IIP

中華人民共和國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范

JJFXXX-20XX

砂土相對(duì)密度儀校準(zhǔn)規(guī)范

CalibrationSpecificationforSandySoilsRelative

DensityInstrument

（征求意見稿）

xxxx-xx-xx發(fā)布xxxx-xx-xx實(shí)施

國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布

JJFXXX-XXXX

砂土相對(duì)密度儀校準(zhǔn)規(guī)范

CalibrationSpecificationforSandySoilsJJFXXX-XXXX

RelativeDensityInstrument

歸口單位：全國(guó)水運(yùn)專用計(jì)量器具計(jì)量技術(shù)委員會(huì)

主要起草單位：江西省交通工程質(zhì)量監(jiān)督站試驗(yàn)檢測(cè)中心

江西省綜合交通運(yùn)輸發(fā)展研究中心

交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所

參加起草單位：江西省檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證總院計(jì)量科學(xué)研究院

汀西省交通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督管理局

本規(guī)范委托全國(guó)水運(yùn)專用計(jì)量器具計(jì)量技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)解移

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本規(guī)范主要起草人：

朱軍（江西省交通工程質(zhì)量監(jiān)督站試驗(yàn)檢測(cè)中心）

陳露（江西省綜合交通運(yùn)輸發(fā)展研究中心）

譚顯峰（江西省交通工程質(zhì)量監(jiān)督站試驗(yàn)檢測(cè)中心）

陳允約（交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所）

參加起草人：

胡志剛（江西省檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證總院計(jì)量科學(xué)研究院）

劉兵（江西省交通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督管理局）

王磊（江西省交通工程質(zhì)量監(jiān)督站試驗(yàn)檢測(cè)中心）

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引言

JJF1001—2011《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》、JJF1059.1—2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表

示》、JJF1071—201()《國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》共同構(gòu)成本規(guī)范的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。

本規(guī)范為首次發(fā)布。

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砂土相對(duì)密度儀校準(zhǔn)規(guī)范

1范圍

本規(guī)范適用于砂土相對(duì)密度儀（漏斗式最小干密度儀和錘擊式最大干密度儀）的校準(zhǔn)。

2引用文件

本規(guī)范引用「下列文件：

JJG196常用玻璃量器檢定規(guī)程

GB/T15406巖土工程儀器基本參數(shù)及通用技術(shù)條件

GB/T50123土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)

JTG3430公路土工試驗(yàn)規(guī)程

JJG（地質(zhì)）1021砂土相對(duì)密度儀檢定規(guī)程

凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，

其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。

3概述

砂土相對(duì)密度儀（以下簡(jiǎn)稱相對(duì)密度儀）是采用最小干密度儀和最大干密度儀分別測(cè)

顯砂礫土試樣最小干密度和最大干密度，從而計(jì)算得出相對(duì)密度的儀器。

漏斗式最小干密度儀一般包括錐形塞、長(zhǎng)頸漏斗、拂平器和量筒（量筒有500mL和

1000mL兩種規(guī)格），漏斗式最小干密度儀結(jié)構(gòu)示意圖見圖1,其工作原理是：用小管徑的

長(zhǎng)頸漏斗來(lái)控制砂樣，使其均勻緩慢的落入量筒內(nèi)，以達(dá)到很疏松的堆積。然后測(cè)讀砂樣

體積，計(jì)算出最小干密度。

圖I漏斗式最小干密度儀結(jié)構(gòu)示意圖

1——錐形塞；2——長(zhǎng)頸漏斗；3——拂平器；4—量筒。

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錘擊式最大干密度儀一般由擊錘、振動(dòng)叉、金屬容器（金屬容器有250mL和1000mL兩

