無(wú)釉磚耐磨性能測(cè)定儀校準(zhǔn)實(shí)踐

摘要：無(wú)釉磚作為一種重要的建筑材料，在實(shí)際使用中其耐磨性能的準(zhǔn)確測(cè)定至關(guān)重要。文中基于無(wú)釉磚耐磨性能測(cè)定儀校準(zhǔn)實(shí)踐，深入探討了校準(zhǔn)的重要性、步驟以及管理方法，以確保測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。介紹了校準(zhǔn)的實(shí)際應(yīng)用，根據(jù)實(shí)際測(cè)量的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，對(duì)不確定度進(jìn)行分析，對(duì)校準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行明確表達(dá)并給出實(shí)際結(jié)果的擴(kuò)展不確定度。

關(guān)鍵詞：無(wú)釉磚；耐磨性能；校準(zhǔn)；不確定度

Calibration Practice of Unglazed Tile Wear Resistance Tester

ZHANG Yi1， 2， 3

（1 Fujian Metrology Institute， Fuzhou 350000， Fujian， China）

（2 Key Laboratory of Force Measurement for State Market Regulation，F(xiàn)uzhou 350000， Fujian， China）

（3 Fujian Provincial Key Laboratory of Force Measurement， Fuzhou 350000， Fujian， China）

Abstract： Unglazed tiles， as a significant building material， require accurate wear resistance measurement in practical use. This article， based on the calibration practice of the unglazed tile wear resistance tester， delves into the importance of calibration， its steps， and management methods to ensure the accuracy and reliability of measurement results. Additionally， the paper discusses the practical application of calibration， analyzes the sources of uncertainty based on calibration data， and provides the expanded uncertainty of the calibration results.

Key Words： Unglazed tile; Wear resistance; Calibration; Uncertainty

0 引言

無(wú)釉磚作為建筑領(lǐng)域中常用的材料之一，在地板、墻面等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而，由于其特殊的制作工藝和用途，耐磨性能顯得尤為重要。為了準(zhǔn)確評(píng)估無(wú)釉磚的耐磨性能，無(wú)釉磚耐磨性能測(cè)定儀的準(zhǔn)確性和可靠性成為關(guān)鍵因素[1]。文中以無(wú)釉磚耐磨性能測(cè)定儀作為論述例子，詳細(xì)闡述實(shí)際的校準(zhǔn)步驟，并根據(jù)實(shí)際的校準(zhǔn)結(jié)果，分析了不確定度評(píng)定方法。

1 校準(zhǔn)的重要性

無(wú)釉磚耐磨性能測(cè)定儀主要是用于馬賽克、無(wú)釉磚等脆性材料以及水泥磚的耐磨試驗(yàn)的儀器。無(wú)釉磚耐磨性能測(cè)定儀的摩擦鋼輪以固定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，利用配重砝碼以一定的壓力讓試樣接觸摩擦鋼輪，磨料按規(guī)定的流量均勻進(jìn)入研磨區(qū)，通過(guò)磨料的作用使試樣的表面產(chǎn)生磨坑[2]。通過(guò)測(cè)量試樣表面的磨坑弦長(zhǎng)，以及計(jì)算磨坑體積來(lái)表征試樣的磨損程度，從而評(píng)定無(wú)釉磚的耐磨性能。無(wú)釉磚耐磨性能測(cè)定儀是由摩擦鋼輪、磨料料斗、試樣托架、緊固螺栓、可調(diào)節(jié)流閥和配重砝碼等組成，見(jiàn)圖1。

1 "試樣托架；2 "緊固螺栓；3 "試樣；4 "可調(diào)節(jié)流閥；

5磨料料斗；6 "摩擦鋼輪；7 "配重砝碼

圖1 " 無(wú)釉磚耐磨性能測(cè)定儀示意圖

校準(zhǔn)是確保測(cè)量?jī)x器和設(shè)備準(zhǔn)確性的過(guò)程，對(duì)于無(wú)釉磚耐磨性能測(cè)定儀同樣適用。一個(gè)未經(jīng)校準(zhǔn)的儀器可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果的偏差，影響產(chǎn)品的質(zhì)量評(píng)估和性能比較。校準(zhǔn)不僅能夠提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，還有助于保障產(chǎn)品質(zhì)量，滿(mǎn)足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和客戶(hù)需求[3]。

