力测量是对物体的推（压缩）或拉（张力）的度量。这听起来很基本，但它是质量控制测试的关键部分，在当今全球化的供应链中，越来越多的应用。力测量的需求就在我们身边。

在这篇文章中，我们将探讨力测量在生产和实验室环境中作为质量控制目标的各种方法。虽然可能需要材料测试仪来全面分析材料的各种机械性能，但力测量系统更适合测试成品和部件-在这些应用中，力数据比机械性能的详细分析更为重要。

谁需要测试？

简而言之，几乎任何制造产品的企业。无论大小，国内还是国际，以下行业代表了力学测量应用的巨大份额：

医疗器械制造

医疗设备制造商最近成为焦点，这是因为他们在为抗击COVID-19大流行病提供呼吸机、个人防护设备和其他救生产品方面做出了英勇的努力。考虑到医疗包装，通常涉及一次性密封袋。袋子必须有效地密封，以防止污染，同时要足够容易被医务人员打开。测力可以验证这种包装是否在这些可接受的限度之间。力的测量也可以确定针头是否足够锋利，鲁尔接头是否充分地连接到管子上，或骨螺钉是否充分地固定。

包装

为什么我们需要一个特殊的厨房工具来强行打开一罐泡菜的瓶盖？装瓶商必须监控罐子、瓶子和容器的拆卸扭矩，无论它们是装机油还是香水，以确保客户的满意体验。当打开一袋椒盐脆饼时，无论是通过剪切标签还是拉动密封条，当它们到达你的厨房台面时，包装必须是完整的，但仍然容易打开，而不会将零食散落在地板上。力测试可以量化获得满意的客户体验的可能性。

如何测试

测力设备的菜单很长很广。通过回答一些关于应用的问题，决定订购什么设备就更容易了，比如说。预计会有多少力和样品变形？样品的尺寸是多少？是否需要通过软件来收集或分析数据？一个简单的仪器就够了，还是需要一个交钥匙系统？客户是否会制作或采购一个定制的仪器，而测力仪器只是其中的一个组成部分？对于交钥匙系统，是需要手动还是电动系统

基础设备

无处不在的测力计是一种仪器，它可以是手持式的，也可以安装在夹具或测试台上。它包含一个称重传感器，有电子装置和一个显示器。一根螺纹轴通常固定在称重传感器上，并从仪器的外壳中伸出来。可将夹具、工装和工具安装到轴上，以接合样品

手持式测力计

台式测力仪

测力计有多种力量程可供选择，从低至50gF（克力）满量程到高达kgF（公斤力）。在美国，大多数力测试程序要求以lbF（磅力）为单位获得结果。在大多数其他国家/地区，结果通常以N（牛顿），kN（Kilinewtons）或kgF（千克力）表示。测力计具有可选择的测量单位，以适应本地的偏好。

选择合适的量程是选择仪器时最重要的考虑因素之一。作为一般规则，测力计的使用比例应不低于其量程的5-10%。例如，测试需要8lbF的力那么应用10lbF量程的测力计最匹配。如果使用量程为1，lbF的仪器会产生低准确度和粗糙的数据分辨率。

虽然测力计包含整体式称重传感器，但在某些应用中，无法将完整的仪器放置在力的部位，例如测量液压机的向下力。在这些情况下，与指示器配对的分体体式称重传感器是一种可行的替代方案。这种系统在功能和可用力范围方面与测力计非常相似。

分体式测力仪

台式系统

测力计或称重传感器可以安装在测试台上，确保与样品轴向对齐并提供可重复的测试速度。试验台可以通过手轮或杠杆手动操作，也可以电动操作。虽然手动测试台通常价格低廉且便于携带，但无法保证速度，从而限制了它们符合需要特定测试速度的测试方法的能力。

除了调节速度外，还可以对电动测试台进行编程，以执行更高级的功能，例如在力限制、距离限制或样品中断时自动反转。它还可以在限制条件之间连续循环，用于疲劳测试，并在一段时间内保持负载，以进行耐久性分析。

软件

力测量制造商提供特定于其产品的软件包。但是，由于大多数力测量仪器可以通过USB或RS-进行通信，因此用户可以选择使用第三方SPC应用程序，或者根据需要开发自己的程序来与仪器和过程数据进行接口。

夹具

通常情况下，系统配置中最棘手的部分是如何接触样品。对于常见的应用，如剥离测试和拉伸测试，有各种各样的特定内容的夹具，并有成熟的记录。在其他应用中，例如在传动系统组件中啮合一个小部件，可能需要定制夹具。3D打印的快速发展使这一过程民主化，使更多人员或财力有限的公司能够定制夹具。不管是什么夹具，它都必须将测试样品固定在一个可重复的位置上，从而确保测试结果是在一对一的基础上进行比较。此外，如果使用虎钳式夹具，应考虑到对夹持负荷敏感的样品。夹持力应该是可控的和一致的。

测力夹具

总结

理解力的测量语言可以帮助您简单而经济地实现质量控制目标，使制造商能够自信地在全球范围内生产和销售其产品。