压实沥青混合料密度试验器校准规范

压实沥青混合料密度试验器校准规范1范围本规范适用于压实沥青混合料密度试验器的校准。2引用文件本规范引用了下列文献：JJF2019-2022液体恒温试验设备温度性能测试规范JJF1847-2020电子天平JTGE20-2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程释义手册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。3名词术语3.1工作空间workingspace溢流水箱中能将温度性能保持在规定要求内的空间。3.2温度偏差temperaturedeviation溢流水箱在稳定状态下，工作空间各测量点在规定时间内实测最高温度和最低温度与设定温度的偏差。两个偏差分别称为温度上偏差和温度下偏差。3.3温度均匀度temperatureuniformity溢流水箱在稳定状态下，某一瞬时的工作空间各测量点最高温度与最低温度的差值的平均值。3.4温度波动度temperaturefluctuation溢流水箱在稳定状态下，规定时间间隔内的工作空间各测量点温度变化的最大值。3.5称量示值误差weighingindicationerror静水天平（或电子天平）任何单次测量的示值与对应输入的砝码参考量值之差为称量示值误差。3.6称量重复性weighingrepeatability同一载荷多次测量结果之间的差值，用标准偏差来表示，为压实沥青混合料密度试验器的称量重复性。4概述压实沥青混合料密度试验器由溢流水箱XX水天平组成，其结构如图1所示。溢流水箱的作用是，在密度试验中对试件水中质量进行称量时为试件提供恒温温场。静水天平（或电子天平）的作用是，在密度试验中对试件进行空中质量、水中质量、表干质量的称量。根据试件的空中质量、水中质量、表干质量，计算压实沥青混合料的密度。图1压实沥青混合料密度试验器示意图1-静水天平（或电子天平）；2-试件；3-网篮；4-溢流水箱；5-水位搁板；6-注入口；7-放水阀门5计量特性压实沥青混合料密度试验器的温度偏差、温度均匀度、温度波动度、称量示值误差、称量重复性的常用技术要求见表1。表1压实沥青混合料密度试验器技术要求参数名称技术要求参数名称技术要求温度偏差±0.5℃称量示值误差满足客户要求温度均匀度0.5℃称量重复性满足客户要求温度波动度0.5℃//注：以上技术要求不用于合格性判断，仅供参考。6校准条件6.1环境条件环境温度：（15～35）℃；环境湿度：不大于85%RH；设备周围应无强烈振动及腐蚀性气体存在，并无明显空气流动，应避免其他冷、热源的影响。实际工作中，环境条件还应满足测量标准器正常使用的要求。6.2测量标准及其它设备测量标准装置引入的扩展不确定度U（k=2）应不大于压实沥青混合料密度试验器相应参数允许误差绝对值的1/3。校准所需的测量标准及配套设备见表2，也可使用扩展不确定度满足要求的其他测量标准。表2测量标准及配套设备序号设备名称技术要求用途1温度测量标准测量范围：0℃～100℃分辨力：不低于0.01℃MPE：（0.15℃+0.002t）溢流水箱的温场测量2砝码不低于F2等级称量装置的校准7校准项目和校准方法7.1校准项目外观检查温度偏差7.1.3温度均匀度7.1.4温度波动度7.1.5称量示值误差7.1.6称量重复性7.2校准方法外观检查外观结构应完好，表面不应有明显的缺陷。外壳明显位置应有清晰的标牌，标牌内容包括产品型号规格、产品名称、生产企业名称、出厂编号和制造日期等。校准温度点的选择校准温度点一般选择25℃，也可根据用户需要进行选择。7.2.3溢流水箱工作空间的确定溢流水箱的工作空间按制造商提供的产品说明书确定。若产品说明书未规定工作空间，则应根据表3确定工作空间，但工作空间上表面距离液面不应少于30mm。如果加热（制冷）装置位于溢流水箱的底部或侧面，则工作空间的计算应从加热（制冷）装置靠近工作空间的表面开始计算。如溢流水箱具有挡板、隔板等隔离设施，则从挡板、隔板开始计算。表3工作空间要求溢流水箱内尺寸距底面、液面（或隔板）距水箱壁（或挡板、加热器、冷却器）箱体（W×L×H）≥0.15H≥0.15W或0.15L注：以操作者正常操作为基点，W表示槽体左右方向尺寸，L表示槽体前后方向尺寸，H表示液体介质液位的高度。7.2.4测量点的位置温度传感器布放位置为设备温度性能测试时的测量点位置。温度传感器应布放在工作空间的角点及几何中心点。温度传感器测量点序号用1、2、3……数字表示。温度测量点数量为5个，温度传感器应布放在工作空间1/2深度水平面上，见图2所示。图2温度测量点布放示意图7.2.5温度的校准在设备空载条件下进行校准。在确认设备液位正常后，将设备控制温度设定到校准温度，并开启运行设备，待其达到设定温度并处于稳定状态后开始记录各测量点温度。应每2min测量一次，测量过程应包括一个以上的完整温度变化周期，测量时间应在30min以上。7.2.6称量示值误差的校准在需校准的称量范围内均匀选取测量点，至少需有6个不同的试验载荷点，其中需包括零点、最大秤量点或接近最大秤量点（根据客户的需求可增加测量点）。在测量之前，应将称量装置示值设置为零，测量过程从零载荷顺序增加至最大秤量。