JJF(津) 91-2023 港口機(jī)械 起重量限制器校準(zhǔn)規(guī)范　

JJF(津)91-2023港口機(jī)械起重量限制器校準(zhǔn)規(guī)范天津市市場(chǎng)監(jiān)督管理委員會(huì)發(fā)布李紹輝(交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所)韓鴻勝(交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所)王得蓉(天津港(集團(tuán))有限公司)張德文(交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究院)周振杰(交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所)張鹿(天津港(集團(tuán))有限公司)付衛(wèi)國(guó)(天津港(集團(tuán))有限公司)曹媛媛(交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所)張樂(lè)暉(交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所)JJF(津)91-2023 5計(jì)量特性 6校準(zhǔn)條件 7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法 本規(guī)范依據(jù)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF1001—2011《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》、JJF1071—2010《國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》編寫制定。本規(guī)范為首次發(fā)布。1港口機(jī)械起重量限制器校準(zhǔn)規(guī)范本規(guī)范適用于港口機(jī)械用起重量限制器(以下簡(jiǎn)稱“起重量限制器”)的校準(zhǔn)。GB/T24810.1—2009起重機(jī)限制器和指示器第1部分：總則JJG(交通)044—2004港口機(jī)械數(shù)字式起重力矩限制器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(yǔ)實(shí)驗(yàn)室條件下，模擬起重量限制器在港口機(jī)械實(shí)際受力狀態(tài)加載，使起重量限制器發(fā)生超載保護(hù)港口機(jī)械停止向不安全方向動(dòng)作的相應(yīng)控制信號(hào)時(shí)，測(cè)量傳感器承受的實(shí)際模擬加載值。實(shí)驗(yàn)室條件下，起重量限制器起超載保護(hù)作用時(shí)測(cè)量顯示值偏離動(dòng)作值的相對(duì)誤差。起重量限制器是在工作期間考慮了動(dòng)力效應(yīng)的情況下，自JJF(津)91-20232起重量限制器由測(cè)量傳感器和控制器組成，根據(jù)安裝固定式、旁壓式等結(jié)構(gòu)形式，其中旁壓式起重量限制器結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1。值與設(shè)定值進(jìn)行比較，用于決策是否應(yīng)輸出使港口機(jī)械停止向不信號(hào)并發(fā)出警報(bào)。起重量限制器起重量限制器2t鋼絲繩電源/控制信號(hào)圖1起重量限制器結(jié)構(gòu)示意圖5.1示值誤差實(shí)驗(yàn)室條件下起重量限制器最大允許誤差為3%,裝機(jī)條件下起重量限制器最大允許誤差為5%。5.2綜合誤差裝機(jī)條件下起重量限制器綜合誤差不大于5%。5.3動(dòng)作誤差實(shí)驗(yàn)室條件下起重量限制器動(dòng)作誤差不大于3%。36校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件6.1.1環(huán)境溫度：(15~35)℃。6.1.2相對(duì)濕度：≤90%RH。6.2校準(zhǔn)用計(jì)量器具6.2.1萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)：測(cè)量范圍應(yīng)覆蓋被校準(zhǔn)起重量限制器量程，準(zhǔn)確度等級(jí)不低于1.06.2.2標(biāo)準(zhǔn)砝碼：測(cè)量范圍應(yīng)覆蓋被校準(zhǔn)起重量限制器量程，準(zhǔn)確度等級(jí)為M??等級(jí)及以上。7校準(zhǔn)項(xiàng)目與校準(zhǔn)方法7.1外觀及功能性檢查7.1.1起重量限制器應(yīng)有下列標(biāo)識(shí)：儀器名稱、規(guī)格型號(hào)、測(cè)量范圍以及生產(chǎn)單位等內(nèi)容。7.1.2起重量限制器應(yīng)結(jié)構(gòu)牢固，裝配件無(wú)松動(dòng)，線纜外表面無(wú)損傷，控制器面板功能正常，數(shù)字顯示清晰、完整，對(duì)具有聲光報(bào)警功能的儀器聲光報(bào)警信號(hào)正常。7.2示值誤差在實(shí)驗(yàn)室條件下，安裝測(cè)量傳感器至萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)上，測(cè)量傳感器輸出端連接控制由萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)逐級(jí)施加載荷至各測(cè)量點(diǎn)處，穩(wěn)定3min,記錄萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)施加的標(biāo)準(zhǔn)載荷值和起重量限制器測(cè)量顯示值，各級(jí)測(cè)量點(diǎn)按此步驟重復(fù)測(cè)量3次取算術(shù)平均值，按公式(1)計(jì)算各級(jí)測(cè)量點(diǎn)處的示值誤差。