摆锤式冲击试验机计量标准技术报告(共21页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上计 量 标 准 技 术 报 告 计量标准名称摆锤式冲击试验机检定装置 建立计量标准单位 德州市计量检定测试所 计量标准负责人 王玉良 筹建起止日期 2013年 7月 1 日 说 明1 申请建立计量标准应填写计量标准技术报告。计量标准考核合格后有申请单位存档。2 计量标准技术报告由计量标准负责人填写。3 计量标准技术报告由计算机打印或墨水笔填写，要求字迹工整清晰。目 录一、建立计量标准的目的（ 3 ）二、计量标准的工作原理及其组成（ 3 ）三、计量标准器及主要配套设备（ 4 ）四、计量标准的主要技术指标（ 5 ）五、环境条件（ 5 ）六、计量标准的量值溯源和传递框图（

2、6 ）七、计量标准的重复性试验（ 7 ）八、计量标准的稳定性考核（ 8 ）九、检定或校准结果的测量不确定度评定（ 9 ）十、检定或校准结果的验证（ 16 ）十一、结 论 （17 ）十二、附加说明 （ 17 ） 一、建立计量标准的目的根据我市经济发展需要，为适应企事业单位量值传递及检定工作要求，加强计量器具管理，拟建立该项计量标准。二、计量标准的工作原理及其组成当对打击中心距离进行检定时，摆锤在摆动时，通过放置在其附近的技术开关感应摆锤的摆动次数，同时仪表启动计时器计时，当摆锤摆到规定次数时，仪表根据规程的要求自动计算出摆长。当对摆锤力矩进行检定时，放在支撑架上的力传感器将感应到的力值信号通过放

3、大、A/D转换后，送入中央CPU进行处理后显示，可按计算公式算出力矩。当对初始势能进行检定时，放置在摆锤轴心上的角度传感器，将测量的摆锤的预仰角通过放大、A/D转换后，送入中央CPU进行处理后显示，可按计算公式算出初始势能。CJ-II型冲击试验机检定仪是由高精度测量显示仪表、角度传感器、力传感器、技术传感器、伸缩支架等组成。三、选计量标准器及主要配置设备计量标准器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或校准机构检定周期或复校间隔冲击试验机检定仪（力值）DD-1-500N(50500)N0.1级西安市帅奇电器有限公司750西北国家计量测试中心一年冲击试验机检定仪/

4、倾角传感器CJ-II/SCA110T-900°60°MPE: ±5西安市帅奇电器有限公司/陕西测绘仪器计量监督检定中心一年标准冲击样品BCYL、M、H、UH40J U1.2J；40J U3.0%KR钢铁研究总院国家钢铁材料测试中心一年主要配套设备游标卡尺 1000mm（01000） mmMPE：±0.02mm上海量具刃具厂10034J4 德州市计量检定测试所一年框式水平仪200mm200mmMPE：±0.02mm/m山东潍坊量具厂2079德州市计量检定测试所一年塞尺（0.021.00）mm（0.021.00）mmI级中国上海德州市计量检定测试所

5、一年半径样板R（714.5）mmR（714.5）mm6mmR10mm MPE: ±0.029mm10mmR18mm MPE: ±0.035mm沧州市长城量具有限责任公司山东省计量科学研究院一年半径样板R（16.5）mmR（16.5）mm1mmR3mm MPE: ±0.020mm3mmR6mm MPE: ±0.024mm上海西成机械有限公司山东省计量科学研究院一年直角尺300mm(0300)mmU=0.06mm(k=2)天津市宏海五金工具厂德州市计量检定测试所一年游标万能角度尺0°320°0°320°MPE：

6、7;2上海量具刃具厂4-山东省计量科学研究院一年秒表J9-1（01）hMPE：±0.5s/d上海手表五厂30341山东省计量科学研究院一年百分表（010）mm（010）mmMPE：±20m成都量具刃具厂德州市计量检定测试所一年四、计量标准的主要技术指标直接检定：冲击试验机检定仪（力值）: 0.1级冲击试验机检定仪 (角度): MPE: ±5间接检定：40J U1.2J；40J U3.0% 五、环境条件项目要求实际情况结论温度23±522.0合格 六、计量标准的量值溯源和传递框图上级计量标准力标准机0.03级西北国家计量测试中心精密水准仪经纬仪综合检验仪&

