包裝測試技術論文

  對包裝產品質量進行最後把關的包裝測試技術,是包裝這是小編為大家整理的,僅供參考!

  《包裝測試技術》課程的教學改革探索與實踐篇一

  [摘要]以培養應用型人才為教學目的,本文首先分析了包裝工程專業學生的基礎素質和測試技術課程的特點,然後從教學目的、教學內容與教學方法和實踐環節三個方面進行了教學改革探索,通過三年的教學實踐,提出了本課程未來教學改革的發展方向。

  [關鍵詞]測試技術 包裝工程 教學改革

  [中圖分類號]G 642 [文獻標識碼]A

  《包裝測試技術》是包裝工程專業大學四年制學生的專業必修課程,隨著包裝產業的自動化程度越來越高、產品包裝的標準化程度提高,掌握該課程的知識顯得尤為重要,為取得教學效果,我們對本課程進行了教學改革的探索。本文首先分析包裝工程專業學生的基礎素質和測試技術課程的特點,然後在教學目的、教學內容與教學方法和實踐環節三個層次上介紹了教學改革探索的進展和思考。

  一、 學生素質和課程特點

  包裝工程專業的學生基本上來自中學階段成績中等的學生,學習的主動性、理解能力、動手能力較弱,但思想活躍、表現慾望較強;此外,女生較其他工科專業多,男女生比例接近於1:1,女生在學習的主動性與認真程度上高於男生。寬基礎、厚專業是我校教學的主導教學方針,著力於培養學生寬廣的知識、更多的專業積澱。《測試技術》在機械、能源、化工等專業均屬於專業基礎課程,內容涉及訊號分析處理、系統的動態特性、感測器原理、工程量的測試、測試儀器的原理等等,知識面廣,既有理論性很強的頻譜分析知識,也有實踐性很強的感測器與訊號處理的應用知識。綜合學生的基礎素質和學校的教學指導方針,我校本課程的課堂教學減少到36學時,實驗、實踐環節仍維持為18學時。

  二、 教學改革的探索

  《測試技術》作為一門廣泛開設的課程,廣大教學工作者一直在進行教學教研的改革。郭建亮等[1]將虛擬儀器Labview為課程的突破口,結合測試的概念、測試的方法進行教學改進;朱春梅[2]對課程的教學進階作了調整,強調了學習的實踐性與生產應用的結合;王雪[3]採用了創新實驗的方法,即學生自己構思實驗、設計實驗方案,進行實驗資料的描述,並通過答辯評分,變“要我學”為“我要學”。徐巧玉等[4]通過讓學生參加科研提高其實踐動手能力;吳世雄等[5]採用應用型實驗改善學生的主動性;化春鍵等[6]通過引入新感測器、新測試方法激發學生的學習熱情。可見,所有的教學改革都以提高學生的學習主動性、培養實踐動手能力為主要目的,下面介紹我們在本課程進行的教學改革探索。

  ***一***教學目的的改革

  明確教學目的是首要的任務。包裝工程專業面向包裝機電裝備、包裝材料、印刷包裝設計、運輸物流等行業培養人才,行業跨度大,各專業課程的學習方法和思維特徵差別大,若以有限的課時平均分配這些潛在就業崗位所對應的課程,則將面臨教師教學無特色、學生無所適從的困境。我校的包裝工程專業隸屬於機電學院,在機械設計、機電一體化方面的師資配備與教學儀器上具備特色,結合學生的特點與社會的人才的需求,在辦學過程中逐漸明確本專業的教學目的是培養包裝機電裝備的設計和包裝材料的應用型研發人才,要求學生具備開發包裝裝置、設計包裝材料測試方案並具有動手能力。

  ***二***教學內容與方法的改革

  根據教學目的,首先制定教學內容的重點,即講授感測器在包裝工業中的應用方法,並以此為核心,介紹誤差的處理、動態頻率特性的概念和包裝測試方法與標準。例如,電渦流式接近開關是包裝裝置中應用最多的一種感測器,其基本原理與內部的調製電路涉及複雜的線性放大、調製電路,學生較難理解,而且作為成熟的產品,已經全部封裝到產品內部,就只介紹其原理,不作理解上的要求;而把其輸出訊號的採集作為重點,針對NPN集電極開路輸出,講授輸出需接上拉電阻的原理,並在課堂上演示,用萬用電表觀察其輸出電平的變化。

