沥青混合料车辙试验机校准规范

云南省地方计量技术规范

JJF（滇）XXX-20XX

沥青混合料车辙试验机校准规范

CalibrationSpecificationforBituminousMixtureRut-depth

TestingInstrument

20XX-XX-xx发布20XX-XX-xx实施

云南省市场监督管理局发布

JJF（滇）XXX-20XX

沥青混合料车辙试验机校准规范

1范围

本规范适用于沥青混合料车辙试验机（以下简称车辙试验机）的校准，其他类似的

车辙试验机可以参照本规范进行校准。

2引用文件

本规范引用下列文件：

JJF1001-2011《通用计量术语及定义》

JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》

JJF1101《环境试验设备温度、湿度校准规范》

JTGE20《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》

JT/T670-2006《车辙试验机》

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，

其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。

3术语和计量单位

3.1术语

车辙试验rutdepthtest

沥青混合料的车辙试验是指试件在规定温度及荷载条件下，测定试验轮往返行走所

形成的车辙变形速率，其结果以每产生1mm变形所需的轮压次数表示。

3.2计量单位

使用的计量单位：mm，HA，mm/mm，μm，N，℃，次/分。

4概述

沥青混合料车辙试验机是用于沥青混合料试件在规定温度及载荷作用下，测定试验

轮往返行走所形成的车辙变形速率的试验装置，车辙试验机由变形测量装置、试验轮（加

载装置和运行装置）、温度控制装置等组成（见图1）。

5计量特性

5.1变形测量装置

变形测量装置量程（0～30）mm，示值误差±0.01mm。

5.2试验轮

5.2.1试验轮尺寸：外径（200±5）mm；宽度（50±1）mm；橡胶层厚度（15±1）mm。

5.2.2橡胶邵氏硬度：20℃时为（84±4）HA，60℃时为（78±2）HA。

1

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图1车辙试验机内部结构示意图

1-试件；2-试模；3-试验轮；4-试验轮支架；5-滑动板；6-升降装置；7-配重；8-立柱；9-位移传感器；

10-恒温室；11-曲柄连杆；12-保温层；13-运行导轨；14-变速器；15-测温传感器；16-试验台

5.3试验台

5.3.1工作平面的不平度：≤0.10mm/500mm。

5.3.2工作平面的表面粗糙度：≤Ra1.6μm。

5.4试模

试模尺寸：长（300±1.5）mm；宽（300±1.5）mm；高（50±0.5）mm。

5.5运行装置

5.5.1运行导轨：直线度＜0.25mm；两运行导轨的平行度＜0.35mm；导轨与试验台平面

的平行度＜0.25mm；表面粗糙度≤Ra0.8μm。

5.5.2试验轮往返碾压频率：（42±1）次/分。

5.5.3试验轮行程：（230±10）mm。

5.6加载装置施加载荷

试验温度（60±0.5）℃时，加载装置施加总载荷为（780±50）N，可根据需要调整接

触载荷大小。

5.7恒温室

恒温室内温度示值误差，设定恒温室工作温度60℃，所有检测点的温度示值误差不

超过±1℃。

注：校准工作不判断合格与否，上述计量特性的技术要求仅供参考。

2

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6校准条件

6.1环境条件

6.1.1环境温度：（20±10）℃，湿度：≤80%RH。

6.1.2校验现场周围应清洁，无影响校准工作的振动和腐蚀性气体存在。

6.2校准用仪器设备

游标卡尺：（0~300）mm，MPE：±0.04mm

高度卡尺：（0~500）mm，MPE：±0.05mm。

外径千分尺：（25~50）mm，MPE：±0.004mm。

钢卷尺：（0~1）m，MPE：±0.5mm。

钢直尺：（0~500）mm，MPE：±0.15mm。

邵氏硬度计（A型）：（10~90）HA，分度值0.1HA。

框式水平仪：250mm×250mm，分度值0.02mm/m。

表面粗糙度比较样块：平磨样块Ra1.6μm、外磨样块Ra0.8μm。

秒表：分度值0.01s。

标准测力仪：（0.2～2）kN，0.3级。

量块：（1～30）mm，准确度等级5等。

温度测量标准：（0～100）℃，MPE:±0.2℃。

7校准项目和校准方法

车辙试验机应有铭牌，其中包括名称、型号、规格、制造厂、出厂日期和出厂编号