7、#177;0.5光学经纬仪 2陕西测绘仪器计量监督检定中心定度/比对直接测量法计量标准装置计量标准名称：摆锤式冲击试验机检定装置测量范围：（0600）J直接检定：力值:0.1级；角度:MPE:±5间接检定：标准冲击样品40J U1.2J40J U3.0%被测计量器具计量器具名称：摆锤式冲击试验机测量范围：（0600）J直接检定：摆锤的初始势能 MPE:±1.0%间接检定：示值误差40J MPE:±2.4J40J MPE:±6% 七、计量标准的测量重复性试验对一台摆锤式冲击试验机，使用冲击试验机检定仪进行检测，在重复条件下对摆锤重力进行测量，测得结果如下：

8、测量次数测量结果（N）1215.102214.963214.634214.985214.906214.927215.158214.789214.8910214.90214.920.15重复性小于测量不确定度评定中采用的重复性，此计量标准的重复性符合要求。八、计量标准的稳定性考核直接检定选一稳定的JB-300J摆锤式冲击试验机，对其摆锤在水平位置上的测定力F每隔一月，连续测量，数据如下：次数力值N时间12345678910平均值2013.2.20215.45215.12215.01215.35215.24215.14215.12215.50215.45215.22215.262013.3.252

9、15.10214.78215.45215.69215.87215.96215.78214.76214.89214.56215.282013.4.28214.78215.78214.60214.69214.98214.75215.12215.36215.78215.45215.132013.5.29215.12214.89215.44215.63215.98215.45214.78214.45214.56214.98215.13这四组测量结果中的最大值与最小值之差为|215.26-215.13|=0.13(N)，相对表示为0.06%，在该段时间内的稳定性小于该计量标准误差±0.1%。证

10、明摆锤式冲击试验机检定装置直接检定中计量标准所出据的量值稳定可靠。九、检定或校准结果的测量不确定度评定（间接检定）一、概述1.检定依据JJG145-2007摆锤式冲击试验机检定规程。2.检定环境根据JJG145-2007的规定，通常检定的温度范围应为（23±5），检定时温度应稳定，温度变化不应超过2.在检定时，温度控制在（20±2）（与标准冲击试样的校准温度20相吻合），且温度变化不超过2.3.标准样式非V形缺口的标准冲击试样分4组，每组5块。4.被检对象JB-30A冲击试验机。最大冲击能量为300J。5.检定方法按照JJG145-2007的要求进行，同一能量级分别使用5块

11、标准冲击试样，将标准冲击试样放在冲击试验机支座上，将摆锤扬起进行冲击，测量其实际冲击能量。二、数学模型依据上面的测量方法，得到如下数学模型：式中：冲击试验机的示值误差；该组标准试样的标准能量值；试样冲断时5次实际吸收能量的平均值。式中：试样冲断时单次的实际吸收能量。三、方差及传播系数1.方差根据，可得2.传播系数九、检定或校准结果的测量不确定度评定（间接检定）则四、标准不确定度分量的计算1.标准冲击试样重复测量引入的标准不确定度分量同一个能量级用5块标准试样进行冲击试验，所得测量值即试样冲断时的实际吸收能量值，如表1所示。表1 冲击试验所得测量值试样组标准试样的标准能量值KR(J)测量值KVi

12、(J)1块2块3块4块5块A127125.8125.0121.0125.0124.0B28.630.930.430.230.630.9C240242.4243.9243.0245.5249.0D81.983.083.283.083.783.5同理：，得单次测量结果的实验标准差为同理：sB=0.31J, sC=2.65J,sD=0.31J标准不确定度为u 同理：2.标准试样引入的标准不确定度分量根据标准冲击试样的校准证书可知，各能量级标准试样的扩展不确定度（k=2）分别为都用绝对误差表示，则扩展不确定度分别为九、检定或校准结果的测量不确定度评定（间接检定）UD=81.9×1.5%=1.

