電液伺服試驗機標準大全

ICS 19.060 N 71
電 液 伺 服 萬 能 試 驗 機
Electro-hydraulic servo universal testing machines
發布
中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局
中國國家標準化管理委員會

GB/T 16826-2008
前 言
本標準是對原國家標準GB/T 16826-1997《電液式試驗機》的修訂。
本標準代替GB/T 16826-1997《電液式試驗機》。
本標準的結構和編寫方法符合GB/T 1.1-2000《標準化工作導則 第1部分：標準結構和編寫規則》的規定。
本標準與GB/T 16826-1997相比主要變化如下：
——在第2章“規范性引用文件”中增加引用了GB/T 22066－2008，修改了引用文件的導語，并且所有的引用文件都使用了版本（1997年版的第2章；本版的第2章）；
——增加了對試驗機術語和定義與符號的規定（本版的第3章）；
——取消“2級、3級”這兩級別的試驗機（1997年版的4.2；本版的5.2）；
——增加了對鉗口的硬度和彎曲壓頭及其支承硬度的要求（本版的5.3.3.4和5.3.5.4）；
——對于分檔的力的測量放大器,分檔數由原來的不得少于“三檔”，修改為不得少于“四檔”（1997年版的4.4.1.6；本版的5.4.1.6）；
——修改了有關配備電液伺服試驗機應力速率和應變速率的控制裝置的規定（1997年版的4.4.1.8；本版的5.4.1.8）；
——增加了電液伺服試驗機配用傳感器的要求（本版的5.4.1.9）；
——增加了對試驗機的控制軟件要提供“檢驗（或校準）功能”的要求（本版的5.4.1.10）；
——增加了對試驗機配用的計算機數據采集系統進行評定的要求（本版的5.4.1.11）；
——修改了電液伺服試驗機測力系統鑒別力閾的技術指標（1997年版的4.4.3；本版的5.4.3）；
——修改了引伸計示值誤差的計算方法和相應的技術指標（1997年版的4.5.2；本版的5.5.2）；
——增加了噪聲修正值（本版的表9）；
——第7章中，新增電液伺服試驗機可替代電液伺服壓力試驗機的規定（本版的7.3.3）。
與本標準相關的金屬力學試驗方法國家標準主要有：
——GB/T 228《金屬材料 室溫拉伸試驗方法》；
——GB/T 232《金屬彎曲試驗方法》；
——GB/T 7314《金屬材料 室溫壓縮試驗方法》。
本標準由中國機械工業聯合會提出。
本標準由全國試驗機標準化技術委員會（SAC/TC122）歸口。
本標準負責起草單位：浙江三新檢測校準有限公司、長春試驗機研究所有限公司。
本標準參加起草單位：上海華龍測試儀器有限公司、浙江電力職業技術學院、浙江競遠機械設備有限公司、濟南試金集團有限公司、承德市精密試驗機有限公司、天水紅山試驗機有限公司。
本標準主要起草人：方紅梅、王學智、霍振宇、李瑞、賈莉蓓、姜德志、趙凌云、張建衛。
本標準所代替標準的歷次版本發布情況為：
——GB/T 16826-1997。
I

GB/T 16826-2008
電液伺服試驗機
1 范圍
本標準規定了以液壓為力源，采用電子測控技術測量力學性能參數的電液伺服試驗機的主參數系列、技術要求、檢驗方法、檢驗規則、標志與包裝等內容。
本標準適用于金屬、非金屬材料的拉伸、壓縮、彎曲和剪切等力學性能試驗用的zui大試驗力不大于3 000kN的電液伺服試驗機（以下簡稱試驗機）。
本標準也適用于電液伺服壓力試驗機。
zui大試驗力大于3 000kN的試驗機也可參照使用。
2 規范性引用文件
下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用的這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件，其版本適用于本標準。