等。

车辙试验机外观应平整、光洁、无缺损，表面电镀层不得有漏镀、划伤等缺陷；恒

温室密封性能良好；试验轮转动时应平稳和灵活；升降装置可上下灵活调整；运行装置

应运行平稳、无振动。确定没有影响校准因素后再进行校准。

7.1校准项目

校准项目见表1。

表1校准项目一览表

序号校准项目参考技术要求

（0～30）mm

1变形测量装置

MPE：±0.01mm

外径（200±5）mm

尺寸宽度（50±1）mm

2试验轮

橡胶层厚度（15±1）mm

橡胶硬度20℃（84±4）HA

3

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60℃（78±2）HA

工作平面的不平度≤0.10mm/500mm

3试验台

工作平面的表面粗糙度≤Ra1.6μm

（续表1）

长（300±1.5）mm

4试模宽（300±1.5）mm

高（50±0.5）mm

直线度＜0.25mm

两运行导轨的平行度＜0.35mm

运行导轨

导轨与试验台平面的平行度＜0.25mm

5运行装置

表面粗糙度≤Ra0.8μm

试验轮往返碾压频率（42±1）次/分

试验轮行程（230±10）mm

660℃时加载装置施加载荷（780±50）N

7恒温室温度示值误差（60±1）℃

7.2校准方法

7.2.1变形测量装置

在室温条件下，先将变形测量装置固定在表座类夹具上，并垂直于工作台上方，再

将三珠工作台安装固定在工作台上，调整夹具，使变形测量装置测头对准三珠工作台中

心，根据变形测量装置的量程，选择不少于5个均匀分布的校准点。先把尺寸1mm量块

放在三珠工作台上，调整测头与量块接触，并使其示值为零，然后按所选的测量点依次

置换量块，并记录显示读数，用公式（1）计算各校准点的示值误差，以重复测量3次的

算术平均值作为测量结果，即；

ei=ai-(Li-L0)（1）

式中：

ei——变形测量装置第i点的示值误差，单位mm；

ai——校准第i点时变形测量系统的读数，单位mm；

L0——对零位时所用量块的实际长度，单位mm；

Li——校准第i点时用于置换量块的实际长度，单位mm。

重复测量次，用公式（）计算次测量值的算术平均值作为第点的测量结果即：

323ixi

3

åeij

j=1

x=（2）

i3

式中：

4

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第次测量变形测量装置第点的示值误差，单位。

eij——jimm

7.2.2试验轮

7.2.2.1试验轮外径

用游标卡尺测量试验轮外径，应在通过试验轮轴心位置的垂直方向进行测量，每转

动90°测量1次，共测量4次，用公式（3）计算4次测量值的算术平均值作为测量结果f。

4

åfi

f=i=1（3）

4

式中：

fi——第i次测量试验轮外径的测量值，单位mm。

7.2.2.2试验轮宽度

用游标卡尺测量试验轮宽度，每转动90°测量1次，共测量4次，用公式（4）计算4

次测量值的算术平均值作为测量结果w。

4

åwi

w=i=1（4）

4

式中：

wi——第i次测量试验轮宽度的测量值，单位mm。

7.2.2.3试验轮橡胶层厚度

用游标卡尺测量橡胶层圆周外边至内边的距离，每转动90°测量1次，共测量4次，

用公式（5）计算4次测量值的算术平均值作为测量结果d。

4

ådi

d=i=1（5）

4

式中：

di——第i次测量试验轮橡胶层厚度的测量值，单位mm。

7.2.2.4试验轮橡胶邵氏硬度

在20℃和60℃时，分别恒温30min后，选择测量间距大于6mm的不同位置用邵氏

硬度计测量试验轮橡胶硬度，以5点测量的算术平均值作为测量结果。

7.2.3试验台

7.2.3.1试验台工作平面的不平度

清洁试验台平面，不得有油污，磕碰点磨平，在平面上划90°方向的水平线；用框式

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水平仪沿横向中心线和纵向中心线检测试验台平面的不平度。

7.2.3.2试验台工作平面的表面粗糙度

用表面粗糙度比较样块的平磨样块以比较法进行测量。

7.2.4试模

用游标卡尺分别测量试模长、宽、高，以2次测量的算术平均值作为测量结果。

7.2.5运行装置

7.2.5.1运行导轨

7.2.5.1.1运行导轨的直线度

用外径千分尺进行校准。在两运行导轨的全长范围内，每间隔100mm为一个校准点，

在每个校准点的外径处沿垂直于导轨的运动方向测量运行导轨外径的尺寸，取各校准点

读数值与其平均值之差的最大值的绝对值作为运行导轨的直线度。

7.2.5.1.2两运行导轨的平行度

在两运行导轨外径上确定间距均匀的左、中、右三个位置，并做好标记，将滑轮板