種規(guī)格）等組成。手動(dòng)式最大干密度儀結(jié)構(gòu)示意圖見圖2,電動(dòng)式最大干密度儀結(jié)構(gòu)示意圖

見圖3。其工作原理是使用振動(dòng)錘擊法，將砂樣分三次裝入金屬容器，開啟機(jī)器進(jìn)行振動(dòng)錘

擊，直至砂樣體積不變?yōu)橹狗Q重，計(jì)算出最大干密度。

圖2手動(dòng)式最大干密度儀結(jié)構(gòu)示意圖

1——振動(dòng)叉：2——擊錘：3——錘座器：4-金屬容器。

圖3電動(dòng)式最大干密度儀結(jié)構(gòu)示意圖

導(dǎo)柱：2——擊錘；3——金屬容器：4—機(jī)身；5——鏈條；6——錘座器；7——振動(dòng)叉。

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4計(jì)量特性

表1漏斗式最小干密度儀及錘擊式最大干密度儀計(jì)量特性要求

校準(zhǔn)項(xiàng)目單位技術(shù)要求

漏斗式最小干密500.0±2.0

量筒容積mL

度儀

1000.0±4.0

長(zhǎng)頸漏斗徑管內(nèi)徑mm12.0+0.1

50.0±0.1

內(nèi)徑

金屬容器尺寸mm100.0±0.2

深度127.0±0.2

錘擊式最大干密

50.0+0.1

度儀

錘座底邊直徑mm

100.0±0.2

擊錘質(zhì)量g1250.0+2.5

擊錘落高mm150.0±2.0

注：以上技術(shù)要求不用于合格判定，僅供參考。

5校準(zhǔn)條件

5.1環(huán)境條件

校準(zhǔn)環(huán)境條件應(yīng)滿足以下要求：

a)環(huán)境溫度：20℃±5℃；

b)相對(duì)濕度：不大于85%；

c)其他影響量：周圍環(huán)境無(wú)影響其計(jì)量性能的振動(dòng)。

5.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其它設(shè)備

5.2.1電子天平

測(cè)量范圍覆蓋(0-2000)g；分度值不小于0.02g,⑩級(jí)。

5.2.2游標(biāo)卡尺

測(cè)量范圍覆蓋(0750)mm；最大允許誤差±0.03mm。

5.2.3鋼直尺

測(cè)量范圍覆蓋(0-300)mm；最大允許誤差±0.10mm。

5.2.4溫度計(jì)

測(cè)量范圍覆蓋(0-50)℃；分度值0.1℃；最大允許誤差±().4℃。

6校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法

6.1校準(zhǔn)項(xiàng)目

校準(zhǔn)項(xiàng)目及對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)方法見表2。

3

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表2校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法

序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目計(jì)展?特性對(duì)應(yīng)的條款號(hào)校準(zhǔn)方法對(duì)應(yīng)條款號(hào)

1量筒容積46.2.1

2長(zhǎng)頸漏斗徑管內(nèi)徑46.2.2

3金屬容器尺寸46.2.3

4錘座底邊直徑46.2.4

5擊鋅質(zhì)量46.2.5

6擊錘落高46.2.6

6.2校準(zhǔn)方法

6.2.1量筒容積

容量筒容積校準(zhǔn)步驟如下：

a）將空量筒清洗干凈并經(jīng)干燥處理，置于電子天平中央，靜置后將電子天平置零；

b）將空量筒和校準(zhǔn)用儀器、試驗(yàn)用水在實(shí)驗(yàn)室恒溫30min后，使用溫度計(jì)測(cè)量并記錄

水溫，向量筒中加入試驗(yàn)用水至要校準(zhǔn)容積刻度線，將量筒置于電子天平中央稱量，記錄

加水后的量筒的質(zhì)量；

c）按公式（1）計(jì)算量筒容積，常用溫度點(diǎn)試驗(yàn)用水的密度見附錄A；

匕=處（1）

P

式中：V.一第i次量筒容積，mL；

tn,——第i次加水后量筒質(zhì)量，g;

p——水的密度，g/mLo

d）按步驟a）?c）重復(fù)操作2次，取3次量筒容積的算術(shù)平均值作為校準(zhǔn)結(jié)果。

6.2.2長(zhǎng)頸漏斗徑管內(nèi)徑

用游標(biāo)卡尺測(cè)量長(zhǎng)頸漏斗下口內(nèi)徑，每轉(zhuǎn)動(dòng)12（尸測(cè)量1次，計(jì)算3次測(cè)量值的算術(shù)平

均值作為校準(zhǔn)結(jié)果。

623金屬容器尺寸

取下金屬容器套環(huán)，用游標(biāo)卡尺分別測(cè)量金屬容器的內(nèi)徑和深度，每轉(zhuǎn)動(dòng)120。測(cè)量1

次，計(jì)算3次值的算術(shù)平均值作為校準(zhǔn)結(jié)果。

6.2.4錘座底邊直徑

用游標(biāo)卡尺測(cè)量錘座底邊直徑，每轉(zhuǎn)動(dòng)120。測(cè)量1次，計(jì)算3次測(cè)量值的算術(shù)平均值

作為校準(zhǔn)結(jié)果。

6.2.5擊錘質(zhì)量

將擊錘置于電子天平上稱量，共測(cè)量3次，計(jì)算3次測(cè)量值的算術(shù)平均值作為校準(zhǔn)結(jié)

果。

6.2.6擊錘落高

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用鋼直尺測(cè)量擊錘落高，共測(cè)量3次，計(jì)算3次測(cè)量值的算術(shù)平均值作為校準(zhǔn)結(jié)果。

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)證書應(yīng)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）客戶的名稱和地址；

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)，應(yīng)說(shuō)明被校對(duì)象的接收

日期；

h）如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性應(yīng)用有關(guān)，應(yīng)對(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說(shuō)明；

i）對(duì)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)；

j）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；

k）校準(zhǔn)環(huán)境的描述；

1）校準(zhǔn)結(jié)果及測(cè)量不確定度的說(shuō)明；

m）對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說(shuō)明；

n）校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報(bào)告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識(shí)；

o）校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校對(duì)象有效的聲明；

p）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。

8復(fù)校時(shí)間間隔

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。建議復(fù)校時(shí)間間隔不

超過1年。

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附錄A

常用溫度點(diǎn)試驗(yàn)用水的密度

密度單位：g/mL

溫度

0.0().10.20.30.40.50.60.70.80.9

(℃)

