1、J J F中华人民共和国国家计量技术规范JJF 1134 专用工作测力机机校准规范Calibration Specification forWorking Force Measuring Machines for Special Purposes(征求意见稿)- 发布 - 实施国家质量监督检验检疫总局 发布 JJF 1134XXXX专用工作测力机校准规范 Calibration Specification for Working Force Measuring Machines for Special Purposes 本规范经国家质量监督检验检疫局年月日批准,并自年月日起施行。归 口 单 位
2、 : 全国力值硬度重力计量技术委员会主要起草单位:上海市计量测试技术研究院江苏省计量科学研究院参加起草单位:广东省计量科学研究院昆山创新科技检测仪器有限公司上海旦图计量测试技术有限公司本规范委托全国力值硬度重力计量技术委员会负责解释JJF 1134xxxx代替 JJF1134-2005JJF XXXXXXXX本规程主要起草人:虞跃凌 上海市计量测试技术研究院陈 力 江苏省计量科学研究院胡潇寅 上海市计量测试技术研究院参加起草人:黄振江 广东省计量科学研究院康张宜 上海市计量测试技术研究院陶泽成 昆山创新科技检测仪器有限公司张贵仁 上海旦图计量测试技术有限公司JJF 1134XXXXI目 录引言
3、 .1 范围 2 引用文件 3 概述 4 计量特性 4.1 测力机准力值性能的确度级别与技术指标 4.2 其他技术参数 .24.3 附加功能 .25 校准条件 .35.1 环境条件 .35.2 测力机指示装置 .35.3 安全保护装置 .45.4 加荷条件 .45.5 准备工作 .45.6 计量标准器具 .46 校准项目和校准方法 56.1 校准项目 .56.2 校准前检查 .66.3 力值校准方法 .66.4 其他技术参数校准方法 .87 校准结果表达 . 108 复校时间间隔 . 11附录 A 测力机力值误差测量结果的不确定度评定 12附录 B 测力机位移误差测量结果的不确定度评定 17附
4、录 C 测力机速度误差测量结果的不确定度评定 20附录 D 测力机转速误差测量结果的不确定度评定 23附录 E 测力机转角误差测量结果的不确定度评定 28附录 F 校准证书内页格式 31附录 G 校准结果原始记录格式 33JJF 1134XXXXII引言本规范依据 JJF 1071-2010国家计量校准规范编写规则规定的规则编写本规范与 JJF1134-2005 版内容相比,除编辑性修改外主要技术变化如下:明确了范围中的开展项目。概述中并对测力机的工作原理和定义做了进一步明确。对于计量特性的符号进行调整,与其他力值检定规程、校准规范保持一致。增加了加荷条件,准备工作的技术要求。对校准测力机力值
5、性能所需标准器的技术要求进行了整合。增加了位移、速度、转角等其他校准项目和其校准方法。增加了位移、速度、转角等其他校准项目的计量标准器。增加了校准测力机时预加载的技术要求。增加了校准测力机时以测力机为准,读取力标准器读数示值的计算方法。附录中增加了位移、速度、转角等其他校准项目不确定度评定。JJF1134-2005 历次版本发布情况为:JJG609-1989弹簧拉压试验机检定规程JJG621-1996液压式张拉机检定规程JJG333-1996预应力钢丝张拉机检定规程JJG787-1992量仪测力仪检定规程JJF 1134XXXX专用工作测力机校准规范1 范围本规范适用于弹簧拉压试验机、量仪测力
6、仪、压缩试验仪、液压式张拉机、预应力钢丝张拉机、颗粒强度测试仪等专用工作测力机(以下简称测力机)的校准。测力机主要用于产品及其零、部件的机械、物理性能的测试,以及对于产品装配、工程施工过程中力值控制的测试装置。如摩擦系数试验仪、弯折(弯曲)测试仪、摩擦色牢度测试仪等其他形式的测力机,其工作原理和技术指标符合本规范要求,也可以按照本规范进行校准。2 引用文件本规范引用了下列文件:GB/T 2611-2007 试验机通用技术要求GB/T 16825. 1-2008 静力单轴试验机的检验第 1 部分:拉力和 (或)压力试验机测力系统的检验与校准GB/T 16491-2008 电子式万能试验机凡是注日