13、23J其标准不确定度分别为=2.03/2=1.02J=0.3J=2.04J=0.62J本次检定过程的环境温度完全符合检定规程及标准冲击试样的要求，故不考虑温度效应所引起的不确定度分量。另外，冲击试验机读数及回零导致的影响已包含在测量重复性之中，在此也不作考虑。五、标准不确定度一览表（见表2）u(xi)不确定度来源ui(J)ciciui(J)测量重复性0.8510.850.1410.141.1911.190.1410.14标准试样1.02-11.020.3-10.31.04-11.040.62-10.62六、合成标准不确定度由于各分量间不相关，故合成标准不确定度按下式计算：=1.33J同理：七、

14、扩展不确定度取包含因子k=2，其扩展不确定度按下式计算：UA=u（KA）·k=2.7J同理： UB=0.7J， UC=4.8J, UD=1.3J九、检定或校准结果的测量不确定度评定（间接检定）八、不确定度报告当标准冲击能量为28.6J时，试样冲断时的实际吸收能量30.6J，其扩展不确定度 UB=0.7J（k=2）。当标准冲击能量为81.9J时，试样冲断时的实际吸收能量83.3J，其扩展不确定度 UD=1.3J（k=2）。当标准冲击能量为127J时，试样冲断时的实际吸收能量124.2J，其扩展不确定度 UR=2.7J（k=2）。当标准冲击能量为240J时，试样冲断时的实际吸收能量244

15、.8J，其扩展不确定度 UC=4.8J（k=2）。九、检定或校准结果的测量不确定度评定（直接检定）1、 概述1.1 检定方法依据 JJG145-2007摆锤式冲击试验机检定规程。1.2 检定条件23±5，检定时的温度应稳定，温度变化不应超过 2。1.3、对象及模型的建立直接检定法又称部件检定法，主要测量摆锤的重量，摆锤的长度，摆锤的倾角，然后推算摆锤的初始能量，数据模型如下： 摆锤能量，标称值为300J摆锤重量，标称值为214.36N摆锤长度，标称值为750mm摆锤仰角，标称值为150°全微分公式如下：其中=0.268 各参数灵敏度系数如下表：参数灵敏度系数110.268其

16、中，不确定度采用相对不确定度表示。2、标准不确定分量的来源及评定2.1 A类不确定度使用0.1级标准测力仪对摆锤进行称重测量，等精度测量10次，其结果分别为：214.11、214.36、214.92、214.55、214.42、214.32、214.52、214.56、214.78、214.87（单位：N）.单次测量的实验标准差九、检定或校准结果的测量不确定度评定（直接检定） N实际测量中，在重复性条件下连续测量3次，取3次测量的算术平均值作为测量结果。    由此，输入量F的标准不确定度u1为=0.2N其引入的不确定度分量u1= =0.1%。2.2 B类不确定度使用0.1

17、级标准测力仪对摆锤称重，其最大允许误差为±0.1%，视为正态分布，置信因子取3，其引入的相对不确定度：u2=0.1%/3=0.03%。使用分度值0.02mm的游标卡尺对摆锤长度（750mm）进行测量，由于操作者在将卡尺的卡口与摆锤两端对齐时会产生一定的偏差，经多次试验约为±0.5mm，视为均匀分布，其引入的相对不确定度：u3=0.5/（750×）=0.04%。由分辨力引入的不确定度由于数值较小可以忽略。使用倾角传感器对摆锤仰角（150°）进行测量。倾角传感器最大允许误差为±5，视为均匀分布，其引入的不确定度：u4=5/=2.89,换算成弧度为0.0008。3、不确定度分量的汇总不确定度汇总表如下：表示符号类别数值灵敏度系数u1A0.1%1u2B0.03%u3B0.04%1u4B0.00080.268九、检定或校准结果的测量不确定度评定（直接检定）4、合成标准不确定度的评定合成不确定度= = =0.11%5、扩展不确定度的评定视为正态分布，选置信因子k=2扩展不确定度Urel=k×uc=0.22%6、测量不确定度报告与表示 Urel=0.22%，k=2十、检定或校准结果的验证验证方法：采用多台套比较法 选用本所冲击试验机检定装置（y1）和泰安市市计量所冲击试验机检定装置（y2）、淄博市计量所冲击试验机检定装