JJG(交通) 186-2022 光纤光栅式钢筋计检定规程

JJG(交通)186—2022光纤光栅式钢筋计检定规程VerificationRegulation 归口单位:全国水运专用计量器具计量技术委员会主要起草单位:交通运输部天津水运工程科学研究所苏交科集团股份有限公司广东华路交通科技有限公司天津寰宇蔚蓝环境科技有限公司参加起草单位:深圳市简测智能技术有限公司本规程委托全国水运专用计量器具计量技术委员会负责解释本规程主要起草人:李绍辉(交通运输部天津水运工程科学研究所)何宏荣(苏交科集团股份有限公司)赵晖(交通运输部天津水运工程科学研究所)窦春晖(交通运输部天津水运工程科学研究所)王子彬(广东华路交通科技有限公司)罗梦迪(天津寰宇蔚蓝环境科技有限公司)参加起草人:刘倩(深圳市简测智能技术有限公司)JJG(交通)186—2022引言 4计量性能要求 5通用技术要求 6计量器具控制 附录A光纤光栅式钢筋计检定记录表格式 附录B光纤光栅式钢筋计检定证书内页格式 附录C光纤光栅式钢筋计检定结果通知书内页格式 ⅠJJG(交通)186—2022ⅢJJG(交通)186—2022光纤光栅式钢筋计检定规程本规程适用于光纤光栅式钢筋计的首次检定、后续检定和使用中检查。下列术语和定义适用于本规程。用于测量钢筋轴向形变的传感器。光纤光栅式钢筋计在施加荷载变化0.1%F·S时测量出的荷载变化量。光纤光栅式钢筋计(以下简称钢筋计)是一种利用光纤光栅反射光中心波长与外界应变的线性变化关系来测量钢筋轴向形变的传感器。钢筋计由钢筋、光纤光栅传感器、光纤保护管和安装支座组成,结构示意见图1。图1钢筋计结构示意图1—钢筋;3—光纤保护管;2—光纤光栅传感器;4—安装支座。钢筋计的工作原理为:在轴向荷载作用下,钢筋产生的微小变形(伸长或缩短)引起光纤光栅传感器中心波长发生偏移,其偏移量与施加的荷载成比例,通过解调光纤光栅中心波长变化量,即可按对应关系计算出钢筋产生的应变,以及相应的应力。4计量性能要求钢筋计计量性能要求应符合表1的规定。项目计量性能要求线性度(δL)L≤1.5%F·S滞后(δH)H≤1.5%F·S重复性(δR)R≤0.5%F·S综合误差(δC)C≤1.5%F·S1JJG(交通)186—2022表1(续)项目计量性能要求分辨力(Fr)Fr≤0.1%F·S温度修正误差(δT)T≤0.05%F·S/℃5通用技术要求钢筋计外观应无变形,外表面光洁,无锈斑及裂痕,传感器光缆无损伤,紧固件无松动。钢筋计应有清晰的铭牌,标明制造厂、型号、出厂编号及出厂日期。6计量器具控制环境条件要求如下:b)相对湿度:应不大于80%;c)周围应无强电磁场干扰,无振动、辐射、电流等影响。检定设备、配套设施及要求如下:a)万能材料试验机:测量范围应覆盖被检定的钢筋计量程,准确度等级为0.5级;检定项目见表2,检定记录表格式见附录A。表2检定项目一览表检定项目首次检定后续检定使用中检查外观++ 铭牌++ 线性度+++滞后++ 重复性++ 综合误差+++分辨力+++温度修正误差++ 2JJG(交通)186—2022采用目测和手检的方法检查外观。采用目测的方法检查铭牌。钢筋计线性度检定步骤如下:a)在检定环境条件下,钢筋计预先放置24h及以上;b)安装钢筋计至万能材料试验机上,钢筋计传感器输出端连接光纤光栅解调仪,静置c)试验前,将钢筋计以恒定速率预拉至量程上限值3次,每次至少稳定3min后,卸荷载至零荷载状态,至少稳定3min;d)恢复钢筋计至零荷载状态,读取光纤光栅解调仪输出的钢筋计波长值,作为钢筋计初始波长值λ0;e)在钢筋计量程范围内,按10%F·S逐级加荷载至满量程荷载值,每级至少稳定3min,记录万能材料试验机施加荷载值及钢筋计对应波长测量值;f)加荷载至满量程荷载值后,按10%F·S逐级卸荷载至零荷载值,每级至少稳定3min,读取万能材料试验机施加荷载值及钢筋计对应波长测量值;g)按e)~f)步骤重复3次测量;h)按公式(1)计算各级测量点3次循环测量过程中钢筋计波长测量值与初始波长值差值平均值:式中:λ0—钢筋计初始波长值,nm;Δλi—第i级测量点(i=1,2,3,……,10)3次循环测量过程中钢筋计波长测量值与初始波长值差值平均值,nm;λij—第i级测量点(i=1,2,3,……,10)第j次(j=1,2,3,……,m)测量过程中钢筋计输出波长值,nm;aT—钢筋计温度修正系数,nm/℃;ΔTij—第i级测量点(i=1,2,3,……,10)第j次(j=1,2,3,……,m)测量过程中环境温度相对于初始状态时的温度变化量,当环境温度不变时,ΔTij=0,℃;n—测量次数,n=6。