同轴度测试仪校准规范-编写说明

陕西省地方计量技术规范

JJF（陕）XXX－XXXX《同轴度测试仪校准规范》

编写说明

规范起草组

2022年9月

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JJF(陕)XXX-XXXX《同轴度测试仪校准规范》

编写说明

一、任务来源：

2022年5月，陕西省市场监督管理局下达“关于印发陕西省计量技术规范制修订项目计

划的通知”（陕市监函【2022】184号）文件，批准陕西省地方计量技术规范《同轴度测试

仪校准规范》立项。该校准规范由陕西省计量科学研究院负责起草。该校准规范由陕西省计

量科学研究院负责起草。

二、规范制定的必要性

同轴度测试仪应用于拉力、压力和万能试验机以及电子式万能试验机检定过程，它针对

最大试验力大于30kN的拉力、压力和万能试验机，以及最大试验力大于5kN的电子式万能试

验机。在“拉伸试验夹持装置的同轴度”一项的首次检定，及0.5级试验机的后续检定中，

同轴度测试仪是必备的计量标准器具。

受试验机上下试样夹持装置的设计、加工、装配及使用等多方面的因素影响，使其不可

避免的存在同轴度误差。由于同轴度误差的影响，试验机在检测材料力学性能过程中，材料

的实际受力方向与理论受力方向不一致，从而影响试验结果的准确性。同轴度测试仪是由各

类材料试验机与万能试验机的检定需求而衍生出来的标准器，已经广泛应用于试验机的首次

检定、后续检定中，并已被越来越多的实验室采购用于试验机的使用中检验。所以说试验机

的同轴度检测是非常必要的。

三、调研情况

目前，国内外暂无同轴度测试仪的检定规程或校准规范。

同轴度测试仪是根据JJG139-2014《拉力、压力和万能试验机检定规程》、JJG475-2008

《电子万能试验机检定规程》及GB/T16491-2008《电子万能试验机》中的相关要求研制，目

前尚无此仪器的专门行业标准。

四、规范起草过程

1.现状：

2

随着装备制造业与材料科学的蓬勃发展，万能试验机成为装备制造产业链中不可缺少的

基础性试验仪器，越来越多的企业与实验室提高对万能试验机的需求，而同轴度测试仪的测

量结果是否准确，则关系到万能试验机检定结果的准确性。

目前，国内外暂无同轴度测试仪的检定规程或校准规范。同轴度测试仪是根据

JJG139-2014《拉力、压力和万能试验机检定规程》、JJG475-2008《电子万能试验机检定规

程》及GB/T16491-2008《电子万能试验机》中的相关要求研制，目前尚无此仪器的专门行

业标准。

2.需求：

同轴度测试仪由各类材料试验机与万能试验机的检定需求而衍生至今，已经广泛应用于

试验机的首次检定、后续检定中，并已被越来越多的实验室采购用于试验机的使用中检验。

陕西省是装备制造与材料科学研究大省，省内各类军工制造企业、管材研制单位、材料试验

及科研单位均具有较多试验机设备，由此衍生出对同轴度测试仪的大量校准需求。

但是，目前没有针对同轴度测试仪的专用校准方法，各校准机构只能依据试验机检定规

程及引伸计检定规程开展校准。

3.制定规范：

由于同轴度测试仪主要由两个相同的电子引伸计组成，而针对引伸计已经有相应的

JJG762-2007《引伸计检定规程》与JB/T6146-2020《引伸计技术条件》对其技术特性与计

量特性进行规范，但无法完全控制同轴度测试仪使用中的计量情况。因此，亟需制定《同轴

度测试仪校准规范》以保证其各项计量特性能够溯源到国家基准或社会公用最高标准。

4.技术关键

1）同轴度测试仪示值误差

同轴度测试仪的同轴度测量结果由两侧引伸计测得的变形值计算而来，如下：

∆�𝑚�−∆�

�=×100%

式中：∆�

——同轴度，%

e——同一测量点，同一次测量中，两侧引伸计位移示值的算术平均值，mm；

∆L——同一测量点，同一次测量中，两侧引伸计位移示值较大一侧的值，mm；

∆同L轴ma度x测试仪的示值误差按下式计算：

��

式中：�=�−�

3

——同轴度测试仪的示值误差，%

e—q—同轴度测试仪的同轴度示值，%

e——校准所使用的引伸计标定器的上下芯轴同轴度的，%

该项计量指标是同轴度测试仪最主要的输出数据，因此是同轴度测试仪校准的技术关键

es

之一。

2）同轴度试样的关键尺寸

在利用同轴度测试仪对试验机进行其拉伸试验夹持装置的同轴度项目的检定时，需要将

同轴度检验试样夹持于试验机的夹持装置上，再将同轴度测试仪的双引伸计刀口沿相对方向

安装在试样两侧，随后控制试验机进行加力后测量。在规程JJG139-2014《拉力、压力和万

能试验机检定规程》中对试样的关键尺寸包括直径、核心长度与试验长度进行了规定，因而

试样尺寸同样影响对试验机的检定结果，因此也是同轴度测试仪校准的技术关键之一。

