JJF(石化)027-2019 橡胶屈挠试验机校准规范报批稿

JJF(石化)×××-201×中华人民共和国工业和信息化部JJF(石化)×××-201×橡胶屈挠试验机校准规范CalibrationSpecificationforRubberFlexometers（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

J

JJF（石化）×××-201×CalibrationSpecificationforRubberFlexometers归口单位：中国石油和化学工业联合会主要起草单位：广州橡胶工业制品研究所有限公司参加起草单位：北京橡胶工业研究设计院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：张浩广（广州橡胶工业制品研究所有限公司）宁君（广州橡胶工业制品研究所有限公司）谢四海（广州橡胶工业制品研究所有限公司）参与起草人：王希光（北京橡胶工业研究设计院有限公司）目录引言………………………(Ⅱ)1范围……………………（1）2引用文件………………（1）3概述……………………（1）4计量特性………………（1）5校准条件………………（2）5.1环境条件……………（2）5.2测量标准及其他设备………………（2）6校准项目和校准方法…………………（3）6.1校准项目……………（3）6.2校准方法……………（3）7校准结果………………（4）7.1校准记录……………（4）7.2校准证书……………（4）7.3不确定度……………（4）8复校时间间隔…………（4）附录A橡胶屈挠试验机校准记录格式………………（5）附录B橡胶屈挠试验机校准结果格式………………（6）附录C上下夹持器最大距离测量结果不确定度评定示例……………（7）附录D行程测量结果不确定度评定示例………………（10）附录E频率测量结果不确定度评定示例………………（13）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》等国家规范进行编写。本规范主要参考GB/T13934-2006《硫化橡胶或热塑性橡胶屈挠龟裂和裂口增长的测定（德墨西亚型）》、GB/T2941-2006《橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序》、HG/T2873-2008《胶鞋鞋底屈挠试验方法》进行制定。本规范为首次发布。橡胶屈挠试验机校准规范范围本规范适用于德墨西亚型橡胶屈挠试验机（以下简称屈挠试验机）的校准。引用文件本规范引用了下列文件：JJF1071-2010国家计量校准规范编写规则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。概述屈挠试验机在单向坐标轴方向提供一定频率的往返运动，通过偏心轮的装置使试样受到反复弯折，测定一定屈挠次数时的试样产生龟裂的等级或者达到规定龟裂程度的屈挠次数，作为疲劳性能的评价指标。屈挠试验机主要有机座、上、下夹持器、计数装置、偏心轮等部件组成，试验机结构见图1。计量特性具体计量特性见表1。表1屈挠试验机计量特性一览表序号项目技术要求1上下夹持器最大距离/mm175.0～76.0294.5～95.52行程/mm157.0～57.5234.0～36.03频率/Hz5.00±0.17注：上下夹持器最大距离1与行程1组合使用。上下夹持器最大距离2与行程2组合使用。图1屈挠试验机示意图1—上夹持器；2—行程；3—下夹持器；4—上、下夹持器最大距离5校准条件5.1环境条件5.1.1温度条件环境温度：(23±2)℃或(27±2)℃。注：23℃通常是适用于温带地区，27℃通常是适用于热带和亚热带地区。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测量标准及其他设备见表2。表2屈挠试验机校准项目和校准设备序号校准项目设备名称及计量特性1上下夹持器最大距离内径千分尺，测量范围：（50～100）mm，MPE：±0.005mm2行程内径千分尺，测量范围：（50～100）mm，MPE：±0.005mm测量范围：（0～50）mm，MPE：±0.004mm3频率转速表：1级或同等精度的标准6校准项目和校准方法6.1校准项目屈挠试验机的校准项目见表2。6.2校准方法6.2.1校准前检查目测检查屈试验机的外观，设备上/下夹持器紧固无松动，设备启动时下夹持器能正常往返移动且没有异响。设备应具有往返次数计数装置，能记录往返移动次数。记数装置至少能记录1~99999次。用水平尺检查上、下夹持器应保持在水平状态。6.2.2上下夹持器最大距离调节上、下夹持器支座和夹板，使两者保持平直并固定夹板。