應(yīng)變控制式無側(cè)限壓縮儀校準(zhǔn)規(guī)范

PAGEII應(yīng)變控制式無側(cè)限壓縮儀校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于最大軸向負(fù)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(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用下列文件：JJF1059.1測(cè)量不確定度評(píng)定與表示GB/T21043土工試驗(yàn)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(jì)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(dòng)傳壓板對(duì)處于無側(cè)向壓力下的土試樣加壓以求得土體抗壓強(qiáng)度和靈敏度的土工試驗(yàn)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(dòng)傳壓板升降的部件。3.2量的符號(hào)、單位與定義本規(guī)范所使用量的符號(hào)、單位與定義見表1。表1符號(hào)、單位和定義符號(hào)單位定義mm同一試驗(yàn)力第j次重復(fù)測(cè)量進(jìn)程讀數(shù)值、、mm壓縮儀同一試驗(yàn)力三次重復(fù)測(cè)量進(jìn)程示值平均值、最大值、最小值/試驗(yàn)力示值重復(fù)性N標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀示值續(xù)表1符號(hào)、單位和定義符號(hào)單位定義、、N壓縮儀同一試驗(yàn)力三次重復(fù)測(cè)量的示值平均值、最大值、最小值/試驗(yàn)力示值誤差mm位移指示表示值mm量塊的標(biāo)稱值mm位移示值誤差mm/min行程速率mm/min標(biāo)稱速率/行程速率相對(duì)誤差4概述壓縮儀的工作原理是采用手動(dòng)或電動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式，根據(jù)試樣的軸向應(yīng)變量，測(cè)量所承受的軸向試驗(yàn)力，以求得飽和粘性土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)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(cè)量桿、測(cè)力儀、傳壓板、手輪或電動(dòng)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(cè)力儀；3—試樣；4—傳壓板；5—手輪或電動(dòng)轉(zhuǎn)輪；6—升降板及位移測(cè)量桿；7—位移指示表及夾具5計(jì)量特性5.1試驗(yàn)力示值誤差力傳感器的示值誤差，在小于等于最大負(fù)荷30%范圍內(nèi)：±1.5%；在大于最大負(fù)荷的30%范圍內(nèi)：±1.0%。5.2試驗(yàn)力示值重復(fù)性在小于等于最大負(fù)荷30%范圍內(nèi)：不大于1.5%；在大于最大負(fù)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(cè)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(dòng)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(biāo)稱值相對(duì)誤差應(yīng)不超過10%。5.6重塑筒重塑筒內(nèi)徑和高度標(biāo)稱尺寸的誤差：±0.5%。注：以上指標(biāo)不是用于合格性判別，僅供參考。6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件6.1.1溫度：（20±5）℃，相對(duì)濕度：不大于85%。6.1.2校準(zhǔn)時(shí)周圍應(yīng)無影響校準(zhǔn)結(jié)果的振動(dòng)、電磁場或其它干擾源。6.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備6.2.1標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀：0.3級(jí)；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(biāo)卡尺：分辨力0.02mm。7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)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(dòng)試驗(yàn)和目力觀察位移測(cè)量桿行程。7.2試驗(yàn)力進(jìn)程示值、示值誤差和示值重復(fù)性7.2.1標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀應(yīng)放置足夠的時(shí)間使其達(dá)到穩(wěn)定的溫度。7.2.2安裝標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀時(shí)，應(yīng)與壓縮儀的測(cè)力儀串聯(lián)，并使兩者保持同軸。7.2.3在最大負(fù)荷10%～100%范圍內(nèi)，選擇10%、20%、30%、40%、50%、60%、80%、100%作為試驗(yàn)力校準(zhǔn)點(diǎn)。7.2.4應(yīng)以遞增力進(jìn)行3組測(cè)量，加卸試驗(yàn)力應(yīng)緩慢平穩(wěn)，不得有沖擊和超載。7.2.5當(dāng)壓縮儀采用百分表式測(cè)力儀時(shí)，加載試驗(yàn)力前均應(yīng)將指示裝置調(diào)至零點(diǎn)（或作為零點(diǎn)的起始位置）。以標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀示值為準(zhǔn)，在壓縮儀試驗(yàn)力保持穩(wěn)定后讀取進(jìn)程示值，按分度值的1/10估讀。分別按公式（1）、（2）計(jì)算各校準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)程示值平均值、示值重復(fù)性：（1）（2）7.2.6當(dāng)壓縮儀采用力傳感器及配套的指示裝置時(shí)，加載試驗(yàn)力前均應(yīng)將指示裝置清零。以標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀示值為準(zhǔn)，在壓縮儀試驗(yàn)力保持穩(wěn)定后讀取進(jìn)程示值，計(jì)算每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)三次測(cè)量的算術(shù)平均值。試驗(yàn)力的示值誤差和示值重復(fù)性分別按公式（3）、（4）計(jì)算：（3）（4）7.3位移示值誤差7.3.1位移校準(zhǔn)點(diǎn)不少于3個(gè)，所選校準(zhǔn)點(diǎn)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(zhǔn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的量塊依次放于升降板與位移測(cè)量桿之間，在壓縮儀位移指示表上讀數(shù)，每一校準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量3次，以3次測(cè)得值的算術(shù)平均值作為該點(diǎn)的示值，位移指示表的示值與相應(yīng)量塊標(biāo)稱值之差即為該點(diǎn)的示值誤差。示值誤差可按公式（5）計(jì)算：（5）7.4平行度將專用工具安裝在升降軸上，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪或電動(dòng)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(cè)量其間隙，作為上下傳壓板之間的平行度。7.5電動(dòng)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(dòng)上升按鈕，待升降板平穩(wěn)運(yùn)行后，啟動(dòng)秒表同時(shí)讀取指示表示值，運(yùn)行1min后，讀取指示表示值。按上述方法重復(fù)測(cè)量3次，計(jì)算平均行程速率，其相對(duì)誤差可按公式（6）計(jì)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(biāo)卡尺在重塑筒內(nèi)壁三個(gè)不同方向測(cè)量內(nèi)徑，以3次測(cè)得值的算術(shù)平均值作為校準(zhǔn)結(jié)果。7.6.2重塑筒高度用游標(biāo)卡尺在三個(gè)不同位置測(cè)量重塑筒高度，以3次測(cè)得值的算術(shù)平均值作為校準(zhǔn)結(jié)果。8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)后的試驗(yàn)機(jī)發(fā)給校準(zhǔn)證書，其內(nèi)頁格式見附錄C，校準(zhǔn)證書應(yīng)至少包括以下信息：標(biāo)題：“校準(zhǔn)證書”；實(shí)驗(yàn)室名稱和地址；進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)（如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同）；證書的唯一性標(biāo)識(shí)（如編號(hào)），每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識(shí)；客戶的名稱和地址；被校對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí)；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)說明被校對(duì)象的接收日期；如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)對(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說明；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)；本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；校準(zhǔn)環(huán)境的描述；校準(zhǔn)結(jié)果及其測(cè)量不確定度的說明；對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明；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)；校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校對(duì)象有效的聲明；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。9復(fù)校時(shí)間間隔由于復(fù)校時(shí)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(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)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(cè)量不確定度評(píng)定方法（示例）A.1概述本附錄給出壓縮儀試驗(yàn)力、位移示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定評(píng)定方法。A.2試驗(yàn)力測(cè)量不確定度評(píng)定（1）當(dāng)壓縮儀采用百分表式測(cè)力儀時(shí)，在規(guī)定環(huán)境條件下，使用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀對(duì)壓縮儀的試驗(yàn)力進(jìn)行校準(zhǔn)，確定了壓縮儀變形量與力值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。A.2.1測(cè)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(yàn)力示值，N；A.2.2靈敏系數(shù)（A.2）A.2.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源分析壓縮儀試驗(yàn)力的標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要來源于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀提供的標(biāo)準(zhǔn)值不準(zhǔn)和壓縮儀試驗(yàn)力的測(cè)量重復(fù)性。A.2.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定A.2.4.1標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀提供的標(biāo)準(zhǔn)值不準(zhǔn)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度標(biāo)準(zhǔn)測(cè)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(biāo)準(zhǔn)不確定度為：（A.3）A.2.4.2壓縮儀試驗(yàn)力的測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度在重復(fù)性條件下，對(duì)同一試驗(yàn)力重復(fù)測(cè)量3次，用極差法獲得實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差，則試驗(yàn)力測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：（A.4）式中：C—極差系數(shù)，三次測(cè)量的極差系數(shù)為1.69。A.2.4.3試驗(yàn)力標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算（A.5）A.2.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按公式（A.6）計(jì)算。