杠桿壓力儀的量值傳遞及影響量的分析與研究

馬興 郭貴勇

摘? ?要：介紹了杠桿壓力儀的工作原理和用途，建立了杠桿壓力儀的測(cè)量模型，分析了各不確定度分量主要來(lái)源。結(jié)合測(cè)量實(shí)例具體數(shù)據(jù)，對(duì)其合成不確定度進(jìn)行分析評(píng)定，對(duì)各不確定度分量進(jìn)行計(jì)算并得出合成不確定度和擴(kuò)展不確定度，最終可得出該項(xiàng)目的校準(zhǔn)測(cè)量能力，為我國(guó)建筑和交通等行業(yè)提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：杠桿壓力儀? 量傳傳遞? 影響量? 不確定度評(píng)定

中圖分類號(hào)：TH871? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）12（a）-0108-02

Abstract： This paper introduces the working principle and application of lever pressure gauge， establishes the measurement model of the calibration results of lever pressure gauge， analyzes the main sources of each uncertainty component， analyzes and evaluates the synthetic uncertainty combined with the concrete data of the measurement example， calculates each uncertainty component， obtains the synthetic uncertainty and extended uncertainty. Finally， the calibration and measurement ability of the project can be obtained. Overall， this paper can provide strong technical support for construction， transportation and other industries in our country.

Key Words： Lever Pressure Gauge; Valve Transfer; Performance Impact; Evaluation of Uncertainty

杠桿壓力儀是一種工業(yè)儀器，主要適用于在室內(nèi)對(duì)細(xì)顆粒土或粒徑20mm以下的級(jí)配集料試件進(jìn)行回彈量測(cè)定。本儀器采用杠桿法對(duì)試件進(jìn)行加荷、卸荷試驗(yàn)，以得到試件的回彈試模和塑限值。

1? 杠桿壓力儀的校準(zhǔn)

杠桿壓力儀測(cè)定在規(guī)定環(huán)境條件下，把標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀放入加壓框架下，對(duì)正接觸后，進(jìn)行平衡自重，將標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀上的指示值調(diào)至零位，按照校準(zhǔn)點(diǎn)的壓力負(fù)荷，施加相應(yīng)的壓力，待指示值穩(wěn)定后讀數(shù)。重復(fù)此過(guò)程，每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行3次，3次讀數(shù)的算術(shù)平均值作為該點(diǎn)的輸出力值。

2? 杠桿壓力儀測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定

2.1 測(cè)量模型

式中 F—杠桿壓力儀壓力實(shí)測(cè)值

—標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀三次示值平均值

（1）輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（）的評(píng)定：其不確定度來(lái)源主要是測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度u1（），可以A類方法評(píng)定u1（）;標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀準(zhǔn)確度引入的不確定度u2（），可以B類方法評(píng)定u2（）。

（2）選取一臺(tái)杠桿壓力儀，在44N校準(zhǔn)點(diǎn)以標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀連續(xù)進(jìn)行3次測(cè)量，得到測(cè)量列為下表所示：

（3）標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀的準(zhǔn)確度等級(jí)為0.2級(jí)，估計(jì)為均勻分布，其引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

2.2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

2.2.1 靈敏系數(shù)：由得

2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表，見(jiàn)表3所示。

2.2.3 把u1（）與u2（）兩項(xiàng)合成，則

2.3 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定：取包含因子k=2，則

2.4 擴(kuò)展不確定度的報(bào)告與表示

杠桿壓力儀力值校準(zhǔn)點(diǎn)在44N時(shí)測(cè)量結(jié)果擴(kuò)展不確定度為Urel=0.3%。它是由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc=0.12%和包含因子k=2之乘積得到。

對(duì)杠桿壓力儀力值實(shí)測(cè)值測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)估

杠桿壓力儀壓力測(cè)量范圍為2N～5kN。

3? 結(jié)語(yǔ)

保證杠桿壓力儀的準(zhǔn)確性，通過(guò)校準(zhǔn)等方法實(shí)現(xiàn)量值的溯源性，在建筑和交通等行業(yè)的質(zhì)量控制中起到重要作用。本文介紹了我院對(duì)杠桿壓力儀進(jìn)行校準(zhǔn)方法和不確定度評(píng)定方法。

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