應(yīng)變控制式無側(cè)限壓縮儀校準規(guī)范

PAGEII應(yīng)變控制式無側(cè)限壓縮儀校準規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于最大軸向負荷不大于1kN的應(yīng)變控制式無側(cè)限壓縮儀（以下簡稱壓縮儀）的校準。2引用文件本規(guī)范引用下列文件：JJF1059.1測量不確定度評定與表示GB/T21043土工試驗儀器應(yīng)變控制式無側(cè)限壓縮儀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術(shù)語和計量單位3.1術(shù)語3.1.1應(yīng)變控制式無側(cè)限壓縮儀strain-controlledunconfinedcompressionapparatus一種通過勻速移動傳壓板對處于無側(cè)向壓力下的土試樣加壓以求得土體抗壓強度和靈敏度的土工試驗儀器。3.1.2傳壓板impressboard能將加荷架產(chǎn)生的壓力傳遞到土試樣上的具有一定尺寸規(guī)格的板狀部件。3.1.3升降部件liftercomponent能勻速驅(qū)動傳壓板升降的部件。3.2量的符號、單位與定義本規(guī)范所使用量的符號、單位與定義見表1。表1符號、單位和定義符號單位定義mm同一試驗力第j次重復(fù)測量進程讀數(shù)值、、mm壓縮儀同一試驗力三次重復(fù)測量進程示值平均值、最大值、最小值/試驗力示值重復(fù)性N標準測力儀示值續(xù)表1符號、單位和定義符號單位定義、、N壓縮儀同一試驗力三次重復(fù)測量的示值平均值、最大值、最小值/試驗力示值誤差mm位移指示表示值mm量塊的標稱值mm位移示值誤差mm/min行程速率mm/min標稱速率/行程速率相對誤差4概述壓縮儀的工作原理是采用手動或電動驅(qū)動方式，根據(jù)試樣的軸向應(yīng)變量，測量所承受的軸向試驗力，以求得飽和粘性土的無側(cè)限抗壓強度和靈敏度。壓縮儀由軸向加荷架、指示表及夾具、升降板及位移測量桿、測力儀、傳壓板、手輪或電動轉(zhuǎn)輪等組成，如圖1所示。圖1應(yīng)變控制式無側(cè)限壓縮儀示意圖軸向加荷架；2—測力儀；3—試樣；4—傳壓板；5—手輪或電動轉(zhuǎn)輪；6—升降板及位移測量桿；7—位移指示表及夾具5計量特性5.1試驗力示值誤差力傳感器的示值誤差，在小于等于最大負荷30%范圍內(nèi)：±1.5%；在大于最大負荷的30%范圍內(nèi)：±1.0%。5.2試驗力示值重復(fù)性在小于等于最大負荷30%范圍內(nèi)：不大于1.5%；在大于最大負荷的30%范圍內(nèi)：不大于1.0%。5.3位移示值誤差軸向位移測量裝置的示值誤差：±0.03mm。5.4平行度上下傳壓板之間平行度不超過0.1mm。5.5電動式升降板行程速率在空載狀態(tài)下，升降板上升速度與選定速度標稱值相對誤差應(yīng)不超過10%。5.6重塑筒重塑筒內(nèi)徑和高度標稱尺寸的誤差：±0.5%。注：以上指標不是用于合格性判別，僅供參考。6校準條件6.1環(huán)境條件6.1.1溫度：（20±5）℃，相對濕度：不大于85%。6.1.2校準時周圍應(yīng)無影響校準結(jié)果的振動、電磁場或其它干擾源。6.2測量標準及其他設(shè)備6.2.1標準測力儀：0.3級；6.2.2量塊：5等；6.2.3秒表：±0.5s/d；6.2.4專用工具：端面平行度0.05mm；6.2.5塞尺：（0.02～1.00）mm6.2.6游標卡尺：分辨力0.02mm。7校準項目和校準方法7.1校準前檢查7.1.1壓縮儀的傳壓板表面應(yīng)無明顯氣孔和砂眼。7.1.2手動試驗和目力觀察位移測量桿行程。7.2試驗力進程示值、示值誤差和示值重復(fù)性7.2.1標準測力儀應(yīng)放置足夠的時間使其達到穩(wěn)定的溫度。7.2.2安裝標準測力儀時，應(yīng)與壓縮儀的測力儀串聯(lián)，并使兩者保持同軸。7.2.3在最大負荷10%～100%范圍內(nèi)，選擇10%、20%、30%、40%、50%、60%、80%、100%作為試驗力校準點。7.2.4應(yīng)以遞增力進行3組測量，加卸試驗力應(yīng)緩慢平穩(wěn)，不得有沖擊和超載。7.2.5當壓縮儀采用百分表式測力儀時，加載試驗力前均應(yīng)將指示裝置調(diào)至零點（或作為零點的起始位置）。