2校準(zhǔn)步驟

文中提供了明確的校準(zhǔn)步驟，確保校準(zhǔn)的完整性和可重復(fù)性。

2.1 準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行無(wú)釉磚耐磨性能測(cè)定儀的校準(zhǔn)之前，必須執(zhí)行一系列準(zhǔn)備工作，以確保校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性和可靠性。

2.1.1 環(huán)境檢查

首先，必須仔細(xì)檢查校準(zhǔn)環(huán)境，以滿(mǎn)足校準(zhǔn)的基本要求。環(huán)境的穩(wěn)定性對(duì)于測(cè)定的精確性至關(guān)重要。校準(zhǔn)時(shí)，環(huán)境溫度應(yīng)維持在（18～28）℃之間，相對(duì)濕度應(yīng)不高于80%。此外，無(wú)釉磚耐磨性能測(cè)定儀必須穩(wěn)固地安裝在工作臺(tái)面上，確保其不會(huì)因?yàn)橐苿?dòng)或晃動(dòng)而影響校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。室內(nèi)環(huán)境應(yīng)保持清潔和干燥，同時(shí)需確保周?chē)鷽](méi)有可能影響校準(zhǔn)的振動(dòng)、電磁場(chǎng)或其他干擾源存在。

2.1.2 外觀檢查

在校準(zhǔn)儀器之前，必須對(duì)其外觀進(jìn)行詳細(xì)檢查。校準(zhǔn)儀器上應(yīng)當(dāng)有明確的銘牌，該銘牌上應(yīng)包括儀器的名稱(chēng)、型號(hào)規(guī)格、制造廠、出廠編號(hào)、出廠日期等信息。這些信息對(duì)于跟蹤和標(biāo)識(shí)校準(zhǔn)儀器的身份非常重要，也有助于確認(rèn)所使用的是正確型號(hào)的儀器。

2.1.3 機(jī)械性能檢查

最后，在進(jìn)行校準(zhǔn)之前，需啟動(dòng)無(wú)釉磚耐磨性能測(cè)定儀進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，并對(duì)其機(jī)械部件進(jìn)行檢查。當(dāng)儀器接通電源后，各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件應(yīng)該能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并且活動(dòng)自如。這個(gè)步驟的目的是確保儀器的機(jī)械性能沒(méi)有問(wèn)題，可以準(zhǔn)確地執(zhí)行測(cè)試過(guò)程。

通過(guò)以上準(zhǔn)備工作，可以確保校準(zhǔn)的基本條件得到滿(mǎn)足，從而在校準(zhǔn)過(guò)程中獲得準(zhǔn)確和可靠的結(jié)果[4]。這一系列的準(zhǔn)備工作對(duì)于維護(hù)儀器的性能和延長(zhǎng)其使用壽命也具有積極作用。

2.2 校準(zhǔn)步驟

使用標(biāo)準(zhǔn)器對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，記錄校準(zhǔn)結(jié)果。

2.2.1 摩擦鋼輪直徑

使用游標(biāo)卡尺，在摩擦鋼輪的表面上找到3個(gè)均勻分布的位置。確保這些位置盡可能接近摩擦鋼輪的外緣，以便獲得準(zhǔn)確的直徑測(cè)量。在每個(gè)選定的位置上，使用游標(biāo)卡尺測(cè)量摩擦鋼輪的直徑，確?？ǔ吲c鋼輪的表面緊密接觸，以避免測(cè)量誤差。對(duì)于每個(gè)位置，進(jìn)行3次測(cè)量，并記錄每次的測(cè)量值。這3次測(cè)量可以幫助識(shí)別任何潛在的測(cè)量誤差或不一致性。計(jì)算這3次測(cè)量值的平均值，作為測(cè)量結(jié)果的最終值。計(jì)算見(jiàn)公式（1）。

（1）

式中：

——摩擦鋼輪直徑的實(shí)際值，mm；

——摩擦鋼輪直徑第 i 次的測(cè)量值，mm。

2.2.2 "摩擦鋼輪厚度

用游標(biāo)卡尺在摩擦鋼輪上沿圓周取均勻分布的3個(gè)位置測(cè)量厚度尺寸，取3次測(cè)量值的平均值作為測(cè)量結(jié)果。

2.2.3 "摩擦鋼輪轉(zhuǎn)速

將發(fā)光紙粘貼于摩擦鋼輪上，啟動(dòng)設(shè)備，用數(shù)字轉(zhuǎn)速表測(cè)量摩擦鋼輪運(yùn)動(dòng)頻率，取3次測(cè)量值的平均值作為測(cè)量結(jié)果。

