JJF 2328.2-2025 静力单轴试验机校准规范 第2部分：位移和速度部分

中华人民共和国国家计量技术规范JJF2328.2—2025静力单轴试验机校准规范第2部分:位移和速度部分CalibrationSpecificationforStaticUniaxialTestingMachines—Part2:DisplacementandSpeed2025-11-05发布2026-05-05实施国家市场监督管理总局发布JJF2328.2—2025静力单轴试验机校准规范第2部分:位移和速度部分CalibrationSpecificationforStaticUniaxialTestingMachines—Part2:DisplacementandSpeed归口单位:全国力值硬度重力计量技术委员会主要起草单位:福建省计量科学研究院深圳市计量质量检测研究院山东省计量科学研究院参加起草单位:上海质量监督检验技术研究院上海市计量测试技术研究院有限公司天津计量监督检测科学研究院岛津企业管理(中国)有限公司本规范委托全国力值硬度重力计量技术委员会负责解释JJF2328.2—2025本规范主要起草人:吴泓(福建省计量科学研究院)黄仕源(深圳市计量质量检测研究院)李万升(山东省计量科学研究院)参加起草人:沈琪(上海质量监督检验技术研究院)康张宜(上海市计量测试技术研究院有限公司)李时鑫(天津计量监督检测科学研究院)陈颖[岛津企业管理(中国)有限公司]JJF2328.2—2025Ⅰ引言 1范围 (1)2符号及其定义 (1)3概述 (1)4计量特性 (2)5校准条件 (2)6校准项目和校准方法 (3)7校准结果 (5)8复校时间间隔 (6)附录A位移测量不确定度评定示例 (7)附录B速度测量不确定度评定示例 (10)附录C校准记录格式 (13)附录D校准证书内页格式 (14)JJF2328.2—2025ⅡJJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、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》共同构成支撑本规范制订工作的基础性系列规范。本规范制定中修改采用ASTME2309/E2309M-16《材料试验机的位移测量系统验证》(StandardPracticesforVerificationofDisplacementMeasuringSystemsandDevicesUsedinMaterialTestingMachines)和ASTME2658-15《材料试验机的速度验证》(StandardPracticesforVerificationofSpeedforMaterialTestingMachines)。本规范为首次发布。JJF2328.2—20251静力单轴试验机校准规范第2部分:位移和速度部分1范围本规范适用于静力单轴试验机(以下简称试验机):位移和速度部分的校准。2符号及其定义符号及其定义见表1。表1符号、单位与定义符号单位定义rD试验机位移指示装置的分辨力aD%试验机位移指示装置的相对分辨力DL试验机位移测量装置测量范围的下限值ΔD试验机位移测量装置示值绝对误差δD%试验机位移测量装置示值相对误差Di第i个校准点试验机位移测量系统多次测量示值的算术平均值D'位移测量标准设备示值Di'1第i次测量时标准装置的位移起始值Di'2第i次测量时标准装置的位移终止值ti'1min第i次测量时标准装置的时间起始值ti'2min第i次测量时标准装置的时间终止值vmm/min试验机速度设定值vi'mm/min第i次测量的实测速度'vmm/min实测速度算术平均值n次测量次数Δvmm/min试验机速度测量装置示值绝对误差δv%试验机速度测量装置示值相对误差3概述试验机是由机械或液压系统施加力值,通常包括加力系统、测力系统、变形测量系统、位移测量系统、控制系统和计算机数据采集系统。主要用于金属、非金属材料的力学性能试验。JJF2328.2—202524计量特性4.1位移测量系统位移测量系统分级及计量特性见表2。表2位移测量系统分级及计量特性级别分辨力(取较大值)最大允许误差(取较大值)绝对rD相对aD%绝对ΔD相对δD%A0.0130.25±0.025±0.5B0.0380.5±0.075±1.0C0.0641.0±0.125±2.0D0.131.5±0.25±3.04.2移动速度测量系统移动速度测量系统分级及计量特性见表3。表3移动速度测量系统分级及计量特性级别最大允许相对误差δv%A±0.5B±1.0C±2.0D±5.0E±10F±20注:以上计量特性条文中所列出的指标不是用于合格性判别,仅供参考。5校准条件5.1环境条件5.1.1温度:(10~35)℃;5.1.2湿度:不大于85%RH;5.1.3校准应在无影响校准结果的污染、振动、噪声和电磁干扰等环境中进行。5.2测量标准及其他设备5.2.1百分表、千分表、高度尺、线位移传感器或其他符合要求的位移测量装置。应根据被校准试验机位移使用范围及其误差范围选择合适的位移测量标准设备,其不确定度应不大于试验机位移等级所对应的最大允许误差的1/3。JJF2328.2—202535.2.2秒表或其他符合要求的计时装置。5.2.3速度测量装置。在对试验机速度进行校准时,应根据被校准试验机移动速度范围及其误差范围选择合适的位移测量标准器和计时装置或速度测量装置,其不确定度应不大于试验机移动速度等级所对应的最大允许误差的1/3。