150.999100.999080.999070.999050.999040.999020.999010.998990.998980.99896

160.998940.998930.998910.998890.998880.998860.998840.998830.998810.99879

170.998770.998760.998740.998720.998700.998690.998670.998650.998630.99861

180.998600.998580.998560.998540.998520.998500.998480.998460.998440.99842

190.998400.998390.998370.998350.998330.998310.998290.998270.998240.99822

200.998200.998180.998160.998140.998120.998100.998080.998060.998040.99801

210.997990.997970.997950.997930.997900.997880.997860.997840.997820.99779

220.997770.997750.997720.997700.997680.997660.997630.997610.997580.99756

230.997540.997510.997490.997470.997440.997420.997390.997370.997340.99732

240.997300.997270.997250.997220.997200.997170.997150.997120.997090.99707

250.997040.997020.996990.996970.996940.996910.996890.996860.996840.99681

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附錄B

砂土相對(duì)密度儀校準(zhǔn)記錄表參考格式

記錄編號(hào)：第X頁(yè)共X頁(yè)

客戶名稱校準(zhǔn)地點(diǎn)

器具名稱型號(hào)規(guī)格

出廠編號(hào)制造廠

校準(zhǔn)依據(jù)

校準(zhǔn)溫度校準(zhǔn)濕度

不確定度/準(zhǔn)確

證書有效使用前使用后

名稱測(cè)量范圍度等級(jí)/最大允證書編號(hào)

所用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝期至情況情況

許誤差

置器具/主要儀器設(shè)

備

校準(zhǔn)項(xiàng)目

序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目技犬要求校準(zhǔn)結(jié)果

/123平均值

質(zhì)量/g

量筒容積500.0±2.0m/

(mL)

1容積V

(水溫：)質(zhì)量/gni/

1000.0±4.0

容積V

長(zhǎng)頸漏斗徑123平均值

212.0+0.1

管內(nèi)徑(mm)

屬

金內(nèi)徑50.0±0.1

器

容深度127.0±0.2

尺

3寸

內(nèi)徑100.0+0.2

(mm)

深度127.0±0.2

錘座底邊直50.0±0.1

4

徑

(mm)100.0±0.2

5擊錘質(zhì)量(g)1250.0±2.5

擊錘落高

6150.0±2.0

(mm)

量筒容積擴(kuò)展不確定度：___________:錘座底邊直徑擴(kuò)展不確定度：__________,

長(zhǎng)頸漏斗徑管內(nèi)徑擴(kuò)展不確定度：__________;擊錘質(zhì)量擴(kuò)展不確定度：__________t

金屬容器尺寸擴(kuò)展不確定度：___________:擊錘落高擴(kuò)展不確定度：__________.

校準(zhǔn)員：核驗(yàn)員：校準(zhǔn)日期：,

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附錄c

砂土相對(duì)密度儀校準(zhǔn)證書內(nèi)頁(yè)參考格式

證書編號(hào)xxxx-xxxx

校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)授權(quán)說(shuō)明

校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)文件（代號(hào)、名稱）

校準(zhǔn)地點(diǎn)及環(huán)境條件：

溫度℃其他

濕度%RH地點(diǎn)

校準(zhǔn)使用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置/主要設(shè)備

不確定度/準(zhǔn)確

儀器設(shè)備證書

名稱儀器設(shè)備編號(hào)測(cè)量范圍度等級(jí)/最大有效期至

編號(hào)

允許誤差

第X頁(yè)共X頁(yè)

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證書編號(hào)XXXX-XXXX

校準(zhǔn)結(jié)果

擴(kuò)展不確定度

序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)結(jié)果

(k2)

1量筒容積

2長(zhǎng)頸漏斗徑管內(nèi)徑

內(nèi)徑

3金屬容器尺寸

深度

4錘座底邊直徑

5擊錘質(zhì)量

6擊錘落高

注:

1本報(bào)告校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)該計(jì)量器具有效：

2本證書未加蓋“校準(zhǔn)專用章“無(wú)效；

3下次校準(zhǔn)時(shí)請(qǐng)攜帶(出示)此證書。

未經(jīng)授權(quán)，不得部分復(fù)印本證書。

以下空白

第X頁(yè)共X頁(yè)

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附錄D

測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定示例

分別對(duì)砂土相對(duì)密度儀的量筒容積、錘座底邊直徑、擊錘落高、擊錘質(zhì)量進(jìn)行不確定

度評(píng)定。

D.1量筒容積測(cè)量模型及不確定度評(píng)定

D.1.1測(cè)量模型

量筒容積：

m

“r（D.i）

式中：

V,一第i次量筒容積，mL；

mt---第i次加水后量筒質(zhì)量，g；

p——水的密度，g/mLo

根據(jù)公式（D.1）和不確定度傳播律，得到量筒容積的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度必（V）：