（A.6）A.2.6擴(kuò)展不確定度評(píng)定取包含因子，則試驗(yàn)力進(jìn)程示值測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度按公式（A.7）計(jì)算：（A.7）A.3試驗(yàn)力測(cè)量不確定度評(píng)定（2）當(dāng)壓縮儀采用力傳感器及配套的指示裝置時(shí)，在規(guī)定環(huán)境條件下，使用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀對(duì)壓縮儀的試驗(yàn)力進(jìn)行校準(zhǔn)，得到壓縮儀試驗(yàn)力示值誤差。A.3.1測(cè)量模型（A.8）式中：—試驗(yàn)力的示值誤差，N；—同一試驗(yàn)力重復(fù)測(cè)量的算術(shù)平均值，N；—標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀示值，N。A.3.2靈敏系數(shù)（A.9）（A.10）A.3.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源分析壓縮儀試驗(yàn)力的標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要來源于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀提供的標(biāo)準(zhǔn)值不準(zhǔn)、壓縮儀試驗(yàn)力的測(cè)量重復(fù)性。A.3.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定A.3.4.1標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀提供的標(biāo)準(zhǔn)值不準(zhǔn)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度標(biāo)準(zhǔn)測(cè)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(biāo)準(zhǔn)不確定度為：（A.11）A.3.4.2壓縮儀試驗(yàn)力的測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度在重復(fù)性條件下，對(duì)同一試驗(yàn)力重復(fù)測(cè)量3次，用極差法獲得實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差，則試驗(yàn)力測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：（A.12）式中：C—極差系數(shù)，三次測(cè)量的極差系數(shù)為1.69。A.3.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定表2標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表不確定度分量不確定度來源評(píng)定方法標(biāo)準(zhǔn)不確定度靈敏系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀提供的標(biāo)準(zhǔn)值不準(zhǔn)B-1試驗(yàn)力測(cè)量重復(fù)性A1各不確定度分量互不相關(guān)，則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按公式（A.13）計(jì)算。（A.13）擴(kuò)展不確定度評(píng)定取包含因子，則試驗(yàn)力示值誤差測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度按公式（A.14）計(jì)算：（A.14）其相對(duì)擴(kuò)展不確定度按公式（A.15）計(jì)算：（A.15）A.4位移示值誤差測(cè)量不確定度評(píng)定在規(guī)定環(huán)境條件下，使用量塊對(duì)壓縮儀位移示值誤差進(jìn)行校準(zhǔn)。A.4.1測(cè)量模型（A.16）式中：—位移示值誤差；—位移指示表示值；—量塊標(biāo)稱值；A.4.2靈敏系數(shù)A.4.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源分析壓縮儀軸向位移的標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要來源于軸向位移的測(cè)量重復(fù)性和量塊的長度偏差。A.4.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定A.4.4.1軸向位移的測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度在重復(fù)性條件下，對(duì)同一軸向位移重復(fù)測(cè)量3次，用極差法獲得實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差，則軸向位移測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：（A.17）式中：C—極差系數(shù)，三次測(cè)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(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)分布，包含因子，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：（A.18）A.4.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定表3標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表不確定度分量不確定度來源評(píng)定方法標(biāo)準(zhǔn)不確定度靈敏系數(shù)軸向位移測(cè)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(biāo)準(zhǔn)不確定度按公式（A.19）計(jì)算。（A.19）A.4.6擴(kuò)展不確定度評(píng)定取包含因子，則位移示值誤差測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度按公式（A.20）計(jì)算。（A.20）附錄B校準(zhǔn)原始記錄格式應(yīng)變控制式無側(cè)限壓縮儀校準(zhǔn)記錄委托單位______________________________________________________________委托單位地址______________________________________________________儀器名稱____________________________規(guī)格型號(hào)__________________________制造單位____________________________出廠編號(hào)__________________________校準(zhǔn)依據(jù)____________________________校準(zhǔn)所使用的主要計(jì)量器具：計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器名稱型號(hào)/規(guī)格不確定度或準(zhǔn)確度等級(jí)或最大允許誤差儀器編號(hào)溯源機(jī)構(gòu)證書號(hào)有效期校準(zhǔn)