δLEi——實(shí)驗(yàn)室條件下起重量限制器在各級(jí)測(cè)量點(diǎn)處示值誤差，i=1,2,3;LM;——實(shí)驗(yàn)室條件各級(jí)測(cè)量點(diǎn)處起重量限制器測(cè)量顯示值的算術(shù)平均值，i=1,2,3,LLsi——實(shí)驗(yàn)室條件各級(jí)測(cè)量點(diǎn)處萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)施加的載荷算術(shù)平均值，i=1,2,3,t;Lrs——起重量限制器最大額定起重量值，t。4在裝機(jī)條件下，安裝測(cè)量傳感器至起重機(jī)，測(cè)量傳感器輸出端連接控制器，在起重量限制器量程范圍內(nèi)選取不少于3個(gè)測(cè)量點(diǎn)，在各級(jí)測(cè)量點(diǎn)處，起重機(jī)吊裝相應(yīng)數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，吊離地面距離(100~200)mm處停止起升，穩(wěn)定3min,記錄起重量限制器測(cè)量顯示值和標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量，各級(jí)測(cè)量點(diǎn)按此步驟重復(fù)測(cè)量3次取算術(shù)平均值，按公式(2)計(jì)算各級(jí)測(cè)量點(diǎn)處的示值誤差。LFM——裝機(jī)條件下各級(jí)測(cè)量點(diǎn)處起重量限制器測(cè)量顯示值的算術(shù)平均值，i=1,2,3,LFsi——裝機(jī)條件各級(jí)測(cè)量點(diǎn)處砝碼施加的標(biāo)準(zhǔn)載荷值，i=1,2,3,t;Lrs——起重量限制器最大額定起重量值，t。7.3綜合誤差在裝機(jī)條件下，安裝測(cè)量傳感器至起重機(jī)，測(cè)量傳感器輸出端連接控制器，起重機(jī)吊裝相當(dāng)于港口機(jī)械最大額定起重量90%的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，吊離地面距離(100~200)mm處停止起升，穩(wěn)定3min,逐漸加載使起重量限制器動(dòng)作，記錄起重量限制器測(cè)量顯示值和標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量，按此步驟重復(fù)測(cè)量3次取算術(shù)平均值，以標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量為動(dòng)作值，按公式(3)計(jì)算動(dòng)作處的綜合誤差。δc——裝機(jī)條件下起重量限制器綜合誤差；LFMc——裝機(jī)條件下動(dòng)作處起重量限制器測(cè)量顯示值的算術(shù)平均值，t;LFsc——起重量限制器動(dòng)作處由砝碼施加的標(biāo)準(zhǔn)載荷算術(shù)平均值，t。57.4動(dòng)作誤差在實(shí)驗(yàn)室條件下，安裝測(cè)量傳感器至萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)上，測(cè)量傳感器輸出端連接控制器，由萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)以1kN/s勻速施加載荷至起重量限制器動(dòng)作，穩(wěn)定3min,記錄此時(shí)萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)施加的載荷值和起重量限制器測(cè)量顯示值，按此步驟重復(fù)測(cè)量3次取算術(shù)平均值，以萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)施加的載荷算術(shù)平均值為動(dòng)作值，按此步驟重復(fù)測(cè)量3次取算術(shù)平均值，按公式(4)計(jì)算動(dòng)作誤差。δLM——實(shí)驗(yàn)室條件下起重量限制器動(dòng)作誤差；LLMM——實(shí)驗(yàn)室條件下動(dòng)作處起重量限制器測(cè)量顯示值的算術(shù)平均值，t;LLSM——萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)施加的載荷算術(shù)平均值，t。8校準(zhǔn)結(jié)果的表達(dá)與處理8.1校準(zhǔn)記錄校準(zhǔn)記錄格式見(jiàn)附錄A。8.2校準(zhǔn)結(jié)果的處理校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)頁(yè)格式見(jiàn)附錄B。9復(fù)校時(shí)間間隔建議復(fù)校時(shí)間間隔不超過(guò)12個(gè)月，期間如發(fā)生故障，建議重新校準(zhǔn)。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)使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔。6附錄A校準(zhǔn)地點(diǎn)規(guī)格型號(hào)儀器編號(hào)溫度相對(duì)濕度測(cè)量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)/最大允許誤差計(jì)量(基)標(biāo)準(zhǔn)證書(shū)編號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目一、外觀二、銘牌序號(hào)試驗(yàn)機(jī)施加載荷值(t)起重量限制器測(cè)量值(t)示值誤差123123123四、綜合誤差序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)砝碼測(cè)量值(t)起重量限制器測(cè)量值(t)綜合誤差1231231五、動(dòng)作誤差序號(hào)試驗(yàn)機(jī)施加載荷值(t)起重量限制器測(cè)量值(t)動(dòng)作誤差1日7附錄B校準(zhǔn)證書(shū)第2頁(yè)證書(shū)編號(hào)××xx×x-x×x×校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)授權(quán)說(shuō)明溫度℃地點(diǎn)相對(duì)濕度%名稱測(cè)量范圍不確定度/準(zhǔn)確允許誤差證書(shū)編號(hào)有效期至名稱測(cè)量范圍不確定度/準(zhǔn)確允許誤差檢定/校準(zhǔn)證書(shū)編號(hào)有效期至8校準(zhǔn)證書(shū)第3頁(yè)證書(shū)編號(hào)×××××x-x×××序號(hào)序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)結(jié)果校準(zhǔn)結(jié)果測(cè)量不確定度測(cè)量不確定度1示值誤差234綜合誤差5動(dòng)作誤差以下空白9附錄CC.1實(shí)驗(yàn)室條件下示值校準(zhǔn)結(jié)果不確定度評(píng)定C.1.1概述C.1.1.1環(huán)境條件：環(huán)境溫度為25.8℃,環(huán)境相對(duì)濕度15%RH。C.1.1.3測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，測(cè)量范圍(0~60)t,0.5級(jí)。C.1.1.4測(cè)量方法：將測(cè)量傳感器安裝在萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)上，測(cè)量傳感器連接控制器，按規(guī)范要求在起重量2t時(shí)，記錄起重量傳感器測(cè)量載荷值，重復(fù)測(cè)量3次。C.1.2不確定度分析實(shí)驗(yàn)室條件下起重量限制器示值誤差的測(cè)量模型為：δLE=LLM-LLs+△LLWR(δLE——實(shí)驗(yàn)室條件下起重量限制器示值誤差，t;LLM——實(shí)驗(yàn)室條件下起重量限制器測(cè)量載荷值，t;LLs——萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)施加標(biāo)準(zhǔn)載荷值，t;△LLwR——起重量限制器測(cè)量傳感器安裝與操作誤差，t。C.1.2.2不確定度來(lái)源測(cè)量不確定度的主要來(lái)源有：(1)測(cè)量重復(fù)性/分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；(2)萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；(3)安裝偏差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。C.1.3校準(zhǔn)能力分析C.1.3.1各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定C.1.3.1.1測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度此測(cè)量不確定度為被校準(zhǔn)設(shè)備所引入的測(cè)量不確定度，主要影響因素為測(cè)量重復(fù)性所引入的測(cè)量不確定度分量。在測(cè)量不確定度評(píng)價(jià)的過(guò)程中，采用2t額定起重量時(shí)的測(cè)量重復(fù)性作為代表性數(shù)據(jù)開(kāi)展測(cè)量不確定度的評(píng)價(jià)，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表C.1。123456789測(cè)量值(t)采用測(cè)量不確定度的A類評(píng)定方法計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不確定度，使用貝塞爾公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，計(jì)算算術(shù)平均值的測(cè)量不確定度。起重量測(cè)量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差s=38.6kg,起重量測(cè)量重復(fù)性所引入的測(cè)量不確定度為u(LLMi)=s/√3=22.3kg。C.1.3.1.2分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度測(cè)量傳感器分辨力為0.01t,起重量為2t時(shí)，設(shè)為均勻分布，按不確定度的B類評(píng)定由于重復(fù)性與分辨力都由被檢起重量限制器引入，所以二者取最大值便可體現(xiàn)被檢起重量限制器引入的不確定度，所以起重量限制器重復(fù)性/分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量C.1.3.1.3萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)選用微機(jī)電液伺服萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，經(jīng)檢定，其準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5級(jí)。