扭矩扳子檢定裝置計量標準技術報告

1、計量標準技術報告計 量標準 名稱：扭矩扳子檢定裝置計量標準負責人：周軍濤建標單位名稱（公章）：陜西 通力專用汽車有限責任公司 填 寫 日 期： 2011 年6月10日一、建立計量標準的目的 (3 )二、計量標準的工作原理及其組成 (3 )三、計量標準器及主要配套設備 (4 )四、計量標準的主要技術指標 (5 )五、環(huán)境條件 (5 )六、計量標準的量值溯源和傳遞框圖 (6 )七、計量標準的重復性試驗 (7 )八、計量標準的穩(wěn)定性考核 (8 )九、檢定或校準結果的測量不確定度評定 (9-12 )十、檢定或校準結果的驗證 (13 )十一、結論 (14 )十二、附加說明 (14 )一、建立計量標準的目

2、的按照JJG707-2003扭矩扳子檢定規(guī)程檢定（21000） N.m的扭矩扳子， 精度等級：1級及以下，確保本公司扭矩扳子測量數(shù)據的溯源性、準確性，建 立全公司扭矩扳子檢定儀檢定裝置最高標準，開展扭矩扳子檢定工作，進行扭矩量值傳遞，確保扭矩量值溯源性。主要傳遞對象是扭矩扳子，檢定扭矩范圍 2N.mlOOONm二、計量標準的工作原理及其組成扭矩檢定儀主要由四個高精度扭矩傳感器及高性能顯示儀表，以及加載機構組成，具有多量程分段檢測功能。通過扭矩加載機構使扭矩傳感器可靈敏有 效的傳遞扭矩值，并將扭矩值轉變?yōu)殡娦盘?，智能儀表將電信號智能化處理后 將扭矩值實時顯示或峰值保持顯示，根據顯示的數(shù)據軟件將自

3、動計算出扭矩扳 子的準確度等級。檢定示意圖:三、計量標準器及主要配套設備計量 標 準 器名稱型號測量范圍準確度等 級制造廠及 出廠編號檢定機構檢定 周期扭矩傳感器10 N.m（210） N.m0.3級中國航天動力技 術研究院NY039陜西省計量 科學研究院1年扭矩傳感器50 N.m（1050） N.m0.3級中國航天動力技術研究院NV064陜西省計量 科學研究院1年扭矩傳感器200 N.m（40 200N.m0.3級中國航天動力技術研究院NT213陜西省計量 科學研究院1年扭矩傳感器1000 N.m（2001000）N.m0.3級中國航天動力技 術研究院NT225陜西省計量 科學研究院1年主

4、要 配 套 設 備溫濕度表WSB-1-20 C 60 C30%R” 80% RH鄭州博洋儀器儀 表有限公司寶雞市計量所1年扭矩檢定儀TC-1000D（21000）N.m陜西金飛馬測控 技術有限公司陜西省計量 科學研究院1年砝碼100N（0100） NM陜西金飛馬測控 技術有限公司陜西省計量 科學研究院1年砝碼20N（020） NM陜西金飛馬測控 技術有限公司陜西省計量 科學研究院1年砝碼10N（010） NM陜西金飛馬測控 技術有限公司陜西省計量 科學研究院1年杠桿TC-GG500-000陜西金飛馬測控 技術有限公司西航集團計 量測試所/杠桿TC-GG1000A-000陜西金飛馬測控 技術有限

5、公司西航集團計 量測試所/扇形杠桿TC-GG200-000陜西金飛馬測控 技術有限公司西航集團計 量測試所/四、計量標準的主要技術指標序號名稱/測量范圍出廠編號準確度等級生產廠家1扭矩傳感器（2-10） N.mNY0390.3級中國航天動力技術研究院2扭矩傳感器（1050） N.mNV0640.3級中國航天動力技術研究院3扭矩傳感器（40 200） N.mNT2130.3級中國航天動力技術研究院4扭矩傳感器（2001000） N.mNT2250.3級中國航天動力技術研究院五、環(huán)境條件序號項 目要求實際情況結論1溫度(20 5)C(20 2)C合格2濕度不大于80% RH小于70%RH合格六、計

