大量程扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)校準(zhǔn)規(guī)范

PAGE1PAGEII大量程扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于具備校驗(yàn)杠桿及測(cè)力儀安裝條件的扭矩試驗(yàn)機(jī)的校準(zhǔn)。2引用文件JJG2047-2006扭矩計(jì)量器具檢定系統(tǒng)表JJG269-2006扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程JB/T9307-2015扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)技術(shù)規(guī)范凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范。3概述扭矩試驗(yàn)機(jī)根據(jù)力矩（偶）平衡的原理工作，主要由扭矩施加系統(tǒng)、扭矩測(cè)量機(jī)構(gòu)和受扭試樣的夾持裝置構(gòu)成。扭矩試驗(yàn)機(jī)主要用于制成品、零部件及材料的扭轉(zhuǎn)力學(xué)性能的測(cè)量。4計(jì)量特性扭矩試驗(yàn)機(jī)的計(jì)量參數(shù)及參考技術(shù)指標(biāo)見表1。表1扭矩試驗(yàn)機(jī)參考技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)相對(duì)分辨力（%）示值相對(duì)誤差（%）*示值重復(fù)性（%）回零誤差（%FS）準(zhǔn)確度級(jí)別10.5±1.01.0±0.521.0±2.02.0±1.031.5±3.03.0±1.542.0±4.04.0±2.052.5±5.05.0±2.5注：1.以上技術(shù)指標(biāo)不用于合格性判定，僅供參考。2.*示值重復(fù)性主要用于不確定度分量評(píng)定，可以根據(jù)客戶要求出具。5校準(zhǔn)條件5.1環(huán)境條件5.1.1環(huán)境溫度：（10～35）℃，校準(zhǔn)過(guò)程中溫度波動(dòng)不大于2℃。5.1.2相對(duì)濕度：≤80％RH。5.1.3工作電源電壓：（220±22）V，（50±0.5）Hz。5.1.4周圍無(wú)影響正常工作的腐蝕性氣體、強(qiáng)電磁干擾源以及振動(dòng)等因素。5.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其它設(shè)備5.2.1校準(zhǔn)用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)經(jīng)具有資質(zhì)的法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)或經(jīng)受權(quán)的技術(shù)機(jī)構(gòu)檢定或校準(zhǔn)，滿足校準(zhǔn)使用要求，并在有效期內(nèi)。5.2.2標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀校準(zhǔn)1級(jí)、2級(jí)扭矩試驗(yàn)機(jī)用0.1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀，校準(zhǔn)3級(jí)及以下級(jí)別的扭矩試驗(yàn)機(jī)用0.1級(jí)或0.3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀。5.2.3數(shù)顯傾角儀測(cè)量范圍不小于±10°，MPE：±0.1°。5.2.4其它設(shè)備輔助加載裝置（如液壓千斤頂），加載過(guò)程應(yīng)緩慢、平穩(wěn)、不泄漏。專用校驗(yàn)杠桿，其力臂長(zhǎng)度由制造方提供，長(zhǎng)度允許誤差±0.1%，必要時(shí)需提供溯源證書。6校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法6.1校準(zhǔn)前準(zhǔn)備專用校驗(yàn)杠桿、輔助加載裝置、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀等需正確安裝，并排除影響安全及計(jì)量性能的因素。將數(shù)顯傾角儀放置在校驗(yàn)杠桿的基準(zhǔn)面上，觀察并調(diào)整校驗(yàn)杠桿橫向水XX，使其保持在±0.5°范圍內(nèi)。6.2相對(duì)分辨力啟動(dòng)扭矩試驗(yàn)機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)，目測(cè)檢查扭矩指示裝置的分辨力，若示值的變動(dòng)不大于一個(gè)增量，則分辨力應(yīng)為示值的一個(gè)增量，否則應(yīng)為示值變動(dòng)范圍的1/2；分辨力r等于可讀能力與分度值的乘積；扭矩指示裝置相對(duì)分辨力α按下列公式計(jì)算：相對(duì)分辨力α=rMr式中：r——扭矩指示裝置的分辨力；Mr——各注：相對(duì)分辨力指標(biāo)一般根據(jù)測(cè)量下限計(jì)算得到，若在測(cè)量范圍內(nèi)r為變量，則以測(cè)得的最大α作為校準(zhǔn)結(jié)果。6.3校準(zhǔn)點(diǎn)和校準(zhǔn)方向一般以扭矩試驗(yàn)機(jī)的測(cè)量下限為校準(zhǔn)起始點(diǎn)。在各量程校準(zhǔn)應(yīng)不少于五點(diǎn)，各點(diǎn)大致均勻分布，一般校準(zhǔn)該測(cè)量上限的20%、40%、60%、80%、100%等5個(gè)點(diǎn)。