以標準測力儀示值為準，在壓縮儀試驗力保持穩(wěn)定后讀取進程示值，按分度值的1/10估讀。分別按公式（1）、（2）計算各校準點進程示值平均值、示值重復(fù)性：（1）（2）7.2.6當壓縮儀采用力傳感器及配套的指示裝置時，加載試驗力前均應(yīng)將指示裝置清零。以標準測力儀示值為準，在壓縮儀試驗力保持穩(wěn)定后讀取進程示值，計算每個校準點三次測量的算術(shù)平均值。試驗力的示值誤差和示值重復(fù)性分別按公式（3）、（4）計算：（3）（4）7.3位移示值誤差7.3.1位移校準點不少于3個，所選校準點應(yīng)均勻地分布在全量程范圍內(nèi)。7.3.2調(diào)整位移指示表零位，將各校準點對應(yīng)的量塊依次放于升降板與位移測量桿之間，在壓縮儀位移指示表上讀數(shù)，每一校準點測量3次，以3次測得值的算術(shù)平均值作為該點的示值，位移指示表的示值與相應(yīng)量塊標稱值之差即為該點的示值誤差。示值誤差可按公式（5）計算：（5）7.4平行度將專用工具安裝在升降軸上，轉(zhuǎn)動手輪或電動轉(zhuǎn)輪，使得專用工具上端面與壓縮儀上傳壓板下平面接觸，用塞尺測量其間隙，作為上下傳壓板之間的平行度。7.5電動式升降板行程速率調(diào)整位移指示表零位，在空載狀態(tài)下，啟動上升按鈕，待升降板平穩(wěn)運行后，啟動秒表同時讀取指示表示值，運行1min后，讀取指示表示值。按上述方法重復(fù)測量3次，計算平均行程速率，其相對誤差可按公式（6）計算：（6）7.6重塑筒內(nèi)徑和高度7.6.1重塑筒內(nèi)徑用游標卡尺在重塑筒內(nèi)壁三個不同方向測量內(nèi)徑，以3次測得值的算術(shù)平均值作為校準結(jié)果。7.6.2重塑筒高度用游標卡尺在三個不同位置測量重塑筒高度，以3次測得值的算術(shù)平均值作為校準結(jié)果。8校準結(jié)果表達校準后的試驗機發(fā)給校準證書，其內(nèi)頁格式見附錄C，校準證書應(yīng)至少包括以下信息：標題：“校準證書”；實驗室名稱和地址；進行校準的地點（如果與實驗室的地址不同）；證書的唯一性標識（如編號），每頁及總頁數(shù)的標識；客戶的名稱和地址；被校對象的描述和明確標識；進行校準的日期，如果與校準結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)說明被校對象的接收日期；如果與校準結(jié)果的有效性應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進行說明；校準所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標識，包括名稱及代號；本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明；校準環(huán)境的描述；校準結(jié)果及其測量不確定度的說明；對校準規(guī)范的偏離的說明；校準證書或校準報告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標識；校準結(jié)果僅對被校對象有效的聲明；未經(jīng)實驗室書面批準，不得部分復(fù)制證書的聲明。9復(fù)校時間間隔由于復(fù)校時間間隔的長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，用戶可根據(jù)實際使用情況自主決定復(fù)校時間間隔，一般建議為1年。

附錄A應(yīng)變控制式無側(cè)限壓縮儀測量不確定度評定方法（示例）A.1概述本附錄給出壓縮儀試驗力、位移示值誤差測量結(jié)果的不確定評定方法。A.2試驗力測量不確定度評定（1）當壓縮儀采用百分表式測力儀時，在規(guī)定環(huán)境條件下，使用標準測力儀對壓縮儀的試驗力進行校準，確定了壓縮儀變形量與力值的對應(yīng)關(guān)系。A.2.1測量模型（A.1）式中：—壓縮儀的變形量，mm。—壓縮儀彈性系數(shù)，N/mm；—試驗力示值，N；A.2.2靈敏系數(shù)（A.2）A.2.3標準不確定度來源分析壓縮儀試驗力的標準不確定度主要來源于標準測力儀提供的標準值不準和壓縮儀試驗力的測量重復(fù)性。A.2.4標準不確定度評定A.2.4.1標準測力儀提供的標準值不準引入的標準不確定度標準測力儀的最大允許誤差為，則區(qū)間半寬度：，假設(shè)其服從均勻分布，包含因子，則標準不確定度為：（A.3）A.2.4.2壓縮儀試驗力的測量重復(fù)性引入的標準不確定度在重復(fù)性條件下，對同一試驗力重復(fù)測量3次，用極差法獲得實驗標準差，則試驗力測量的標準不確定度為：（A.4）式中：C—極差系數(shù)，三次測量的極差系數(shù)為1.69。A.2.4.3試驗力標準不確定度計算（A.5）A.2.5合成標準不確定度評定合成標準不確定度按公式（A.6）計算。（A.6）A.2.6擴展不確定度評定取包含因子，則試驗力進程示值測量結(jié)果的擴展不確定度按公式（A.7）計算：（A.7）A.3試驗力測量不確定度評定（2）當壓縮儀采用力傳感器及配套的指示裝置時，在規(guī)定環(huán)境條件下，使用標準測力儀對壓縮儀的試驗力進行校準，得到壓縮儀試驗力示值誤差。A.3.1測量模型（A.8）式中：—試驗力的示值誤差，N；—同一試驗力重復(fù)測量的算術(shù)平均值，N；—標準測力儀示值，N。A.3.2靈敏系數(shù)（A.9）（A.10）A.3.3標準不確定度來源分析壓縮儀試驗力的標準不確定度主要來源于標準測力儀提供的標準值不準、壓縮儀試驗力的測量重復(fù)性。A.3.4標準不確定度評定A.3.4.1標準測力儀提供的標準值不準引入的標準不確定度標準測力儀的最大允許誤差為，則區(qū)間半寬度：，假設(shè)其服從均勻分布，包含因子，則標準不確定度為：（A.11）A.3.4.2壓縮儀試驗力的測量重復(fù)性引入的標準不確定度在重復(fù)性條件下，對同一試驗力重復(fù)測量3次，用極差法獲得實驗標準差，則試驗力測量的標準不確定度為：（A.12）式中：C—極差系數(shù)，三次測量的極差系數(shù)為1.69。A.3.5合成標準不確定度評定表2標準不確定度分量匯總表不確定度分量不確定度來源評定方法標準不確定度靈敏系數(shù)標準測力儀提供的標準值不準B-1試驗力測量重復(fù)性A1各不確定度分量互不相關(guān)，則合成標準不確定度按公式（A.13）計算。（A.13）擴展不確定度評定取包含因子，則試驗力示值誤差測量結(jié)果的擴展不確定度按公式（A.14）計算：（A.14）其相對擴展不確定度按公式（A.15）計算：（A.15）A.4位移示值誤差測量不確定度評定在規(guī)定環(huán)境條件下，使用量塊對壓縮儀位移示值誤差進行校準。A.4.1測量模型（A.16）式中：—位移示值誤差；—位移指示表示值；—量塊標稱值；A.4.2靈敏系數(shù)A.4.3標準不確定度來源分析壓縮儀軸向位移的標準不確定度主要來源于軸向位移的測量重復(fù)性和量塊的長度偏差。A.4.4標準不確定度評定A.4.4.1軸向位移的測量重復(fù)性引入的標準不確定度在重復(fù)性條件下，對同一軸向位移重復(fù)測量3次，用極差法獲得實驗標準差，則軸向位移測量的標準不確定度為：（A.17）式中：C—極差系數(shù)，三次測量的極差系數(shù)為1.69。A.4.4.2量塊的長度偏差引入的標準不確定度量塊的長度偏差允許值為，則區(qū)間半寬度：，假設(shè)服從兩點分布，包含因子，則標準不確定度為：（A.18）A.4.5合成標準不確定度評定表3標準不確定度分量匯總表不確定度分量不確定度來源評定方法標準不確定度靈敏系數(shù)軸向位移測量重復(fù)性A1量塊的長度偏差B-1各不確定度分量互不相關(guān)，則合成標準不確定度按公式（A.19）計算。（A.19）A.4.6擴展不確定度評定取包含因子，則位移示值誤差測量結(jié)果的擴展不確定度按公式（A.20）計算。（A.20）附錄B校準原始記錄格式應(yīng)變控制式無側(cè)限壓縮儀校準記錄委托單位______________________________________________________________委托單位地址______________________________________________________儀器名稱____________________________規(guī)格型號__________________________制造單位____________________________出廠編號__________________________校準依據(jù)____________________________校準所使用的主要計量器具：計量標準器名稱型號/規(guī)格不確定度或準確度等級或最大允許誤差儀器編號溯源機構(gòu)證書號有效期校準