7、期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规程;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单适用于本规程。3 概述测力机通常由动力驱动装置、测量装置、指示装置及配套附件组成,主要用于力值测量,同时也可以按照要求对线变形、角变化、转速等其他技术参数进行测量。其结构形式不受限制,但是需要有明确的力作用点、受力方向、运动轨迹和工作程式。测力机通过动力驱动装置施加试验力,按工作程式进行试验或过程控制,指示装置即时显示测量装置检测到的试验力值、线变形、角变化、转速等技术参数。4 计量特性4.1 测力机准力值性能的确度级别与技术指标4.1.1 以示值相对误差确定级别时计量特性见表 1 JJF 1134X
8、XXX表 1 示值相对误差确定测力机级别及技术指标级 别 0.5 1.0 2.0 3.0 (4.0) 5.0(%)0.25 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5Zr(%FS) 0.25 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5(%) 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0R(%) 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0技 术 指 标(%) 0.75 1.5 3.0 4.5 6.0 7.5说 明力指示装置的相对分辨力;Zr 回零差;示值相对误差;R 示值重复性;示值进回程差(根据用户需要给出);注 1:指标 、R、 用于测力机定级时参考,除非用户需要一般不据此给出符合性判定。注
9、2:不带括号的级别为优先推荐采用的级别。4.1.2 以示值引用误差确定级别时计量特性见表 2 表 2 示值引用误差确定测力机级别及技术指标级别( )FS0.1 0.2 (0.3) (0.4) 0.5 1.0 2.0 (3.0) (4.0) 5.0)(%0.05 0.20 0.15 0.20 0.25 0.50 1.0 1.5 2.0 2.5Zr(%FS) 0.05 0.1 0.15 0.20 0.25 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5(%FS) 0.10 0.2 0.30 0.40 0.50 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0R(%FS) 0.10 0.2 0.30 0.40 0.5
10、0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0技 术 指 标(%FS) 0.15 0.3 0.45 0.60 0.75 1.5 3.0 4.5 6.0 7.5说 明力指示装置的相对分辨力;Zr回零差;示值引用误差;R示值重复性;示值进回程差(根据用户需要给出);注 1:指标 、R、用于测力机定级时参考,除非用户需要一般不据此给出符合性判定。注 2:不带括号的级别为优先推荐采用的级别。JJF 1134XXXX4.2 其他技术参数若测力机有其他相关技术参数需要进行校准,如位移、试样几何尺寸、转速、速度等,则应按照相应说明书或试验方法标准要求进行。4.3 附加功能测力机的其他附加功能如峰值保持、示值锁定
11、、报警、控制、绘图、输出、打印及通讯等作用时,计量性能均应符合相应级别的技术要求。5 校准条件5.1 环 境 条 件测力机应在满足说明书规定的环境条件要求下进行校准,如果说明书没有明确规定,建议在以下条件下进行校准:环境温度:(1035),校准过程中温度波动不大于 2。相对湿度: 80%RH 。其他条件:校准时不得有影响校准结果的振动、电磁场或其它干扰源。5.2 测力机指示装置5.2.1 测力机的指示装置应使用与被测量单位相一致的法定计量单位作为基本计量单位。5.2.2 指示装置显示的相关测量结果,应能根据说明书提供的技术说明、计算公式及有关常数、系数进行验证。5.2.3 指示装置的零点调节功
12、能1)力值的零点调节范围应大于由自带附件重力产生的、及不同工作位置、方向(一般考虑垂直与水平方向)引起的最大零点变化。2)进入测试状态或测量值大于测量下限后零点调节功能应受到限制。3)测量部分有多个量程时,各量程切换时的零点应一致,其变化不大于较小量程最大允许误差的 1/2。5.2.4 模拟式指示装置模拟式指示装置分辨力 应根据指针宽度于相邻刻线中心间距(刻度间隔)的比值来r确定,推荐比例为 1/2;1/5;1/10,要估读到 1/10 时,要求刻度间隔不小于 1.25mm。5.2.5 数字式指示装置对数字式指示装置,在测力机未受力时,其示值变化不大于一个增量,分辨力 为其rJJF 1134X