2.2.4 "摩擦鋼輪壓力

啟動(dòng)儀器，將石英玻璃夾入夾具與摩擦鋼輪擺放成正切，通過(guò)磨料料斗將 F80（ISO 8486-1）剛玉磨料均勻給入到研磨區(qū)，摩擦鋼輪旋轉(zhuǎn)150轉(zhuǎn)后，從夾具上取出石英玻璃，測(cè)量磨坑的弦長(zhǎng)，取3次測(cè)量值的平均值作為測(cè)量結(jié)果。

2.3試驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析

2.3.1測(cè)量模型

式中：

——摩擦鋼輪直徑的實(shí)際值，mm；

——摩擦鋼輪直徑3次測(cè)量值的平均值，mm。

2.3.2不確定度來(lái)源

摩擦鋼輪直徑測(cè)量結(jié)果不確定度來(lái)源包括摩擦鋼輪直徑測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 " " ，還包括標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備游標(biāo)卡尺準(zhǔn)確度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 " " "。

2.3.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

由測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 " " ，可以采用A類(lèi)方法進(jìn)行評(píng)定。選取一臺(tái)無(wú)釉磚耐磨性能測(cè)定儀，用游標(biāo)卡尺對(duì)摩擦鋼輪直徑進(jìn)行10次測(cè)量，得到測(cè)量結(jié)果如表1所示。

表 1 " 摩擦鋼輪直徑測(cè)量結(jié)果

其所求的算術(shù)平均值：

單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差：

在實(shí)際測(cè)量中，在重復(fù)性條件下測(cè)量3次，取其算術(shù)平均值為有效的測(cè)量結(jié)果。

則：

由游標(biāo)卡尺的準(zhǔn)確度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，可以按B類(lèi)方法評(píng)定。游標(biāo)卡尺所允許的最大誤差為±0.04mm，估計(jì)為均勻分布，其引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：。

2.3.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

2.3.4.1靈敏系數(shù)

由得：

2.3.4.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表見(jiàn)表2。

表 2 " 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

2.3.4.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算

2.3.4.4擴(kuò)展不確定度的評(píng)定

取包含因子，則

2.3.4.5擴(kuò)展不確定度的報(bào)告與表示

無(wú)釉磚耐磨性能測(cè)定儀摩擦鋼輪直徑的測(cè)量結(jié)果為：=200.07mm，=0.05mm，。

同理，對(duì)無(wú)釉磚耐磨性能測(cè)定儀摩擦鋼輪寬度測(cè)量結(jié)果、摩擦鋼輪壓力測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定可參照上述評(píng)定方法進(jìn)行評(píng)定。

2.4 數(shù)據(jù)分析

擴(kuò)展不確定度的評(píng)定：

取包含因子，則mm。

無(wú)釉磚耐磨性能測(cè)定儀摩擦鋼輪直徑的測(cè)量結(jié)果為：=200.07mm，=0.05mm，。

對(duì)無(wú)釉磚耐磨性能測(cè)定儀摩擦鋼輪寬度測(cè)量結(jié)果、摩擦鋼輪轉(zhuǎn)速測(cè)量結(jié)果、摩擦鋼輪壓力測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定可參照上述評(píng)定方法進(jìn)行評(píng)定。

3 校準(zhǔn)結(jié)果與管理應(yīng)用

3.1校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)

校準(zhǔn)結(jié)果的表達(dá)通常包括以下要素：

校準(zhǔn)日期和時(shí)間：表明校準(zhǔn)執(zhí)行的時(shí)間點(diǎn)，以便了解校準(zhǔn)的有效期。

校準(zhǔn)方法：說(shuō)明執(zhí)行校準(zhǔn)所使用的標(biāo)準(zhǔn)方法，有助于了解校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性和可靠性。