转动设备电机皮带，使上下夹持器的距离达到最大。以夹持器左右两端夹具的起始处作为测量点，用内径千分尺分别测量上下夹持器两端的距离，各测量3次，取最大值，结果保留至0.01mm。上下夹持器左、右两端的最大距离均要符合表1的要求。取上下夹持器左、右两端最大距离的最大值为上下夹持器最大距离。（1）式中：L——上下夹持器最大距离，mm；l——上下夹持器的距离达到最大时内径千分尺的测量结果，mm；6.2.3行程调节上下夹持器支座和夹板，使两者保持平直并固定夹板。转动设备电机皮带，使上下夹持器的距离达到最小。以夹持器左右两端夹具的起始处作为测量点，用内径千分尺分别测量上下夹持器两端的距离，测量3次，取最小值，结果保留至0.01mm。以6.2.2中测得的上下夹持器左右两端最大距离分别减去左右两端最小距离为左右两端行程。左右两端的行程均要符合表1的要求。行程的测量结果取左右两端行程的最大值。（2）式中：s——行程，mm；L——上下夹持器最大距离，mm；m——上下夹持器的距离达到最小时内径千分尺的测量结果，mm。6.2.4频率因下夹持器与偏心轮相连，偏心轮每转一圈，下夹持器往返移动一次，所以下夹持器往返频率可由偏心轮的转速计算得出。在偏心轮侧面贴一张反光纸，启动设备，用转速表测量偏心轮的转速，测量3次，取平均值，保留到0.1r/min。转速平均值除以60s即为频率，计算结果保留至0.01Hz。λ＝n/60式中：λ——频率，Hz；n——偏心轮转速平均值，r/min。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。推荐的屈挠试验机的校准记录格式见附录A。7.2校准证书经校准的屈挠试验机应出具校准证书。校准证书包括的信息应符合JJF1071—2010中5.12的要求，推荐的屈挠试验机校准结果格式见附录B。7.3不确定度校准证书应给出各校准项目的扩展不确定度，评定示例见附录C、附录D和附录E。8复校时间间隔由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔，建议不超过一年。附录A橡胶屈挠试验机校准记录格式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.外观检查：紧固装置无异常□是□否设备运行正常□是□否有往返计数器且能正常计数□是□否往返次数达到设定值时能自动停机□是□否上下夹持器在水平状态□是□否校准结果项目测量结果扩展不确定度/mm1.上下夹持器最大距离/mm位置123最大值左端右端左右两端最大值2.行程/mm位置123最小值最小距离左端最小距离右端左右两端最大值3.频率/Hz偏心轮转速/(r/min)123平均值频率/Hz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校准依据校准地点校准日期年月日备注校准员：核验员：附录B橡胶屈挠试验机校准结果格式证书编号：校准结果1上下夹持器最大距离/mm扩展不确定度/mm2行程/mm扩展不确定度/mm3频率/Hz扩展不确定度/Hz备注附录C上下夹持器最大距离测量结果不确定度评定示例C.1校准方法调节上下夹持器支座和夹板，使两者保持平直并固定夹板。转动设备电机皮带，使上下夹持器的距离达到最大。在夹持器左右两端夹具的起始处，用内径千分尺分别测量上下夹持器两端的距离，各测量3次，取最大值，结果保留至0.01mm。上下夹持器左右两端最大距离的最大值为上下夹持器最大距离。C.2测量模型上下夹持器最大距离的测量模型见式（C.1）（C.1）式中：L——上下夹持器最大距离，mm；l——上下夹持器的距离达到最大时内径千分尺的测量结果，mm。C.3上下夹持器最大距离测量结果不确定度的评定C.3.1标准不确定度来源上下夹持器最大距离测量结果的不确定度由测量重复性引入的标准不确定度分量和内径千分尺自身引入的标准不确定度分量组成。C.3.2测量重复性引入的标准不确定度分量以上下夹持器最大距离94.5mm~95.5mm为例，在重复性条件下，用内径千分尺重复测量10次，每次测量3组结果并取其最大值，结果见表C.1：表C.1重复10次测量结果第i次测量12345最大值/mm94.8894.9194.8794.9094.88第i次测量678910最大值/mm94.8694.9194.8994.8894.90上下夹持器最大距离的平均值l=94.888采用贝塞尔公式计算单次测量的实际标准偏差s（li）见式（C.2）s(li)=i=110(li式中：li——第i次测量结果，mm；l——10次测量结果的平均值，mmn——测量次数。由重复测量引入的标准不确定度见式（C.3）u(l1)=s(li)=17μC.3.3内径千分尺自身引入的标准不确定度分量C.3.3.1内径千分尺示值误差引入的标准不确定度u(使用测量范围（50~100）mm，分度值0.01mm的内径千分尺测量上下夹持器最大距离。