（匕）=。；〃2（夕）+函（叫）（D.2）

其中：G=-■~r^c2?本試驗(yàn)中m=5（）0g,p=0.99820g/mL,計(jì)算靈敏系數(shù)為：

P~~P

C,=—501.805,=1.002

則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：d（匕）=251808.26-（夕）+1.004〃2（嗎）

O

D.1.2不確定度來(lái)源分析

影響測(cè)量不確定度的來(lái)源主要有：

a）測(cè)量重復(fù)性引入的測(cè)量不確定度〃A町）；

b）計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器引入的測(cè)量不確定度%（見.）；

c）不同溫度水的密度引入的測(cè)量不確定度〃3（夕）。

D.1.3測(cè)量不確定度的評(píng)定

D.1.3.1測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量〃?：

在重復(fù)性測(cè)量條件下，用電子天平分別對(duì)兩種容積量筒重復(fù)裝水10次前后質(zhì)量進(jìn)行重

復(fù)測(cè)量，用溫度計(jì)測(cè)量每次裝水后水溫約為20℃,計(jì)算出量筒容積，測(cè)量結(jié)果見表D.1。

表D.1量筒容積重復(fù)性測(cè)量結(jié)果容積單位：mL

測(cè)量

次數(shù)12345678910標(biāo)準(zhǔn)差

實(shí)測(cè)

500.11500.08500.09500.11500.11500.12500.09500.08500.09500.090.014

值

實(shí)測(cè)

1000.181000.161000.181000.181000.171000.161000.171000.141000.191000.170.014

值

在實(shí)際測(cè)量時(shí)，重復(fù)測(cè)量3次，取3次測(cè)量值的算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果，則測(cè)量重

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JJFXXX-XXXX

復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：

%=5/V3=0.014/V3=0.008mL

D.1.3.2標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量〃

該項(xiàng)目校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)器為測(cè)量范圍（0-2000）g,分度值0.02g的@）級(jí)電子天平，電子天

平由上一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)檢定，根據(jù)檢定規(guī)程，在測(cè)量范圍（400-2000）g時(shí)，其最大允許誤差為

±0.3g,作均勻分布，取包含因子〃=行，則其引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：

%（%）=MPEV/k=0.3/6=0.173g

則：

c2u2（/nf.）=0.174mL

D.l.3.3不同溫度水的密度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量〃3（p）：

測(cè)量水的密度隨溫度變化的標(biāo)準(zhǔn)器為溫度計(jì)，溫度計(jì)由上一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)檢定，根據(jù)本檢定

規(guī)程選取最大允許誤差為±0.4°C的溫度計(jì)進(jìn)行水溫測(cè)量，本次試驗(yàn)水溫約為20℃,溫度

計(jì)最大允許誤差為土（）.4C,則溫度實(shí)際范圍在（20±（）.4）°C,根據(jù)附錄A常用溫度點(diǎn)試

驗(yàn)用水的密度可查出相應(yīng)密度區(qū)間為（0.99812?0.99829）g/mL,則其不確定度區(qū)間半寬為

0.000085g/mL,按均勻分布計(jì)算，取包含因子k二。，則其引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為:

0.000085g/mL

%（「）二=O.COO(M9g/mL

則：c,w3(p)=-0.02459mL

D.1.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度

由于合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度〃c：

2

Uc=7?|+5〃3（夕）2+&2（町）2

=Jo0082+（—0.02459）2+0.1742=0.18mL

取包含因子42,擴(kuò)展不確定度U：

U=kxu<.,k=2

U=kxue=2x0.18=0.4mL

根據(jù)同樣的試驗(yàn)方法和不確定度分析，對(duì)不同溫度點(diǎn)的砂土相對(duì)密度儀量筒容積測(cè)量

不確定度進(jìn)行評(píng)定，其主要影響不確定度的因素皆為標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，測(cè)

量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量和不同溫度水的密度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量影響很小,

通過擴(kuò)展不確定度修約后，不同溫度點(diǎn)的砂土相對(duì)密度儀量筒容積的擴(kuò)展不確定度皆為

U=Ax4.=2x0.18=0.4nL,k=2°

D.2錘座底邊直徑測(cè)量模型及不確定度評(píng)定

D.2.1測(cè)量模型

(D.3)

式中：

L——游標(biāo)卡尺測(cè)量值，mm；

/——錘座底邊直徑值，mmo

11

JJFXXX-XXXX

根據(jù)公式（D.3）和不確定度傳播律，得到錘座底邊直徑的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度《（/）:

%（/乩收）（D.4）

其中：Cj=1,則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：%

D.2.2不確定度來(lái)源分析

影響測(cè)量不確定度的來(lái)源主要有：

a）測(cè)量重復(fù)性引入的測(cè)量不確定度/（/J；

b）計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器引入的測(cè)量不確定度〃4/J。

D.2.3測(cè)量不確定度的評(píng)定

D.2.3.1測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量/（/J：

在重復(fù)性測(cè)量條件下，用游標(biāo)卡尺對(duì)錘座底邊直徑進(jìn)行10次重復(fù)測(cè)量，測(cè)量結(jié)果見表

D.2o

表D.2錘座底邊直徑重復(fù)性測(cè)量結(jié)果長(zhǎng)度單位：mm

測(cè)量

12345678910標(biāo)準(zhǔn)差

次數(shù)