i)按公式(2)计算钢筋计在各级测量点处3次循环荷载测量平均值:Fi=k·Δλi+C(2)式中:Fi—第i级测量点(i=1,2,3,……,10)处钢筋计荷载测量平均值,kN;k—钢筋计系数,kN/nm;C—零荷载状态下钢筋计荷载测量值,kN。3j)按公式(3)计算线性度误差,作为线性度检定结果。式中:L—钢筋计测量线性度误差;ΔFLmax—钢筋计在各级测量点3次循环测量过程中荷载测量平均值与万能材料试验机对应施加荷载平均值之间的最大偏差,kN;FFS—钢筋计满量程输出荷载值,kN。按6.3.3a)~i)步骤进行,按公式(4)计算滞后误差,作为滞后误差检定结果。式中:H—钢筋计测量滞后误差;—钢筋计在各级检定点处正行程荷载测量平均值与反行程荷载测量平均值差值的最大值,kN。按6.3.3a)~i)步骤进行,按公式(5)计算重复性误差,作为重复性误差检定结果。式中:R—钢筋计测量重复性误差;ΔFRmax—钢筋计在各级测量点处正行程3个荷载测量值间的差值及反行程3个荷载测量值间的最大差值,kN。按6.3.3a)~i)步骤进行,按公式(6)计算综合误差,作为综合误差检定结果。式中:C—钢筋计测量综合误差;—钢筋计在各级测量点正反行程荷载测量平均值与对应的万能材料试验机施加荷载值的最大差值,kN。钢筋计分辨力检定步骤如下:b)调节万能材料试验机使荷载增加至钢筋计量程上限值的50%,读取光纤光栅解调仪输出的钢筋计波长测量值F1,继续调节万能材料试验机使荷载增加钢筋计量程上限值的0.1%,读取光纤光栅解调仪输出的钢筋计波长测量值F2,按公式(7)计算钢筋计单次测量分辨力:4ΔF=F2-F1(7)式中:ΔF—钢筋计单次测量分辨力,kN;F2—施加50.1%F·S荷载时钢筋计荷载测量值,kN;F1—施加50%F·S荷载时钢筋计荷载测量值,kN。c)重复b)步骤5次,按公式(8)计算钢筋计分辨力Fr,作为钢筋计分辨力检定结果。温度修正误差检定步骤如下:a)将钢筋计放入恒温水槽中,调节恒温水槽内温度至25℃,保持不少于3h,记录此时恒温水槽内温度值和光纤光栅解调仪测量的钢筋计初始波长值;b)将恒温水槽内温度降至0℃,保持不少于30min,记录恒温水槽内温度值和光纤光栅解调仪解调的钢筋计波长值;c)以10℃为测量间隔将恒温水槽内温度逐级升温至60℃,每级测量点处温度稳定后保持30min,记录恒温水槽内温度值和光纤光栅解调仪解调的钢筋计波长值;d)按公式(9)计算温度变化引起的钢筋计波长变化值:λTi-λT0=αT(Ti-T0)(9)式中:λTi—钢筋计第i级测量点(i=1,2,3,……,6)波长测量值,nm;λT0—钢筋计在恒温水槽内温度为25℃时波长测量值,nm;Ti—钢筋计在第i级测量点(i=1,2,3,……,6)处恒温水槽内温度测量值,℃;T0—恒温水槽内设定温度25℃时温度测量值,℃。e)按公式(10)计算温度修正误差δT,作为钢筋计温度修正误差检定结果。式中:Ti+1—钢筋计在恒温水槽内设定温度为(Ti+1)℃时温度测量值,℃。6.4检定结果的处理经检定合格的钢筋计,发给检定证书,检定证书内页格式见附录B;检定不合格的钢筋计,发给检定结果通知书,并注明不合格项目,检定结果通知书内页格式参见附录C。钢筋计检定周期一般不超过1年。5JJG(交通)186—2022光纤光栅式钢筋计检定记录表格式证书编号:仪器名称型号/规格生产单位出厂编号送检单位仪器编号检定地点环境条件温度:℃,相对湿度:%外观铭牌线性度(δL)滞后(δH)重复性(δR)综合误差(δC)分辨力(Fr)温度修正误差(δT)荷载加荷载示值卸荷载示值0温度值(℃)温度测量值(℃)波长测量值(nm)计算栏检定员:核验员:检定日期:6光纤光栅式钢筋计检定证书内页格式检定证书第2页检定机构授权说明检定环境条件及地点:温度℃地点相对湿度%其他检定使用的计量(基)标准装置名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差计量(基)标准证书编号有效期至检定使用的标准器名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差检定/校准证书编号有效期至7检定证书第3页序号被检项目检定结果1外观2铭牌3线性度4滞后5重复性6综合误差7分辨力8温度修正误差注:1本报告检定结果仅对该计量器具有效;3下次检定时请携带(出示)此证书。未经授权,不得部分复印本证书。以下空白8光纤光栅式钢筋计检定结果通知书内页格式检定结果通知书第2页检定机构授权说明检定环境条件及地点:温度℃地点相对湿度%其