JJF 2328.1-2025 静力单轴试验机校准规范　第1部分：力值部分标准立项发展报告

静力单轴试验机校准规范第1部分：力值部分标准立项发展报告EnglishTitleStandardizationDevelopmentReport:CalibrationSpecificationforStaticUniaxialTestingMachines–Part1:Force摘要本报告旨在全面阐述《静力单轴试验机校准规范第1部分：力值部分》（标准编号：JJF2328.1-2025）的立项背景、编制过程、技术内容及未来发展。随着新材料、新工艺的广泛应用，静力单轴试验机作为材料力学性能测试的核心设备，其力值测量的准确性与溯源性对保障产品质量、科学研究及工程质量安全至关重要。本规范在继承原有校准规范及国家计量检定规程基础上，充分吸纳了近年来计量技术的最新成果，明确了力值计量特性（如示值相对误差、示值重复性、回零误差、同轴度等）的校准方法与技术要求。报告深入分析了该规范制定的必要性，指出其填补了现行标准在数字指示和动态力值校准方面的部分空白，特别强调了校准条件、校准项目和校准方法等核心章节的修订要点。通过详细解读主要参与单位——中国计量科学研究院的贡献，展示了我国在力值计量领域的深厚技术底蕴。本报告的结论认为，JJF2328.1-2025的实施将显著提升我国静力单轴试验机力值计量的统一性和可靠性，为工业制造、检验检测和科研创新提供坚实的技术支撑，并建议未来继续深化对复杂工况下校准技术的研究。关键词：静力单轴试验机；力值校准；计量技术规范；量值溯源；测量不确定度Keywords：StaticUniaxialTestingMachine;ForceCalibration;MetrologicalTechnicalSpecification;TraceabilityofMeasurementValues;MeasurementUncertainty正文1.引言静力单轴试验机是广泛应用于金属、非金属、复合材料及构件进行拉伸、压缩、弯曲、剪切等力学性能试验的关键设备。其力值测量的准确性直接关系到材料强度、屈服点、延伸率等关键指标的判定，对航空航天、汽车制造、建筑工程、石油化工及科研教育等领域具有决定性影响。可靠的力值校准是确保试验结果互认、产品合格判定及结构安全评估的基础。我国现行的静力单轴试验机检定规程（如JJG139-2014）和校准规范在保障量值统一方面发挥了重要作用。然而，随着现代工业对试验效率与数据精度要求的提升，数字指示式试验机逐渐普及，传统的模拟式记录方式已无法完全满足需求。此外，在动态加载、高速拉伸等复杂工况下的力值漂移与响应问题也亟待规范。在此背景下，由国家市场监督管理总局提出，全国力值硬度重力计量技术委员会归口，中国计量科学研究院主起草的《静力单轴试验机校准规范第1部分：力值部分》（JJF2328.1-2025）应运而生。本规范旨在为各级计量技术机构和用户提供科学、统一、可操作的校准依据，适应技术发展新趋势。2.标准立项背景与必要性2.1产业发展与质量提升的需求中国作为全球制造业大国，对材料力学性能测试的需求巨大。航空航天、轨道交通等行业对试验机的力值精度要求达到0.5级甚至更高。现行规程主要参考上世纪的技术模式，已无法有效区分和应对全数字闭环控制系统的性能特点。例如，传统检定方法中对于数字显示的分辨力、采集速率等指标缺乏明确要求，导致高精度试验机的能力无法得到充分验证和发挥。2.2填补技术空白与统一校准方法原JJG139-2014在力值准确度等级的划分上较为笼统，特别是在多量程试验机的校准、力值同轴度的量化评估、以及长时间稳定性的考核方面，存在标准操作流程不清晰的问题。JJF2328.1-2025的发布，首次对“力值同轴度”给出了具体的校准装置和计算方法，并细化了不同等级试验机的具体计量要求，有助于消除因校准方法不一致带来的争议。2.3适应新型计量技术与设备演进传感器技术、信号处理技术及模数转换技术的进步，使得试验机的信号输出更加精密。校准规范需要与时俱进。例如，针对具有自动清零、自动修正功能的试验机，规范明确了其在零位稳定性方面的专项检查要求。