低溫柔性測試儀校準(zhǔn)方法研究

【摘要】本文以低溫柔性測試儀的工作原理為切入點，以國標(biāo)中技術(shù)特性要求為標(biāo)準(zhǔn)，分析得出機(jī)械部分及溫控部分的檢測方法，為低溫柔性測試儀提供科學(xué)、合理、合法的計量依據(jù)，并依據(jù)該方法對不同型號的低溫柔性測試儀進(jìn)行校準(zhǔn)，獲得試驗數(shù)據(jù)，結(jié)合實際使用需求，對低溫柔性測試儀的測量結(jié)果進(jìn)行計量確認(rèn)，從而對本文的校準(zhǔn)方法進(jìn)行實驗驗證。

【關(guān)鍵詞】低溫柔性測試儀；機(jī)械部分；溫控部分；校準(zhǔn)

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.04.077

Research on Calibration Method of Low Temperature Flexibility Tester

ZHANG Yanmin

（NingxiaAcademy of Metrology Quality Inspection， Yinchuan 750200， China）

Abstract： This article takes the working principle of the low-temperature flexibility tester as a starting point and uses the technical characteristics required by the national standard as a criterion. It analyzes and derives the testing methods for both the mechanical and temperature control parts， providing a scientific， rational， and legitimate basis for the metrology of the low-temperature flexibility tester. Based on this method， calibration is performed on low-temperature flexibility testers of different models to obtain experimental data. By combining actual usage requirements， the measurement results of the low-temperature flexibility tester are confirmed through measurement， thereby experimentally verifying the calibration method presented in this article.

Keywords： low temperature flexibility tester； mechanical part； temperature control part； calibration

0引言

低溫柔性測試儀是工程檢測機(jī)構(gòu)或防水卷材生產(chǎn)企業(yè)檢測產(chǎn)品質(zhì)量的必備設(shè)備，其主要應(yīng)用于工程檢測瀝青防水卷材試驗過程中。檢測結(jié)果直接影響防水卷材產(chǎn)品的質(zhì)量。瀝青防水卷材應(yīng)符合GB/T 328.14—2007《建筑防水卷材試驗方法第14部分：瀝青防水卷材低溫柔性》中明確規(guī)定的技術(shù)特性要求。為避免人為因素產(chǎn)生影響，對于瀝青防水卷材檢測須采用機(jī)械自動測試。

隨著科技強(qiáng)大，數(shù)字化的普及，進(jìn)口和國內(nèi)研發(fā)的低溫柔性測試儀逐漸增多。目前，對于低溫柔性測試儀檢校沒有相應(yīng)的國家計量檢定規(guī)程和計量校準(zhǔn)規(guī)范，這使得很多低溫柔性測試儀長期處于半檢校狀態(tài)（只能對低溫柔性測試儀的溫度方面進(jìn)行計量，機(jī)械部分一直處于失檢、失校狀態(tài)，無法對低溫柔性測試儀進(jìn)行綜合計量），無法保證其使用的準(zhǔn)確性和可靠性，因而對低溫柔性測試儀的檢測方法的研究迫在眉睫。

1工作原理

低溫柔性測試儀是用于測定瀝青防水卷材物理特性指標(biāo)的儀器。機(jī)械部分由兩個不旋轉(zhuǎn)的固定圓筒、一個可移動的彎曲軸、一個冷凍液槽和控制系統(tǒng)組成。通過調(diào)節(jié)控制冷凍液工作水平面的溫度和彎曲軸的移動速度，使試件發(fā)生180°彎曲，獲得瀝青防水卷材的低溫柔性和冷彎溫度。低溫柔性測試儀彎曲過程見圖1。

2低溫柔性測試儀的校準(zhǔn)方法

2.1環(huán)境條件

1）環(huán)境溫度：（15～35）℃。

2）相對濕度：不大于85%。

2.2測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備

對圓筒和彎曲軸直徑及彎曲軸升起速度、溫度偏差、溫度均勻度、溫度波動度都做了具體要求。

溫度偏差應(yīng)不大于±0.5℃，溫度波動度應(yīng)不大于0.5℃，溫度均勻度應(yīng)不大于0.5℃。校準(zhǔn)時用的標(biāo)準(zhǔn)器見表1。

