δοκιμασίες

Συστηματικές μέθοδοι ελέγχου, με τις οποίες εξετάζονται οι φυσικές και χημικές ιδιότητες των υλικών που προορίζονται για κατασκευές ή η απόδοση και η καταλληλότητα μηχανών, τμημάτων τους, εγκαταστάσεων κλπ. (στην τελευταία περίπτωση αποκαλούνται δ. καταλληλότητας ή έγκρισης). Για τις φυσικές ιδιότητες των υλικών μεγάλη σημασία έχουν οι μηχανικές δ. Παρακάτω περιγράφονται ορισμένες από τις μεθόδους των δ. αυτών καθώς και οι συσκευές που χρησιμοποιούνται. Δ. σκληρότητας. Οι συνηθέστερες μέθοδοι της δ. αυτής βασίζονται στην αρχή της αντίστασης που προβάλλει το εξεταζόμενο υλικό στη διείσδυση ενός άλλου σώματος. Διακρίνονται ανάλογα με το σχήμα του σώματος που διεισδύει: σφαίρα, πυραμίδα ή κώνος. Άλλες μέθοδοι που χρησιμοποιούνται στο εργαστήριο για δ. σκληρότητας βασίζονται στη μέτρηση αντίστασης στην εκτριβή, με συσκευές που ονομάζονται σκληρόμετρα ή με το εκκρεμές Χέρμπερτ· αυτό στηρίζεται πάνω στο υλικό διαμέσου μιας σφαίρας από βαμμένο χάλυβα ή από ρουμπίνι ή διαμάντι με διάμετρο ενός χιλιοστού. Αν θεωρήσουμε σε αιώρηση το εκκρεμές, τότε o αριθμός των αιωρήσεων στη μονάδα του χρόνου θα είναι διαφορετικός, ανάλογα με τη σκληρότητα του υλικού, η οποία δίνεται συμβατικά κατευθείαν από τον αριθμό των δευτερολέπτων που απαιτούνται για 10 αιωρήσεις. Οι δ. αντίστασης στην έλξη συντελούνται με την υποβολή ενός ραβδίου από το υλικό, συνήθως κυκλικής τομής, σε συνεχή έλξη ώσπου να σπάσει, ενώ μετρώνται οι παραμορφώσεις, τα φορτία κλπ. Το μήκος του ραβδίου ισούται με το δεκαπλάσιο της διαμέτρου για τα κανονικά μακρά ραβδία και με το πενταπλάσιο της διαμέτρου για τα κανονικά κοντά ραβδία. Οι συσκευές για τις δ. αυτές αποτελούνται από τα εξής μέρη: ένα σύστημα έλξης, το οποίο μπορεί να είναι χειροκίνητο, μηχανοκίνητο ή ηλεκτροκίνητο, με παρεμβαλλόμενο αναγωγέα και ρυθμιστή της ταχύτητας, ή ακόμα και υδραυλικό. Το σύστημα αυτό διαθέτει τη δυνατότητα μεταβολής της ταχύτητας εφαρμογής του φορτίου· μία διάταξη για τη μετάδοση της έλξης με δύο συσφιγκτήρες ειδικού σχήματος, ανάλογα με τις κεφαλές του ραβδίου· μία διάταξη για τη μέτρηση της έλξης και των παραγόμενων παραμορφώσεων· το βάθρο στηρίγματος της συσκευής. Για τις δ. της αντίστασης στη συμπίεση μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι ίδιες συσκευές όπως και για τις δ. έλξης, αν τροποποιηθεί η διάταξη της λαβής του δοκιμίου, το οποίο κανονικά είναι κυλινδρικό, με μήκος ίσο προς τη διάμετρο. Σε τέτοια δ. υποβάλλονται σχεδόν αποκλειστικά τα μαντέμια και ελάχιστα άλλα μέταλλα. Οι δ. της αντίστασης στηνκάμψη μπορούν να γίνουν με πιεστήρια που έχουν διασκευαστεί κατάλληλα ή με μηχανήματα ελέγχου που ονομάζονται γενικευμένα, επειδή είναι δυνατόν να πραγματοποιήσουν δ. έλξης και συμπίεσης. Είναι εφοδιασμένα με μια ειδική δοκό, πάνω στην οποία μπορούν να στερεωθούν εύκολα τα μαχαίρια πλευρικής στήριξης των δοκιμίων, τα oποία φορτίζονται στο κέντρο ώσπου να σπάσουν. Οι δ. αντίστασης στη στρέψη γίνονται με συσκευές εφοδιασμένες με δύο λαβίδες, που συγκρατούν το δοκίμιο στα άκρα· με στροφή της μίας από αυτές εφαρμόζεται ένα αναπτυσσόμενο ζεύγος στρέψης στο δοκίμιο, ενώ στη δεύτερη λαβίδα αρχίζει να λειτουργεί σύστημα μέτρησης αυτού του ζεύγους. Στις δ. αντίστασης στην κρούση το δοκίμιο έχει σταθερές διαστάσεις (σε ορισμένες χώρες λαμβάνεται ραβδίο τετραγωνικής τομής 10 x 10 χιλιοστών και μήκους 55 χιλιοστών, το οποίο έχει χαραχτεί στη μία όψη κατά το μισό του μήκους και σε βάθος 2 χιλιοστών). To ραβδίο αυτό κρούεται