JJG2066—20061大力值計(jì)量器具檢定系統(tǒng)表1范圍本檢定系統(tǒng)表適用于測量范圍的上限大于1MN~60MN的力值計(jì)量器具的檢定。它規(guī)定了從大力值國家基準(zhǔn),通過計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)向工作計(jì)量器具進(jìn)行傳遞的程序和方法,并指明相應(yīng)的不確定度。本系統(tǒng)為確保大力值計(jì)量器具達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)和確認(rèn)其溯源性提供指導(dǎo)。2計(jì)量基準(zhǔn)2.1大力值國家基準(zhǔn)是用于復(fù)現(xiàn)和統(tǒng)一全國大力值(>1MN)的最高依據(jù)。2.2大力值國家基準(zhǔn)由兩臺大力值基準(zhǔn)機(jī)組成,一臺為5MN液壓式力基準(zhǔn)機(jī),另一臺為20MN液壓式力基準(zhǔn)機(jī)。2.35MN力基準(zhǔn)機(jī)的測量范圍為0.1MN~4MN(壓向力)和0.1MN~2MN(拉)0*=53N~20MN(壓向力)和0.5MN~10MN4為(,)。通過無機(jī)械摩擦的缸塞系統(tǒng)將砝碼的重力放大,其復(fù)現(xiàn)的力值由以下公式計(jì)算:F=mg1-式中:F—復(fù)現(xiàn)的力值,N;m—砝碼的質(zhì)量,kg;g—力基準(zhǔn)機(jī)安裝地點(diǎn)的重力加速度,m/s2;S1—工作缸塞的有效面積,m2;S2—測力缸塞的有效面積,m2;ρa(bǔ)—空氣密度,kg/m3;ρw—砝碼材料密度,kg/m3。2.6為保證力值傳遞準(zhǔn)確、一致,大力值基準(zhǔn)機(jī)測量范圍中不大于1MN的力級,應(yīng)定期與作為力值國家基準(zhǔn)的靜重式測力機(jī)進(jìn)行比對;對大于1MN的力級應(yīng)與國內(nèi)外同類力基準(zhǔn)機(jī)進(jìn)行比對。比對采用高準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)測力儀作為傳遞標(biāo)準(zhǔn)。比對結(jié)果用系數(shù)En評定。若En的絕對值小于1,則兩臺力基準(zhǔn)機(jī)的一致性在其不確定度的允許范圍內(nèi)。En的計(jì)算見附錄A。*注:本系統(tǒng)表中提到的不確定度均指相對不確定度。JJG2066—200623計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)3.1大力值計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)分為兩類。第一類是產(chǎn)生力值的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),稱為大力值標(biāo)準(zhǔn)機(jī)。第二類是傳遞力值的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),稱為大力值標(biāo)準(zhǔn)測力儀。3.2大力值標(biāo)準(zhǔn)機(jī)3.2.1大力值標(biāo)準(zhǔn)機(jī)是經(jīng)檢定合格的,測量范圍上限大于1MN的測力機(jī)。目前大力值標(biāo)準(zhǔn)機(jī)有液壓式和疊加式兩類。3.2.2液壓式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的測量范圍為0.1MN~2MN和0.1MN~5MN兩種,準(zhǔn)確2)。度等級分為0.05級和0.1級,相應(yīng)的擴(kuò)展不確定度為5×10-4(k=2)和1×10-3(k=2)。3.2.3疊加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的測量范圍上限為30MN,準(zhǔn)確度等級分為0.05級和0.1級,相應(yīng)的擴(kuò)展不確定度為5×10-4(k=2)和1×10-3(k=2)。3.2.4對于其他類型產(chǎn)生力值(測量范圍上限大于1MN)的裝置,其擴(kuò)展不確定度優(yōu)于1×10-3(k=2)時,也可作為大力值標(biāo)準(zhǔn)機(jī)。3.3大力值標(biāo)準(zhǔn)測力儀3.3.1大力值標(biāo)準(zhǔn)測力儀是指由大力值基準(zhǔn)機(jī)或標(biāo)準(zhǔn)機(jī)檢定合格的、測量范圍上限大于1MN的測力儀。按其結(jié)構(gòu)原理可分為電阻應(yīng)變式、百分表式等。