同时，对数字指示装置的分辨力引入“力值指示分辨力”和“力值指示漂移”两项指标，以精细刻画现代试验机的计量性能。3.标准主要技术内容与修订要点JJF2328.1-2025《静力单轴试验机校准规范第1部分：力值部分》涵盖了从术语定义到校准结果表达的完整技术体系，共分为8章和3个附录。主要内容包括范围、引用文件、术语和计量单位、概述、计量特性、校准条件、校准项目和校准方法、校准结果表达等。3.1校准方法与校准条件新规范对校准条件提出了更严格的要求。在环境条件方面，规定温度范围15℃~35℃，温度变化率不超过1℃/h，湿度不大于80%RH，以避免环境波动对高精度力传感器的影响。在校准设备方面，明确要求标准测力仪的不确定度应优于被校试验机最大允许误差的1/3。新规范特别强调了安装同轴度的重要性，要求校准时应使用专用夹持装置，确保力轴与主机的对中。3.2校准项目与计量特性新规范的核心校准项目包括：-示值相对误差：在试验机各量程的20%、40%、60%、80%、100%五点进行校准，要求不同点误差均应在规定等级范围内。-示值重复性：在相同条件下进行不少于三次重复测量，计算示值变差，用以评估试验机力值输出的稳定性。-回零误差：在卸除载荷后1分钟内，检查指示装置是否回归零位，考量其零点恢复能力。-力值同轴度：这是本次修订新增的重要内容。通过在上下夹头之间放置带有偏心的同轴度标准器，测量不同位置的力值偏差，量化评估试验机在施加力时的对中性能。-力值指示分辨力与漂移：针对数字显示设备，明确其力值最小变化量的要求，以及在一定时间内（如1小时）的零点或示值稳定性。3.3校准结果表达与复校时间间隔校准结果以《校准证书》的形式出具，证书中应包含校准数据及测量结果的不确定度评定。本规范推荐了复校时间间隔，一般不超过1年。但在使用频繁或低温、高频次等恶劣环境中使用的试验机，应适当缩短复校周期。4.主要参与单位介绍：中国计量科学研究院本校准规范的核心起草单位为中国计量科学研究院（以下简称“中国计量院”），其作为国家最高的法定计量技术机构和权威的计量科学研究机构，在力值计量领域有着60余年的深厚积淀。机构概况中国计量院始建于1955年，隶属于国家市场监督管理总局。其力学计量研究所是专门从事力值、质量、扭矩、振动、重力等物理量计量技术研究、国家标准建立、量值传递和技术服务的核心机构。该院保存并维护着国家力值基准装置（如静重式力标准机、杠杆式力标准机等），其测量能力覆盖国际关键比对领域，代表着中国力值计量的最高水平。技术贡献与专家团队在此次JJF2328.1-2025的编制过程中，中国计量院的专家团队（由资深研究员及博士领衔）承担了以下关键工作：1.技术引领与理论创新：基于对该院自主研发的0.005级力标准机的使用经验，团队深入研究了力值同轴度对试验结果的影响机理，并首次在规范中提出了一套基于六点测量法的经济、高效的校准方案。2.国际标准对接：结合ISO7500-1《金属材料静态单轴试验机的检验第1部分：力和应力检验》的最新版本（2018版）及欧盟校准规范，将国际先进理念本土化，保证了我国的校准规范与国际主流技术规范的一致性，为我国试验机产品出口及国际互认扫清了技术障碍。3.实操性完善：针对不同厂家、不同型号试验机的技术特点，团队成员走访了国内多家主流试验机制造商（如MTS、Zwick、Instron的国内代理商以及国内三思、长春试验机研究所等），广泛收集用户和制造商的反馈，优化了校准步骤中的安全操作要求和数据处理表格，增强了规范的可操作性。4.培训与宣贯：为了确保新规范的有效落地，中国计量院已面向全国各级计量技术机构、第三方检测实验室举办多期专题培训，系统讲解新规范与旧规程（JJG139）的差异要点、不确定度评定的难点以及力值同轴度校准的实操细节。权威影响中国计量院通过在JJF2328.1-2025中的主导作用，不仅巩固了我国在基础力学计量领域的权威地位，更通过技术标准的确立，引导着国内试验机制造行业向高精度、高稳定性方向发展，推动了整个产业链的技术进步。5.结论JJF2328.1-2025《静力单轴试验机校准规范第1部分：力值部分》的发布实施，是我