GB/T 2611－2007 試驗機通用技術要求
GB/T 16825.1－2002/ ISO7500－1:2004 靜力單軸試驗機的檢驗 第1部分：拉力和（或）壓力試驗機測力系統的檢驗與校準（ISO7500－1:2004，Metallic materials－Verification of static uniaxial testing machines－Part 1：Tension/compression testing machines－Verification and calibration of the force－measuring system, IDT）
GB/T 22066－2008 靜力單軸試驗機計算機數據采集系統的評定
JB/T 6146－2007 引伸計技術條件
JB/T 6147－2007 試驗機包裝、包裝標志、儲運技術要求
3 術語和定義與符號
3.1 術語和定義
本標準使用了國家標準《試驗機詞匯 第１部分：材料試驗機》確立的術語和定義。
3.2 符號
本標準使用的符號、單位和說明見表1。
4 試驗機主參數系列
試驗機的主參數為zui大試驗力并按此劃分試驗機規格。試驗機主參數系列應符合表2的規定。每種規格試驗機的主參數應從表2的優先數系中選取。
1
GB/T 16826-2008
表 1 符號
符 號
單 位
說 明
b
%
力的測量系統的示值重復性相對誤差
e
%
試驗機力施加系統的同軸度
f0
%
零點相對誤差
FL
N
試驗機力測量范圍下限值
FN
N
試驗機力指示裝置各檔測量范圍的zui大容量
F0d
N
零點指示的漂移值 LΔ
mm
在同一測量點，同一次測量中，檢驗試樣兩側變形的算術平均
值
ΔLmax
mm 在同一測量點，同一次測量中，檢驗試樣變形較大一側的變形
值
Nb
dB（A） 背景噪聲值
Nc
dB（A）
噪聲修正值
Nimax
dB（A）
試驗機工作時測量的zui大噪聲值
q
%
力的測量系統的示值相對誤差
qe
%
引伸計示值相對誤差
qLe
%
引伸計標距相對誤差
eq′
μm
引伸計示值誤差
r
N
力指示裝置的分辨力
re
μm
引伸計分辨力
u
%
引伸計示值進回程相對誤差
z
%
零點漂移允許值
α
%
力指示裝置的相對分辨力
αe
%
引伸計相對分辨力
ν
%
力的測量系統的示值進回程相對誤差
η
dB（A）
試驗機噪聲
表2 試驗機主參數系列
試驗機
主 參 數 系 列
zui大容量
kN
50、100、200（300）、500（600）、1000、2000
注： 括號“（）”內的參數為不優先推薦的參數。
5 技術要求
5.1 環境與工作條件
在下列環境與工作條件下試驗機應能正常工作：
2
GB/T 16826-2008
a） 環境溫度10℃～35℃；
b） 相對濕度不大于80％；
c） 周圍無震動、無腐蝕性介質和無較強電磁場干擾的環境中；
d） 電源電壓的波動范圍在額定電壓的±10％以內；
e） 在穩固的基礎上正確安裝，水平度為0.2/1000。
5.2 試驗機的分級
試驗機按表 3 規定的力的各項指標劃分三個級別。
當試驗機具有多個力的測量范圍， 而每個范圍的級別不同時，則應按其中zui低的級別來表征試驗機級別；或者分別按每個力的測量范圍確定其級別。
表 3 試驗機力的各項允許誤差
zui大允許值 ％
試驗機
示值相對
誤 差
級 別
q
示值重復性
相對誤差
b
示值進回程
相對誤差
ν
零點相對
誤 差
f0
相 對
分辨力
a
0.5
±0.5
0.5
±0.75
±0.05
0.25
1
±1.0
1.0
±1.5
±0.1
0.5
5.3 力的施加系統
5.3.1 一般要求
5.3.1.1 試驗機機架應具有足夠的剛性和試驗空間，便于進行各種試驗并易于裝卸試樣、試樣夾具、輔具以及試驗機附件和標準測力儀。
5.3.1.2 試驗機在施加和卸除力的過程中應平穩，無沖擊和振動現象。
5.3.2 液壓系統和裝置
試驗機液壓系統和裝置應符合GB/T 2611－2007中第8章的有關規定。
5.3.3 拉伸試驗夾持裝置
5.3.3.1 在施加力的過程中，拉伸試驗夾持裝置在任意位置上，其上下夾頭和試樣鉗口的中心線與試驗機拉力軸線應同軸。根據試驗機的不同級別、使用不同夾頭同軸度應分別符合表4 的規定。
5.3.3.2 夾頭應夾持可靠，在夾持部分的全長內應均勻地夾緊試樣，并在試驗過程中試樣在鉗口內不應產生相對滑移。
5.3.3.3 施加試驗力或拉斷試樣后，鉗口各部位應無損傷。
5.3.3.4 鉗口應具有互換性，其硬度應在 （55~65） HRC之間。
表 4 同軸度
同軸度zui大允許值
試 驗 機 級 別
%
0.5
12
1
15
3
GB/T 16826-2008
5.3.4 壓縮試驗裝置
5.3.4.1 上、下壓板的中心線應與機架的中心線重合。
5.3.4.2 下壓板的工作面應清晰地刻有試樣定位用的不同直徑的同心圓或互成90°角的刻線，刻線的zui小深度和寬度以易于觀察，并不影響試驗結果為準。
5.3.4.3 壓板的工作表面應光滑、平整，表面粗糙度參數Ra的zui大值為0.80μm
5.3.4.4 壓板的球面支承應配合良好，活動自如。
5.3.4.5 壓板的硬度不應低于55HRC。
5.3.5 彎曲試驗裝置
5.3.5.1 彎曲壓頭與兩個彎曲支座之間應平行。
5.3.5.2 兩個彎曲支座的高度應一致。
5.3.5.3 彎曲試驗裝置上的標尺零線應與施加力的中心線重合。
5.3.5.4 彎曲壓頭及兩支承的硬度不應低于50HRC。
5.4 力的測量系統
5.4.1 一般要求
5.4.1.1 在施加力的過程中，試驗力的指示應平穩，無沖擊和跳動現象。
5.4.1.2 指示裝置和記錄裝置應能隨時、準確地指示出施加在試樣上的試驗力值。
5.4.1.3 試驗力保持時間應不少于30s，在此期間內，力的示值變動范圍應不超過試驗機zui大試驗力的0.2% 。
5.4.1.4 試驗機應能準確地指示出試樣斷裂時或卸除試驗力之前的zui大力值。
5.4.1.5 試驗機測力系統應具有調零和（或）清零的功能，當卸除力并在所指示的zui大試驗力消失后，力的示值應回零位，其零點相對誤差應符合表3的規定。
5.4.1.6 若力的測量系統需分檔的話，則力的測量放大器衰減倍數應從1、2、5、10、20數系中選用，不得少于四檔。
5.4.1.7 試驗機使用前，預熱時間不應超過 30min；在15min內的零點漂移應符合表 5 的規定。
5.4.1.8 試驗機應有加力速度的指示裝置。
5.4.1.9 試驗機宜采用力傳感器進行測力。
注：如使用液壓式壓強傳感器應考慮溫度對示值的影響。
表 5 漂移允許值
零點漂移允許值z
試驗機
級別
%
0.5
±0.1
l
±0.2
5.4.2 力的指示裝置
5.4.2.1 數字式指示裝置顯示的數字應清晰、易于讀數，并應以力的單位直接顯示力值。
5.4.2.2 數字式指示裝置的分辨力為在零試驗力下，若數字示值的變動不大于一個增量，則分辨力為
4
GB/T 16826-2008
數字示值的一個增量；若數字示值變動大于一個增量，則分辨力為變動范圍的一半加上一個增量。
5.4.2.3 力指示裝置的分辨力應以力的單位（例如，N、kN）表示。
5.4.3 試驗機測力系統的鑒別力閾
試驗機通過指示裝置和記錄裝置測力時，其鑒別力閾不應大于測量范圍下限值FL的0.25%。
5.4.4 試驗力各項允許誤差和相對分辨力
試驗機測力系統的示值相對誤差、示值重復性相對誤差、示值進回程相對誤差（僅在用戶需要時檢驗）、零點相對誤差和相對分辨力按試驗機的不同級別應分別符合表3的規定。
5.5 變形測量系統
變形測量系統由變形傳感器和試驗機變形信號測量顯示單元組成，以下統稱為引伸計。