13、XXX末位有效数字的一个增量。若读数变化大于上述定义的分辨力值(在测力机未受力时),分辨力应视为变化范围的一半。数字显示的测量值应能区分正、负数。5.3 安全保护装置5.3.1 测力机应有防止试样破碎飞溅、失稳弹出、断裂抛甩等的安全防护结构和(或)设施。5.3.2 加载系统采用液压、机械驱动方式时应有下列安全保护功能:1)当试验力达到额定值的 102%110%时,超载保护装置应即时作用停止施加力值。2)当动力驱动承载装置移动至极限位置时,限位装置应即时作用停止移动。3) 当停止或结束试验的设置条件得到满足时,测力机应即时自动停止或结束试验。5.4 加荷条件5.4.1 受力轴线在校准过程中应确保
14、其受力轴线与力标准器的加力轴线相重合。5.4.2 连接件压向测力机一般应配备上、下承压垫。承压垫应有足够的刚度,表面平滑,不得有锈蚀、磨损、杂物等情况,校准过程中包括力标准器在内只允许用一个带灵活球面的承压垫。拉向测力机的两端一般应配备环、铰等合适的连接件。连接件应有足够的刚度,确保力标准器可以安全可靠地对测力仪施加力值。拉、压两用测力机根据其工作原理进行判断。如果测力仪的拉向力和压向力受力方向一致时,按照一台测力机进行校准。如果测力机的拉向力和压向力受力方向不一致时,按照独立的拉向和压向两台测力机处理,分别进行校准。5.5 准备工作测力机校准前按照要求进行正确安装。在校准条件下放置足够时间,
15、确保测力机可以在校准条件下稳定工作。数字式测力机(或其他带有供电系统的测力机)进行通电预热。预热时间应符合说明书要求,如果说明书没有明确规定,一般预热 30 分钟至 1 小时。5.6 计 量 标 准 器 具JJF 1134XXXX5.6.1 力 标 准 器根 据 测 力 机 的 规 格 和 结 构 形 式 正 确 选 用 相 应 量 程 的 力 标 准 器 , 包 括 标 准 力 值 砝 码 、标 准 测 力 杠 杆 、 标 准 测 力 仪 、 工 作 测 力 仪 、 材 料 试 验 机 和 专 用 力 值 校 准 装 置 , 力 标 准 器的 准 确 度 级 别 见 表 3。表 3 力标准器
16、器具参考技术指标5.6.2 其 他 标 准 器对于测力机的他相关技术参数需要进行校准,建议使用以下标准器或相同准确度等级的测量仪器。6 校准项目和校准方法6.1 校准项目测力机的校准项目见表 4测力机的准确度级别 力标准器的准确度级别0.1FS 级(测量范围1MN) 不低于 0.03 级0.1FS 级(测量范围1MN)、0.2FS 级 不低于 0.05 级0.3FS 级、0.4FS 级、 0.5FS 级 不低于 0.1 级1.0FS 级、1 级 不低于 0.3 级2.0FS 级及以下、2 级及以下 不低于 0.5 级3.0FS 级及以下、3 级及以下 不低于 1 级标准器具 技术指标千分表 M
17、PE:0.001 mm百分表、游标卡尺 MPE:0.01 mm钢直尺、卷尺 MPE: 0.2 mm同轴度测试仪 MPE:2%秒表 分辨率: 0.01 s转速表 准确度等级: 0.1 级角度测量仪、象限仪 准确度等级:5 级JJF 1134XXXX表 4 测力机的校准项目序号 校准项目 说明1 相对分辨力 /2 回零差 /3 示值进程平均值4 示值相对误差、示值引用误差校准报告上仅给出其中之一项及相应不确定度5 示值重复性 /6 示值进回程差 根据用户需要7 其他技术参数 根据用户需要6.2 校准前检查按照第 5.2 条、5.3 条的要求,通过目测和操作的方法对测力机检查进行。6.3 力值校准方
18、法6.3.1 预加载将力标准器正确安装在测力机上,对于测力机和力标准器(标准力值砝码除外)分别调整至零点后,对力标准器施加三次最大试验力。每次预负荷完全卸载后,等待回零时间不少于 30 秒,检查测力机和力标准器的回零情况,根据需要进行重新调整零点。6.3.2 测量范围测力机的测量下限作为校准起始点,在测量范围按需要确定校准点数,如用户未提需要,一般不少于 3 点,各点应大致均匀分布。6.3.3 示值校准测力机对力标准器按照校准点逐级递增施加力值。当校准点保持稳定后记录进程读数示值,直到额定负荷。第 1 次校准结束卸除试验力后,等待回零时间不少于 30 秒,记录测力机的回零示值,重新进行调整零点
