JJF(石化)016-2019 普通V带（无扭矩）疲劳试验机校准规范-报批稿

JJF（石化）××××-××××石油和化工计量技术规范JJF（石化）××××-201×普通V带（无扭矩）疲劳试验机校准规范CalibrationSpecificationforClassicalV-belt(Non-loading)FatigueTester（报批稿）201×-××-××发布201×-××-××实施中华人民共和国工业和信息化部发布

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JJF（石化）××××—××××疲劳试验机校准规范 CalibrationSpecificationforClassicalV-belt(Non-loading)FatigueTester_______________________________________________________________________归口单位：中国石油和化学工业联合会主要起草单位：浙江四海新材料股份有限公司青岛中化新材料实验室参加起草单位：青岛北橡计量检测技术有限公司浙江三维橡胶制品股份有限公司青岛中化新材料实验室检测技术有限公司本规范委托全国石油和化工行业计量技术委员会负责解释本规范主要起草人：干才勇（浙江四海新材料股份有限公司）黄君（浙江四海新材料股份有限公司）冯绍华（青岛中化新材料实验室）吴康（青岛中化新材料实验室）参加起草人：邓斐（青岛北橡计量检测技术有限公司）张国方（浙江三维橡胶制品股份有限公司）李健（青岛中化新材料实验室检测技术有限公司）刘晓娇（青岛中化新材料实验室检测技术有限公司）目录TOC\o"1-2"\h\u31237TOC8110引言 （Ⅱ）25961范围 （1）91862引用文件 （1）163003概述 （1）112214.计量特性 （2）271725校准条件 （2）321605.1环境条件 （2）94905.2测量标准及其他设备 （2）301476校准项目和校准方法 （3）71216.1校准项目 （3）244016.2校准方法 （3）250967校准结果 （5）73127.1校准记录 （5）278387.2校准证书 （5）147357.3不确定度 （5）94728复校时间间隔 （5）3893附录A普通V带（无扭矩）疲劳试验机校准记录格式 （6）3893附录B普通V带（无扭矩）疲劳试验机校准结果格式 （7）3893附录C主动轮转速示值误差校准结果不确定度评定示例 （8）3893附录D张紧力示值误差校准结果不确定度评定示例 （12）3893附录E试验时间示值误差校准结果不确定度评定示例 （14）ⅠⅠ引言本规范依据JJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001—2011《通用计量术语及定义》、JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》等基础性系列规范进行编制。本规范主要参考GB/T15328—2009《普通V带疲劳试验方法无扭矩法》、HG/T3708—2003《普通V带疲劳试验机技术条件》制定而成。本规范为首次发布。ⅡⅡ-1-普通V带（无扭矩）疲劳试验机校准规范1范围本规范适用于满足GB/T15328、HG/T3708要求的无扭矩疲劳试验机（以下简称疲劳试验机）的校准。2引用文件本规范引用了下列文件：GB/T15328普通V带疲劳试验方法无扭矩法HG/T3708普通V带疲劳试验机技术条件凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。概述疲劳试验机是用于评价普通V带疲劳寿命的一种试验设备。疲劳寿命是指被测V带在一定的试验条件（转速、张紧力等）下，V带失效或到达终止条件时所正常运行的小时数。在试验过程中，主动轮按规定的转速运转，张紧力是通过张紧装置和从动轮作用到被试V带上。疲劳试验机由主动轮、从动轮和张紧力装置、测速装置等组成，见图1。1—控制箱；2—机架；3—驱动电机；4—驱动皮带；5—主动轮；6—待测试样；7—从动轮；8—指针；9—标尺；10—杠杆；11—砝码；12—拉杆图1疲劳试验机示意图4计量特性疲劳试验机具体计量特性，见表1。表1疲劳试验机计量特性一览表序号项目技术要求1主动轮转速示值误差/（r/min）MPE：±702张紧力示值误差/N290MPE：±5780MPE：±103试验时间示值误差/s300MPE:±1校准条件5.1环境条件5.1.1温度条件环境温度：（25±5）℃。5.1.2湿度条件相对湿度：不大于85%。5.2测量标准及其他设备（待定）测量标准及其他设备见表2。表2测量标准及其他设备序号校准项目设备名称计量特性1主动轮转速示值误差转速表测量范围:（0～9999）r/min准确度等级0.2级2张紧力标准测力仪测量范围:（0～1000）N，准确度等级:0.3级3试验时间电子秒表测量范围:（0～3600）s，日差:±0.5s6校准项目和校准方法6.1校准项目疲劳试验机的校准项目见表1。6.2校准方法6.2.1校准前检查6.2.1.2校准前检查疲劳试验机是否运转正常，工作面无锈蚀；6.2.2主动轮转速示值误差不施加张紧力，调整疲劳试验机主动轮转速，使设备上主动轮转速示值达到设定值并稳定1min后，用转速表测量主动轮转速，主动轮转速示值误差按式（1）计算，其结果取3次测量值的平均值,保留到1r/min。