5.可行性分析

下文从同轴度测试仪校准规范制定项目的技术指标要求、校准方法与标准器选择、不确

定度评定、校准环境条件等方面进行该项标准制定的可行性分析。

1）技术指标要求

JJG139-2014《拉力、压力和万能试验机检定规程》规定了同轴度测试仪的最大允许误差

以及同轴度试样的关键尺寸要求，结合现有几何量量仪检测能力、JJG762-2007《引伸计检定

规程》对引伸计的计量要求，以及同轴度测试仪的使用方法，确定同轴度测试仪计量涉及的

校准项目及相应的计量特性。

2）校准方法与标准器选择

依据JJG139-2014《拉力、压力和万能试验机检定规程》与JJG762-2007《引伸计检定规

程》，结合理论分析与试验验证选择与制定各计量项目的校准方法与标准器选择情况。

3）不确定度评定

通过理论分析和试验结合本单位在不确定度评定方面的专业积累与经验，进行同轴度测

试仪的测量不确定度评定。

4）校准环境条件

依据JJG139-2014《拉力、压力和万能试验机检定规程》与JJG762-2007《引伸计检定规

程》确定同轴度测试仪的校准环境条件。

通过上述措施，可有效保障《同轴度测试仪校准规范》的准确性与专业性。

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五、规范制订的主要技术依据

按照JJF1071-2000《国家计量校准规范编写规则》、进行同轴度测试仪校准规范的首次

制订。规范内容参照JJF1001—2011《通用计量术语及定义》、JJG762-2007《引伸计》、

JJG139-2014《拉力、压力和万能试验机》等国家规程和规范。

六、规范的术语和计量单位

同轴度（mm）

同轴度的示值误差（％）

七、规范的计量特性

1.双侧引伸计的示值误差；

2.双侧引伸计的标距误差；

3.同轴度测试仪的示值误差；

4.同轴度试样的几何尺寸。

八、规范制定的原则

1.符合国家计量法律、法规的规定；

2.适用范围明确，按照需求力求完整；

3.各项参数科学合理，并考虑操作的可行性及实施的经济性。

九、规范的适用范围

本规范适用于试验机同轴度检定专用的同轴度测试仪或同轴度测量仪的校准。

十、规范的技术内容

1.双侧引伸计的示值误差

将同轴度测试仪的双引伸计结构安装于引伸计标定器上，令双侧引伸计的刀口分别夹在

引伸计标定器上下芯轴的两侧，呈相对布置，并避免由于失去平衡或引伸计任何一部分的变

形所产生的误差。

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校准前，用引伸计标定器对同轴度测试仪至少预加载校准范围内的两次位移，并检查同

轴度测试仪回零正常后，再给同轴度测试仪施加一个很小的负位移后返回零位，此时将同轴

度测试仪重新置零。

双侧引伸计的示值误差校准应进行三组测量，每组测量一般不少于10个测量点（不包括

零点），根据选定的校准范围用引伸计标定器对同轴度测试仪逐点施加给定位移，达到校准

范围的最大位移后，再返回零位。每进行完一组测量后，应将同轴度测试仪取下，再重新安

装至引伸计标定器上，然后用与第一组相同的方法连续进行下一组测量。

校准点应根据实际使用情况分配，采取相对均匀的分布，校准时应对同轴度测试仪双侧

的两个引伸计都进行校准。

对于同轴度测试仪，其任意一侧的引伸计的示值相对误差按公式（1）计算：

��−��

��=×100%

式中：��

——同轴度测试仪一侧引伸计的示值相对误差，%

��——同轴度测试仪一侧引伸计的位移示值，mm；

��——引伸计标定器给出的位移值，mm；

�2�.双侧引伸计的标距误差

在完成安装的准备工作后，对同轴度测试仪双侧的引伸计分别测定其标距，即引伸计上

下刀口之间的距离。

每个引伸计标距测量3次，其标距相对误差按公式（2）计算：

'

�−�

式中：���=×100%

�

——同轴度测试仪一侧引伸计的标距相对误差，%

��—�—同轴度测试仪一侧引伸计的标距名义值，mm；

'

�——同轴度测试仪一侧引伸计的标距标准值，mm；

�3.同轴度测试仪的示值误差

同轴度测试仪的同轴度测量结果由两侧引伸计测得的变形值计算而来，计算公式（3）如

下：

∆�𝑚�−∆�

式中：�=×100%

∆�

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——同轴度，%

�——同一测量点，同一次测量中，两侧引伸计位移示值的算术平均值，mm；

∆�——同一测量点，同一次测量中，两侧引伸计位移示值较大一侧的值，mm；

∆同�轴𝑚度�测试仪的同轴度计算结果应不超过±2%。

4.同轴度试样的几何尺寸

4.1用游标类量具、测长机或测长仪测量

同轴度试样的直径可利用