具有多個(gè)量程的扭矩試驗(yàn)機(jī)分別參照上述方式確定校準(zhǔn)點(diǎn)，各相鄰量程應(yīng)有部分范圍重合。測(cè)量下限低于測(cè)量上限20%時(shí)，按照近似等于測(cè)量上限10%、5%、2%和1%的原則選擇校準(zhǔn)點(diǎn)直至測(cè)量下限進(jìn)行補(bǔ)充校準(zhǔn)。雙向扭矩試驗(yàn)機(jī)應(yīng)分別進(jìn)行正向與反向校準(zhǔn)。6.4示值相對(duì)誤差、示值重復(fù)性和回零誤差a）校準(zhǔn)前應(yīng)按滿量程預(yù)扭3次。b）每次卸除扭矩后應(yīng)觀察扭矩指示裝置和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀零點(diǎn)，以及借助數(shù)顯傾角儀觀察校驗(yàn)杠桿平衡狀態(tài)，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。c）逐點(diǎn)遞增施加扭矩，至各校準(zhǔn)點(diǎn)保持穩(wěn)定后記錄相應(yīng)進(jìn)程示值，至測(cè)量上限后卸除扭矩，第一遍校準(zhǔn)結(jié)束卸除扭矩后相隔30秒鐘，記取扭矩試驗(yàn)機(jī)的回零示值。校準(zhǔn)過(guò)程連續(xù)進(jìn)行3遍。示值相對(duì)誤差ω、示值重復(fù)性b及回零誤差z按下列公式計(jì)算：示值相對(duì)誤差ω=Mi示值重復(fù)性b=Mimax?回零誤差z=M0yM式中：Mi——Mzi——對(duì)應(yīng)第i檢定點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)Mimax——MiminM0y——卸除扭矩后的殘余Me——扭矩試驗(yàn)機(jī)在該測(cè)量檔的測(cè)量上限根據(jù)力矩產(chǎn)生原理，力矩的矢量表達(dá)式為M=F×LM式中：F——標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀指示裝置示值；L——校驗(yàn)杠桿力臂長(zhǎng)度；θ——力臂與水平線的夾角。當(dāng)θ不大于1°時(shí)，可以不考慮校驗(yàn)杠桿因受力不平衡帶來(lái)的影響。7校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書上反映，校準(zhǔn)證書至少包括以下信息：a）標(biāo)題：“校準(zhǔn)證書”；b）實(shí)驗(yàn)室名稱和地址；c）進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)（如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同）；d）證書的唯一性標(biāo)識(shí)（如編號(hào)），每頁(yè)及總頁(yè)數(shù)的標(biāo)識(shí)；e）客戶單位的名稱；f）被校對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí)；g）進(jìn)行校準(zhǔn)的日期，如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)說(shuō)明被校對(duì)象的接收日期；h）校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識(shí)，包括名稱及代號(hào)；i）本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說(shuō)明；j）校準(zhǔn)環(huán)境的描述；k）校準(zhǔn)結(jié)果及其測(cè)量不確定度的說(shuō)明；l）對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范的偏離；m）校準(zhǔn)證書簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識(shí)；n）校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校對(duì)象有效的聲明；o）未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書的聲明。推薦的校準(zhǔn)原始記錄格式、校準(zhǔn)證書內(nèi)頁(yè)格式分別見附錄A、附錄B，扭矩試驗(yàn)機(jī)示值誤差測(cè)量不確定度評(píng)定見附錄C。8復(fù)校時(shí)間間隔儀器的復(fù)校時(shí)間間隔建議為1年。由于復(fù)校時(shí)間間隔的長(zhǎng)短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決定的，因此送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔。如果對(duì)儀器的檢測(cè)數(shù)據(jù)有懷疑或儀器更換主要部件及修理后應(yīng)對(duì)儀器重新校準(zhǔn)。