實(shí)測(cè)值49.9849.9749.9949.9549.9649.9749.9849.9749.9649.970.012

在實(shí)際測(cè)量時(shí)，取3次測(cè)量值的平均值作為測(cè)量結(jié)果，則測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確

定度分量為：

%（，s）=$/6-0.012/V3-0.007mm

D.2.3.2標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量〃2（0：

該標(biāo)準(zhǔn)器為游標(biāo)卡尺，最大允許誤差±（）.03mm,區(qū)間半寬為（）.03mm,估計(jì)為均勻分

布，取包含因子女二百。

%（/s）==0。17mm

D.2.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度

由于合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度〃C：

222

uc=J"]/、）=A/O.07+0.017=0.02mm

取包含因子仁2,擴(kuò)展不確定度U：

U=kxue=2x0.02=0.04mm,k=2

D.3擊錘落高測(cè)量模型及不確定度評(píng)定

D.3.1測(cè)量模型

l=k（D.5）

式中：

/s——鋼直尺測(cè)量值，mm；

I——擊錘落高值，mm。

根據(jù)公式（D.5）和不確定度傳播律，得到擊錘落高的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度”//）：

12

JJFXXX-XXXX

/Oc/Q)①.6)

其中：q=1,則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：此.(/"〃(/,)。

D.3.2不確定度來(lái)源分析

影響測(cè)量不確定度的來(lái)源主要有：

a)測(cè)量重復(fù)性引入的測(cè)量不確定度1(/J；

b)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器引入的測(cè)量不確定度〃《/J。

D.3.3測(cè)量不確定度的評(píng)定

D.3.3.1測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量q(。：

在重復(fù)性測(cè)量條件下，用鋼直尺對(duì)擊錘落高進(jìn)行10次重復(fù)測(cè)量，測(cè)量結(jié)果見表D.3。

表D.3擊錘落高重復(fù)性測(cè)量結(jié)果長(zhǎng)度單位：mm

測(cè)量

2

次數(shù)1345678910標(biāo)準(zhǔn)差

實(shí)測(cè)值150.5150.5150.5150.5150.3150.0150.3150.5150.0150.00.23

在實(shí)際測(cè)量時(shí)，取3次測(cè)量值的平均值作為測(cè)量結(jié)果，則測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確

定度分量為：

%(/s)=s/\f3=0.2^V3=0.133mm

D.3.3.2標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量〃2(U：

該標(biāo)準(zhǔn)器為鋼直尺，鋼直尺由上一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)檢定，根據(jù)檢定規(guī)程，在測(cè)量范圍內(nèi)時(shí)，其

最大允許誤差為±0.1mm,作均勻分布，取包含因子女

/\0.1

?2Vj=-yj=0.06mm

D.3.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度

由于合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度〃cj______________

2222

uc=J"")+“/J=Vo.133+0.06=0.15mm

取包含因子;2,擴(kuò)展不確定度U：

U=k^uc=2x0.15=0.3mm,k=2

D.4擊錘質(zhì)量測(cè)量模型及不確定度評(píng)定

D.4.1測(cè)量模型

/n=/ws(D.7)

式中：

用一電子天平測(cè)量值，g；

——擊錘質(zhì)量，go

根據(jù)公式(D.7)和不確定度傳播律，得到擊錘質(zhì)量的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度此.(〃?)：

〃,(〃2)=64("2、)(D.8)

其中：C1=1,則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：wr(/w)=w(/?s)o

13

JJFXXX-XXXX

D.4.2不確定度來(lái)源分析

影響測(cè)量不確定度的來(lái)源主要有：

a）測(cè)量重復(fù)性引入的測(cè)量不確定度/（砥）；

b）計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器引入的測(cè)量不確定度〃2（〃4）。

D.4.3測(cè)量不確定度的評(píng)定

D.4.3.1測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量〃1（叫）：

在重復(fù)性測(cè)量條件下，用電子天平對(duì)擊錘質(zhì)量進(jìn)行10次重復(fù)測(cè)量，測(cè)量結(jié)果見表D.4。

表D.4擊錘質(zhì)量重復(fù)性測(cè)量結(jié)果質(zhì)量單"I"位一：?g

測(cè)量

次數(shù)12345678910標(biāo)準(zhǔn)差

實(shí)測(cè)

1250.181250.161250.181250.181250.161250.161250.181250.141250.201250.180.017

值

在實(shí)際測(cè)量時(shí)，取3次測(cè)量值的平均值作為測(cè)量結(jié)果，則測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確

