1、 计量标准技术报告计 量 标 准 名 称 材料试验机检定装置 计 量 标 准 负 责 人 温玉光 建标单位名称（公章）湖 北 省 计 量 测 试 技 术 研 究 院 随 州 分 院填 写 日 期 2012.07.29 本次修订日期 2016.10.21 目 录一、建 立 计 量 标 准 的 目 的 ( )二、计量标准的工作原理及其组成( )三、计量标准器及主要配套设备( )四、计量标准的主要技术指标( )五、环境条件( )六、计量标准的量值溯源和传递框图( )七、计量标准的重复性试验( )八、计量标准的稳定性考核( )九、检定或校准结果的测量不确定度评定( )十、检定或校准结果的验证( )十一
2、、结论( )十二、附加说明( )一、建立计量标准的目的对本地区的试验机进行量值传递。二、计量标准的工作原理及其组成将被测三等标准测力仪放置被测试验机上。施加负荷至某测量点。同时 读取三等标准测力仪读数。用标准数和被测点读数进行比较。确定其示值误差。其原理图如下：三 等 标 准 测 力 仪 1级 及 以 下 等 级 试 验 机 三、计量标准器及主要配套设备名 称 型 号 测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定周期或复校间隔末次检定或校准日期检定或校准机构及证书号应变式标准测力仪BZL-2MN(0.2-2)MN 3410（k=3）北京捷力新技术公司677一年 2016523
3、省院2016LX03500170百分表式标准测力仪EHB-600A(50-600) kN0.3 级 天水红山试验机厂93541一年 2016531省院2016LX03500175百分表式标准测力仪EHB-300A(30-300) kN0.3 级 天水红山试验机厂07515一年 2016531省院2016LX01860327应变式标准测力仪DD-6-100 kN(10-100) kN0.3 级西安帅奇电器公司7584一年 5016523省院2016LX01860297应变式标准测力仪 DD-6-50 kN（5-50)kN0.3 级西安帅奇电器公司6256一年 2016523省院2016LX018
4、60298应变式标准测力仪DD-1-10 kN(1-10)kN0.3 级西安帅奇电器公司525一年 2016523省院2016LX01860326应变式标准测力仪DD-1-1 kN(0.1-1) kN0.3 级西安帅奇电器公司8120一年 2016524省院2016LX01860328应变式标准测力仪DD-1-2.5 kN(0.3-2.5) kN0.3 级西安帅奇电器公司1435一年 2016524省院2016LX01860328计量标准器应变式标准测力仪DD-3-6 kN(1-6)kN 0.3 级西安帅奇电器公司827一年 2016.5.31省院2016LX0110860396秒表 E7-2
5、II 15min 0.1s上海秒表厂115417一年 2016.1.4本院CD1600122主要配套设备四、计量标准的主要技术指标材料试验机检定装置测量范围 0.1kN 至 2MN准确度等级： 0.3 级。长期稳定性0.3% 。五、环境条件序号 项 目 要 求 实际情况 结 论1 温度 （10-35） 0C （10-35） 0C 合 格2 湿度 80% 80% 合 格六、计量标准的量值溯源和传递框图湖北省 计计量 量科学 标研究 准院随州分 院 计 量标 准工作计量器具二等测力机标准装置0.1kN5000kN 34105和材料试验机检定装置0.1kN2000kN310各种材料试验机0.1kN2
6、000kN%0.2.1:检定检定、校准七、计量标准的重复性试验选 300kN 的标准测力仪对某试验机 200kN 力点进行测量，在重复条件下连续测量10 次得到测量结果：200.1 200.0 200.1 200.1 200.1 200.1 200.0 200.0 200.0 200.1其重复性误差为 S(y)=0.05%0.3%经验证，其重复性符合要求。八、计量标准的稳定性考核0.3 级 300kN 标准测力计检定周期为 1 年。每年送省院检定，每次检定结果如下：检定时间 200kN 测力点检定值 稳定度（%） 允许变化量（% ）2014.05.23. 6.643 - 0.32015.05.