測(cè)量不確定度：表示校準(zhǔn)結(jié)果的精度，通常以標(biāo)準(zhǔn)偏差或其他不確定度表示方法呈現(xiàn)。

校準(zhǔn)值：將被校準(zhǔn)設(shè)備或系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行比較得出的數(shù)值。

修正因子：如果需要對(duì)被校準(zhǔn)設(shè)備或系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正，校準(zhǔn)報(bào)告會(huì)提供一個(gè)修正因子。

校準(zhǔn)周期：建議下次校準(zhǔn)的時(shí)間間隔，幫助用戶(hù)規(guī)劃下一次校準(zhǔn)的時(shí)間。

校準(zhǔn)狀態(tài)：表明被校準(zhǔn)設(shè)備或系統(tǒng)是否符合預(yù)定的技術(shù)要求，如合格、限用、停用等。

校準(zhǔn)人員和審核人員簽名：表明校準(zhǔn)過(guò)程的責(zé)任人，以確保校準(zhǔn)工作的可靠性。

報(bào)告編號(hào)和版本號(hào)：用于區(qū)分不同版本和編號(hào)的校準(zhǔn)報(bào)告，方便管理和查詢(xún)。

附件和說(shuō)明：可能包括校準(zhǔn)過(guò)程中使用的圖紙、圖片、數(shù)據(jù)表格等附件，以及需要特別說(shuō)明的內(nèi)容[5]。

3.2校準(zhǔn)結(jié)果管理應(yīng)用

校準(zhǔn)結(jié)果管理應(yīng)用是校準(zhǔn)工作的關(guān)鍵，需要指定有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)及人員進(jìn)行校準(zhǔn)計(jì)劃的制定和執(zhí)行。應(yīng)嚴(yán)格按照校準(zhǔn)規(guī)范對(duì)無(wú)釉磚耐磨性能測(cè)定儀進(jìn)行校準(zhǔn)，將校準(zhǔn)結(jié)果與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，分析測(cè)定儀的偏差和準(zhǔn)確度，然后進(jìn)行調(diào)整校準(zhǔn)，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，調(diào)整儀器的參數(shù)和設(shè)置，使其接近標(biāo)準(zhǔn)值[6]。其次，對(duì)調(diào)整后的儀器進(jìn)行再校準(zhǔn)測(cè)試，進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)，確認(rèn)校準(zhǔn)效果驗(yàn)證校準(zhǔn)的有效性。最后，校準(zhǔn)記錄和報(bào)告的詳細(xì)記錄對(duì)于追溯校準(zhǔn)過(guò)程、驗(yàn)證校準(zhǔn)效果具有重要意義。此外，定期進(jìn)行校準(zhǔn)結(jié)果的驗(yàn)證，評(píng)估校準(zhǔn)效果是否符合要求，也是校準(zhǔn)管理的一部分。校準(zhǔn)結(jié)果的應(yīng)用不僅僅停留在無(wú)釉磚耐磨性能測(cè)定儀的準(zhǔn)確性，還可以為無(wú)釉磚的性能評(píng)估提供重要依據(jù)[7]。通過(guò)校準(zhǔn)結(jié)果，可以更準(zhǔn)確地評(píng)估無(wú)釉磚在不同使用條件下的耐磨性能，為產(chǎn)品的研發(fā)和改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)校準(zhǔn)，制造商可以更加精確地了解其產(chǎn)品在實(shí)際使用中的表現(xiàn)，為客戶(hù)提供更準(zhǔn)確的產(chǎn)品性能信息。未來(lái)，隨著技術(shù)的發(fā)展，校準(zhǔn)方法和標(biāo)準(zhǔn)也將不斷完善，為無(wú)釉磚產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)更多機(jī)遇和挑戰(zhàn)。無(wú)釉磚耐磨性能測(cè)定儀校準(zhǔn)規(guī)范在保障產(chǎn)品質(zhì)量、提高競(jìng)爭(zhēng)力方面具有重要作用。校準(zhǔn)的實(shí)踐不僅僅是一項(xiàng)技術(shù)工作，更是一個(gè)質(zhì)量管理和持續(xù)改進(jìn)的過(guò)程。通過(guò)嚴(yán)格遵循校準(zhǔn)規(guī)范，可以確保無(wú)釉磚的耐磨性能測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確可靠，有助于提升無(wú)釉磚產(chǎn)品的質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)力，為產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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