（1）式中：——主动轮转速示值误差，r/min；——设备显示转速，r/min；——标准转速表测量主动轮转速的测量值，r/min。6.2.3张紧力示值误差将标准测力仪联接于两试验带轮之间，见图3，然后加上相应的砝码，记录张紧力测量显示值，示值误差按式（2）计算，其结果取3次测量值的平均值，保留到0.1N。（2）式中:QUOTE∆F——力值误差，N；——砝码盘上砝码值，N；——标准测力仪显示值，N。1-主动轮；2-标准测力仪；3-联接软绳；4-从动轮；-张紧力图3疲劳试验机张紧力校准示意图6.2.4试验时间示值误差用秒表对计时器进行计时测量，同时开始计时，记录秒表显示t0时计时器的显示值t，示值误差按式（3）计算,测量结果取3次测量值的平均值,保留到0.1s。=t–t0（试验时t0=300s）（3）式中:——试验时间示值误差，s；——设备计时装置示值，s;——秒表示值，s。7校准结果7.1校准记录校准记录应详尽记录测量数据和计算结果。推荐的疲劳试验机校准记录格式见附录A。7.2校准证书疲劳试验机经过校准后出具校准证书，校准证书应至少包括以下信息：标题：“校准证书”；证书的唯一性标识（如编号）、页码及总页数的标识；校准实验室的名称和地址；进行校准的日期；进行校准的地点（如果和实验室的地址不同）；送检客户的名称和地址；被校准对象的型号、规格及出厂编号；校准所依据的技术规范的名称及代号；校准所用计量标准溯源性及有效性的说明；校准环境的描述；校准结果及其测量不确定度的说明；对校准规范的偏离的说明；校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识；校准结果仅对被校对象有效的声明；未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。7.3不确定度校准证书应给出各校准项目示值误差校准结果的扩展不确定度，评定示例见附录B、附录C、附录D。8复校时间间隔疲劳试验机的复校时间间隔建议为1年。复校时间间隔的长短处决于使用情况，如环境条件、使用频率及测量对象等，因此，客户可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。附录A普通V带(无扭矩）疲劳试验机校准记录基本信息委托单位原始记录号校准证书号仪器名称规格型号设备编号制造厂商环境温度℃相对湿度%校准前检查1.外观无锈蚀是□否□；2.试验装置运转正常是□否□校准结果项目123平均值扩展不确定度1.主动轮转速示值误差/（r/min）设备主动轮标准转速表示值误差2.张紧力示值误差/N290设备砝码标准测力仪示值误差780设备砝码标准测力仪示值误差3.试验时间示值误差/s设备计时装置的测量值电子秒表示值300300300示值误差标准器名称编号证书号测量范围有效期不确定度或准确度等级或最大允许误差技术依据校准地点校准日期年月日备注校准员：核验员：附录B普通V带(无扭矩）疲劳试验机校准结果格式证书编号：校准结果校准项目技术要求校准结果校准值扩展不确定度主动轮转速示值误差/（r/min）MPE:±70张紧力示值误差/N290MPE:±5780MPE:±10试验时间示值误差/s300MPE：±1附录C主动轮转速示值误差校准结果不确定度评定示例C.1.校准方法不施加张紧力，调整疲劳试验机主动轮转速，使设备上主动轮转速示值达到3500r/min并稳定1min后，用转速表测量主动轮转速，示值误差按下式计算，其结果取3次测量值的平均值,保留到1r/min。C.2建立测量模型C.2.1主动轮转速测量模型主动轮转速测量模型如式（C.1）：（C.1）式中:——主动轮转速示值误差，r/min；——设备显示转速，r/min；——标准转速表测量主动轮转速的测量值，r/min。C.2.2方差和灵敏系数由（C.1）式得方差传播公式：（C.2）式中：——示值误差的测量不确定度；——由被检设备带来的不确定度分量；——由转速表带来的不确定度分量。所以（C.2）式简化为（C.3）令；；则（C.3）式化为（C.4）式中：——示值误差的测量不确定度；——由被检设备带来的不确定度分量；——由转速表带来的不确定度分量。C.3测量结果不确定度的评定C.3.1标准不确定度来源测量结果不确定度来源主要是由被检设备引入的不确定度分量，和转速表最大允许误差引入的不确定度分量。C.3.2由被检设备引入的不确定度分量（以主动轮转速3500r/min为例）C.3.2.1测量重复性引入的标准不确定度分量按照本规范6.2.2步骤进行操作，启动V带疲劳试验机，调整带轮转速使设备上主动轮转速表指示在3500r/min并稳定时，再用标准转速表测量主动轮转速，记录如表C.1。表C.1主动轮转速测量结果第次测量12345678910设备显示转速/（r/min）3500350035003500350035003500350035003500转速表示值/（r/min）3512350434953499351635073516350435153497示值误差/（r/min）-12-451-16-7-16-4-153计算主动轮转速示值误差的算术平均值：-6.5r/min（C.5）采用贝塞尔公式计算单次测量的实验标准偏差=8.0r/min（C.6）式中：——第次测量结果，r/min；——10次测量结果的平均值，r/min；——测量次数。