引伸計是指位移測量裝置并包括指示或記錄該位移的系統。
5.5.1 一般要求
5.5.1.1 引伸計的一般要求應符合JB/T 6146-2007中5.2的規定。
5.5.1.2 引伸計應有調零和（或）清零的功能，變形測量過程中應能連續地指示出試樣的變形量。
5.5.1.3 變形放大器衰減倍數應從1、2、5、10數系中選用，不得少于四檔。
5.5.2 引伸計允許誤差
各級別引伸計的標距相對誤差qLe、示值相對誤差qe、示值誤差eq′和分辨力的zui大允許值應符合表7的規定。
5.6 控制系統
5.6.1 一般要求
控制系統應采用閉環控制方式，應具有應力、應變兩種控制方式，并能繪制力—變形、力—時間、力－位移、變形－時間及應力－應變曲線，在控制方式之間應能實現無沖擊切換。
5.6.2 應力（力）、應變（變形）控制
有關應力（力）、應變（變形）控制的要求應符合表6規定。
表 6 應力、應變控制的各項允許誤差
應力控制速率
試驗機
相對誤差
級別
%
應力保持
相對誤差
%
應變控制速率
相對誤差
%
應變保持
相對誤差
%
0.5
±1
±1
±1
±1
1
±2
±2
±2
±2
5.6.3 制造者應給出應變（變形）速率的范圍。
5.6.4 試驗機的控制軟件除能滿足試驗機的全部功能以外，還應有供檢驗（或校準）使用的軟件。
5.7 計算機數據采集系統
試驗機的計算機數據采集系統，在新產品投產前、型式評價時及軟件升級后均應按GB/T 22066-2008對計算機數據采集系統進行評定并出具評定報告。
5.8 安全保護裝置 5
GB/T 16826-2008
5.8.1 試驗機的安全裝置應靈敏、可靠，當施加的力超過試驗機zui大容量的2%～5% 時，安全裝置應立即動作，自動停機。
5.8.2 當試樣斷裂后，試驗機應能自動停機。
5.8.3 移動橫梁到達極限位置時，限位裝置應立即動作，使其停止移動。
表7 引伸計允許誤差
引伸計的zui大允許值
a
a
分辨力
示值誤差
標 距
相對誤差
示值進回程
引伸計
相對誤差
級 別
qLe
（%）
相對
αe＝re/li
（%）

re
μm
相對誤差
誤差
u
eq′
qe
（%）
= li -lt
（%）
μm
0.2
±0.2
0.10
0.2
±0.2
±0.6
±0.30
0.5
±0.5
0.25
0.5
±0.5
±1.5
±0.75
1
±1.0
0.50
1.0
±1.0
±3.0
±1.50
2
±2.0
1.0
2.0
±2.0
±6.0
±3.0
注：對于小標距（≤25mm）和小應變，用戶宜選用級別較高的那一級引伸計。
a 取其較大者。
5.9 噪聲
試驗機工作時聲音應正常，噪聲聲級應符合表8的規定。
表8 噪聲聲級
zui大試驗力
噪聲聲級
kN
dB（A）
≤1 000
≤75
>1 000
≤80
5.10 耐運輸顛簸性能
試驗機在包裝條件下，應能承受運輸顛簸試驗而無損壞。試驗后試驗機不經調修（不包括操作程序準許的正常調整）仍應符合本標準的全部技術要求。
5.11 電器設備質量、裝配質量和外觀質量要求
試驗機電器設備質量、裝配質量、機械安全和外觀質量等要求應分別符合GB/T 2611-2007第4章、第7章和第10章的有關規定。
6 檢驗方法
6.1 檢驗條件
試驗機應在5.1規定的環境與工作條件下進行檢驗。
6.2 檢驗用器具
檢驗用儀器、量具和檢具包括：
a） 0.1級或0.3級標準測力儀；
b） 準確度為±2%的同軸度自動測試儀或其他相當準確度的測量裝置； 6
GB/T 16826-2008
c） 表面粗糙度測試儀；
d） 洛氏硬度計；
e） 分辨力為1/100s的秒表；
f） 百分表、千分表和表架；
g） 0.02mm/m的水平儀；
h） 2級聲級計 ；
i） 符合JB/T 6146-2007規定的引伸計標定器 ；
j） 通用量具及檢具；
k） 鋼制同軸度檢驗試樣；
l） 絕緣電阻測試儀。
