液壓千斤頂測量不確定度的評定

孫亞賢（天津市市政公路管理局計(jì)量中心站，300191）

1 前言

液壓千斤頂主要用于建設(shè)工程樁基承載力和工程機(jī)構(gòu)預(yù)應(yīng)力的力值控制，隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁和建筑施工領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，液壓千斤頂?shù)牧χ悼刂?、測量準(zhǔn)確度及安全等問題，越來越受到關(guān)注。

2 測量過程

測量方法依據(jù)JJG621-2005《液壓千斤頂》檢定規(guī)程進(jìn)行測量。

3 液壓千斤頂測量不確定度

3.1 不確定度來源

1)在規(guī)定的工作環(huán)境條件和標(biāo)準(zhǔn)工作位置狀態(tài)下,應(yīng)變式標(biāo)準(zhǔn)測力儀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量,由上一級檢定證書和重復(fù)性考核結(jié)果可知,U=0.03%(k=3)。2)在規(guī)定的工作環(huán)境條件和標(biāo)準(zhǔn)工作位置狀態(tài)下,被檢液壓千斤頂檢定重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。3)溫度變化引入的不確定度分量。4)示值估讀不準(zhǔn)確引入的不確定度分量。5)數(shù)據(jù)修約引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。由于測量不確定度來源的隨機(jī)性和模糊性,就使測量不確定度由許多分量組成,找出不確定度的來源是正確評定不確定度的基礎(chǔ).3.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量估計(jì)和函數(shù)關(guān)系的建立根據(jù)以上分析,可以列出千斤頂指示器值P與各分量的函數(shù)關(guān)系式：

計(jì)算各分量的傳播系數(shù)如下：

標(biāo)準(zhǔn)器引入的不確定度：

檢定重復(fù)性引入的不確定度傳播系數(shù)：

溫度變化引入的不確定度：

示值估讀不準(zhǔn)確引入的不確定度：

數(shù)據(jù)修約引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

式中：F為負(fù)荷；S為千斤頂活塞有效工作面積；K為壓力表溫度修正系數(shù)，且K=0.0004

4 液壓千斤頂不確定度的評定

以一臺YCW 500A液壓千斤頂為例，分析液壓千斤頂不確定度的評定過程，取1000kN點(diǎn)計(jì)算。

4.1 確定標(biāo)準(zhǔn)器引入的不確定度

標(biāo)準(zhǔn)器引入的不確定屬B類，依據(jù)規(guī)程，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備用0.3級或以上級別的應(yīng)變式標(biāo)準(zhǔn)測力儀，選用0.3級應(yīng)變式標(biāo)準(zhǔn)測力儀，在規(guī)程規(guī)定的工作環(huán)境條件和標(biāo)準(zhǔn)工作位置狀態(tài)下，應(yīng)變式標(biāo)準(zhǔn)測力儀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，由上一級檢定證書和重復(fù)性考核結(jié)果可知，U=0.03%(k=3),分布服從正態(tài)分布，查JJF1059-1999表2，k=2.58,根據(jù)資料，活塞面積為0.1m2,C1=10,在典型點(diǎn)1000kN處，液壓千斤頂壓力指示器指示值10MPa,則：標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量：

4.2 確定液壓千斤頂檢定重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

作為不確定度分量U2屬A類分量，重復(fù)檢定一臺液壓千斤頂1000kN點(diǎn)處，得到一組數(shù)據(jù)如下：

10.2 ,10.3,10.2,10.1,10.2,10.3,10.2,10.3,10.1,10.2,（MPa）

4.3 確定溫度變化引入的不確定度分量

根據(jù)試驗(yàn)，液壓千斤頂在檢定過程中油溫變化一般在（20-30）℃，取其上限30℃計(jì)算，標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，

4.4 確定標(biāo)值估讀不準(zhǔn)確引入的不確定度分量

對指針類儀表要求估讀到分度值的1/5，按JJF1059-1999中附錄2可知，這種情況分布估計(jì)為均勻分布，則由于標(biāo)值估讀不準(zhǔn)確引入的不確定度分量

4.5 確定數(shù)字修約引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

數(shù)字修約引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度屬于均勻分布

4.6 確定標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

4.7 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

相對擴(kuò)展不確定度Urel取包含因子k=2,

所以：Urel=2.0% （k=2），不確定度符合要求。

5 結(jié)束語

由于測量不確定度能體現(xiàn)測量結(jié)果的質(zhì)量，不確定度愈小，表明實(shí)驗(yàn)室的測量質(zhì)量愈高，而測量質(zhì)量的好壞與測量結(jié)果的使用直接相關(guān)。

1.JJF1059-1999《測量不確定度評定與表示》

2.JJG621-2005《液壓千斤頂》檢定規(guī)程