  其次,從課堂內容的真實感和調動學生學習的主動性與積極性入手。現在學生每人一部手機,隨時都想玩手機,除強調課堂紀律外,主要靠教師的課堂內容吸引其注意力。教學既要強調知識的系統性與理論性,也要強調實用性。如果純粹為了知識的完整性,必定會比較枯燥乏味,課堂缺乏生動性,而應用性的視訊、實物、實驗、動手程式設計等都是吸引學生,變被動學習為主動操作,並能吸引全班同學的注意力。例如,在講授測試系統的頻率特性時,讓學生回憶電工電子的知識,引出電容、電感的阻抗計算方法,採用板書的方法推導一階阻容串聯迴路的頻率特性,然後適當進行電路的變形,讓學生上講臺現場解答,接著,拿出訊號發生器和示波器,在阻容迴路的輸入端變化正弦訊號的頻率,用示波器觀察輸出訊號的變化。

  針對80後、90後學生表現慾望強烈的特點,在感測器的工程應用講授完之後,讓學生觀察身邊的事物、查閱文獻資料,分小組攥寫感測器應用的報告,教師評閱這些報告後,留出一堂課的時間,讓優秀的報告獲得上臺講述的機會,並進行名次的評比,評分與期末成績掛鉤,促進學生主動學習,掌握查閱文獻的一般方法,培養學生表述專題知識的能力、幻燈片設計與團隊合作能力。

  再次,課程內容前後聯絡、理論與軟體聯絡的方法,加深學生對理論知識的理解。例如感測器、濾波器與先前講述的頻率特性進行關聯講解;結合運用美國微芯公司提供的濾波器設計軟體FilterLab,設計一階、二級、三階濾波器,讓學生感受到濾波器的設計並不是那麼高深莫測;再運用訊號發生器和示波器,觀察感測器和測試系統的頻率特性,發現頻率特性的測試目的;進一步運用Matlab的傳遞函式分析工具性,觀察Bode圖,順便引入Matlab軟體,讓學生掌握一種新的資料分析軟體,培養他們科學分析資料的能力。

  最後,結合包裝行業的特徵,講授包裝物測試、包裝容器測試、運輸包裝測試等應用性測試方法與相關的國家標準,引導學生把課程知識與專業應用結合。為避免講述的枯燥性,通過觀看視訊、設計包裝測試方案的作業,促進其對測試技術在生產應用中的瞭解,為今後工作中快速上手培養基礎。   ***三***實踐環節的改革

  實踐是突出感測器應用為重點的課程設計思想的重要抓手。把課程實踐分為兩個層次,第一層次是實驗環節,利用CSY-3000感測器實驗臺,讓學生感受電阻應變片、電渦流感測器、光電感測器和電橋、濾波電路的特點,並培養誤差資料的處理能力;利用包裝測試實驗室的瓦楞紙測試儀器和密封測試儀器,理解包裝行業的測試專案和測試標準。通過這一層次的實踐,初步把理論與實踐進行了關聯。第二層次是針對有學習自覺性強、求知慾強烈的學生,開設實踐興趣小組,進行專案教學。由學生上報感興趣的測試專案,通過教師篩選,選擇一個和專業聯絡緊密,但又能滿足短期內可實現的專案進行知識應用能力的培養。指導學生設計專案的實現方案,然後開始感測器、電子元器件的採購、電路的焊接與除錯,要求進行資料的測量,培養資料處理能力。

  通過各個環節的教學改革,已經使學生初步具備了設計包裝機械測試系統、自動檢測感測單元的能力,並在隨後的《包裝機電控制》、《液壓與氣動》等課程中,堅持進行專案教學,通過持續的培養與努力,最終實現專業教學的目的。