2.3校準(zhǔn)方法

2.3.1外觀檢查

1）儀器應(yīng)有銘牌、生產(chǎn)廠家、型號、出廠編號等。

2）表面不應(yīng)有明顯裂痕、變形，以及影響其正常工作的機(jī)械損傷。

2.3.2機(jī)械部分校準(zhǔn)

2.3.2.1圓筒和彎曲軸直徑

用游標(biāo)卡尺分別測量固定圓筒和彎曲軸的直徑，重復(fù)測量3次，取平均值作為固定圓筒直徑和彎曲軸直徑的校準(zhǔn)結(jié)果。

2.3.2.2彎曲軸升起速度

將彎曲軸設(shè)置在開始彎曲位置，作為初始位置并標(biāo)記；啟動低溫柔性測試儀的控制系統(tǒng)使彎曲軸向上移動，同時按下秒表開始計時，到達(dá)極限開關(guān)控制的限定位置時計時結(jié)束，標(biāo)記彎曲軸此時的位置，用鋼直尺測量彎曲軸上升的距離，與秒表測得的上升時間相除得到彎曲軸升起速度。計算公式見式（1）。重復(fù)此測量3次，取平均值作為彎曲軸升起速度的校準(zhǔn)結(jié)果。

式中，v為彎曲軸升起速度，mm/min；D為彎曲軸上升的距離，mm；T為彎曲軸上升的時間，min。

2.3.3溫控系統(tǒng)校準(zhǔn)

校準(zhǔn)溫度一般應(yīng)選擇測試儀使用范圍的下限、上限和中間點，也可根據(jù)用戶需要選擇實際常用的溫度點。測試點的位置應(yīng)設(shè)在冷卻液中間平面的均勻5個點上（見圖2），并且放置鉑電阻溫度計，將測試儀的溫度控制器設(shè)定到要求的標(biāo)稱溫度，然后開啟設(shè)備，穩(wěn)定后開始讀數(shù)，每2 min記錄所有測試點的溫度1次，在30 min內(nèi)共測試16次。

2.4低溫柔性測試儀校準(zhǔn)方法應(yīng)用

選取3臺不同規(guī)格型號的低溫柔性測試儀進(jìn)行校準(zhǔn)。使用游標(biāo)卡尺分別測量3臺低溫柔性測試儀固定圓筒20 mm的直徑及彎曲軸30 mm的直徑，采用鋼直尺及秒表作為標(biāo)準(zhǔn)器對彎曲軸升起速度進(jìn)行校準(zhǔn)，采用A級工業(yè)鉑電阻溫度計對-20℃的低溫柔性測試儀溫控系統(tǒng)中溫度偏差、溫度均勻度及溫度波動度進(jìn)行校準(zhǔn)，所得測量結(jié)果如表2所示。

根據(jù)產(chǎn)品使用說明書以及國家標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)技術(shù)要求，結(jié)合低溫柔性測試儀的實際使用需求，經(jīng)過校驗，3臺被校驗的低溫柔性測試儀均能夠滿足其技術(shù)要求，從而確保了它們在使用中的性能和準(zhǔn)確性。

3結(jié)束語

本文對低溫柔性測試儀的技術(shù)參數(shù)校準(zhǔn)方法進(jìn)行了深入的討論，并依據(jù)低溫柔性測試儀的校準(zhǔn)方法對3臺不同規(guī)格型號的低溫柔性測試儀進(jìn)行校準(zhǔn)，評估了低溫柔性測試儀機(jī)械部分及溫控部分的示值誤差。通過對該校準(zhǔn)方法的試驗驗證，結(jié)果表明該方法具有可行性及可操作性，計量機(jī)構(gòu)、工程檢測機(jī)構(gòu)以及生產(chǎn)企業(yè)等相關(guān)單位都可參考該方法對低溫柔性測試儀進(jìn)行校準(zhǔn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]液體恒溫試驗設(shè)備溫度性能測試規(guī)范：JJF 2019—2022[S].

[2]建筑防水卷材試驗方法第14部分：瀝青防水卷材低溫柔性：GB/T 328.14—2007[S].

[3]國家計量檢定規(guī)程編寫規(guī)則：JJF 1002—2010[S].

【作者簡介】

張彥敏，女，1991年出生，助理工程師，學(xué)士，研究方向為長度測量、光學(xué)影像測量、端度測量、工程測量。

（編輯：李加鵬）