手动移至最左端，用游标卡尺测量两运行导轨右和中两个位置的直线距离。再将滑动板

手动移至最右端，用游标卡尺测量两运行导轨左和中两个位置的直线距离。最后将滑动

板手动移至中间位置，用游标卡尺测量两运行导轨左和右两个位置的直线距离，取各校

准点读数值与其平均值之差的最大值的绝对值作为两运行导轨的平行度。

7.2.5.1.3两运行导轨与试验台上平面的平行度

将滑板移至中间位置，将高度游标卡尺置于试验台上，以试验台的上平面为基准，

取间隔分布均匀的3个位置，分别用高度游标卡尺测量两运行导轨与试验台上平面的直

线距离，取各校准点读数值与其平均值之差的最大值的绝对值作为两运行导轨与试验台

上平面的平行度。

7.2.5.1.4运行导轨的表面粗糙度

用表面粗糙度比较样块外磨样块以比较法进行测量。

7.2.5.2试验轮往返碾压频率

启动试验机主机，试验轮空运行数个行程，待试验轮即将运行至最左端时，同时启

动秒表，记录5min之内试验轮往返的碾压次数，计算运行速率，以2次测量的算术平均

值作为测量结果。

7.2.5.3试验轮行程

关闭试验机主机，放下试验轮，将滑动板移至最左端，对准试验轮的中心线，在试

验台侧面做一标记；再将滑动板移至最右端，对准试验轮的中心线，在试验台侧面做另

一标记，用钢直尺测量两个标记之间的直线距离，即试验轮行走距离，以2次测量的算

术平均值作为测量结果。

7.2.6加载装置施加载荷

设定恒温室温度60℃，恒温30min后将标准测力仪放在实验台上，使标准测力仪的

测头对准加载装置的中心，放下加载装置，升降装置应完全卸至最低点，无明显阻力后

测量加载装置荷载，读取标准测力仪的示值，以重复测量3次的算术平均值作为测量结

果。

6

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7.2.7恒温室

7.2.7.1测量点布置

温度测量点选择在试验台对角线的四分之一和四分之三位置的上方40mm～60mm处，

共四个测量点，如图2所示。

图2测量点布置示意图

7.2.7.2温度校准

按照7.2.7.1规定布放温度传感器，设置恒温室工作温度为60℃，锁紧恒温室门，开

启控温，恒温室显示温度达到60℃稳定30min热平衡后开始记录各测量点温度，每1min

记录一次，10min内共记录10组数据。计算A、B、C、D四个测点的温度示值误差，取

其中绝对值最大的误差值作为测量结果。

温度示值误差：

（）

Dti=tS-ti+di（2）

式中：

Dti—第i点温度示值误差，℃；

第点标准器温度示值平均值，℃；

ti—i

di—第i点标准器温度示值修正值，℃；

tS—恒温室设定温度，℃。

8校准结果表达

校准后，出具校准证书。校准证书至少应包含以下信息：

1)标题：“校准证书”

2)实验室名称和地址；

3)进行校准的地点；

4)证书的唯一性标识（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，应显示被校对象的委托日期；

7

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8)校准所依据的技术规范的名称及代号；

9)本次校准所用计量标准器的溯源性及有效性信息；

10)校准环境的描述；

11)校准结果及测量结果的不确定度；

12)校准证书签发人的签名、签发日期；

13)校准结果仅对被校对象有效的声明。

9复校时间间隔

复校时间间隔建议不超过一年。由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使

用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定。

8

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附录A

校准原始记录格式（推荐）

委托单位：地址：样品编号：

型号规格：出厂编号：制造厂家：

校准地点：温度：℃相对湿度：%校准依据：

委托日期：校准日期：校准员：核验员：

标准器具型号规格出厂编号测量范围有效期

一、变形测量装置

实测值(mm)

校准点(mm)

123平均值

测量结果的不确定度：U=mm，k=2

9

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二、试验轮

实测值

校准项目U，k=2

1234平均值

外径(mm)

宽度(mm)

橡胶层厚度(mm)

温度点12345平均值

橡胶硬度(HA)20℃

60℃

三、试验台

校准项目实测值U，k=2

工作平面的不平度(mm/mm)

工作平面的表面粗糙度Ra(μm)

四、试模

实测值

校准项目U，k=2

12平均值

长(mm)

宽(mm)

高(mm)