  三、 存在的問題與未來教學改革的方向

  《測試技術》的教學方法已經通過了3年的實踐,培養了一部分學生的學習興趣與動手能力,測試的概念與方法在畢業設計環節獲得了應用,但還存在一些問題,例如某些學生的學習興趣還沒有調動起來,專案教學的教學效果還不甚理想,原因是多方面的,例如我們中小學推行的壓迫式的應試教學,挫傷了不少學生的學習主動性和創造性。我們認為教學改革是一項系統工程,需要多門課程協調推進。本課程未來本課程教學改革的方向包括:

  1***創新教材體系,使之適應時代的發展;

  2***統籌規劃,不僅設計好實踐環節,而且要在師資配備、師生的獎勵環節進行改進;

  3***開展全國性的學科競賽,增進不同高校之間的交流。

  [參考文獻]

  [1]郭建亮,鄭書華.地方高校《機械工程測試技術》課程的改革[J].寧波工程學院學報,2009,Vol.21***1***:118-120

  [2]朱春梅,黃民.機械類專業“測試技術”課程教學改革初探[J].中國電力教育,2009,139:89-90

  [3]王雪,王伯雄,羅秀芝.《測試與檢測技術基礎》課程的教學改革與創新[J].理工高教研究,2009,Vol.28***04***:130-132

  [4]徐巧玉,蔡海潮,尚振東,武充沛,楊建璽.測試技術實驗教學改革的研究與實踐[J].中國現代教育裝備.2009,81:107-108

  [5]吳世雄,王成勇.“機械工程測試技術”教學改革的探索[J].廣東工業大學學報***社會科學版***.2007,7***增刊1***:108-109

  [6]化春鍵,尤麗華,週一屆.測試技術類課程的教學改革與創新研究[J].江南大學學報***教育科學版***.2008,Vol.28***01***:69-72

  ***作者單位:浙江大學寧波理工學院***

  FEDEX包裝測試標準解讀與分析篇二

  【摘 要】產品的包裝在產品運輸過程中起著重要的作用,為了保證運輸過程的可靠性,包裝件有很多測試標準。本文主要解讀了聯邦快遞FEDEX包裝測試標準,解析了該標準中包裝件的分類以及超過和不超過150磅包裝件的測試專案及方法,並且與ISTA包裝測試標準中的一些異同點進行對比分析。

  【關鍵詞】包裝 測試 標準 FEDEX ISTA

  引言

  在產品運輸流通過程中,產品的包裝有至關重要的意義[1],它不僅起到方便運輸的作用,而且還能起到保護產品的作用[2]。如果產品的包裝在運輸環境中失效,則產品就可能因為運輸過程中受到的強烈衝擊作用而發生異常甚至報廢[3]。為了保證運輸包裝件產品在運輸過程中的可靠性,需要在運輸之前就提前對包裝件進行運輸包裝測試[4]。目前包裝測試標準很多,本文主要解讀聯邦快遞FEDEX包裝測試標準,並與ISTA包裝測試標準中的一些異同點進行對比分析。

  1 FEDEX包裝測試標準中包裝件的分類

  FEDEX包裝測試標準分為兩部分,第一部分適用於大於150磅***68kg***的包裝件,第二部分適用於不超過150磅的包裝件,該標準中這類包裝件又分為3種:扁平形包裝件、長條形包裝件、標準型包裝件,不同型別包裝件的測試要求有所不同。幾種包裝件具體區別如表1所示。

  相比FEDEX包裝測試標準中包裝件的分類,ISTA包裝測試標準中也規定了包裝件的分類。但是ISTA除以上三種類別之外,還規定了一類為小型包裝件。具體引數為:最長稜小於35cm***14in***,體積小於13110cm3***800in3***,質量不大於4.5kg***10磅***。