实际测量以3次测量的平均值作为测量结果，故标准不确定度=4.6r/min（C.7）C.3.2.2设备转速测量装置的分辨力引起的标准不确定度分量设备上转速测量装置的显示分辨力为1r/min，区间半宽a=0.5r/min，估计为均匀分布，，故:=0.29r/min（C.8）由于设备转速测量装置分辨力引起的不确定度分量远小于测量重复性引起的不确定度分量，因此，4.6r/min（C.9）C.3.3由转速表最大允许误差引入的标准不确定度分量转速表给出的精度等级为0.2级,区间半宽为7r/min（转速示值取3500r/min计算），估计为均匀分布，。故:4.0r/min（C.10）C.3.4标准不确定度分量表标准不确定度分量表见下表C.2表C.2标准不确定度分量表标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度/（r/min）由主动轮引入的不确定度4.6由转速表引入的不确定度4.0C.4合成标准不确定度r/min=6.1r/min（C.11）C.5扩展不确定度==2×6.1r/min=12r/min（）（C.12）附录D张紧力示值误差校准结果不确定度评定示例D.1校准方法将标准测力仪联接于两试验带轮之间，见图3，然后加上相应的砝码，记录标准测力仪测量显示值，示值误差按下式计算，其结果取3次测量值的平均值，保留到0.1N。D.2建立测量模型D.2.1张紧力测量模型张紧力的测量模型如式（D.1）：（D.1）式中:QUOTE∆F——力值误差，N；——砝码盘上砝码值，N；——标准测力仪显示值，N。D.2.2方差和灵敏系数由（D.1）式得方差传播公式：（D.2）式中：——示值误差的测量不确定度；——由被检设备带来的不确定度分量；——由标准测力仪带来的不确定度分量。所以（D.2）式简化为（D.3）令；；则（D.3）式化为（D.4）式中：——示值误差的测量不确定度；——由被检设备带来的不确定度分量；——由标准测力仪带来的不确定度分量。D.3张紧力测量结果不确定度的评定D.3.1标准不确定度来源张紧力测量结果不确定度来源主要是由张紧力测量的重复性引入的标准不确定度分量和标准测力仪最大允许误差引入的标准不确定度分量组成。D.3.2.由测量重复性引入的标准不确定度分量对疲劳试验机砝码盘加290N的砝码作10次重复测量，在标准测力仪上读取10次显示结果如表D.1。（以290N为例）表D.1疲劳机张紧力测量结果第i次测量12345张紧力/N292.1290.2291.4288.3290.6第i次测量678910张紧力/N292.2292.1290.4288.5290.1其算术平均值:=290.6N（D.5）采用贝塞尔公式计算单次测量的实验标准偏差:=1.41N（D.6）式中：——第次测量结果，N；——10次测量结果的平均值，N；——测量次数。实际测量以3次测量的算术平均值作为测量结果，故标准不确定度:==0.81N（D.7）D.3.3标准测力仪最大允许误差引入的标准不确定度分量从检定证书得知，标准测力仪的精度等级为0.3级，区间半宽a=0.87N，估计为均匀分布，。则：==0.50N(D.8)D.3.4标准不确定度分量表标准不确定度分量表见下表D.2表D.2标准不确定度分量表标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度/N张紧力的测量重复性引入的不确定度0.81标准测力仪最大允许误差引入的不确定度0.50D.4合成标准不确定度各输入量之间相互独立，互不相关，因此===0.95N（D.9）D.5扩展不确定度张紧力测量结果的扩展不确定度：2×0.95=1.9N（）（D.10）附录E试验时间示值误差校准结果不确定度评定示例E.1校准方法用秒表对计时器进行计时测量，同时开始计时，记录秒表显示t0时计时器的显示值t，示值误差计算见下式,测量结果取3次测量值的平均值,保留到0.1s。E.2建立测量模型E.2.1试验时间测量模型试验时间的模型如式（E.1）：(E.1)式中:——试验时间示值误差，s；——设备计时装置示值，s;——秒表示值，s。E.2.2方差和灵敏系数由（E.1）式得方差传播公式：（E.2）式中：——示值误差的测量不确定度；——由被检设备带来的不确定度分量；——由秒表带来的不确定度分量。所以（E.2）式简化为（E.3）令；；则（E.3）式化为（E.4）式中：——示值误差的测量不确定度；——由被检设备带来的不确定度分量；——由秒表带来的不确定度分量。E.3试验时间测量结果不确定度的评定E.3.1标准不确定度来源试验时间测量结果不确定度来源主要是被检设备引入的标准不确定度分量和秒表引入的标准不确定度分量组成。E.3.2由被检设备引入的标准不确定度分量E.3.2.1由测量重复性引入的标准不确定度分量用秒表对计时器进行计时测量，记录秒表显示值t0=300s时，设备计时器的显示值t，记录如下表E.1。表E.1试验时间测量结果单位：s第i次测量12345设备显示时间/s300299300301300秒表显示时间/s30030