6.3 力的施加系統的檢測
6.3.1 在施加和卸除試驗力過程中觀測檢測5.3.1.1和5.3.1.2 。
6.3.2 液壓系統和裝置應按GB/T 2611-2007中第8章的規定進行觀測檢查。
6.3.3 使用同軸度自動測試儀或其他相當準確度的測量裝置，對應每種夾具用同軸度檢驗試樣進行檢測。檢測時，先將同軸度檢驗試樣夾持在夾頭上，施加試驗機zui大力的1%的力作為初始點。然后按順序在不同試驗力下檢測五點， 測量檢驗試樣相互垂直兩方向上的彈性變形，共測二次。檢測中使用的zui大試驗力不應超過檢驗試樣的彈性極限。每次檢測的結果均應滿足表4的要求。
同軸度e按公式（1）計算 ： 100max×ΔΔ−ΔLLL e＝ ……………………………………………………………（1）
6.3.4 用試驗機zui大試驗力的80% 以上的力對每種鉗口作一根試樣的拉斷試驗，觀測檢查5.3.3.2、5.3.3.3和5.8.2。
6.3.5 用洛氏硬度計檢測5.3.3.4、5.3.4.5和5.3.5.4。
6.3.6 通過實際測量和觀測檢查5.3.3.4 、5.3.4.1、5.3.4.2、5.3.4.4和5.3.5.1～5.3.5.3。
6.3.7 用表面粗糙度測試儀檢測5.3.4.3。
6.4 力的測量系統的檢測
6.4.1 一般要求的檢測
在試驗機上施加zui大試驗力，當示值趨于穩定后，用秒表檢測試驗力保持時間并觀測示值變動范圍，檢測結果應滿足5.4.1.3 的要求；同時觀測檢查5.4.1.1、5.4.1.2、5.4.1.4、5.4.1.5 （不含零點相對誤差）、5.4.1.6、5.4.1.8、5.4.1.9、5.6.3和5.6.4。
6.4.2 零點漂移的檢測
試驗機經規定時間的預熱后，使其處于良好的工作狀態。在力的zui小量程上分別調整好零點，在規定時間內檢測零點漂移，其結果應滿足5.4.1.7的要求。
零點漂移 z 按公式（2）計算： 7
GB/T 16826-2008
100N0d×FFz ＝ ……………………………………………………………………（2）
6.4.3 力的指示裝置的檢測
通過目測對5.4.2.1、5.4.2.2進行檢查。
6.4.4 鑒別力閾的檢測
在試驗機zui小的測量范圍，施加0.25%FL的力時，指示裝置要有可見的數字增量。
6.4.5 試驗機力的各項允許誤差和相對分辨力的檢測
試驗機力的測量系統使用標準測力儀進行檢測（或校準），檢測（或校準）時宜合理選用測力儀，應使其測量誤差的zui大允許值不大于被檢測試驗機示值誤差zui大允許值的三分之一。
5.4.4試驗機測力系統示值相對誤差、示值重復性相對誤差、示值進回程相對誤差、零點相對誤差和相對分辨力，按GB/T 16825.1-2002中6.5規定的方法進行檢測和計算。
6.5 引伸計的檢測
6.5.1 按要求對5.5.1.2和5.5.1.3進行目測檢查。
6.5.2 引伸計一般要求和允許誤差應按JB/T 6146-2007的第6章進行檢測，其結果應滿足5.5.1.1和表5的要求。
6.6 控制系統的檢測
6.6.1 選擇一種合適試樣進行應力應變控制試驗，并在試驗過程中變換控制方式。試驗結束后，檢查應力－應變曲線，應符合5.6.1的要求。
6.6.2 在應力（力）—時間曲線上取點，取點位置為應力（力）控制段的10%和90%附近，計算實際的應力（力）控制速率和控制速率的相對誤差，應滿足5.6.2有關應力速率的要求。
6.6.3 在應變（變形）—時間曲線上取點，取點位置為應變（變形）控制段的10%和90%附近，計算實際的應變（變形）控制速率和控制速率的相對誤差，應滿足5.6.2有關應變速率的要求。
6.6.4 選擇一合適試樣進行應力保持和應變保持控制試驗，試驗結束后，分析應力－時間曲線、應變－時間曲線，計算應力值保持相對誤差、應變值保持相對誤差，其結果應滿足5.6.2有關的要求。
