JJF(石化) 040-2020 橡胶压缩应力松弛仪校准规范

中华人民共和国工业和信息化部中华人民共和国工业和信息化部发布代替JJG(化)108—1991赵博丹(沈阳橡胶研究设计院有限公司)房田(辽宁省计量科学研究院)费康红(沈阳橡胶研究设计院有限公司)刘蒙蒙(沈阳橡胶研究设计院有限公司)贾永刚(辽宁省计量科学研究院)徐宏光(辽宁省计量科学研究院)张贺(辽宁省计量科学研究院)I 2引用文件 3.2原理和结构 4计量特性 5校准条件 5.1环境条件 5.2测量标准及其他设备 6校准项目和校准方法 6.1校准项目 6.2校准方法 7校准结果 7.1校准记录 7.2校准证书 7.3不确定度 8复校时间间隔 附录A橡胶压缩应力松弛仪校准记录格式 附录C力值测量结果示值相对误差不确定度评定示例 附录D百分表测量结果示值误差不确定度评定示例 附录E金属杆圆锥角度测量结果不确定度评定示例 附录F压缩装置限制器高度测量结果不确定度评定示例 附录G凸形盘厚度测量结果不确定度评定示例 Ⅱ用计量术语及定义》、JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》等基础性系列规本规范主要参考GB/T1685—2008《硫化橡胶或热塑性橡胶在常温和高温下压1991相比，除编辑性修改外，本规范主要技术内容变化如下： --—增加了数显式橡胶压缩应力松弛仪传感器的校准；————确定了橡胶压缩应力松弛仪在温度(20±5)℃,相对湿度不大于80%条件下-—-JJG(化)108—1991。1本规范引用了下列文件：JJF1071—2010国家计量校准规范编写规则3概述松弛仪主要由作用力的测量装置、压缩量测量装置、平衡帽和样品托盘组成(见图1)。113245具体计量特性见表1。2序号1士12士0.0123金属杆圆锥角度/(/)45凸形盘厚度/mm1.序号1、2、3、4、5适用于机械式橡胶压缩应力松弛5校准条件5.1环境条件5.1.1温度条件5.1.2湿度条件相对湿度：不大于80%。校准时电压稳定，周围无影响校准结果的振动或其他干扰源。5.2测量标准及其他设备测量标准及其他设备见表2。序号校准项目1力值示值误差2百分表示值误差3金属杆圆锥角度工具显微镜或其他器具：放大倍数(5～10)倍4压缩装置限制器高度千分尺或其他器具：测量范围(0～150)mm,5凸形盘厚度数显卡尺：测量范围(0～150)mm,6.1校准项目松弛仪的校准项目见表2。6.2校准方法3千分尺或其他器具：测量范围(0～150)mm,最大允许误差0.001mm;工具显微镜或其他器具：放大倍数(5～10)倍；数显卡尺：测量范围(0～150)mm,6.2.2.2校准前要对松弛仪上的传感器与标准测力仪进行送电预热(10～15)min。6.2.2.4对满量程的20%、50%、70%及满量程四点进行校准，读取松弛仪和标准测4E、附录F、附录G。不超过1年。5附录A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%2.安装稳固是口否口3.样品托盘升降平稳是口否□123扩展不确定度1.力值示值误差/%3.金属杆圆锥角度/(/')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备注6附录B证书编号校准机构授权说明校准的技术依据校准环境条件及地点地点环境温度℃相对湿度%名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差计量(基)标准证书编号校准结果序号误差扩展不确定度12百分表示值误差/mm3金属杆圆锥角度/(/)45凸形盘厚度/mm备注7力值测量结果示值相对误差不确定度评定示例C.1校准方法松弛仪上的力值，可用标准测力仪进行校准。