19、。该校准过程连续进行 3 次。根据用户要求需要进行回程校准时,通常在完成第 3 次进程示值校准后逐级递减施加力值,当校准点保持稳定后记录回程读数示值。注:当测力机的控制系统达不到稳定加载的要求时,可以按照数学统计方法将每次的测量值换算到校准点对应的测量值。JJF 1134XXXX6.3.4 数据处理6.3.4.1 相对分辨力= / 100% (1)rF= / 100% (2)N式中: 校准点示值分辨力;r测力机的下限值;rF测力机的上限值。N6.3.4.2 回零差 (3)01%irFZ(4)0irN式中: 卸除试验力后的测力机残余示值。ioF6.3.4.3 示值误差、示值重复性、进回程差计算各
20、校准点的进程示值平均值 X,回程示值平均值 X,进程示值平均值 X:(5) =133=1(-,0)式中:j测量序号;Xj第 j 次测量时进程读数示值。重复性:(6)(%)=- 100%(7)(%)=- 100%进回程差:JJF 1134XXXX(8)(%)=-100%(9)(%)=-100%式中:Xj, Xj第 j 次测量时进程读数示值和回程读数示值;Xmax,X min3 次重复测量时进程示值中的最大值和最小值;XNj 第 j 次测量时,该测量范围的上限值;X回程示值;F 标准力值。a) 校准时以力标准器为准,在测力机指示装置上读取示值则按下列各式计算:示值误差:(10)(%)=-100%(
21、11)(%)=-100%b) 校准时以测力机为准,读取力标准器读取示值则按下列各式计算:示值误差:(12)(%)=-100%(13)(%)=-100%6.4 其他技术参数校准方法根据用户需要,若测力机有其他相关技术参数需要进行校准,如位移、试样几何尺寸、转速、速度等,则应按照相应说明书或试验方法标准要求进行。6.4.1 位移、试样几何尺寸位移是在测力机位移测量范围内使用百分表或钢直尺等长度标准器测量从起始位置到终止位置的距离;试样几何尺寸是使用百分表或钢直尺等长度标准器对试样主要尺寸进行测量。示值相对误差按公式(14) 计算:JJF 1134XXXX(14)(%)=-100%式中:位移、试样尺
22、寸示值相对误差; 测力机示值;长度标准器示值。6.4.2 速度使用秒表并按速度的高低分别选用千分表、百分表或钢直尺等长度标准器进行测量。记录测量的时间和对应的移动距离。示值相对误差按公式(15) 计算:(15)(%)=-100%式中:速度示值相对误差; 测力机速度标称值;速度实测值值。6.4.3 转速使用转速表等转速测量装置对测力机的转速进行测量。示值相对误差按公式(16) 计算:(16)(%)=-100%式中:转速示值相对误差; 测力机转速标称值;JJF 1134XXXX转速实测值值。6.4.4 转角使用角度编码器、象限仪等角度测量装置对测力机的转角进行测量。示值相对误差按公式(17) 计算
23、:(17)(%)=-100%式中:转角示值相对误差;测力机转角标称值;转角实测值值。6.5 附加功能附加功能的要求一般在定型鉴定、样机试验时进行检查。也可根据用户需要检查该项目的部分或全部内容。7 校准结果表达A)校准证书或校准报告应至少包含以下信息:1) 标题,如“ 校准证书”“或校准报告”;2) 实验室名称和地址;3) 进行校准的地点(如果不在实验室内进行校准);4) 证书或报告的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识;5) 送校单位的名称和地址;6) 被校对象的描述和明确标识;7) 进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的接受日期;8) 如果与校准结果的有效
24、性和应用有关时,应对抽样程序进行说明;9) 对校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;10) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;11) 校准环境的描述;12) 校准结果及其测量不确定度的说明;JJF 1134XXXX13) 校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识,以及签发日期;14) 校准结果仅对被校对象有效的声明;15) 未经实验室书面批准,不得部分复制证书或报告的声明。 B) 校准结果及其测量不确定度可以下列形式之一反映在校准证书或校准报告上:1) 给出各点示值的算术平均值作为校准结果(参见附录 A 中校准报告内页格式);2) 给出整个测量范围校准结果测量不确定度的最大