五、运行装置

实测值

校准项目U，k=2

12平均值

试验轮往返碾压频率（次/分）

试验轮行程（mm）

直线度（mm）

两运行导轨的平行度（mm）

运行导轨

导轨与试验台平面的平行度（mm）

表面粗糙度Ra(μm)

六、加载装置施加载荷

实测值

校准项目U，k=2

123平均值

60℃加载装置施加载荷

10

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七、恒温室

校准项目实测值

恒温室温度设定温度：60℃

测点(℃)

ABCD

标准器修

正值

测量次数

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

平均值

示值误差

测量结果U(k=2)

调修记录：备注：

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附录B

校准证书内页格式（推荐）

一、变形测量装置

校准点(mm)实测值(mm)

测量结果的不确定度：U=mm，k=2

二、试验轮

校准项目实测值U，k=2

外径(mm)

宽度(mm)

橡胶层厚度(mm)

20℃

橡胶邵氏硬度(HA)

60℃

三、试验台

校准项目实测值U，k=2

工作平面的不平度(mm/mm)

工作平面的表面粗糙度Ra(μm)

四、试模

校准项目实测值U，k=2

长(mm)

宽(mm)

高(mm)

12

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五、运行装置

校准项目实测值U，k=2

试验轮往返碾压频率（次/分）

试验轮行程（mm）

直线度（mm）

运行导两运行导轨的平行度（mm）

轨导轨与试验台平面的平行度（mm）

表面粗糙度Ra(μm)

六、加载装置施加载荷

校准项目实测值U，k=2

60℃时加载装置施加载荷(N)

七、恒温室

校准项目实测值

设定值(℃)示值误差

温度示值

U=℃，k=2

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附录C

测量结果不确定度评定示例

本附录以沥青混合料车辙试验机变形测量装置示值误差、加载装置载荷示值、试验

温度示值误差和试验轮外径等指标测量不确定度的评定为例。

C.1变形测量装置示值误差测量结果的不确定度评定

C.1.1概述

根据本规范7.2.1描述的方法，选用5等量块对分辨力为0.001mm的变形测量装

置进行校准。

C.1.2数学模型

C.1.2.1数学模型

根据上述校准方法可知，位移测量系统各校准点的示值误差通过下式计算得到，

即：

ei=ai-(Li-L0)（C.1.1）

式中：

ei——变形测量装置第i点的示值误差，单位mm；

ai——校准第i点时变形测量系统的读数，单位mm；

L0——对零位时所用量块的实际长度，单位mm；

Li——校准第i点时用于置换量块的实际长度，单位mm。

因为L0和Li同为量块长度，则设L=Li-L0，同时考虑温度对其的影响有：

e=a-L-DtaL

iii（C.1.2）

式中：

Dt——为量块偏离20℃时的温度差，单位℃。

a——为量块的热膨胀系数取11.5×10-6℃-1。

C.1.2.2方差和灵敏系数

¶

由公式2f22得到

uc=()×u(xi)

¶xi

22222222

uc=u(e)=c1u1+c2u2+c3u3（C.1.3）

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¶e¶e¶e

式中：c1==1，c2==-1，c3==-aLi

¶yi¶L¶Dt

C.1.3测量不确定度评定

C.1.3.1与读数有关的误差u1

C.1.3.1.1分辨力引入的分量ua

数显仪表存在着量化误差带来的不确定度分量，被校仪器的分辨力为0.001mm，其

量化误差为0.5μm,假设其在（-0.5~0.5）μm区间内为均匀分布，则：

0.001

ua=»0.00029mm

23

C.1.3.1.2由测量重复性估算的分量ub

在重复性条件下，用1mm量块及10mm量块配对连续测量10组数据分别为8.999mm、

9.000mm、9.003mm、9.002mm、9.004mm、8.999mm、9.000mm、9.001mm、9.002mm、

8.998mm，求出实验标准差s=0.0019mm，则：

0.0019mm

ub==0.0011mm

3

由于分辨力引入的不确定分量和测量重复性的不确定度分量相互关联，这里取大值

作为u1的值，即

u1=ub=0.0011mm

C.1.3.2量块的中心长度引入的不确定度分量u2

根据JJG146《量块检定规程》规定，5等量块中心长度的测量不确定度不超过

(0.5+5×10-6L)μm，k=3，L=10mm则：

0.55

u==0.183μm=0.00018mm

23

C.1.3.3量块的温度差引入的不确定度分量u3

假设量块的温度差一般以等概率分布落在区间（-5℃~+5℃）范围内，则：

15

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10℃

u3==2.9

23

C.1.4合成不确定度

表C.1标准不确定度分量一览表

标准不确定度分量

¶f

=

不确定度来源各标准不确定分量值cici×u(xi)

