ちょっと、そこ！ Barcol 硬度計のサプライヤーとして、私は温度がこれらの気の利いた小さなデバイスにどのような影響を与えるかについて、かなりの質問をしてきました。そこで、このトピックに関する私の洞察を共有したいと思いました。
まず、Barcol 硬度計の機能を簡単に理解しましょう。材料、特にプラスチック、グラスファイバー、複合材料などのより柔らかい材料の押し込み硬さを測定します。テスターは、針状の圧子を通して特定の力を加え、侵入の深さを測定することによって機能します。文字盤またはデジタル表示の読み取り値から、材料の硬さを知ることができます。
では、温度がどのように事態を悪化させるのかを見ていきましょう。
熱膨張と熱収縮
温度が Barcol 硬度計に与える最も大きな影響の 1 つは、熱膨張と熱収縮です。試験対象物やテスター自体のコンポーネントを含むほとんどの材料は、加熱すると膨張し、冷却すると収縮します。
テストする材料が高温により膨張すると、密度が低くなり、柔軟性が高まります。これは、Barcol 硬度計の圧子が材料に侵入しやすくなり、その結果、硬度の読み取り値が低くなることを意味します。たとえば、夏の暑い日にグラスファイバー パネルをテストすると、涼しい日にテストした場合に比べて硬度値が低くなる可能性があります。
逆に、低温では材料は収縮します。密度が高くなり、硬さが増すため、圧子が貫通しにくくなります。したがって、最終的にはより高い硬度の読み取り値が得られます。あなたが冷蔵施設でプラスチック部品をテストしていると仮定してください。低温環境ではプラスチックが収縮する可能性があり、その結果、テスターは通常の条件下での実際の値よりも高い硬度を示すことがあります。
Barcol 硬度計のコンポーネントは温度にも影響されます。テスターの重要な部分である圧子は伸縮します。高温条件で膨張すると、試験対象の材料との接触面積が異なる可能性があり、測定値が不正確になる可能性があります。同様に、低温での収縮により、圧子の形状や力のかかり方が変化する可能性があります。
粘度の変化
温度に関連するもう 1 つの要因は粘度です。 Barcol 硬度計でテストされる材料の多くはポリマーまたは複合材料です。温度はこれらの材料の粘度に大きく影響します。
温度が高くなると、ポリマーの粘度が低下します。それらはより流体状になり、圧子が材料中をより自由に移動できるようになります。これにより、貫通に対する抵抗が低下し、硬度の測定値が低くなります。暑い日の蜂蜜のようなものだと考えることができます。寒い日よりも流れやすくなります。
一方、温度が下がるとポリマーの粘度は増加します。より固体に近くなり、変形しにくくなります。圧子が材料に浸透しにくくなり、硬度の測定値が上昇します。
環境要因と校正
温度は試験環境にも影響を及ぼし、Barcol 硬度計のキャリブレーションに影響を与える可能性があります。正確な硬度測定には校正が不可欠です。これにより、テスターが信頼できる測定値を示していることが保証されます。
ほとんどの Barcol 硬度計は、特定の温度 (通常は約 23°C (73°F)) で校正されます。異なる温度で材料をテストしている場合、キャリブレーションが有効でなくなる可能性があります。温度の変化によりテスターの内部機構が異なる動作をし、測定値が不正確になる可能性があります。
正確な結果を得るには、テストを実施する温度でテスターを校正することが不可欠です。温度が変化する環境で作業している場合は、テスターを定期的に再校正する必要がある場合があります。
バーコール硬度計の種類と温度
当社では、主に 2 つのタイプの Barcol 硬度計を提供しています。ダイヤル表示バーコル硬度計そしてデジタル表示バーコル硬度計。
ダイヤル式試験機は、機械部品を利用して硬度の測定値を表示します。温度はこれらの機械部品の精度に影響を与える可能性があります。たとえば、力を加える役割を担うテスター内のバネは、温度によってその弾性が変化する可能性があります。環境が高温になるとスプリングが柔らかくなり、正しい力が加えられなくなり、不正確な測定値が得られる可能性があります。
一方、デジタル表示テスターは電子センサーを使用して硬度を測定します。一般に、ダイヤル式テスターに比べて安定性が高く、温度の影響を受けにくいですが、完全に影響を受けないわけではありません。電子コンポーネントは温度変化に敏感な場合があり、極端な温度によりセンサーが誤動作したり、不正確なデータが生成されたりする可能性があります。
温度の影響を軽減する方法
Barcol 硬度計を標準以外の温度環境で使用している場合は、次の手順を実行してください。
- テスト環境を制御する: 可能であれば、温度管理された部屋で材料をテストしてください。温度を校正温度 (約 23°C) で安定に保つと、最も正確な結果が得られます。
- 温度の使用 - 修正されたグラフ: 一部のメーカーは、テストが実施された温度に基づいて硬度の測定値を補正できるチャートを提供しています。これらのグラフは、さまざまな材料の典型的な温度と硬度の関係を考慮しています。
- 定期的な校正: 前述したように、テスターの校正は試験環境の温度で行ってください。これにより、テスターは所定の条件下で硬度を正確に測定することができます。
結論
ご覧のとおり、温度は Barcol 硬度計の測定に大きな影響を与えます。熱膨張、粘度の変化、または校正の問題によるものであっても、テスターを使用する際にはこれらの影響を認識することが重要です。
高品質の Barcol 硬度計をご購入の場合、または硬度試験における温度関連の問題の対処方法についてご質問がある場合は、お気軽にお問い合わせください。私たちは、お客様が正しい選択をし、テストで正確な結果が得られるようお手伝いいたします。お客様の硬さ試験のニーズにどのように対応できるかについて話し合ってみましょう。
参考文献
- 硬度試験に関する ASTM 規格
- Barcol 硬度計の技術マニュアル