定度分量為：

%（伙）=s/6—0.017/V3=0.01g

D.4.3.2標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量〃（J：

該標(biāo)準(zhǔn)器為測(cè)量范圍（0-2000）g,分度值0.02g的@）級(jí)電子天平，電子天平由上一

級(jí)標(biāo)準(zhǔn)檢定，根據(jù)檢定規(guī)程，在測(cè)量范圍（400-2000）g時(shí)，其最大允許誤差為±0.3g,

作均勻分布，取包含因子A=有。

〃2（砥）=賢=0.173g

D.4.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度

由于合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度〃C：

22

uc=+〃2（〃2、）2=Vo.Ol+0.173=0.18g

取包含因子；2,擴(kuò)展不確定度U：

U=kxu（.=2x0.18=0.4g,k=2

14

國(guó)家計(jì)量規(guī)范

砂土相對(duì)密度儀校準(zhǔn)規(guī)范

（征求意見稿）

編寫說(shuō)明

202弊09月

目錄

一、任務(wù)來(lái)源.................................................1

二、編制背景.................................................1

三、編制過程.................................................1

四、編寫依據(jù)和編寫原則......................................2

五、主要技術(shù)內(nèi)容............................................4

六、其他應(yīng)予以說(shuō)明的事項(xiàng)....................................9

2

一、任務(wù)來(lái)源

根據(jù)市監(jiān)計(jì)量發(fā)[2023]56號(hào)”市場(chǎng)監(jiān)督總局辦公廳關(guān)于印發(fā)2023年國(guó)家計(jì)量

技術(shù)規(guī)范項(xiàng)目制定、修訂及宣貫計(jì)劃的通知”，由江西省交通工程質(zhì)量監(jiān)督站試

驗(yàn)檢測(cè)中心牽頭起草計(jì)劃項(xiàng)目編號(hào)為MTC31-2O23-O1的國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范《砂

土相對(duì)密度儀校準(zhǔn)規(guī)范》，主要起草單位為江西省交通工程質(zhì)量監(jiān)督站試驗(yàn)檢

測(cè)中心、江西省綜合交通運(yùn)輸發(fā)展研究中心、交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研

究所。參加起草單位包括江西省檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證總院計(jì)量科學(xué)研究院和江西省交

通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督管理局。本規(guī)范由全國(guó)水運(yùn)專用計(jì)量器具計(jì)量技術(shù)委員會(huì)

歸口管理。

二、編制背景

砂土相對(duì)密度儀是用于砂的相對(duì)密度試驗(yàn)的專用儀器。為了解土在自然狀

態(tài)或經(jīng)壓實(shí)后的松緊情況和土粒結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，故需要砂土相對(duì)密度儀對(duì)無(wú)凝

聚性土進(jìn)行最大孔隙比（最小干密度）和最小孔隙比（最大干密度）進(jìn)行試驗(yàn)

測(cè)量，從而計(jì)算出砂的相對(duì)密度。該試驗(yàn)對(duì)于土質(zhì)建筑物地基的穩(wěn)定性，特別

是在抗震穩(wěn)定性方面，具有重要的意義。因此，制定砂土相對(duì)密度儀校準(zhǔn)規(guī)范,

進(jìn)行砂土相對(duì)密度儀的量值溯源是十分有必要的。

通過調(diào)研砂土相走密度儀生產(chǎn)廠家和使用單位，了解國(guó)內(nèi)砂土相對(duì)密度儀

生產(chǎn)狀況和使用情況，利用現(xiàn)有設(shè)備試驗(yàn)，制定控制砂土相對(duì)密度儀計(jì)量性能

的校準(zhǔn)項(xiàng)目、技術(shù)要求和校準(zhǔn)方法，編制砂土相對(duì)密度儀校準(zhǔn)規(guī)范。

三、編制過程

（-）工作進(jìn)程

2023年4月，江西省交通工程質(zhì)量監(jiān)督站試驗(yàn)檢測(cè)中心接受任務(wù)后確定了規(guī)

范起草小組成員，初步擬定了工作計(jì)劃，完成了人員、設(shè)備和參考資料的準(zhǔn)備

工作。

2023年5月至8月，規(guī)范起草小組調(diào)研砂土相對(duì)密度儀生產(chǎn)廠家和使用單位,

了解國(guó)內(nèi)砂土相對(duì)密度儀生產(chǎn)狀和使用情況，提出合理科學(xué)控制砂土相對(duì)密度

儀計(jì)量性能的校準(zhǔn)項(xiàng)目、技術(shù)要求和校準(zhǔn)方法，同時(shí)考慮選取現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)器滿

足校準(zhǔn)要求。

1

2023年9月至12月利用標(biāo)準(zhǔn)器做實(shí)驗(yàn)，得到大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)印證技術(shù)要求和校

準(zhǔn)方法的合理性，編寫了規(guī)范草案稿，并向有關(guān)專家對(duì)起草組擬定的研制思路、

流程以及校準(zhǔn)設(shè)備等內(nèi)容進(jìn)行了咨詢。

2024年1月至2024年4月，規(guī)范起草小組與南京寧曦土壤儀器有限公司等砂

土相對(duì)密度儀生產(chǎn)廠家，選定多個(gè)不同規(guī)格型號(hào)多個(gè)批次設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。