6.7 計算機數據采集系統的評定
試驗機的計算機數據采集系統應按GB/T 22066-2008對5.7進行評定，并出具評定報告。
6.8 安全保護裝置的檢測
6.8.1 安裝一個在zui大力下不產生屈服的壓縮（或拉伸）試樣，啟動試驗機緩慢施加力，當施加的力超過試驗機zui大容量的2%～5%時，安全裝置應滿足5.8.1的要求。
6.8.2 啟動試驗機使橫梁移動，當橫梁達到其工作范圍的上、下極限位置時，限位裝置應滿足5.8.3的要求。
6.9 噪聲的檢測
6.9.1 檢測試驗機噪聲時，啟動試驗機，施加試驗機zui大試驗力80%以上力；然后將聲級計的傳聲器面向聲源水平放置，距試驗機1.0m，距地面高度為1.5m，繞試驗機四周測量不少于6點，以各測量點測得的zui大值作為試驗機的噪聲，測量結果應滿足5.9的要求。 8
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6.9.2 測量試驗機噪聲前，應先測量背景（環境）噪聲，其值應比試驗機噪聲聲級至少低10dB（A） 。若相差小于3dB（A），則測量結果無效。當相差3dB（A）～10dB（A）時，應根據表9選取相應修正值按公式（3）進行修正。
試驗機噪聲η按公式（3）計算：
η＝Nimax－Nc…………………………………………………………………………（3）
表 9 噪聲修正值
單位為分貝（A計權網絡）
Nimax－N
3
4~5
6~9
10
b
N
3
2
1
0.5
c
6.10 耐運輸顛簸性能的試驗
將試驗機包裝件裝到載重量不小于4t的載重汽車車廂后部，以25km/h～40km/h的速度在三級公路的中級路面上進行100km以上的運輸試驗。試驗機經運輸顛簸試驗后，不經調修，按本標準要求全面進行檢測，其結果應滿足5.10的要求。
6.11 電器設備質量、裝配質量和外觀質量的檢查
試驗機電器設備質量使用絕緣電阻測試儀檢測，裝配質量和外觀質量等要求應通過測量和觀測檢查，并應滿足5.11的要求。
7 檢驗規則
7.1 出廠檢驗
7.1.1 出廠檢驗項目為除5.10和5.7以外的全部項目。產品取得合格證方能出廠。
7.1.2 出廠檢驗主要項目的實測數據應記入出廠合格證中。
7.2 型式檢驗
7.2.1 型式檢驗應按本標準規定的所有技術要求對試驗機進行全性能檢驗。
7.2.2 有下列情況之一時應進行型式檢驗 ：
a） 新產品試制或老產品轉廠生產的試制定型鑒定和型式評價；
b） 產品正式生產后，其結構設計、材料、工藝有較大改變，可能影響產品性能時；
c） 產品長期停產后，恢復生產時；
d） 國家質量監督機構提出進行型式檢驗的要求時。
7.3 判定規則
7.3.1 對于出廠檢驗，每臺試驗機出廠檢驗項目的合格率應達到100%方為合格。
7.3.2 對于型式檢驗，當批量不大于50臺時，抽樣2臺，若檢驗后有1臺不合格，則判定該批產品為不合格批；當批量大于50臺時，抽樣5臺，若檢驗后樣本中出現2臺或2臺以上的不合格品，則判定該批產品為不合格批。
7.3.3 對于型式檢驗，電液伺服試驗機可替代電液伺服壓力試驗機，而電液伺服壓力試驗機不能替代電液伺服試驗機。 9
GB/T 16826-2008
8 標志與包裝
8.1 標志
8.1.1 試驗機應有銘牌，其內容包括：
a） 名稱；
b） 型號；
c） 出廠日期、編號：
d） 試驗機zui大容量；
e） 試驗機級別 （或測量范圍與級別）；
f） 制造者名稱。
8.1.2 對于執行本標準的產品，應在產品或產品使用說明書上標明本標準編號和名稱。
8.2 包裝
8.2.1 試驗機的包裝為防水、防潮、防銹組合的復合防護包裝。
8.2.2 試驗機的包裝應符合 JB/T 6147-2007中5.6.1、5.6.2和5.6.4的規定。
9 隨行技術文件
隨試驗機應提供下列技術文件：
a） 裝箱單；
b） 合格證；
c） 使用說明書。