3.3.2大力值標(biāo)準(zhǔn)測力儀按其允許誤差劃分準(zhǔn)確度等級,與之相關(guān)的主要技術(shù)指標(biāo)有兩項(xiàng):重復(fù)性R,長期穩(wěn)定度Sb。重復(fù)性是指在相同的加荷條件和相同的環(huán)境條件下,對測力儀重復(fù)施加同一負(fù)荷時,其輸出示值的極差;長期穩(wěn)定度反映了在相同條件下測力儀在一定時間內(nèi),輸出示值保持不變的程度。3.3.3用于力基準(zhǔn)機(jī)與力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)之間進(jìn)行傳遞的大力值標(biāo)準(zhǔn)測力儀,其測量范圍上限為5MN(20MN),準(zhǔn)確度等級分為0.03級和0.05級,相應(yīng)的重復(fù)性為3×10-4和5×10-4,長期穩(wěn)定度為±3×10-4和±5×10-4。3.3.4用于力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)與材料試驗(yàn)機(jī)、專用試驗(yàn)機(jī)、專用力源之間進(jìn)行傳遞的大力值標(biāo)準(zhǔn)測力儀,其測量范圍上限為30MN,準(zhǔn)確度等級分為0.1級、0.3級和0.5級,相應(yīng)的重復(fù)性為1×10-3、3×10-3和5×10-3,長期穩(wěn)定度為±1×10-3、±3×10-3和±5×10-3。3.4傳遞力值的方法3.4.1標(biāo)準(zhǔn)測力儀用于力基準(zhǔn)機(jī)與力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)之間進(jìn)行傳遞時,先要在力基準(zhǔn)機(jī)上進(jìn)行檢定,采用《標(biāo)準(zhǔn)測力儀檢定規(guī)程》中0.03級、0.05級應(yīng)變式測力儀的檢定方法。經(jīng)檢定合格后的標(biāo)準(zhǔn)測力儀可用于對液壓式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)、疊加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)進(jìn)行檢定(或比對),采用的方法依照《力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)檢定規(guī)程》。3.4.2標(biāo)準(zhǔn)測力儀用于力(基)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)與試驗(yàn)機(jī)、力源之間進(jìn)行傳遞時,先要在力(基)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)上進(jìn)行檢定,采用《標(biāo)準(zhǔn)測力儀檢定規(guī)程》中0.1級、0.3級和0.5級測力儀的檢定方法。經(jīng)檢定合格后的標(biāo)準(zhǔn)測力儀用于對材料試驗(yàn)機(jī)、專用試驗(yàn)機(jī)、專用力源進(jìn)行檢定,采用的方法依照相應(yīng)的試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程。3.4.3若力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)、試驗(yàn)機(jī)及力源的測量范圍上限較大,不具備使用單臺標(biāo)準(zhǔn)測力儀JJG2066—20063進(jìn)行檢定的條件,可采用三臺(或多臺)相同型號和量程的標(biāo)準(zhǔn)測力儀并聯(lián)檢定。4工作計(jì)量器具4.1大力值工作計(jì)量器具分為兩類。第一類包括材料試驗(yàn)機(jī)(含大型構(gòu)件試驗(yàn)機(jī))、專用試驗(yàn)機(jī)(含錨鏈試驗(yàn)機(jī))及專用力源等。第二類包括專用測力儀和工作測力儀等。4.2大力值試驗(yàn)機(jī)及力源4.2.1材料試驗(yàn)機(jī)、專用試驗(yàn)機(jī)及專用力源必須根據(jù)相應(yīng)的檢定規(guī)程或參照有關(guān)法規(guī)用標(biāo)準(zhǔn)測力儀進(jìn)行檢測,并確定其準(zhǔn)確度等級。4.2.2大型材料試驗(yàn)機(jī)(含大型構(gòu)件試驗(yàn)機(jī))的力值測量范圍上限為30MN,其準(zhǔn)確度等級分為0.5級、1級和2級。