通過對(duì)試驗(yàn)情況進(jìn)行歸納總結(jié)，結(jié)合國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)資料，經(jīng)過整理修改，編寫

了規(guī)范的征求意見稿初稿。

2024年5月至2024年6月，規(guī)范起草小組根據(jù)工作計(jì)劃安排進(jìn)行了征求意見

稿咨詢會(huì)，根據(jù)專家組反饋意見，對(duì)征求意見稿初稿進(jìn)一步修改完善，最終形

成了征求意見稿。

（二）人員分工

起草單位起草人項(xiàng)目分工

江西省交通工程質(zhì)量監(jiān)督站試驗(yàn)檢測(cè)中心朱軍規(guī)范編寫與統(tǒng)籌，主要負(fù)責(zé)第1

至5章技術(shù)把關(guān)。

江西省綜合交通運(yùn)輸發(fā)展研究中心陳露資料搜集、校準(zhǔn)方法研究，主

要負(fù)責(zé)第6至8章技術(shù)把關(guān)。

計(jì)量性能指標(biāo)的試驗(yàn)驗(yàn)證，主

江西省交通工程質(zhì)審監(jiān)督站試驗(yàn)檢測(cè)中心譚顯峰要負(fù)責(zé)附錄A至C的技術(shù)內(nèi)容審

查。

交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所陳允約試驗(yàn)驗(yàn)證、前期調(diào)研，主要負(fù)

責(zé)第1至4章的編寫。

江西省檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證總院計(jì)量科學(xué)研究院胡志剛資料搜集、協(xié)助編寫，主要負(fù)

責(zé)第5章的編寫。

江西省交通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督管理局劉兵協(xié)助進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，主要負(fù)責(zé)

第6至8章的編寫。

江西省交通工程質(zhì)量監(jiān)督站試驗(yàn)檢測(cè)中心王磊資料搜集、協(xié)助編寫，主要負(fù)

責(zé)附錄A至C的編寫

四、編寫依據(jù)和編寫原則

（一）編制依據(jù)

本規(guī)范引用卜列文獻(xiàn)：

JJG196-2006常用玻璃量器檢定規(guī)程

JJF1001-2011通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義

JJF1059.1-2012測(cè)量不確定度評(píng)定與表示

JJF1071-2010國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則

GB/T15406-2007巖土工程儀器基本參數(shù)及通用技術(shù)條件

2

GB/T50123-2019土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)

JTG3430-2020公路土工試驗(yàn)規(guī)程

JJG（地質(zhì)）1021-1994砂土相對(duì)密度儀檢定規(guī)程

使用本規(guī)范時(shí)，應(yīng)注意使用上述引用文獻(xiàn)的現(xiàn)行有效版本。

（二）編制原則

依據(jù)JTG3430-2020《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》及GB"15406-2007《巖土工程

儀器基本參數(shù)及通用技術(shù)條件》，對(duì)砂土相對(duì)密度儀開展校準(zhǔn)試驗(yàn)，反復(fù)進(jìn)行

重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)，積累原始數(shù)據(jù)，分析砂土相對(duì)密度儀的計(jì)量特性，參考」JG（地

質(zhì)）1021-1994《砂土相對(duì)密度儀檢定規(guī)程》，對(duì)幾家調(diào)研的廠家產(chǎn)品進(jìn)行分析,

合理地制定砂土相對(duì)密度儀的計(jì)量性能（包括量筒容積、長(zhǎng)頸漏斗經(jīng)管內(nèi)徑、

擊錘質(zhì)量、金屬容器尺寸、錘座底邊直徑、擊錘落高的最大允許誤差）、校準(zhǔn)

條件、校準(zhǔn)項(xiàng)1=1和方法、校準(zhǔn)結(jié)果的處理等，從而編寫出適用于砂十相對(duì)宓度

儀的校準(zhǔn)規(guī)范。在編制過程中起草組掌握以下兒個(gè)原則：

1.校準(zhǔn)項(xiàng)目和技術(shù)指標(biāo)與JTG3430-2020《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》及GB/T

15406-2007《巖土工程儀器基本參數(shù)及通用技術(shù)條件》中要求一致，參考」JG

（地質(zhì)）1021-1994《砂土相對(duì)密度儀檢定規(guī)程》制定了尺寸的最大允許誤差；

2.盡量使用現(xiàn)有設(shè)備；

3.要體現(xiàn)目前技術(shù)的先進(jìn)性；

4.在實(shí)施時(shí)的可操作性和可行性。

（三）國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)文件的兼容情況

I.依據(jù)《國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》（JJF1071-2010）的要求對(duì)砂土相

對(duì)密度儀校準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行了編制，在內(nèi)容、格式上與其保持一致，規(guī)程內(nèi)容包括

范圍、概述、引用文件、計(jì)量特性、校準(zhǔn)條件、校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法、校準(zhǔn)結(jié)

果表達(dá)、復(fù)校時(shí)間問隔。

2.依據(jù)《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》（JJF1059.1-2012）對(duì)相對(duì)密度儀的容