7、19 6.647 0.07 0.32016.05.23 6.643 0.07 0.30.3%0a其中 ：检定值 :标准值0a符合要求。九、检定或校准结果的测量不确定度评定一、概述1.1 测量依据 JJG1392014拉力、压力和万能试验机1.2 测量环境条件：温度：（10-35）范围内。1.3 测量标准：0.3 级测力仪，相对扩展不确定度为 0.15%包含因子 k=1.98 年稳定度0.3%。 1.4 被测对象：万能试验机额定负荷为 100-1000kN，相对最大准许误差为1.0%1.5 测量过程：在规定环境条件下，使用试验机对标准测力仪施加负荷至测量点，可得到与标准力值相对应的试验机负荷示值
8、，该过程连续进行三次。以三次平均值减去标准力值。即得该测量点试验机的示值误差。1.6 评定结果的使用：符合上述条件测量范围在 1000kN 以下的试验机。一般可直接使用本不确定度的评定结果。 二、数学模型： F = -F1+k(t-t0) F -被测试验机示值误差； -被测试验机标准示值； F 测力仪测得的实际值。 K标准测力仪的温度修正系数；t 0标准测力仪定度温度；t使用温度。三、输入量的标准不确定度的评定3.1 输入量 标准不确定度 的评定。输入量 的标准不确定度来源主要是F）（ FuF试验机的重复性。可以通过连续测量得到。采用 A 类评定方法。对一台 500 kN 的试验机选测量上限的
9、 20%为测量点，连续测量 10 次，得到测量列表如下：序号（I）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10示值 100. 100. 100. 100. 100. 100. 100. 100. 100. 100.（kN）0 2 4 5 4 2 2 5 3 4其算术平均值 kNFni31.01单次实验标准差 knsii16.0)(12任意选 3 台同类型测力机，每台分别在满量程的 20% 50% 80%负荷点进行测试。每点测量 10 点。共得到 9 组测量列表如下：检测点 20%量程 50%量程 80%量程单位（kN） 100 250 400S ：0.171 S ：0.182 S ：0.233S
10、：0.184 S ：0.175 S ：0.226实验标准差 Si（kN）S ：0.217 S ：0.208 S ：0.259合并样本标准差为 kNsmsjp20.1自由度为 8)(nvF实际情况，在重复条件下连续测量 3 次，以该 3 次测量值的算术平均值作为测量结果，可得到 kNspu12.0.3)(3.2 输入量 F 的标准不确定度 u（F）的评定。输入量 F 的不确定度主要来源于标准测力仪。可根据检定证书给出的不确定度。年稳定度来评定。即 B 类方法进行评定。3.2.1 标准测力仪检定证书给出的相对扩展不确定度为 U95=0.15%，包含因子k=1.98 年稳定度为0.30% ，估计均匀
11、分布 取包含因子 k= 。在测量点 100kN 处标3准不确定度为：NkNaFu 08.%)250(98.1%)205()1 kNkkNaFu 17.0%)250(3.%)205()(2 8)8.221 估计 为 0.10，则自由度为 vF=50。)(Fu3.3 输入量 t 的标准不确定度 u(t)的评定输入量 t 的不确定度主要为测量过程中的实验室温度波动，温度计的示值误差可忽略，实验室波动不大于 2/h，故 a=2。按均匀分布，取 k= ，得标准不确定度3为 atu16.32)(估计 为 0.10，则自由度为 vF=50。)(F3.4 输入量标准测力仪温度修正系数 K 的标准不确定度 u(
12、k)的评定温度修正系数 K 由于修约而导致的不确定度，a 为 0.00005/，按均匀分布，取k= 3au/1089.2)(5估计 为 0.10，则自由度为 vk=50)(F4. 合成标准不确定度的评定。4.1 灵敏系数数学模型 F = -F1+k(t-t0)灵敏示数 11c)(102tKFCtc3)(04tFkfC根据 JJG144-1992标准测力仪检定规程 ，检定温度为 15-25，又根据JJG1392014拉力、压力和万能试验机测力仪使用温度为 10-35。取 t0=15,t=35,则 C 1=1C2=-1.0054C3-0.027kN/C4=-2000kN/4.2 标准不确定度汇总表
13、：输入量的标准不确定度汇总表如下：标准不确定度分量U（ ）iX不确定度 标准不确定度 Ci（iiX） iU（ ）F被检器具的测量不重复性 0.12 kN 1 0.12 kN 81U(F) 221)()(uU(F1):证书给出的不确定度；U(F2):证书给出的年稳定度；0.19kN -1.0054 0. 19kN 50U（ t） 温度波动的不确定度1.16 -0.027 kN/0.031 kN 50U（ K） 温度修正系数由于修约而导致的不确定度2.8910-5-2000 kN*0.058kN 504.3 合成不确定度：输入量 、 F、 t 与 K 彼此独立不相关 ，所以合成标准不确定度可按下式
14、得到： )(23.058.031.9.12.0)( )()( )()()( 2241 22222 kNFuc KuctcFucC KuFtFc 4.4 合成标准不确定度的有效自由度 ef509708.531.90812. )()()()(444 434241 vKucvtvFucvuCFc5. 扩展不确定度的评定取置概率 P=95%，按有效自由度 =50，查 t 分布表得到 K =t95（50）efP=2.01扩展不确定度 U =t95（50）uc（ ）=2.010.23kN =0.46 kN95F在 20%量程处,相对扩展不确定度为 U =0.46 kNrel956. 试验机各测量点测量结果
15、的相对扩展不确定度分别为20%处： U =0.46% =9750rel95ef同理可计算出：50% 处 U =0.39% =5950；rlf80% 处 U =0.38% =5350rel95ef十、检定或校准结果的验证使用同等级的 600 kN 标准测力仪对该标准器在稳定性较好的试验机上同时测定200 kN 测力点得出其测量值如下：标称值kN300kN 测力仪平均值 Y1600kN 测力仪平均值 Y2对比差值(Y1-Y2)200.0 200.1 200.0 0.1依据 JJF1033-2008 计量标准考核规范，同等计量标准的比对验证，应满足公式： 2121UY则有： .0.201Y87.3.9.22U本次比对结果满足 ，符合验证要求。 2121十一、结论经过分析计算，根据国家规程要求，本标准装置可以开展对 1 级及以下的材料试验机检定工作。十二、附加说明