在2t處，誤差為±10kg,半寬為10kg,設(shè)為均勻分布，按不確定度的B類評(píng)定方法，有：C.1.3.1.4安裝偏差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度安裝時(shí)，將鋼絲繩壓緊至測(cè)量傳感器上，由萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)對(duì)鋼絲繩進(jìn)行拉伸，測(cè)量傳感器感知鋼絲繩傳遞的載荷變化，經(jīng)計(jì)算得到起重量。此種安裝方式測(cè)量結(jié)果主要受鋼絲繩壓緊程度、表面磨損、打滑等影響，按經(jīng)驗(yàn)估計(jì)該測(cè)量誤差在0.5%范圍內(nèi)，在2t測(cè)量點(diǎn)時(shí)，誤差為10kg,半寬為5kg,設(shè)為均勻分布，按不確定度B類評(píng)定方法，有C.1.3.2各不確定度分量匯總表不確定度來(lái)源靈敏度系數(shù)起重量限制器測(cè)量重復(fù)性/分辨力引入不確定1萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)引入不確定度分量安裝偏差引入不確定度分量1C.1.3.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度參照不確定度分量匯總表，各分量不相關(guān)，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度如下：C.1.3.4合成擴(kuò)展不確定度取包含因子k=2,擴(kuò)展不確定度為：U=k×μ=46kg。C.2裝機(jī)條件下示值校準(zhǔn)結(jié)果不確定度評(píng)定C.2.1概述C.2.1.1環(huán)境條件：環(huán)境溫度為18.2℃,環(huán)境相對(duì)濕度15%RH。C.2.1.2測(cè)量對(duì)象：起重量限制器。C.2.1.3測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)砝碼，測(cè)量范圍(0~10)t,M?級(jí)。C.2.1.4測(cè)量方法：將測(cè)量傳感器安裝在起重機(jī)上，測(cè)量傳感器連接控制器，按規(guī)范要求在0.4t測(cè)量點(diǎn)處，記錄起重量傳感器測(cè)量載荷值，重復(fù)測(cè)量3次。C.2.2不確定度分析C.2.2.1測(cè)量模型裝機(jī)條件下起重量限制器示值誤差的測(cè)量模型為：LFM——裝機(jī)條件下起重量限制器測(cè)量載荷值，t;LFs——施加的砝碼重量值，t;△LFWR——起重量限制器測(cè)量傳感器安裝及操作偏差，t。測(cè)量不確定度的主要來(lái)源有：(1)測(cè)量重復(fù)性/分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；(2)砝碼引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；(3)安裝及操作偏差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。C.2.3校準(zhǔn)能力分析C.2.3.1各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定C.2.3.1.1測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度此測(cè)量不確定度為被校準(zhǔn)設(shè)備所引入的測(cè)量不確定度，主要影響因素為測(cè)量重復(fù)性所引入的測(cè)量不確定度分量。在測(cè)量不確定度評(píng)價(jià)的過(guò)程中，采用0.4t額定起重量時(shí)的測(cè)量重復(fù)性作為代表性數(shù)據(jù)開(kāi)展測(cè)量不確定度的評(píng)價(jià)，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表C.3。123456789測(cè)量值(t)采用測(cè)量不確定度的A類評(píng)定方法計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不確定度，使用貝塞爾公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，計(jì)算算術(shù)平均值的測(cè)量不確定度。起重量測(cè)量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差s=0t,起重量測(cè)量重復(fù)性所引入的測(cè)量不確定度為u(LFM?)=s/√3=0t。C.2.3.1.2分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度測(cè)量傳感器分辨力為0.01t,在起重量為0.4t時(shí)，設(shè)為均勻分布，按不確定的的B類評(píng)定方法，可得：由于重復(fù)性與分辨力都由被檢起重量限制器引入，所以二者取最大值便可體現(xiàn)被檢起重量限制器引入的不確定度，所以起重量限制器重復(fù)性/分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量C.2.3.1.3砝碼引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度砝碼選用準(zhǔn)確度等級(jí)為M1級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)砝碼。在0.4t處，誤差為±0.02kg,半寬為0.02kg,設(shè)為均勻分布，按不確定度的B類評(píng)定方法，有：C.2.3.1.4安裝和操作偏差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度安裝時(shí)，將鋼絲繩壓緊至測(cè)量傳感器上，由起重機(jī)通過(guò)鋼絲繩起