積、長(zhǎng)度、質(zhì)量測(cè)量不確定度進(jìn)行評(píng)定。

（四）與有關(guān)現(xiàn)行法律法規(guī)和強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

本規(guī)范不違反現(xiàn)行法律法規(guī)和強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

3

五、主要技術(shù)內(nèi)容

按照J(rèn)JF1071-2010《國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》的要求起草本校準(zhǔn)規(guī)范。

在內(nèi)容格式上與其保持一致，校準(zhǔn)規(guī)范的具體內(nèi)容有范圍、概述、引用文件、

計(jì)量特性、校準(zhǔn)條件、校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法、校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)、復(fù)校時(shí)間間隔。

計(jì)量性能要求與JTG3430-2020《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》及GB/T15406-2007《巖

土工程儀器基本參數(shù)及通用技術(shù)條件》中要求一致，參考JJG（地質(zhì)）1021-1994

《砂土相對(duì)密度儀檢定規(guī)程》制定了尺寸的最大允許誤差。校準(zhǔn)方法參考了JJG

（地質(zhì)）1021-1994《砂土相對(duì)密度儀檢定規(guī)程》及JJG196-2006《常用玻璃量器

檢定規(guī)程》。

（一）范圍

本規(guī)范適用于砂土相對(duì)密度儀（漏斗式最小干密度儀和錘擊式最大干密度

儀）的校準(zhǔn)。

（二）概述

概述部分分三段表述砂土相對(duì)密度儀的分類概念、最小相對(duì)密度儀構(gòu)造原

理、最大干密度儀構(gòu)造原理。

砂土相對(duì)密度儀（以下簡(jiǎn)稱相對(duì)密度儀）是采用最小干密度儀和最大干密

度儀分別測(cè)量砂礫土試樣最小干密度和最大干密度，從而計(jì)算得出相對(duì)密度的

儀器。

漏斗式最小干密度儀一般包括錐形塞、長(zhǎng)頸漏斗、拂平器和量筒（量筒有

5（）（）mL和l（）0（）mL兩種規(guī)格），漏斗式最小干密度儀結(jié)構(gòu)示意圖見圖1,其工作

原理是：用小管徑的長(zhǎng)頸漏斗來(lái)控制砂樣，使其均勻緩慢的落入量筒內(nèi)，以達(dá)

到很疏松的堆積。然后測(cè)讀砂樣體積，計(jì)算出最小干密度。

錘擊式最大干密度儀一般由擊錘、振動(dòng)叉、金屬容器（金屬容器有250mL

和1000mL兩種規(guī)格）等組成。手動(dòng)式最大干密度儀結(jié)構(gòu)示意圖見圖2,電動(dòng)式

最大干密度儀結(jié)構(gòu)示意圖見圖3。其工作原理是使用振動(dòng)錘擊法，將砂樣分三次

裝入金屬容器，開啟機(jī)器進(jìn)行振動(dòng)錘擊，直至砂樣體積不變?yōu)橹梗Q重，計(jì)算

出最大干密度。

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圖1漏斗式最小干密度儀結(jié)構(gòu)示意圖

1——錐形塞；2——長(zhǎng)頸漏斗：3—拂平器；4—量筒。

圖2手動(dòng)式最大干密度儀結(jié)構(gòu)示意圖

1——振動(dòng)叉：2——擊錘：3——錘座器：4―金屬容器。

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圖3電動(dòng)式最大干密度儀結(jié)構(gòu)示意圖

1——導(dǎo)柱：2——擊錘：3——金屬容器；4—機(jī)身：5——鏈條；6—錘座器：7——振動(dòng)叉.

（三）計(jì)量特性

1.漏斗式最小干密度儀技術(shù)要求見表10

表1漏斗式最小干密度儀計(jì)量特性要求

校準(zhǔn)項(xiàng)目單位技術(shù)要求

500.0±2.0

量筒容積mL

1000.0±4.0

長(zhǎng)頸漏斗徑管內(nèi)徑mm12.010.1

依據(jù)GB/T50123土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)、JTG3430-2020公路土工試驗(yàn)規(guī)程中

對(duì)相對(duì)密度儀量筒容積的要求，參考JJG196-2006常用玻璃量器及JJG（地質(zhì)）

1021-1994相對(duì)密度儀檢定規(guī)程制定了量筒容積的技術(shù)要求；依據(jù)GB/T50123

土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)、JTG3430-2020公路土工試驗(yàn)規(guī)程中對(duì)相對(duì)密度儀長(zhǎng)頸漏斗

徑管內(nèi)徑的要求，結(jié)合對(duì)大量不同型號(hào)、廠家設(shè)備的調(diào)研結(jié)果，制定了長(zhǎng)頸漏

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斗徑管下口內(nèi)徑的技術(shù)要求。

2.錘擊式最大干密度儀技術(shù)要求見表2。

表2錘擊式最大干密度儀計(jì)量特性要求

校準(zhǔn)項(xiàng)目單位技術(shù)要求

50.0±0.1

內(nèi)祖mm

金屬容器尺寸100.0±0.2

深度mm127.