校准前要对松弛仪上的传感器与标准测力仪进行送电预热(10～15)min。将标准测力仪置于松弛仪的活动平板上，将平衡帽放于标准测力仪上并对准松弛仪上的传感器压头。松弛仪的活动板平稳上升，使标准测力仪平衡帽与松弛仪上的传感器压头接触。随着活动平板的上升，记录松弛仪上力值的显示值。对满量程的20%、50%、70%及满量程四点进行校准，每点分别测量三次，取其平均值。C.2测量模型力值的测量模型见式(C.1):式中：△F—--—力值示值相对误差；u²(△F)=c}u²(Fa)+c2u²式中，灵敏系数：C.3力值测量结果不确定度评定C.3.1不确定度来源对力值产生的不确定度由被校设备示值重复性引入的不确定度分量、标准测力仪的长期稳定度引入的不确定度分量和零点恢复引入的不确定分量组成。C.3.2被校设备示值重复性引入的标准不确定度ure(Fa)用A类标准不确定度评定。20%、50%、70%、100%校准点进行连续三次测量为例。用极差法计算其单次测量结果的实验标准差如下：8式中极差系数C查表得出为1.69。由测量重复性导致的测量结果的A类标准不确定度为：经验得知，设备测量重复性R=0.3%,故：用B类标准不确定度评定。使用的标准测力仪为0.3级，其长期稳定度为±0.3%,则不确定度区间半宽为0.3%,按均匀分布计算，则：用B类标准不确定度评定。2000型标准负荷测量仪零点恢复能力一般不超过±0.05%,则不确定度区间半宽为0.05%,按均匀分布计算，则：C.3.5不确定度分量汇总不确定度分量汇总见表C.1。不确定度来源(F;)1正态长期稳定度F₀₂均匀零点恢复F₃均匀C.3.6合成标准不确定度u。以上各项标准不确定度分量是互不相关的，所以合成标准不确定度为：u(F₁)=√(0.10%)²+(0.18%)²+(0.03%)²≈0.20%(C.12)C.3.7扩展不确定度UU=ku.(F;)=0.4%(k=2)(C.9百分表测量结果示值误差不确定度评定示例D.1校准方法调整百分表的量程，使之处于零点位置，把标准量块放置百分表下端，读取百分表示值，用标准量块均匀分布三点进行校准百分表。D.2测量模型百分表示值的测量模型见式(D.1):式中：△A₁——百分表示值误差，mm;A——百分表三次测量的示值平均值，mm;A——标准量块的标准值，mm。由于数学模型中输入量相互独立不相关，故不确定度传播律为：u²(△A₁)=c}u²(A)cỉ+c²求灵敏系数将c₁、c2的值代入式(D.2),得：D.3百分表测量结果不确定度评定D.3.1不确定度的来源对百分表示值产生的不确定度由标准量块引入的不确定度分量和测量重复性引入的不确定度分量组成。D.3.2标准量块引入的不确定度分量u₁使用标准量块测量百分表指标，其准确度为4等，按均匀分布，则：D.3.3测量重复性引入的不确定度分量u₂在相同的条件下，使用标准量块测量百分表，重复测量10次，测量结果见表D.1。162738495单次实验标准偏差：D.3.4不确定度分量汇总不确定度分量汇总见表D.2。不确定度来源灵敏系数分布特征标准量块引入的不确定度2测量重复性引入的不确定度1正态分布D.3.5合成标准不确定度uu。=√u²+u2=√(0.0012mm)²+(0.0017mm)²≈0.002D.3.6扩展不确定度U取包含因子k=2,百分表测量结果的扩展不确定度为：U=k×u.=2×0.002mm=0.004mm(k=2)金属杆圆锥角度测量结果不确定度评定示例E.1校准方法用工具显微镜将平面调整到与校准金属杆的圆锥角度一边平行，然后将被测金属杆放在工作台上，仔细调至线条清晰，然后用目镜米字线的十字虚线交点对准金属杆两端附近读取数值。