  2 FEDEX包裝測試標準中大於150磅***68kg***的包裝件的測試要求

  FEDEX包裝測試標準中,對於大於150磅的包裝件,根據表2,不同類別包裝件要進行各自需要的測試。

  表2中具體測試專案的測試引數及流程如下。

  ***1***斜面衝擊試驗***Side impact test***:斜面衝擊最慢速率為175cm/s***5.75 ft/s***,包裝件的每個面都進行試驗。

  ***2***底部衝擊試驗***Bottom impact test***:將試驗樣品底部升高到衝擊面以上20.3cm***8in***,然後釋放樣品進行跌落。

  ***3***22度角衝擊試驗***Tip test***:把試驗樣品底面沿一條稜傾斜,使底面與衝擊面形成22°,然後釋放回到最初角度。然後沿底面其他三條稜重複以上試驗。

  ***4***卷邊衝擊試驗***Raised edge impact test***:把試驗樣品底面沿一條稜傾斜,使底面相對稜高於衝擊面25.4cm***10in***,然後釋放回到初始位置。然後沿底面其他三條稜重複以上試驗。

  ***5***卷角衝擊試驗***Raised corner impact test***:將試驗樣品底面沿一角升高使樣品由該角被衝擊面支撐,使樣品底面的對角線的邊角距衝擊面25.4cm***10in***,接著釋放使樣品回到衝擊面上。然後沿底面其他四個邊角重複以上試驗。

  ***6***抗壓試驗***compression test***:在動態壓縮試驗機上進行,壓縮速率為12.7cm/min***0.5in/min***,當達到以下條件之一時結束試驗:①達到停止載荷F***磅***=0.007×***108-H***×L×W×F,其中H、L、W為高、長、寬,F為溼度、時間、堆疊因子;②屈服檢測比例達到15%時;③偏差為2.54cm***1in***時。

  ***7***正弦振動試驗***Rotary vibration test***:①將試驗樣品放到豎直振動臺上,豎直方向上不進行固定,水平方向可能安裝防樣品掉落裝置,然後從要求最低頻率開始振動,保持振動位移為25.4mm***1in***,然後緩慢增加頻率,直至試驗樣品有瞬間離開振動臺的情況,停止試驗記錄該頻率;②在該頻率下對樣品的某一方向進行正弦振動試驗,固定位移為25.4mm,試驗時間t***min***=14200/***f×60***;③對其他兩個方向進行同樣的正弦振動試驗。對於長條型的包裝件,則可只進行最長稜和最短稜的正弦振動試驗。

  ***8***隨機振動試驗***Random vibration test***:在豎直振動臺上對樣品某方向進行隨機振動試驗。第一步先按卡車隨機振動程式進行振動***Grms取0.52***,第二步按飛行器隨機振動程式***Grms取1.06***進行振動,最後再按卡車隨機振動程式進行振動。兩種振動程式圖如圖1和圖2所示。對於國內運貨的貨物,每步振動15min;對於國際運貨的貨物,每步振動30min。然後對其他兩個方向進行同樣的試驗。

  大於150磅***68kg***的包裝件,FEDEX標準與ISTA標準有一定異同點。主要如下:ISTA標準中需要進行的測試包括:①固定位移振動試驗;②底部衝擊試驗、斜面衝擊、水平衝擊試驗任選其一;③若頂面不能衝擊時還需選旋轉稜跌落試驗,測試專案沒有FEDEX標準中測試專案多。ISTA標準中固定位移振動試驗與FEDEX標準中正弦振動試驗相同。底部衝擊試驗中,ISTA標準中樣品被升高至離地面15.2cm***6in***,這與FEDEX標準中20.3cm***8in***不同。ISTA標準中旋轉稜跌落試驗與FEDEX標準中卷邊衝擊試驗主要區別是,旋轉稜跌落試驗中底面一條稜被一個墊木支起,而卷邊衝擊試驗中底面一條稜直接被衝擊面支撐。