25、值。(参见附录 B 中校准报告内页格式)8 复校时间间隔测力机的复校时间间隔一般由用户根据使用状况自行确定。建议最长复校时间间隔不超过一年。JJF 1134XXXX附录 A测力机力值误差测量结果的不确定度评定1 概述. 校准方法:依据专用工作测力机(以下简称测力机)校准规范。. 环境条件:室温(1035),校准过程中温度波动不大于。. 力标准器:可选择使用标准测力砝码、标准测力杠杆和标准测力仪等各种形式的力标准器。 . 被校对象:专用工作测力机校准规范适用的测力机。. 校准过程: 在规定环境条件下,将力标准器与测力机沿受力轴线串接。以力标准器产生的力值为准,按力的递增方向校准测力机的各点力值示
26、值,该过程连续进行 3 次,以 3 次示值的算术平均值作为测力机的校准结果。校准结果也可以力值的示值误差形式给出。1.6 评定方法的使用: 对符合上述条件的测力机校准结果,可直接采用本评定方法导出的计算公式进行校准结果的不确定度评定。2. 评定模型2.1 数学模型(1)F式中: -测力机的示值误差;-对应标准力 作用下测力机 3 次示值的算术平均值;F-校准测力机时施加的标准力值。2.2 合成标准不确定度评定模型根据函数误差理论由公式(1)可以导出测力机力值误差的合成标准不确定度JJF 1134XXXX(2))()()( 22FuuFuc 2.2.1 由于 与 彼此独立,且灵敏系数F的灵敏系数
27、 11Fc的灵敏系数 22.2.2 故公式(2)可简化为(3))()(22Fuuc3 标准不确定度分量评定3.1 标准不确定度来源与估算见表 标准不确定度来源估算项目符号半宽度 ia分类分布分布因子 ik标准不确定度示值重复性 R64.1A均匀 3364.1R测力机示值 )(Fu示值估读能力 r2B均匀 2r标准测力砝码力值误差 bbB 正态3b力值误差 bbB正态b标准测力杠杆力值重复性 bR64.1bB 均匀 3364.1bR力标准 器 )(Fu标准测力仪力值重复性 b.bB 均匀 .bJJF 1134XXXX力长期稳定度bS2bB 均匀 32bS温度影响 ttB 均匀 3t内插误差影响p
28、IpIB 均匀 pI滞后 HB三角 6H表中: - 测力机示值的极差。R根据上表得到的标准不确定度,按下式进行3.1 标准不确定度分量 评定)(2Fu(4)222 364.1rR3.2 标准不确定度分量 根据使用不同的力标准器分别评定)(2u3.2.1 使用标准测力砝码(5)223)(bF3.2.2 使用标准测力杠杆(6)222364.13)(bbRu3.3.3 使用标准测力仪(7)222222 63364.1)( HISRFu ptbb3.4 合成标准不确定度计算公式3.4.1 使用标准测力砝码时计算公式将公式(4)、(5)代入公式(3)即得JJF 1134XXXX(8)2223364.1)
29、( bc rRu3.4.2 使用标准测力杠杆时计算公式将公式(4)、(6)代入公式(3)即得(9)2222 364.133.1)( bbc RrRu3.4.3 使用标准测力仪时计算公式将公式(4)、(7)代入公式(3)即得2222222 63364.136.1)( HISRrRu ptbbc(10)4 合成标准不确定度计算公式的应用条件4.1 按照校准规范建议的技术要求选择标准测力砝码、标准测力杠杆作为力标准器并按规定的环境条件使用时,则可忽略力标准器本身的不确定度对校准结果的影响。可简化合成标准不确定度公式(8)(9)为(11)22364.1)( rRuc4.2 选用百分表式标准测力仪作为力
30、标准器且定度点与使用点重合时,可略去内插误差影响 及滞后 引入的不确定度影响,可简化合成标准不确定度计算公式(10)为pIH(12) 22222 364.13364.1)( tbbc SRrRu4.3 对应变式式测力仪一般不进行标准数据的温度修正,可简化合成标准不确定度计算公式(10)为(13) 222222 6364.13364.1)( HISRrRu pbbcJJF 1134XXXX5 扩展不确定度5.1 扩展不确定度的计算( ) (14)ckuU2k一般给出 时的扩展不确定度 。2k5.2 相对扩展不确定度的计算5.2.1 ( ) (15)Frel2k5.2.2 ( ) (16)Nrel
