碳化深度测定仪校准规范

JJF(浙)xxxx-201x碳化深度测定仪校准规范1范围本规范适用于测量范围（0～12）mm的指针式和数显式碳化深度测定仪的校准。2引用文件JGJ/T23-2011回弹法检测混凝土抗压强度技术规程使用本规范时，应注意使用上述引用文件的现行有效版本。3概述碳化深度测定仪是一种在混凝土非破损检验技术领域中测量混凝土碳化深度的仪器。使用时，利用酚酞作为指示剂，使混凝土表面已碳化与未碳化界限清晰后，将仪器底座测量垫片贴紧混凝土表面，测得已碳化与未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距离。碳化深度测定仪按显示方式不同分为指针式碳化深度测定仪和数显式碳化深度测定仪，具体结构示意图如图1、图2。图1指针式碳化深度测定仪1─止动按钮;2─触针;3─校对块;4─测量垫片;5─仪器壳;6─指针;7─标尺图2数显式碳化深度测定仪1─测量按键;2─触针;3─校对块;4─测量垫片;5─仪器壳;6─操作键;7─液晶屏4计量特性4.1指针与标尺相互位置4.1.1指针末端与标尺刻线方向一致，无目力可见的偏斜。4.1.2指针长度保证指针末端盖住标尺短刻线长度的30%～80%之间。4.2标尺刻线宽度4.2.1标尺刻线宽度在（0.2～0.3）mm之间，宽度差不大于0.03mm。4.3测量面的表面粗糙度测量面的表面粗糙度应符合表1的规定。表1表面粗糙度表面粗糙度Ra/μm测量垫片校对块3.21.64.4测量面的平面度测量垫片和校对块的平面度不应大于0.005mm。4.5测量力碳化深度测定仪的测力指触针与测量平面接触时所作用的力，其最大测量力应为（1～3）N之间。4.6零位误差触针压缩至零位时，指针应与零位标记相互重合，偏差不大于±1/5分度。4.7重复性碳化深度测定仪的示值重复性应不大于0.125mm。4.8示值误差碳化深度测定仪的最大允许误差：±0.25mm。4.9校对块碳化深度测定仪校对块的尺寸偏差和变动量不超过表2规定。表2碳化深度测定仪校对块的尺寸偏差和变动量校对块标准尺寸/mm尺寸偏差/mm变动量/mm8±0.0180.01012±0.0180.010注：以上指标不用于合格性判断，仅供参考。4.10漂移数显式碳化深度测定仪在1h内不大于一个分辨力，带自动关闭功能的数显式碳化深度测定仪可不校准此项目。5校准条件5.1环境条件5.1.1校准室内温度（20±10）℃，相对湿度≤85%。5.1.2空气中不含有腐蚀性气体，无较大的振动、冲击。5.2校准用设备碳化深度测定仪校准项目和校准设备见表3。6校准项目和校准方法首先检查外观,确定没有影响校准计量特性的因素后再进行校准。校准项目见表3。6.1指针与标尺相互位置 目力观察，使用时应无摩擦。6.2标尺刻线宽度 在工具显微镜上校准，至少抽3条刻线。每条刻线宽度及最大与最小的刻线宽度差均应符合要求。表3校准项目和校准设备序号校准项目主要校准设备1指针与标尺相互位置——2标尺刻线宽度工具显微镜，MPE：±（1+L/100）μm；或读数显微镜，MPEV：10μm3测量面的表面粗糙度表面粗糙度比较样块，MPE：（＋12～－17）%4测量面的平面度刀口形直尺，MPEV:1.0μm5测量力量具测力仪，MPE：±2.0％6零位误差平板（1级）7重复性量块（5等），平板（1级），8示值误差量块（5等），平板（1级），塞尺，MPE:±（0.005～0.008）mm9校对块尺寸偏差和变动量深度千分尺，MPE:±5μm；或数显测高仪，MPE:±（5μm+10-5L/3）10漂移——6.3测量面的表面粗糙度 用表面粗糙度比较样块分别对测量垫片和校准块工作面进行测量。6.4测量面的平面度 测量时，分别在测量垫片和校准块工作面的长边、短边和对角线位置上进行(见图3)。其平面度根据各方位的间隙情况确定。当所有校准方位上出现的间隙均在中间部位或两端部位时，取其中一方位间隙量最大的作为平面度。当其中有的方位中间部位有间隙，而有的方位两端部位有间隙，则平面度以中间和两端最大间隙量之和确定。6.5测量力 用量具测力仪在碳化深度测定仪工作行程的始、中、末3个位置进行测量，其最大值应符合要求。注：虚线为测量位置图3平面度校准位置6.6零位误差将触针在平板上压缩至零位，重复3次取最大偏差值作为校准结果。