校准万能试验机时，过载（超过设备或标准器具量程）可能导致力传感器损坏、标准测力仪失效或机械结构变形（如丝杠弯曲），需从“设备设置-操作规范-防护机制”全流程控制。以下是具体方法及原理：

一、校准前：明确量程边界，预设防护参数

1. 确认量程上限，划清“安全加载区间”

• 明确被校机与标准器的量程：

• 被校试验机的量程（如0-100kN）和标准测力仪的量程（如0-110kN，需≥被校机量程的110%）需提前确认，在设备操作界面或校准记录上标注“最大安全加载值”（为被校机量程的100%，即100kN，禁止超过）。

• 标准测力仪的“过载警戒线”设为其量程的100%（如110kN测力仪，警戒线110kN），即使被校机能加载到120kN，也需以标准器量程为限（避免标准器过载损坏）。

• 标记校准点，避开过载风险区间：
  校准点最高设为被校机量程的100%（如100kN），而非120%（设备允许的短期过载值，但校准中需严格禁止）。例如：0-100kN机的校准点设为20kN、40kN、60kN、80kN、100kN，最后一点严格控制在量程内。

2. 设备参数预设：强制限制加载上限

• 试验机设置“过载保护阈值”：

• 在试验机控制系统中，提前设定“最大加载力”为被校机量程的100%（如100kN机设为100kN），并启用“过载停机”功能—— 当加载力达到100kN时，系统自动切断加载动力（电机停止、液压阀卸压），避免继续加压。

• 若试验机无自动保护功能，需外接“过载报警器”（如串联在力值信号线路中），设定报警阈值为95%量程（如95kN），提前预警。

• 标准测力仪的“安全余量”控制：
  标准测力仪的校准点最高加载力≤其量程的90%（如110kN测力仪，最高加载99kN），预留10%余量应对“加载惯性超调”（如目标100kN，实际因惯性冲到102kN时，标准器仍未过载）。

二、校准中：加载操作“慢趋近、细控制”，避免惯性超调

1. 低速率加载，减少“惯性冲击”

• 设定“校准级加载速率”：

• 加载速率控制在 ≤1kN/s（低速加载可避免系统惯性导致的“超冲”）。例如：校准100kN机时，从80kN加载至100kN，按1kN/s速率需20秒，操作人员有充足时间观察力值变化；若用5kN/s高速加载，仅需4秒，可能因反应不及导致过载。

• 接近目标值（如距100kN还差5kN）时，切换至“点动加载”（单次加压0.1kN），通过“点动-观察-再点动”逐步逼近，避免连续加压导致的力值过冲。

• 避免“急停后重启加载”的冲击：
  若中途暂停加载（如记录数据），重启时需从“0速率”缓慢提升，禁止直接按原速率启动（重启瞬间的动力输出可能导致力值突然跳升）。

2. 实时监控力值，提前“减速-预警-停机”

• 三级监控机制：

• 一级预警（90%量程）：当力值达到量程的90%（如90kN）时，操作人员需集中注意力，停止闲聊或分心操作，手放在“停止”按钮上，准备随时干预。

• 二级减速（95%量程）：达到95%量程（95kN）时，立即将加载速率降至0.2kN/s以下，通过微调旋钮控制，此时力值每增加0.1kN都需确认是否接近目标。

• 三级停机（99%量程）：若因操作失误导致力值达到99%量程（99kN），即使未到目标值（如100kN），也需先停机检查—— 避免最后1%的加载因惯性突破上限。

• 双显示确认，避免“单一界面误读”：
  同时观察试验机显示屏和标准测力仪的力值（两者需同步增长），若某一显示异常跳变（如突然从98kN跳到105kN），立即停机排查（可能是传感器故障或信号干扰，继续加载易过载）。

三、设备与标准器：启用硬件防护，避免“被动过载”

1. 激活试验机的“硬件过载保护”