u(xi)¶xi

读数误差

u10.0011mm10.0011mm

量块的中心长度

u20.00018mm-10.00018mm

u3量块温度差2.9℃-aLi0.00033mm

222222222

uc=c1u1+c2u2+c3u3=0.0011+0.00018+0.00033»0.0012mm

C.1.5扩展不确定度

当L=10mm时，取k=2则：

U=k´uc=2´0.0012=0.0024mm»0.003mm

C.2车辙试验机加载装置示值测量结果的不确定度评定示例。

C.2.1概述

根据本规范7.2.6描述的方法，选用测量范围为（0.2～2）kN的0.3级标准测力

仪对车辙试验机加载装置进行校准。

C.2.2数学模型

根据上述校准方法可知，加载装置示值通过下式计算得到，即

1n

F=åFi（C.2.1）

ni=1

式中：

Fi——标准测力仪第i次测量的示值，单位N；

F——标准测力仪n次测量的平均值，单位N；

n——测量次数；

C.2.3测量不确定度评定

C.2.3.1标准测力仪示值引入的标准不确定度u1

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在重复性条件下对加载装置载荷进行测量，三次测量数据为740.2N，740.5N，

740.6N，采用式(C.2.2)计算标准偏差：

F-F

s=maxmin（C.2.2）

C

式中：Fmax——三次测量中最大值，N；

Fmin——三次测量中最小值，N；

C——极差系数，取1.69；

s

则单次测量结果的标准偏差u1==0.14N。

3

C.2.3.2标准测力仪的准确度引入的标准不确定度u2

所用标准测力仪准确度等级为0.3级，估计为均匀分布，得：

F´0.3%

u2=

3

因为F=740.4N，则

740.4´0.3%

u2==1.28N

3

C.2.4合成标准不确定度评定

由于各影响量相互独立，互不相关，合成标准不确定度为：

22

u(F)=u1+u2=1.29N

C.2.5扩展不确定度评定

取k=2，则扩展不确定度：

U=k´u(F)=2´1.29=2.58»2.6N

C.3车辙试验机试验箱温度偏差校准结果不确定度评定及实例

C.3.1被校对象

沥青混合料车辙试验机，温度设定分辨力：0.1℃，校准点：温度60℃。

C.3.2测量标准

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温度巡回检测仪，温度指示分辨力：0.1℃，测量时带修正值使用，温度不确定度

Uref=0.06℃，k=2。

C.3.3测量模型

C.3.3.1温度示值误差：

（）

Dti=tS-ti+di（C.3.1）

式中：

第点温度示值误差，℃；

Dti—i

第点标准器温度示值平均值，℃；

ti—i

第点标准器温度示值修正值，℃；

di—i

恒温室设定温度，℃。

tS—

不确定度来源：被校对象测量重复性引入的标准不确定度分量，标准器分辨力引入

的标准不确定度分量，标准器修正值引入的标准不确定度分量，标准器的稳定性引入的

标准不确定度分量。

C.3.4标准不确定度分量

C.3.4.1测量重复性引入的标准不确定度分量

C.3.4.1.1温度测量重复性引入的标准不确定度u1

在车辙试验机60℃校准点时，在温度值最高点重复测量10次，测量数据为60.3℃、

60.2℃、60.3℃、60.4℃、60.5℃、60.3℃、60.4℃、60.3℃、60.4℃、60.5℃。标准偏差s

用下式计算：

n

2

å(x-xi)

s=i=1=0.09℃

n-1

则u1=s=0.09℃

C.3.4.2标准器分辨力引入的标准不确定度分量

C.3.4.2.1标准器温度分辨力引入的标准不确定度分量u2

标准器温度分辨力为0.1℃，不确定度区间半宽0.05℃，服从均匀分布，则分辨力引

入的标准不确定度分量：

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0.05℃

u2==0.03

3

C.3.4.3标准器修正值引入的不确定度分量

标准器温度修正值引入的标准不确定度分量

C.3.4.3.1u3

标准器温度修正值的不确定度U=0.06℃，k=2，则标准器温度修正值引入的标准不

确定度分量：

U0.06

u===0.03℃

3k2

C.3.4.4标准器稳定性引入的标准不确定度分量

标准器温度稳定性引入的标准不确定度分量

C.3.4.4.1u4