6校准项目和校准方法6.1校准项目(见表4)表4校准项目一览表序号校准项目1位移测量装置分辨力2位移测量装置示值误差3速度测量装置示值误差6.2校准方法6.2.1位移测量装置分辨力6.2.1.1模拟式指示装置指示装置上的刻线应均匀一致,指针的宽度应近似等于刻线宽度。指示装置的分辨力rD为一个刻线所代表的位移乘以指针宽度与两相邻刻线中心距(刻度间隔)的比值,推荐比值为1∶2、1∶5或1∶10。需要测定到指示装置分度值的1/10时,刻度间隔应不小于2.5mm。6.2.1.2数字式指示装置在系统启动且未施加负载的情况下,目测并记录位移测量装置的分辨力。如果数字式指示装置的示值变动不大于一个增量,则认为其分辨力为一个增量。6.2.1.3读数变动如果读数变动大于一个增量,则应认为分辨力rD等于变动范围的一半加一个增量。6.2.2位移测量装置相对分辨力位移的指示装置的相对分辨力aD按公式(1)计算:注:试验机位移指示装置测量范围的下限根据使用说明书确定,如果使用说明书没有规定或规定不规范,则用分辨力的倍数确定:—A级:400×rD;—B级:200×rD;—C级:100×rD;—D级:67×rD。6.2.3位移测量装置示值误差在系统启动且未施加负载的情况下对本项目进行校准。JJF2328.2—20254在被校准试验机的合适位置安装好位移测量标准器,安装位置应尽量与试验机的施力轴线重合,移动至设定值,分别记录试验机位移示值及位移测量标准器示值。在位移使用范围内至少选择5个位移间隔进行测量,一般位移测量点应选择近似等于测量上限的100%、75%、50%、25%、10%、7.5%、5%、2.5%、1%直至测量下限,每个间隔测量次数不少于3次。根据记录的数据,计算试验机位移测量装置示值误差。位移测量装置示值绝对误差ΔD和相对误差δD分别按公式(2)和公式(3)计算:ΔD=Di-D'(2)6.2.4速度测量装置示值误差在系统启动且未施加负载的情况下对本项目进行校准。校准前应确认行程足够满足对相应速度进行校准所需的位移量。在被校准试验机的合适位置安装好位移测量标准器,安装位置应尽量与试验机的施力轴线重合。设置需校准的试验机移动速度,控制横梁或夹头移动,待进入匀速状态后启动计时装置,同时记录此时的位移测量标准器;运行足够时间后,停止计时装置并记录时间,同时记录此时的位移测量标准器示值。每个速度测量点测量次数不少于3次,实测速度vi'及实测速度平均值v'分别按公式(4)和公式(5)计算。(5)设定的移动速度所对应的测量时间至少应符合表5。表5设定的移动速度所对应的测量时间速度设定值mm/min时间min0.05400.1200.2100.55142452102JJF2328.2—20255表5设定的移动速度所对应的测量时间(续)速度设定值mm/min时间min201501100120015000.510000.2525000.1如所使用的标准装置具备直接测量移动速度并连续记录的功能,其匀速段测量时间至少应符合表5,可选取匀速段任意测得速度值计算实测速度算术平均值,选取点数不少于3点,实测速度平均值v按公式(5)计算。速度测量装置示值绝对误差Δv和相对误差Δvr分别按公式(6)和公式(7)计算:(6)(7)7校准结果校准后,出具校准证书。校准证书至少应包含以下信息:a)标题:“校准证书”;b)实验室名称和地址;c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);d)证书的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识;e)客户的名称和地址;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和应用有关时,应说明被校对象的接收日期;h)如果与校准结果的有效性或应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;i)校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;k)校准环境的描述;l)校准结果及其测量不确定度的说明;m)对校准规范的偏离的说明;n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;JJF2328.2—20256o)校准结果仅对被校对象有效的声明;p)未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。8复校时间间隔用户可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔,建议复校时间间隔为1年。JJF2328.2—20257附录A位移测量不确定度评定示例A.1概述以校准测量上限为1000mm的静力单轴试验机位移测量系统为例,用测量范围为(0~100)mm的数显大量程百分表作为测量标准,依据JJF××××—202×《静力单轴试验机校准规范第2部分:位移和速度》,采用直接比较法进行校准,评定、计算校准点为50mm时的测量不确定度。校准时的环境温度为20℃,相对湿度为85%。A.2测量模型和灵敏系数A.2.1测量模型:ΔD=ΔD=Di-D'ΔD—试验机位移测量装置示值绝对误差; Di—同一校准点试验机位移测量系统测量示值的算术平均值;D'—位移测量标准设备示值。A.2.2灵敏系数Di的灵敏系数:D'的灵敏系数:A.3标准不确定度来源A.3.1输入量Di导致的标准不确定度u(Di)由两个分量构成: —被校试验机位移测量系统重复性引入的标准不确定度u(Di1);—被校试验机位移测量系统显示分辨力引入的标准不确定度u。