E.2测量模型金属杆圆锥角度测量模型见式(E.1):式中：β圆锥角测量的实际值，();由于数学模型中输入量相互独立不相关，故不确定度传播律为：E.3金属杆圆锥角度测量结果不确定度评定E.3.1不确定度的来源对金属杆圆锥角度产生的不确定度由工具显微镜引入的不确定度分量和测量重复性引入的不确定度分量组成。E.3.2工具显微镜引入的不确定度分量u₁使用工具显微镜测量圆锥角度，其最大允许误差为1',按均匀分布，则：E.3.3测量重复性引入的不确定度分量u₂在相同的条件下，使用工具显微镜测量圆锥角度，重复测量10次，测量结果见表E.1。162738495单次实验标准偏差：E.3.4不确定度分量汇总不确定度分量汇总见表E.2。不确定度来源灵敏系数分布特征的值/()1工具显微镜引入的不确定度1测量重复性引入的不确定度1正态分布合成标准不确定度u。ue=√ui+u²=√(0.58)²+(1.08)²≈扩展不确定度的评定U取包含因子k=2,金属杆圆锥角度测量结果的扩展不确定度为：U=k×ue=2×1.2¹≈2′(k=2)压缩装置限制器高度测量结果不确定度评定示例F.1校准方法用千分尺读数时，先以微分筒的端面为准线，读出固定套管下刻度线的分度值(只读出以毫米为单位的整数),再以固定套管上的水平横线作为读数准线，读出压缩限制器的高度，即可动刻度上的分度值，读数时应估读到最小刻度的十分之一，即F.2测量模型压缩装置限制器高度测量模型见式(F.1):式中：△D₁——压缩限制器高度示值误差，mm;D压缩限制器高度三次测量的示值平均值，mm;由于数学模型中输入量相互独立不相关，故不确定度传播律为：u²(△A₁)=c}u²(A)c²+c²F.3压缩装置限制器高度测量结果不确定度评定F.3.1不确定度来源对压缩装置限制器高度产生的不确定度由千分尺引入的不确定度分量和测量重复性引入的不确定度分量组成。F.3.2千分尺引入的不确定度分量u₁使用千分尺测量限制器高度，其最大允许误差±0.002mm,按均匀分布，则：F.3.3测量重复性引入的不确定度分量u₂在相同的条件下，使用千分尺测量限制器高度，重复测量10次，测量结果见JJF(石化)040—2020表F.1限制器高度测量结果第i次测量限制器高度/mm第i次测量限制器高度/mm162738495单次实验标准偏差：F.3.4不确定度分量汇总不确定度分量汇总见表F.2。表F.2不确定度分量表不确定度来源灵敏系数分布特征千分尺引入的不确定度测量重复性引入的不确定度1正态分布F.3.5合成标准不确定度u。uc=√uỉ+u²=√(0.0012mm)²+(0.0004mm)²≈0.0013mm(F.7)F.3.6扩展不确定度的评定取包含因子k=2,压缩限制器高度测量结果的扩展不确定度为：U=k×uc=2×0.0013mm≈0.003mm(k=2)(F.8)凸形盘厚度测量结果不确定度评定示例G.1校准方法应使卡尺两个量爪刚好接触凸形盘上下两个表面，不允许过分地施加压力，读取数值。G.2测量模型凸形盘厚度测量模型见式(G.1):式中：E——尺寸测量的实际值，mm;E数显卡尺三次测量的平均值，mm。由于数学模型中输入量相互独立不相关，故不确定度传播律为：G.3凸形盘厚度测量结果不确定度评定G.3.1不确定度来源对凸形盘厚度产生的不确定度由数显卡尺引入的不确定度分量和测量重复性引入的不确定度分量组成。G.3.2数显卡尺引入的不确定度分量u1使用数显卡尺测量凸形盘厚度，其最大误差±0.03mm,按均匀分布，则：测量重复性引入的不确定度分量u₂在相同的条件下，使用数显卡测量凸形盘厚度(厚度最大的3mm