附錄A扭矩試驗(yàn)機(jī)校準(zhǔn)原始記錄格式（推薦）委托單位：制造廠家：型號(hào)規(guī)格：出廠編號(hào)：校準(zhǔn)依據(jù)：校準(zhǔn)地點(diǎn)：環(huán)境條件：溫度℃濕度％RH其它：校準(zhǔn)所用的標(biāo)準(zhǔn)器名稱型號(hào)規(guī)格編號(hào)技術(shù)特征有效溯源證書編號(hào)1.校驗(yàn)杠桿力臂長(zhǎng)度：2.相對(duì)分辨力：3.回零誤差：4.扭矩示值校準(zhǔn)（旋轉(zhuǎn)方向：）4.1扭矩試驗(yàn)機(jī)進(jìn)程示值及校驗(yàn)杠桿水平角度標(biāo)準(zhǔn)力值（）進(jìn)程示值（）及杠桿水平角度1角度2角度3角度4.2示值相對(duì)誤差及示值重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)扭矩（）進(jìn)程示值（）平均值（）示值相對(duì)誤差（%）示值重復(fù)性（%）123測(cè)量結(jié)果相對(duì)擴(kuò)展不確定度Urel=%，校準(zhǔn)：核驗(yàn)：日期：年月日

附錄B扭矩試驗(yàn)機(jī)校準(zhǔn)證書內(nèi)頁(yè)格式（推薦）證書編號(hào)：××××-××××校準(zhǔn)結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)扭矩（）扭矩試驗(yàn)機(jī)示值（）示值相對(duì)誤差（%）示值重復(fù)性（%）相對(duì)分辨力：回零誤差：測(cè)量結(jié)果相對(duì)擴(kuò)展不確定度=%，=2。第×頁(yè)，共×頁(yè)

附錄C扭矩測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定示例C.1概述C.1.1被校對(duì)象：200kNm扭矩試驗(yàn)機(jī)C.1.2主要標(biāo)準(zhǔn)器：標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀、數(shù)顯傾角儀C.1.3測(cè)量過(guò)程：在規(guī)定的校準(zhǔn)條件下，使用校驗(yàn)杠桿和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，校驗(yàn)杠桿的主軸與扭矩試驗(yàn)機(jī)的夾頭同軸串接，以校驗(yàn)杠桿轉(zhuǎn)軸為中心，轉(zhuǎn)軸中心至杠桿受力中心為半徑，通過(guò)輔助加載裝置對(duì)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀施加負(fù)荷，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀的加力軸線與杠桿旋轉(zhuǎn)半徑相切。滿量程預(yù)扭3次，調(diào)整校驗(yàn)杠桿的平衡位置和矩扭指標(biāo)裝置的零點(diǎn)，逐級(jí)遞增施加扭矩，至各校準(zhǔn)點(diǎn)保持穩(wěn)定后記錄相應(yīng)進(jìn)程示值，至測(cè)量上限后逐漸遞減卸除扭矩。校準(zhǔn)過(guò)程連續(xù)進(jìn)行3遍，每次校準(zhǔn)前均應(yīng)觀察并調(diào)整校驗(yàn)杠桿平衡位置和矩扭指標(biāo)裝置的零點(diǎn)。3次測(cè)得值的算術(shù)平均值與施加的標(biāo)準(zhǔn)扭矩之差即為示值誤差。C.2測(cè)量模型測(cè)量模型： ω=式中：ω——示值相對(duì)誤差，%；M——校準(zhǔn)點(diǎn)3次測(cè)得值算術(shù)平均值，kNm；F——校準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀的標(biāo)準(zhǔn)力值，kN；L——校驗(yàn)杠桿力臂長(zhǎng)度，m；θ——校驗(yàn)杠桿水平角度，°。C.3方差及靈敏系數(shù)各輸入量彼此獨(dú)立不相關(guān)，由不確定度傳播律可得：u靈敏系數(shù)：ccccC.4不確定度來(lái)源分析C.4.1扭矩試驗(yàn)機(jī)示值重復(fù)性引入的不確定度；C.4.2扭矩試驗(yàn)機(jī)指示裝置分辨力引入的不確定度；C.4.3標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀引入的不確定度；C.4.4校驗(yàn)杠桿力臂長(zhǎng)度誤差引入的不確定度；C.4.5數(shù)顯傾角儀引入的不確定度。C.5不確定度分量評(píng)定C.5.1示值重復(fù)性引入的不確定度u以200kNm點(diǎn)為例，三次測(cè)量扭矩試驗(yàn)機(jī)指示裝置示值分別為：199.46kNm、199.44kNm、199.37kNm。用極差法，測(cè)量次數(shù)為3次，極差系數(shù)C=1.69，則：ub=C.5.2指示裝置分辨力引入的不確定度u扭矩試驗(yàn)機(jī)指示裝置分辨力r=0.01kNmur=注：示值重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量與分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量?jī)烧呷∑湄暙I(xiàn)較大者。C.5.3標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀引入的不確定度u標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀的準(zhǔn)確度等級(jí)為0.1級(jí)，估計(jì)為均勻分布，區(qū)間半寬為0.1%，則：uF=C.5.4校驗(yàn)杠桿力臂長(zhǎng)度誤差引入的不確定度u由制造廠提供的校驗(yàn)杠桿力臂長(zhǎng)度為1000mm，最大允許誤差為±0.1%，均勻分布，區(qū)間半寬為0.1%，則：uL=C.5.5數(shù)顯傾角儀引入的不確定度u數(shù)顯傾角儀的最大允許誤差為±0.1°，均勻分布，區(qū)間半寬為0.1°，則：uC.6標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總不確定度來(lái)源符號(hào)