A.3.2输入量D'导致的标准不确定度u(D')主要由位移测量标准设备的传递误差引入。A.4标准不确定度的评定A.4.1u(Di)的评定 A.4.1.1u(Di1)的评定对被校试验机位移测量系统在重复性条件下,使用数显大量程百分表在50mm位移点进行10次测量,试验机位移测量系统示值分别为50.05mm、50.10mm、50.03mm、50.03mm、50.08mm、50.06mm、50.08mm、49.98mm、50.02mm、49.98mm。试验机位移测量系统示值的算术平均值:JJF2328.2—20258标准偏差为:实际测量中以3次测量数据的平均值作为测量结果,则:A.4.1.2u(Di2)的评定被校试验机位移测量系统显示分辨力为0.01mm,则区间半宽为0.005mm,该分布服从均匀分布,故:A.4.1.3u(Di)的计算u(Di1)与u(Di2)有重复部分,取二者较大值,则:A.4.2A.4.2u(D)的评定u(D')主要由位移测量标准设备的传递误差引入。测量范围为(0~100)mm的数显大量程百分表在50mm测量点上的允许误差为±0.03mm,则区间半宽为0.03mm,该分布服从均匀分布,故:A.5合成标准不确定度的评定A.5.1标准不确定度分量一览表标准不确定度分量一览表见表A.1。表A.1标准不确定度分量一览表标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度分量值/mm灵敏系数被校试验机位移测量系统0.0241测量重复性0.024— u(Di2) 显示分辨力0.003—u(D')标准器传递引入0.017-1A.5.2合成不确定度的计算输入量Di、D'引入的各标准不确定度互不相关,则合成不确定度为:JJF2328.2—20259A.6扩展不确定mmA.7取,定度U=k·uc(ΔD)=0.06mm。静力单轴试验机位移测量系统在50mm位移校准点上示值误差的扩展不确定度为:U=0.06mm,k=2。JJF2328.2—202510附录B速度测量不确定度评定示例B.1概述以校准静力单轴试验机速度测量系统为例,用测量范围为(0~100)mm的数显大量程百分表、分辨力为0.01s的电子秒表作为测量标准,依据JJF2328.2—2025《静力单轴试验机校准规范第2部分:位移和速度》进行校准,评定、计算校准点为20mm/min时的测量不确定度。校准时的环境温度为20℃,相对湿度为85%。B.2测量模型和灵敏系数B.2.1测量模型式中:Δv—试验机速度测量装置示值绝对误差;v—试验机速度测量装置示值;D'—位移测量标准设备示值;t—试验机达到测量位移经过的时间。B.2.2灵敏系数D'的灵敏系数:t的灵敏系数:B.3标准不确定度来源B.3.1输入量D'导致的标准不确定度u(D')由两个分量构成:—被校试验机位移测量系统重复性引入的标准不确定度u(D);—位移测量标准设备传递误差引入的标准不确定度u(D)。B.3.2输入量t导致的标准不确定度u(t)主要由时间测量标准设备的传递误差引入。B.4标准不确定度的评定B.4.1u(D')的评定B.4.1.1u(D)的评定对被校试验机在重复性条件下,使用数显大量程百分表在60mm位移点进行10次测量,测量值分别为60.05mm、60.10mm、60.03mm、60.03mm、60.08mm、60.06mm、60.08mm、59.98mm、60.02mm、59.98mm。试验机位移测量值的算术平均值:JJF2328.2—202511标准偏差为:实际测量中以3次测量数据的平均值作为测量结果,则:B.4.1.2u(D)的评定u(D)主要由位移测量标准设备的传递误差引入。测量范围为(0~100)mm的0.03mm,该分布服从均匀分布,故:B.4.1.3u(D')的计算u(D)与u(D)互不相关,则:B.4.2u(t)B.4.2u(t)的评定u(t)主要由时间测量标准设备的传递误差引入。电子秒表在3min测量点上的最大允许误差为±0.07s,即±0.0012min,则区间半宽为0.0012min,该分布服从均匀分布,故:B.5灵敏系数计算B.6合成标准不确定度的评定B.6.1标准不确定度分量一览表标准不确定度分量一览表见表B.1。表B.1标准不确定度分量一览表标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度分量值灵敏系数u(D')位移测量0.029mm-0.33min-1JJF2328.2—202512表B.1(续)标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度分量值灵敏系数u(D)位移测量重复性0.024mm—u(D2')位移测量标准设备传递误差0.017mm—u(t)时间测量标准器传递误差0.0007min6.671mm·min-2B.6.2合成不确定度的计算输入量Di、D'引入的各标准不确定度互不相关,则合成不确定度为:B.7扩展不确定mm/minB.8,确确定度U=k·uc(Δv)≈0.03mm/min。静力单轴试验机速度测量系统在20mm/min校准点上示值误差的扩展不确定度为:U=0.03mm/min,k=2。JJF2328.2—202513附录C校准记录格式送检单位名称:型号规格:编号:制造厂:校准地点:校准日期:温度:相对湿度:标准器名称:型号:编号: