق العمل الفعلي، وأن العينة يمكن حملها دون انزلاق أو تلف في الفك، وأن الحركة المتاحة تستوعب الاستطالة المتوقعة.
هنا يخدم ITM-LAB RS-8010A و RS-8000 متطلبات مختلفة.
RS-8010A — تطبيقات IEC 60811-501 ذات القوة المنخفضة
The ITM-LAB RS-8010A Servo Control Universal Test Machine تغطي سعات من 50 N إلى 5 kN.
بالنسبة للعديد من عزل الكابلات ذات القوة المنخفضة وعينات الغمد، RS-8010A هي أول منصة تقوم بتقييم.
قد يشمل النظام الكامل:
RS-8010A + خلية تحميل مناسبة + مقابض شد مناسبة + تكوين قياس الإطالة + برنامج اختبار
يجب أن يتبع التكوين الدقيق سلوك العينة المتوقع بدلا من اعتبار IEC 60811-501 حزمة واحدة ثابتة للآلة والمقبض.
RS-8000 — متطلبات مختبرية ذات قوة أعلى أو أوسع
The ITM-LAB RS-8000 Servo Control Test Test Tension Machine تغطي تكوينات 10–50 kN".
يصبحRS-8000 ذا صلة عندما ينتقل برنامج الاختبار الفعلي إلى نطاق قوة عمل أعلى بكثير أو عندما يحتاج المختبر إلى منصة أوسع لتطبيقات شد بقوة أعلى إضافية.
على سبيل المثال، قد يرغب مصنع الكابلات في نظام واحد لعدة برامج مواد ومكونات بدلا من جهاز مخصص فقط للعزل منخفض القوة وعينات الغمد. في هذه الحالة، قد يبرر عبء العمل المخبري الأوسع الإطار ذو السعة الأعلى.
الكابل الكبير وحده لا يفعل ذلك.
A Real Cable-Lab RFQ
انظر في هذا الاستفسار:
Material: PVC external shith
الطريقة: IEC 60811-500 1
القوة المتوقعة: N
الاستطالة المتوقعة: "High"
النتائج المطلوبة: قوة الشد + استطالة عند الانكسار
حجم الاختبار: 80 عينة/يوم
متطلب إضافي: قبل/بعد الشيخوخة الحرارية
هناك بالفعل معلومات كافية لتحديد RS-8010A كمنصة تستحق التقييم.
لا توجد معلومات كافية لإنهاء نظام الاختبار.
"High Elongation" يجب ترجمته إلى نطاق متوقع حتى يمكن فحص حركة الآلة. لا تزال شكل العينة وأبعادها مفقودة، وكذلك طول العينة المتاح ومواصفات الكابل القابلة للتطبيق.
بالنسبة للعينات المتقدمة، يجب أيضا تأكيد حالة الشيخوخة المطلوبة بدلا من افتراضها.
حجم يومي يضيف مشكلة عملية. مختبر التطوير الذي يجري عشر عينات أسبوعيا قد يتسامح مع تعديل يدوي أكثر للقبضة. مع 80 عينة يوميا، تصبح عملية التحميل المتكررة للعينات، وتشغيل القبضة، وسير العمل البرمجي أكثر أهمية.
لهذا السبب قد يتطلب مختبران يعملان على نفس طريقة IEC تكوينات معدات مختلفة بشكل معقول.
ماذا ترسل قبل طلب نظام اختبار الشد IEC 60811
لا يجب أن يكون السؤال المفيد طويلا، لكنه يجب أن يصف العينة الفعلية ومتطلبات الاختبار:
نوع الكابل: ______
المادة قيد الاختبار: عزل / غمد< br data-start="16891" data-end="16894">مركب: PVC / PE / XLPE / ELASTOMER / OTHER
طريقة IEC المناسبة: ______
كابل / مواصفات المنتج: ______
نموذج العينة: ______
عرض العينة / الأبعاد ذات الصلة: ______
سمك العينة: ______
القوة القصوى المتوقعة: ______N
الإطالة المتوقعة: ______٪
النتائج المطلوبة: قوة الشد / الاستطالة / أخرى
Unaged / Aged / كلاهما: ______
Required Aginging الحالة: ______
حجم الاختبار: ______ عينات/يوم
رسم الكابل / العينة / العينة المتاحة: نعم / لا
مع هذه المعلومات، يصبح تسلسل الاختيار:
عينة → القوة المتوقعة → خلية الحمل → القبضة → قياس الإطالة → السفر → الآلة.
خارطة طريق اختيار نظام اختبار IEC 60811-501
FAQ
ماذا يختبر IEC 60811-501؟
يوفرIEC 60811-501 إجراءات لتحديد الخصائص الميكانيكية للمركبات العازلة والتغليف المستخدمة في كابلات الألياف الكهربائية والألياف البصرية. عادة ما ينطبق على المركبات المتشابكة والحرارية البلاستيكية، وهو مخصص للاستخدام مع IEC 60811-100.
يجب عدم الخلط بينه وبين اختبار شد يجرى على كابل كامل مكتمل.
ما الفرق بين اختبار الشد IEC 60811 واختبار شد الكابل الكامل؟
اختبار الموادIEC 60811-501 يقيم عينة محضرة من مركب العزل أو التغليف المناسب.
يمكن لاختبار شد الكابل الكامل تحميل عدة عناصر من بناء الكابل في نفس الوقت، وبالتالي يجيب على سؤال ميكانيكي مختلف.
هل جهاز اختبار الشد بقوة 5 كيلو نيوتن كاف ل IEC 60811-501؟
يمكن أن يكون أكثر من كاف للعديد من عينات العزل والغمد، لكن القرار يجب أن يستند إلى القوة المتوقعة للعينة بدلا من العدد القياسي أو قطر الكابل.
يجب أيضا فحص نطاق خلية الحمل، وتكوين القبضة، والإطالة المتوقعة، وحركة الآلة المتاحةأي مقابض يجب استخدامها لعزل الكابلات وعينات الغلاف؟
يعتمد اختيار المقبض على شكل العينة، السماكة، حالة السطح، الصلابة، وسلوك التمديد.
الهدف هو منع انزلاق العينة دون التسبب في تلف مفرط في الفك أو فشل مبكر عند حافة المقبض. لذا يجب اختيار المقبض النهائي بناء على العينة الفعلية بدلا من تعيينها فقط من الرقم القياسي.
هل يلزم مقياس امتداد ل IEC 60811-501؟
يجب أن يتبع نهج قياس الإطالة الإجراءات المعمول بها، والعينة، والنتيجة المطلوبة.
ليس من الممارسات الجيدة افتراض أن إزاحة الرأس العرضي تساوي دائما امتداد العينة أو أن كل تطبيق لمادة الكابلات يتطلب نفس مقياس الامتداد. يجب تأكيد نهج القياس كجزء من تكوين نظام الاختبار الكامل.
لماذا يتم اختبار عزل الكابلات وعينات الغلاف بعد التقدم في العمر؟
مقارنة الخصائص الميكانيكية قبل وبعد الشيخوخة المحددة تساعد في تقييم التغيرات في المادة بعد التعرض الحراري.
يوفرIEC 60811-401 طرق تعتيق فرن الهواء ذات الصلة، بينما تحدد مواصفات الكابلات/المنتجات القابلة للتطبيق الظروف المطلوبة ومعايير القبول.
الأفكار النهائية
يصبح اختيار المعدات ل IEC 60811-501 أسهل بكثير عندما يتحول النقاش بعيدا عن حجم الكابل النهائي نحو العينة التي سيتم اختبارها فعليا.
شكل وأبعاد العينة تؤثر على القوة المتوقعة. يؤثر سلوك المادة على اختيار القبضة والحركة الكهربائية. تحدد قوة الشد والاستطالة ما يحتاجه نظام القياس لالتقاطه. قد تضيف متطلبات التقدم في العمر مرحلة أخرى إلى سير عمل المختبر.
بالنسبة للعديد من العزل وعينات الغلاف ذات القوة المنخفضة، RS-8010A هو المنصة المنطقية لتقييم ITM-LAB أولا.
حدد العينة أولا. اختر الجهاز ثانيا.
هل تحتاج إلى تكوين نظام اختبار شد IEC 60811-501؟
أرسل إلى ITM-LAB نوع الكابل الخاص بك، العزل أو مادة الغلاف، طريقة IEC ومواصفات الكابل المناسبة، شكل العينة وأبعادها، القوة المتوقعة، الإطالة المتوقعة، حجم الاختبار اليومي، وما إذا كان الاختبار مطلوبا قبل التعتيق أو بعد التعتيق أو كلاهما.
يمكن لITM-LAB بعد ذلك تقييم