6.7重复性在测量范围内任一位置，将5等量块置于平板上，使碳化深度测量仪的测量垫片与量块贴紧，触针顶住平板，使用测量仪连续、重复测量量块9次，取9次读数中的最大值与最小值之差的三分之一作为校准结果。6.8示值误差 将一组5等量块依次放于平板上进行测量，取3次测量的平均值作为对应点的测量值，测量值与量块标称值之差为该点示值误差，取各点示值误差中绝对值最大的示值误差作为校准结果。其中，指针式碳化深度测定仪按1/2分度值进行读取。示值误差e可按式(1)计算：e=-(1)式中：碳化深度测定仪的测量值；量块的标称值。 其示值误差测量点的设置为：在0mm～1mm测量范围内，以每间隔0.5mm为一测量点；从1mm直至全量程，以每间隔1mm为一测量点。在满量程测量点时，用塞尺向触针和平板之间的间隙试塞，则塞尺刚刚塞入时的尺寸即为满量程测量点的示值误差。有特殊要求时，可以适当增加测量点。6.9校对块 碳化深度测量仪校对块的尺寸(图4中A面-B面之间的距离)及变动量采用深度千分尺或数显测高仪进行测量。也可以用同等准确度的其他仪器校准。校对块尺寸应在图4所示的5点上进行校准，各点尺寸偏差均不应超过表2中的规定。最大尺寸与最小尺寸之差不应超过表2中变动量的规定。图4校准校对块尺寸偏差及变动量的示意图6.10漂移 数显式碳化深度测定仪触针处于行程的任一位置时，观察其1h内的示值变化，其变化量即为漂移。7校准结果表达7.1校准证书 校准后的碳化深度测定仪，应填发校准证书。校准证书应包含示值误差校准结果及其测量不确定度等内容（详见附录B）。7.2校准结果的测量不确定度 碳化深度测定仪校准结果的不确定度按JJF1059.1-2012的要求评定，不确定度评定的实例见附录A。8复校时间间隔碳化深度测定仪的复校时间间隔，根据现场使用情况由用户自行确定，建议不超过1年。附录A碳化深度测定仪示值误差测量结果的不确定度评定A.1概述A.1.1校准依据：依据JJF（浙）××××-201×《碳化深度测定仪校准规范》。A.1.2环境条件：校准室内温度（20±10）℃，相对湿度≤85%。A.1.3测量对象：本文以指针式碳化深度测定仪为例，测量范围（0～8）mm。A.1.4计量标准:5等量块。A.1.5测量方法:在规定的环境条件下，用5等量块放置在平板上对碳化深度测定仪的示值误差进行校准。按所选的间隔进行校准，得到各校准点的示值误差。A.2测量模型e=-(A.1)式中：该点的示值误差，mm；碳化深度测定仪的测量值，mm；量块的标称值，mm。A.3方差和灵敏度系数依据得：其中：得：由于标准量块中心长度偏差相对仪器读数微乎其微，可忽略与标准量块有关的不确定度分量，得A.4计算标准不确定度A.4.1由测量仪读数时量化误差引入的不确定度分量；分辨力为0.125mm的碳化深度测定仪读数时的量化误差以等概率出现在半宽为(1/16)mm的区间内，故有：mmA.4.2由测量重复性引入的不确定度分量；用5等量块对混凝土碳化深度测量仪在4mm这点重复测量9次，测量结果为：4.000，4.000，4.000，4.125，4.000，4.000，4.125，4.000，4.000。按9次重复测量的极差法计算，C=2.97，由于取3次读数的平均值作为测量结果，则有：mm 仪器测量重复性小于仪器的量化误差（分辨力），与仪器读数有关的不确定度分量取量化误差（分辨力），得：=0.036mm则标准不确定度mmA.5标准不确定度一览表表A.1标准不确定度一览表标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度值（mm）（mm）与仪器读数有关的不确定度分量0.03610.036测量量化误差0.036测量重复性0.025mmA.6扩展不确定度取包含因子为k=2，则有：mmA.7测量不确定度报告 通过上述测量不确定度评定可知，扩展不确定度由标准不确定度获得，取k=2。标准不确定度：mm扩展不确定度：U=0.08mm（k=2）附录B校准证书或校准报告内容a）标题，如“校准证书”或“校准报告”；b）实验室名称和地址；c）进行校准的地点(如果不在实验室内进行校准)；d）证书或报告的唯一性标识(如编号)，每页及总页的标识；e）送校单位的名称和地址；f）被校对象的描述和明确标识；g）进行校准的日期，如果与校准结果的有效性的应用有