6、量標準的量值溯源和傳遞框圖上級計量器具/、本級 計 量 器 具/、下級計量器七、計量標準的重復性試驗現(xiàn)選?。壕幪枮門LZG-137-005,型號NB-1000,準確度等級：4級，測量范 圍為（3001000） N.m的扭力扳手，對500N.m的示值點，重復測量10次，測 量結果如下：單位：N.m、試驗時間L測量2011 年2011 年2011 年2011 年2011 年測量次數(shù)4月1日4月15日4月30日5月15日5月30日試驗條件溫度：（20土 2）C，濕度:小于80%RH1508.2510.5505.4506.2507.52510.6508.4504.2508.4505.63509.450

7、8.4505.6508.5506.54512.0507.5504.4508.2505.25510.2505.6508.4510.4508.46508.4506.5508.2509.6509.27508.0505.2510.2508.4505.48509.2508.4509.2505.5504.69508.0508.0505.4504.4508.410509.2510.2504.6506.4509.2y509. 32507.87506.56507.6507.0上(Yi - yS(y )- 11.281.782.061.871.89S(yi) U1n -1結論合格合格合格合格合格備注試驗人員劉鵬劉

8、鵬劉鵬劉鵬劉鵬所得結果S =1.28、1.78、2.06、1.87、1.89都小于合成不確定度 Uc = 3.62，故 該測量重復性符合要求。八、計量標準的穩(wěn)定性考核現(xiàn)選?。壕幪枮門LZG-137-005,型號NB-1000,精度等級4級，測量范圍為（3001000）N.m的扭力扳手，對500N.m的示值點，在半年內測量4組，每次重復測量10次。測量結 果如下：試驗測量值時間2011 年2011 年2011 年2011 年2011 年量次數(shù)4月1日4月15日4月30日5月15日5月30日核查標準TLZG-137-005的扭矩扳子1508.2510.5505.4506.2507.52510.65

9、08.4504.2508.4505.63509.4508.4505.6508.5506.54512.0507.5504.4508.2505.25510.2505.6508.4510.4508.46508.4506.5508.2509.6509.27508.0505.2510.2508.4505.48509.2508.4509.2505.5504.69508.0508.0505.4504.4508.410509.2510.2504.6506.4509.2yi509. 32507.87506.56507.6507.0變化量|y- y i |0.55%允許變化量0.86 %結論合格合格合格合格合格考

10、核人員劉鵬劉鵬劉鵬劉鵬劉鵬由此可知：穩(wěn)定誤差為1509.32 - 506.56|/500 *100%=0.55%，小于擴展不確定度U = 0.86%,所以：該標準穩(wěn)定性符合要求。九、檢定或校準結果的測量不確定度評定1測量方法我們選用機械預置式扭矩扳子（編號：TLZG-137-005,型號為NB- 1000, 測量范圍：（3001000）N.m,示值相對誤差：士 5% ）為被測對象。根據檢定規(guī)程要求的環(huán)境溫度范圍：（1030） C ,相對濕度不大于85% ,測量時室溫為 22C ,相對濕度為40%勺條件。用扭矩扳子檢定儀（型號為TC-1000D,精度等級 0.3級，測量范圍：2N.m1000N.

11、m）對其進行檢測。按要求開機預熱，選定加 載方向,根據扭矩扳子額定扭矩值合理選擇扭矩儀的傳感器，將扭矩扳子的數(shù)值調整至所需的檢定點，把扭矩扳子的方榫插入扭矩儀相對應傳感器的套筒 內,預扭后調整扭矩儀的零位，用加載裝置緩慢平穩(wěn)地施加扭矩至扭矩扳子發(fā) 出“咔”聲響訊號，即可讀取并記錄扭矩儀所顯示的扭矩值。2建立數(shù)學模型e = m - q上面公式中，e%扭矩扳子的示值誤差（N.m）; M為扭矩扳子的扭矩值 （N.m） ; Q為扭矩儀顯示出的扭矩值（N.m）。3輸入量的標準不確定度評定3. 1 輸入量M的標準不確定度u （Mi ）的評定輸入量M的標準不確定度來源 主要是扭矩扳子的重復性，可以通過連續(xù)重