• 检查并启用内置保护功能：

• 电子式万能试验机通常自带 机械过载保护（如丝杠末端的限位挡块，横梁移动到极限位置时触发机械锁死）和 电子过载保护（力传感器内置过载开关，超过量程120%时自动切断动力）。

• 校准前需测试保护功能：用低量程（如20kN）模拟过载（加载至24kN，即120%量程），确认设备能自动停机（若保护失效，禁止校准，需维修后再进行）。

• 外接“独立过载保护器”：
  对老旧设备（无内置保护），可串联独立的过载保护仪（如设定100kN触发断电），与试验机电源联动—— 即使试验机控制系统失效，保护仪也能强制切断电源。

2. 标准测力仪的“双重防护”

• 选择“带过载缓冲的标准器”：
  优先使用带“过载卸压阀”的标准测力仪（如液压式标准测力仪），当力值超过其量程110%时，内置阀门会自动卸压，避免内部弹性元件（如应变片）因过度形变损坏。

• 禁止“超量程校准”：
  若被校机量程为100kN，标准测力仪量程必须≥110kN（覆盖被校机上限），禁止用100kN标准器校准100kN机（无安全余量，一旦超调即过载）。

四、操作规范：避免人为失误导致的过载

1. 校准人员资质与分工

• “一人操作，一人监护”制度：

• 操作人员负责加载控制，监护人员负责观察力值、提醒预警点（如“已到90kN，准备减速”），两人需提前约定手势或口令（如“停”即立即停机），避免沟通延迟。

• 禁止无证人员或新手单独操作（不熟悉设备特性易误触高速加载按钮）。

• 禁止“疲劳操作”：
  校准全程（通常1-2小时）需保持专注，每小时休息5分钟；若出现精神恍惚（如连续加班后），立即更换操作人员—— 疲劳导致的反应速度下降是过载的重要诱因。

2. 机械连接：避免“附加力”导致的隐性过载

• 确保“同轴加载”，消除偏心力：
  标准测力仪与试验机加载轴的同轴度偏差需≤0.5mm/m（用百分表检查）。若偏心加载，力值示值会“虚高”（偏心力产生附加弯矩，标准测力仪的应变片受力不均，显示值大于实际加载力），可能导致操作人员误判“未达量程”而继续加载，实际真实力值已过载。

• 连接面无间隙，避免“冲击性加载”：
  标准测力仪与试验机夹头的连接面需用无水乙醇擦拭干净，确保贴合紧密（无油污、灰尘导致的间隙）。若有间隙，加载初期力值显示为0（力用于消除间隙），当间隙消除瞬间，力值会突然跳升（如从0kN跳到5kN），易引发后续加载的误判。

四、应急处理：过载发生后的止损措施

若不慎发生轻微过载（如力值达到105kN，未超过120%量程）：
1. 立即停机，禁止继续加载：按“紧急停止”按钮（切断所有动力），而非“正常减速停机”（避免减速过程中的持续受力）。
2. 检查设备与标准器状态：
  - 观察标准测力仪是否有异响、变形（如外壳裂纹），试验机横梁是否卡滞（手动移动，若卡顿需拆机检查丝杠）；
  - 重新校准前，用低量程点（如50kN）验证：若示值与历史数据偏差超过0.5%，说明传感器可能受损，需更换后再校准。
3. 记录过载事件：在校准记录中注明过载力值、持续时间，作为后续设备稳定性评估的依据（过载可能导致传感器参数永久漂移，需缩短下次校准周期）。

总结

避免过载的核心是“预设防护+低速加载+实时监控+规范操作”：通过设备参数锁定安全区间，用低速和点动控制减少超冲风险，借助三级预警机制提前干预，同时依赖硬件保护作为最后防线。校准人员需保持专注，将“过载零容忍”作为底线—— 因过载导致的传感器或标准器损坏，不仅增加维修成本，还可能因数据失效影响后续试验的准确性。