已知内径千分尺最大允许误差为±0.005mm，估计在其分布范围内服从正态分布,则由式（C.4）可得：（C.4）C.3.3.2内径千分尺线胀系数引入的标准不确定度内径千分尺线胀系数为，估计服从均匀分布。最大偏离温度按，测量上下夹持器最大距离最大用到95.5mm，lmm=95.5mm则由式（C.5）可得：（C.5）C.3.3.3内径千分尺自身引入的合成标准不确定度内径千分尺自身引入的合成标准不确定度见式（C.6）（C.6）C.3.4标准不确定度分量表标准不确定度分量表如表C.2。表C.2标准不确定度分量表标准不确定度分量u(不确定度来源标准不确定度值重复测量引入的标准不确定度内径千分尺示值误差引入和线胀系数引入的标准不确定度引入的不确定度C.3.5合成标准不确定度uc各输入量之间相互独立，互不相关，因此由式（C.7）得（C.7）μmC.3.6扩展不确定度U上下夹持器最大距离测量结果的扩展不确定度见式（C.8）:（C.8）附录D行程测量结果不确定度评定示例D.1校准方法调节上下夹持器支座和夹板，使两者保持平直并固定夹板。转动设备电机皮带，使上下夹持器的距离达到最小。以夹持器左右两端夹具的起始处作为测量点，用内径千分尺分别测量上下夹持器两端的距离，测量3次，取最小值，结果保留至0.01mm。以上下夹持器左右两端最大距离分别减去左右两端最小距离为左右两端行程。行程取左右两端行程的最大值。D.2测量模型行程的测量模型见式（D.1）（D.1）式中：s——行程，mm；L——上下夹持器最大距离，mm；m——上下夹持器的距离达到最小时内径千分尺的测量结果，mm。D.3行程测量结果不确定度的评定D.3.1标准不确定度来源行程测量结果不确定度由上下夹持器最大距离测量结果引入的标准不确定度分量、测量重复性引入的标准不确定度分量和内径千分尺自身引入的标准不确定度分量组成。D.3.2上下夹持器最大距离测量结果引入的标准不确定度分量由附录C得知上下夹持器最大距离的扩展不确定度为0.04mm，k=2。故其标准不确定度见式（D.2）：（D.2）D.3.3测量重复性引入的标准不确定度分量以行程34.0mm~36.0mm为例，在重复性条件下，用内径千分尺重复测量上下夹持器最小距离10次，每次测量3组结果并取其最小值，结果见表D.1：表D.1重复10次测量结果第i次测量12345最小值/mm59.8759.9159.8659.8859.90第i次测量678910最小值/mm59.8759.8659.8959.8859.91上下夹持器最小距离平均值m=59.883采用贝塞尔公式计算单次测量的实际标准偏差s(mi)smi=i=110式中：mi——第i次测量结果，mmm——10次测量结果的平均值，mn——测量次数。由重复测量引入的标准不确定度见式（D.4）u(m1)=s(mi)=19μD.3.4内径千分尺自身引入的标准不确定度分量D.3.4.1内径千分尺示值误差引入的标准不确定度使用测量范围（50~100）mm，分度值0.01mm的内径千分尺测量行程。已知内径千分尺最大允许误差为±0.005mm，估计在其分布范围内服从正态分布,则由式（D.5）可得：（D.5）D.3.4.2内径千分尺线胀系数引入的标准不确定度内径千分尺线胀系数为，估计服从均匀分布。最大偏离温度按，测量上、下夹持器最小距离最大用到61.5mm，lmm=61.5mm，则由式（D.6）可得：u(mD.3.4.3内径千分尺自身引入的合成标准不确定度内径千分尺自身引入的合成标准不确定度见式（D.7）u(mD.3.5标准不确定度分量表标准不确定度分量表如表D.2。表D.2标准不确定度分量表标准不确定度分量u(不确定度来源标准不确定度值上下夹持器最大距离测量结果引入的不确定度20测量重复性引入的标准不确定度内径千分尺示值误差引入和线胀系数引入的标准不确定度引入的不确定度D.3.6合成标准不确定度uc各输入量之间相互独立，互不相关，因此由式（D.8）得uc=u2(L)+u=D.3.7扩展不确定度U行程测量结果的扩展不确定度见式（D.9）:U=k⋅uc=2×28μm附录E频率测量结果不确定度评定示例E.1校准方法在偏心轮侧面贴一张反光纸，启动设备，用转速表测量偏心轮转速，测量3次，取平均值，保留到0.1r/min。转速平均值除以60s得出频率，计算结果保留至0.01Hz。E.2测量模型E.2.1测量模型频率的测量模型见式（E.1）λ＝n/60式中：λ——频率，Hz；n——偏心轮转速平均值，r/min。E.3频率测量结果不确定度的评定E.3.1标准不确定度来源对频率测量结果不确定度由转速表测量重复性引入的标准不确定度分量u(n1)E.3.2转速表测