  3 FEDEX包裝測試標準中不超過150磅***68kg***的包裝件的測試要求

  FEDEX包裝測試標準中,對於不超過150磅的包裝件,根據表3,不同類別包裝件要進行各自需要進行的測試。

  ***1***自由跌落試驗***Free-fall drop test***:把包裝件按以下次序依次進行自由跌落到鋼質衝擊面上,最易碎邊角著地→該邊角處最短稜著地→該邊角處次短稜著地→該邊角處最長稜著地→某一最小面著地→另一相對最小面著地→某中等面積面著地→另一相對中等面積面著地→某一最大面著地→另一相對最大面著地。跌落高度由包裝件的質量決定,具體如下:不大於75磅***34kg***對應高度76.2cm***30in***,75磅到100磅***45.4kg***對應高度為61cm***24in***,100磅到150磅***68kg***對應高度為45.7cm***18in***。   ***2***集中衝擊試驗***Concentrated impact test***:將一長寬高各為30.5cm***12in***的木質箱子內裝上沙袋,使其重21磅***9.5kg***,底部某稜上包裹角鐵。將扁平形包裝件平放在鋼質面上。標出包裝件正中心及木質盒子帶角鐵稜的中心,將木質箱沿底部角鐵稜傾斜並升高到76.2cm***30in***且箱子與包裝件最長邊平行,然後自然跌落使帶角鐵的稜跌落到包裝件上,並且跌落後帶角鐵的稜中心與包裝件正中心重合。具體衝擊示意圖如圖3所示。

  ***3***橋架衝擊試驗***Bridge impact test***:將長條形包裝件的兩端墊在兩個10.1cm***4in***高的積木上,找出包裝件的正中心。將一長寬高各為30.5cm***12in***的木質箱子內裝上沙袋,使其重21磅***9.5kg***,底部某稜上包裹角鐵,並找出稜的中心。將木質箱子沿底部帶角鐵稜傾斜並升高到76.2cm***30 in***且箱子與包裝件最長邊垂直,然後自然跌落使帶角鐵的稜跌落到包裝件上,並且跌落後帶角鐵稜中心與包裝件正中心重合。具體衝擊示意圖如圖4所示。

  ***4***抗壓試驗:與超過150磅的包裝件抗壓試驗相同。

  ***5***正弦振動試驗:與超過150磅的包裝件正弦振動試驗相同。

  ***6***隨機振動試驗:與超過150磅的包裝件隨機振動試驗相同。

  ***7***重複自由跌落試驗***Second free-fall drop test***:對於國際運輸的貨物,在振動測試之後還要進行第二次自由跌落試驗。

  可見FEDEX包裝測試標準中不超過150磅的包裝件與超過150磅的包裝件主要區別在於衝擊測試的種類有所不同,超過150磅的包裝件的衝擊測試種類明顯多於不超過150磅的包裝件,這正說明了更重的包裝件其衝擊測試的嚴酷性。對於不超過150磅的包裝件,FEDEX標準與ISTA標準也有一定異同點。主要如下:ISTA標準中,包裝件的型別還包括小型包裝件;兩個標準中的衝擊測試專案有所不同,FEDEX標準和ISTA標準的衝擊測試對於長條形包裝件都包括集中衝擊試驗,對於扁平形包裝件都包括橋架衝擊試驗,但是兩個標準中衝擊的高度不同,FEDEX標準中高度為76.2cm***30in***,而ISTA標準中高度為40.6cm***16in***。此外,FEDEX標準中衝擊測試還有兩角兩稜六面次序的自由跌落,而ISTA標準中衝擊測試還有三稜兩角兩稜兩面次序的自由跌落試驗、傾翻試驗、旋轉跌落試驗;ISTA標準中有溫溼度試驗的預處理,FEDEX標準中則沒有該預處理;振動試驗方面兩個標準也差別較大,而且ISTA標準中還有低氣壓隨機振動試驗。

  結語

  本文主要解讀了FEDEX包裝測試標準,並與ISTA包裝測試標準進行了對比。由以上解讀分析可見,包裝件的測試專案很多,不同標準的測試流程及引數也會有差異[5]。但是對於不同標準要求的包裝件,相關測試完成後,該包裝件就能達到所要求的運輸環境的可靠性。

  參考文獻

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  [2]金國斌.物流鏈中的運輸包裝優化問題[J].包裝工程,2005, 26***3***:93-95.

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