31、U2kJJF 1134XXXX附录 B 测力机位移示值误差测量结果的不确定度评定1、概述 1.1 校准方法:依据专用工作测力机(以下简称测力机)校准规范。1.2 环境条件:室温(1035),校准过程中温度波动不大于。1.3 测量标准:钢直尺。1.4 被测对象:专用工作测力机校准规范适用的测力机位移校准。1.5 测量过程:使钢直尺对于测力机的位移进行测量。1.6 校准报告中可以直接引入本评定方法得出的扩展不确定度。2 数学模型(1) D式中:位移示值误差(mm); 测力机示值(mm);钢直尺示值(mm)。合成标准不确定度用下式计算: 21NcDireliuu由于 与 彼此独立,且灵敏系数 的灵敏
32、系数 1Dc的灵敏系数 2故公式(1)可简化为JJF 1134XXXX(2)21()cDuu3 不确定度来源及标准不确定度分量的评定3.1 由测量所用标准装置引入的不确定度分量 1u1)钢直尺的分度值引入的标准不确定度分量 ,按 B 类方法进行评定:分度值为 1mm,量化误差为 0.5mm,估计为均匀分布,取 k= ,则钢直尺分度值的3标准不确定度分量:=0.5/ =0.29mm1u32)钢直尺最大允许误差引入的标准不确定度分量 ,按 B 类方法进行评定:12u测量范围(01000)mm、分度值为 1mm 的钢直尺的最大允许误差为0.2mm,即半宽 a=0.2mm,估计为均匀分布,取 k= ,
33、则钢直尺最大允许误差引入的标准不确定度分3量:=0.2/ =0.12mm12u3因此, =0.31mm,20.9.1其相对标准不确定度:=0.31%11%relum3.2 测量重复性引入的标准不确定度分量 2u测量重复性引入的标准不确定度分量 按 A 类方法进行评定:通过对同一位移设定点进行 9 次测量,计算标准差得到,现取位移量 100mm 进行测量,测量数据见表 l。表 1(单位:mm)测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9测量值 100.14 100.22 100.24 100.13 100.25 100.32 100.46 100.44 100.36平均值 100.28JJF 1
34、134XXXX根据贝塞尔公式计算单次实验结果的标准偏差:=0.12mm12nxsii标准不确定度 =0.12mm,其相对标准不确定度 = =0.12%。2u2relu0.1由于实验室温度波动小,校准过程较短,对校准结果的影响不明显,故不考虑环境温度条件对校准结果的不确定度影响。4 标准不确定度一览表表 2 标准不确定度一览表相对标准不确定度分量符号 不确定度来源 相对标准不确定度(% )1relu标准装置 0.312l重复测量 0.125 合成标准不确定度评定=0.33%2221()0.31.crelDrelreluu6 扩展不确定度的评定取 k=2,则相对扩展不确定度为:U rel=20.3
35、3%=0.66%7 报告中扩展不确定度的表示: Urel =0.66% (k=2)JJF 1134XXXX附录 C测力机速度示值误差测量结果的不确定度评定1、概述 1.1 校准方法:依据专用工作测力机(以下简称测力机)校准规范。1.2 环境条件:室温(1035),校准过程中温度波动不大于 。1.3 测量标准:钢直尺、电子秒表。1.4 被测对象:专用工作测力机校准规范适用的测力机速度校准。1.5 测量过程:使用秒表记录时间,钢直尺进行位移测量,通过计算得出速度实测值。1.6 校准报告中可以直接引入本评定方法得出的扩展不确定度。2 数学模型V式中:速度示值误差(mm/min); 测力机速度标称值(
36、mm/min );速度实测值值(mm/min)。合成标准不确定度用下式计算:(1)21NcVireliuu由于 与 彼此独立,且灵敏系数 的灵敏系数 1Vc的灵敏系数 2故公式(1)可简化为(2)21()cVuuJJF 1134XXXX3 不确定度来源及标准不确定度分量的评定3.1 由测量所用标准装置引入的不确定度分量 1u1)钢直尺的分度值引入的标准不确定度分量 ,按 B 类方法进行评定:分度值为 1mm,量化误差为 0.5mm,估计为均匀分布,取 k= ,则钢直尺分度值的3标准不确定度分量:=0.5/ =0.29mm1u32)钢直尺最大允许误差引入的标准不确定度分量 ,按 B 类方法进行评
37、定:12u测量范围(01000)mm、分度值为 1mm 的钢直尺的最大允许误差为0.2mm,即半宽 a=0.2mm,估计为均匀分布,取 k= ,则钢直尺最大允许误差引入的标准不确定度分3量:=0.2/ =0.12mm12u33)根据秒表的检定证书给出的 1h 误差为 0.01s,且校准试验时间较短,因此对校准结果无直接影响,故不考虑因为电子秒表误差引入的不确定度分量。因此, =0.31mm22110.9.1u其相对标准不确定度:=0.31%11%relm3.2 测量重复性引入的标准不确定度分量 2u测量重复性引入的标准不确定度分量 按 A 类方法进行评定:通过对同一速率设定点进行 9 次测量,