από ένα εκκρεμές, το οποίο, αφού το σπάσει, συνεχίζει την κίνησή του. Κατάλληλα όργανα επιτρέπουν τη μέτρηση της ενέργειας του εκκρεμούς που υπολείπεται μετά τη θραύση του ραβδίου και, με βάση τη διαφορά από την αρχική ενέργεια, υπολογίζεται η ενέργεια που απορροφήθηκε από την κρούση. Ως απόπαλση ορίζεται ο λόγος μεταξύ της ενέργειας που απορροφήθηκε κατά την κρούση και της καθαρής τομής του ραβδίου. Άλλες μηχανικές δ. είναι αυτές της χρήσης, της τομής, της καταπόνησης κλπ. Ορισμένα μεταλλικά υλικά μπορούν να υποβληθούν σε τεχνολογικές δ., όπως σε λύγισμα με ψύχρανση και με θέρμανση, συγκόλληση, διάτρηση, σφυρηλάτηση κλπ. Σε ειδικές δ. υποβάλλονται τα καύσιμα, τα λιπαντικά, τα βερνίκια (θερμική ισχύς, ποσοστό περιεκτικότητας ξένων ουσιών για το νερό, σκουριές, τέφρες, θερμοκρασία ανάφλεξης, οργανικές οξύτητες, ιξώδες κλπ.). Οι χημικές ιδιότητες προσδιορίζονται με δ. εργαστηριακής χημικής ανάλυσης (ποσοτικής και ποιοτικής), με φασματογραφική ανάλυση, μικροσκοπική και μακροσκοπική παρατήρηση και διάβρωση. Από τις χημικές δ. αναφέρουμε και τον προσδιορισμό της καθαρότητας των υλών που χρησιμοποιούνται στη φαρμακευτική βιομηχανία ή σε άλλες εργασίες (π.χ. του γερμανίου και του πυριτίου για την κατασκευή των τρανζίστορ, τα οποία πρέπει να είναι ιδιαίτερα καθαρά). Οι φαρμακευτικές ουσίες πρέπει να υποβάλλονται, εκτός από τις δ. καθαρότητας, και σε δ. βιολογικής δραστικότητας (σε πειραματόζωα), καθώς και σε δ. στειρότητας και ατοξικότητας, για να εξακριβωθεί η απουσία παθογόνων παραγόντων ή επιβλαβών ουσιών για τον ανθρώπινο οργανισμό. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις ή σε κατασκευές τμημάτων ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών συσκευών υποβάλλονται σε δ., ώστε να εντοπιστούν τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά (ηλεκτρική αγωγιμότητα, διηλεκτρική σταθερά κλπ.). Από τις δ. καταλληλότητας διακρίνουμε εκείνες που αφορούν τμήματα μηχανών μαζικής κατασκευής και δ. για πλήρη μηχανήματα ή ολοκληρωμένες εγκαταστάσεις. Στις πρώτες επαληθεύονται οι διαστάσεις, ανάλογα με τα διάφορα αποδεκτά όρια ανοχής, η επεξεργασία των επιφανειών, τα όργανα της δυναμικής ισορροπίας των περιστρεφόμενων μερών κλπ. Για πλήρη μηχανήματα ή για ολοκληρωμένες εγκαταστάσεις οι δ. καταλληλότητας χρησιμεύουν για να εξακριβωθεί αν αυτά τηρούν τους κανονισμούς και ανταποκρίνονται στις συμβατικές προδιαγραφές· για έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης, για παράδειγμα, γίνονται δ. ωφέλιμης ισχύος, ειδικής κατανάλωσης, απόδοσης, θερμοκρασίας και πίεσης των λιπαντικών ελαίων, είτε κατά την κανονική λειτουργία είτε κατά την υπερφόρτιση κλπ. Στις ηλεκτρικές μηχανές, εκτός από τις μετρήσεις ισχύος, κατανάλωσης, απόδοσης, υπερφόρτισης κλπ., δοκιμάζονται επίσης η μόνωση, οι ηλεκτρικές, μαγνητικές και μηχανικές απώλειες, οι εσωτερικές θερμοκρασίες, ο συντελεστής ισχύος κλπ. Τέλος, στις δ. καταλληλότητας συγκαταλέγονται και εκείνες που πραγματοποιούν αρμόδιες κρατικές υπηρεσίες στα πρότυπα των μηχανών που προορίζονται για μαζικές κατασκευές, ούτως ώστε να επαληθευθεί η αντιστοιχία τους προς ορισμένους κανονισμούς. Εάν οι δ. δώσουν θετικό αποτέλεσμα, τότε παρέχεται άδεια μαζικής κατασκευής. Παρόμοιοι έλεγχοι γίνονται στις βιομηχανίες αυτοκινήτων, αεροπλάνων, στα ναυπηγεία κλπ. Παλμογράφος που χρησιμοποιείται για τη δοκιμασία των ηλεκτρονικών συσκευών. Εγκατάσταση για δοκιμασίες της συσκευασίας και της αντοχής ενός δέματος, πριν από τη μεταφορά του.