4.2.3專用試驗(yàn)機(jī)(含錨鏈試驗(yàn)機(jī))的力值測量范圍上限為30MN,其準(zhǔn)確度等級分為1級和2級。4.2.4專用力源的力值測量范圍上限為50MN,擴(kuò)展不確定度優(yōu)于3×10-3(k=2)。4.3大力值測力儀4.3.1專用測力儀是指須由大力值基準(zhǔn)機(jī)或標(biāo)準(zhǔn)機(jī)定度,用于工程測量并且準(zhǔn)確度要求較高的測力儀。專用測力儀的測量范圍上限為60MN,其重復(fù)性為1×10-3~1×10-2,長期穩(wěn)定度為±(1×10-3~1×10-2)。4.3.2工作測力儀是指用于工程測量的測力儀,其測量范圍上限大于1MN~50MN,準(zhǔn)確度等級分為1級、3級和5級,相應(yīng)的重復(fù)性為1×10-2、3×10-2和5×10-2,長期穩(wěn)定度為±1×10-2、±3×10-2和±5×10-2。工作測力儀應(yīng)依據(jù)JJG455—2000《工作測力儀檢定規(guī)程》進(jìn)行檢測,并確定其準(zhǔn)確度等級。4.3.3用于工程測量的測力儀按其結(jié)構(gòu)原理可分為百分表式、電阻應(yīng)變式、壓磁式及薄膜油缸式等。5大力值計(jì)量器具檢定系統(tǒng)框圖(見下圖)4CL—準(zhǔn)確度等級;U—擴(kuò)展不確定度(計(jì)量基準(zhǔn)k=3,計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)或工作計(jì)量器具k=2)。JJG2066—2006附錄A系統(tǒng)En的計(jì)算力基準(zhǔn)機(jī)之間進(jìn)行比對時,通常采用A-B-A的方式。以兩臺力基準(zhǔn)機(jī)A、B進(jìn)行比對為例,先在力基準(zhǔn)機(jī)A上進(jìn)行試驗(yàn),然后在B上試驗(yàn),最后再在A上試驗(yàn),試驗(yàn)采用相同的程序(試驗(yàn)程序可參照有關(guān)的力值國際比對程序)。在力基準(zhǔn)機(jī)A或B上試驗(yàn)時,測量結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度按以下公式計(jì)算:uc=u+uep+uepro+u+u+up(A.1)其中,umac是相應(yīng)力基準(zhǔn)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,urep是重復(fù)性帶來的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,utepro是旋轉(zhuǎn)效應(yīng)帶來的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,ures是指標(biāo)儀表分辨率帶來的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,utime是力基準(zhǔn)機(jī)A和B加載時間不同引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,utemp是A和B所在實(shí)驗(yàn)室溫度差異引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。在比對試驗(yàn)中由于力傳感器輸出信號漂移引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:udrift×(A.2)其中x、xost分別為前后兩次在力基準(zhǔn)機(jī)A上的試驗(yàn)數(shù)據(jù),x為這兩次數(shù)據(jù)的平均值。在力基準(zhǔn)機(jī)A上測量結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展不確定度Uc,A用下式計(jì)算,其中包含因子等于2。Uc,A=2×+u(A.3)其中upre、upost分別為前后兩次在力基準(zhǔn)機(jī)A上試驗(yàn)時測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。在力基準(zhǔn)機(jī)B上測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度Uc,B用下式計(jì)算,其中包含因子等于2。其中uc為在力基準(zhǔn)機(jī)B上試驗(yàn)時測量結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。力基準(zhǔn)機(jī)A、B之間測量結(jié)果的相對偏差為B