38、计算标准差得到,现取位移量 100mm/min 进行测量,测量数据见表 l。表 1(单位:mm/min)测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9测量值 100.15 100.22 100.06 100.09 100.13 100.14 100.16 100.15 100.08平均值 100.13JJF 1134XXXX根据贝塞尔公式计算单次实验结果的标准偏差:0.05mm/min21niixs标准不确定度 =0.05 mm/min,其相对标准不确定度 = =0.05%。2u 2relu0.51由于实验室温度波动小,校准过程较短,对校准结果的影响不明显,故不考虑环境温度条件对校准结果的不确定
39、度影响。4 标准不确定度一览表表 2 标准不确定度一览表相对标准不确定度分量符号 不确定度来源 相对标准不确定度(% )1relu标准装置 0.312l重复测量 0.055 合成标准不确定度评定=0.32%2221()0.31.5crelVrelreluu6 扩展不确定度的评定取 k=2,则相对扩展不确定度为:U rel=20.32%=0.64%7 报告中扩展不确定度的表示:Urel =0.64% (k=2 )JJF 1134XXXX附录 D测力机转速示值误差测量结果的不确定度评定1、概述 1.1 校准方法:依据专用工作测力机(以下简称测力机)校准规范。1.2 环境条件:室温(1035),校准
40、过程中温度波动不大于 。1.3 测量标准:手持电子计数式转速表,准确度等级:0.1 级。1.4 被测对象:专用工作测力机校准规范适用的测力机转速校准。1.5 测量过程:使用转速表对测力机的转速进行测量。2、数学模型sn式 中 : 示值误差, r/min;标称值或示值,r/min;转速表示值,r/min。sn3、最佳的示值误差的标准不确定度评定 nu由转速表的示值测量重复性引起的标准不确定度 和转速表引起的标准不确定度1二个分项构成。2nu3.1 示值测量重复性引起的标准不确定度分量 1nu示值的测量重复性引起的标准不确定度 用 A 类方法进行评定。在重复性条件下对 1000r/min、1000
41、0r/min、15000min 三个测量点,各点连续测量 10 次,测量数据如下:标准值(r/min)测量次数1000 10000 15000JJF 1134XXXX1 1001 10001 150002 1004 10016 150233 1006 10031 150454 1005 10047 150795 1004 10035 150506 1003 10011 150247 1000 9986 149908 998 9974 149679 997 9959 1493810 995 9933 14910平均值 1001 9999 15003单次实验标准差 : 102ixsmin/73.1
42、0rsmin/3.61rmin/64.5210rs平时测量是每个测量点取 3 次测量值的平均值作为测量结果则:1snu故:1000r/min 时, min/15.23.1rnu10000r/min 时, i/9.0.6115000r/min 时, min/3.4.521rnu3.2 转速表引入的标准不确定度分量 2u转速表引入的标准不确定度分量 用 B 类方法进行评定。nJJF 1134XXXX转速表的扩展不确定度为: , ,310relU2k在测量点为 1000r/min 时 min/50.32 rnu在测量点为 10000r/min 时 i/.1032 r在测量点为 15000r/min 时 min/5.7532 rnu3.3 标准不确定度分量 的计算)(s212nunu测量点为 1000r/min 时, min/21.50.1.2r测量点为 10000r/min 时, 9.nu测量点为 15000r/min 时, in/30.15.73.02r4、合成标准不确定度评定4.1 灵敏系数数学模型: sn通过求偏导数,得到各灵敏系数:11nc02snc因为 XX 的示值是设定值,设定的示值不变化,所以 1000r/min、10000r/min、15000r/min是常数。4.2 不确定度分量标准值为 1000r/min 时