12、復測量得到測量值，采用A方法進行 評定。選擇最大量程的50% （即500N.m）作為測量點，在相同的條件下進行10次獨立 重復測量,得到測量值如表1所示。表110次測量值（單位：N.m）次 數(shù)12345678910M505.2504.8505.6504.6508.2508.0510.5509.4505.7504.6506.66V1.461.861.062.06-1.54-1.36-3.84-2.740.962.06V i22.13163.45961.12364.24362.37161.849614.74567.50760.92164.2436Um)2.18算術平均值為:Mi 二 506.66

13、N.mn i =1單次實驗標準偏差為：U（M.r n11；1（MM）2-18N-m3. 2 輸入量Q的標準不確定度u （Q ）的評定輸入量Q的不確定度主要來源于 扭矩儀?？筛鶕z定證書給出的最大相對允許誤差來評定，即采用B類方法進行評定。3. 2. 1扭矩儀檢定證書給出的最大相對允許誤差為士 1% ,估計為均勻分布,取包含因子。k =3在測量點500Nn處,標準不確定度為U （Q）= a / k （1000Nm x 50% ）=1%人 3 （1000Nm x 50% ） = 2. 89Nm估計 U（Q）/U（Q ）為0. 10,則自由度為v Q = 50。3. 2. 2 根據JJG707 -

14、2003扭矩扳子檢定規(guī)程的要求，扭矩扳子應在溫 度范圍（1030） C ,相對濕度不大于85%勺環(huán)境條件下進行檢定,本實驗室滿 足要求,所以溫度變化對檢定結果的不確定度影響可忽略不計。3. 2. 3扭矩扳子的扭矩值是通過扭矩儀數(shù)顯方式來讀取，所以人員讀數(shù)對檢 定結果的不確定度的影響也可忽略不計。4標準不確定度匯總輸入量的標準不確定度匯總如表2所示:表2標準不確定度匯總表標準不確定度分量U( Mi)不確定度 來源標準不確定度(N.m)靈敏系數(shù)CiI ci UMiV iU (Mi)扭矩扳子2.18-12.18-0.02U (Q)扭矩儀2.89-12.89505合成標準不確定度評定輸入量與彼此獨立不

15、相關，所以合成標準不確定度可按下式得到:2 2 2U C (e) = Cl U (Mi) + C2 u (Q)jfr/22UC(e廠.Ciu(Mi)C2U(q)= (2.18) (2.89)二 3-62N-m6擴展不確定度的評定取置信概率p = 95% ,取k=2,擴展不確定度計算為U9s= k X UC(e) = 2 x 3.62 =7.24(N.m)在50%l程處，相對擴展不確定度U95rel二 U95 100%= 7.24100% =1.4%M506.667測量擴展不確定度的報告與表示NB - 1000機械預置式扭矩扳子50%量程測量點處測量結果的相對擴展不確定度(即M = 500N.m

16、): U 95 = 1.4%對于不同檢定點測量結果的擴展不確定度均可按上述方法分析評定。8不確定度報告用0.3級扭矩檢定儀檢定4級扳子的示值誤差的測量結果擴展不確定度為：U95rel = 1.4%十、檢定或.校準結果的驗證選取編號為TLZG-137-005,型號為TC-1000D,精度等級4級，測量范圍為（3001000） N.m的扭力扳手，對500N.m示值點，用本標準檢定后，檢測結果如下：單位：N.mX檢測點測量次數(shù)平均值擴展不確定度備注123本裝置檢定結果、500505.4506.8508.2506.81.4%、漢德車橋檢定結果500510.2509.4508.6509.41.0%寶雞計量所檢定結果500505.2508.2506.8507.41.0%差值/2.60.4%由此可得：y -2 = |506.8 - 509.4 / 5005