7.2.7称量重复性的测量试验载荷在接近50％最大秤量到接近100％最大秤量之间选取（如客户有特殊测量点需求，可调整测量点）。在每次测量之前，应将称量装置示值置零，在称量装置称量盘中间加载试验载荷，稳定后记录称量装置的示值，照此方法至少重复测量10次。7.3数据处理7.3.1温度偏差按公式（1）和（2）计算设备的温度上偏差和温度下偏差：∆tmax=tmax式中：∆tmax——设备的温度上偏差，℃∆tmin——设备的温度下偏差，℃tmax——修正后各测量点在规定时间内测得的最高温度，℃tmin——修正后各测量点在规定时间内测得的最低温度，℃tS——设备的设定温度，℃7.3.2温度均匀度按公式（3）计算设备的温度均匀度：∆t式中：∆tu——设备的温度均匀度，℃timax——修正后各测量点在第i次测量时测得的最高温度，timin——修正后各测量点在第i次测量时测得的最低温度，℃n——测量次数。7.3.3温度波动度按公式（4）计算设备的温度波动度：∆tf=式中：∆tf——设备的温度波动度，tjmax——修正后测量点j在tjmin——修正后测量点jj——测量点序号。7.3.4称量示值误差对于每一个试验载荷，用公式（5）计算称量示值误差。E=I–mN（5）式中：E——称量示值误差，g；I——施加载荷时称量的显示值，g；mN——试验载荷的标称质量，g。7.3.5称量重复性称量重复性用标准偏差表示，根据测量点试验载荷的重复性示值计算标准偏差。s=其中：I式中：s——标准偏差：IiI——n个显示值的平均值。8校准结果表达校准结果应在校准证书上反映。校准证书应至少包括以下信息：a）标题，如“校准证书”；b）实验室名称和地址；c）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；d）证书或报告的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识；e）客户的名称和地址；f）被校对象的描述和明确标识，如型号、生产厂家和序列号等信息；g）进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期；h）如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；i）对校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；j）本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；k）校准环境的描述，应包括环境温度、相对湿度等；l）校准结果及其测量不确定度的说明；m）对校准规范的偏离的说明；n）校准证书签发人的签名、职位或等效标识；o）校准结果仅对被校对象有效的声明；p）未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的声明。校准原始记录格式见附录A，校准证书内页格式见附录B。9复校时间间隔建议复校时间间隔12个月，送校单位也可根据实际情况自主决定复校时间间隔。附录A压实沥青混合料密度试验器校准记录格式证书编号：记录编号：送检单位校准依据器具名称型号规格最大秤量实际分度值制造厂环境温度℃出厂编号相对湿度%RH校准地点标准器信息标准器名称型号范围不确定度或准确度等级或最大允许误差证书编号有效期至校准结果：1、温度性能校准记录设定温度:℃计量单位：℃次数实测温度值各测量点之间的最大差值12345678912345678910111213141516每一测量点中的最大差值温度上偏差及不确定度温度均匀度及不确定度温度下偏差及不确定度温度波动度及不确定度2、称量示值误差测量点（）载荷（）示值（）示值误差（）测量不确定度（k=2）（）3、称量重复性（试验载荷）序号12345678910示值（）标准偏差（s）校准员：核验员：校准日期：附录B压实沥青混合料密度试验器校准证书内页参考格式证书编号XXXXXXXX-XXXXXXX校准结果1、温度性能校准结果：校准温度℃测量不确定度温度上偏差℃U=℃k=2温度下偏差℃U=℃k=2温度均匀度℃U=℃k=2温度波动度℃U=℃k=22、称量装置校准结果：Max=d=测量点（）载荷（）示值（）示值误差（）测量不确定度（k=2）（）称量重复性（标准偏差s）：以下空白附录C温度偏差的不确定度评定示例C.1被测对象溢流水箱，温度设定分辨力为0.1℃，以校准温度点25.0℃为例进行评定。C.2测量标准温度巡检仪，温度指示分辨力为0.01℃，测量时带修正值使用，不确定度为U=0.07℃（k=2）。C.3测量方法按照本规范的校准要求，将温度巡检仪的传感器按规定测量点要求布放。溢流水箱设定为25.0℃，并开启运行。当溢流水箱温度达到设定值并稳定后开始记录温度巡检仪显示的温度值，记录时间间隔为2min，30min内共记录16组数据。C.4测量模型∆tmax=tmax−∆tmin=tmin−式中：∆tmax——溢流水箱的温度上偏差，∆tmin——溢流水箱的温度下偏差，tmax——修正后各测量点在规定时间内测得的最高温度，tmin——修正后各测量点在规定时间内测得的最低温度，tS——溢流水箱的设定温度C.5标准不确定度的评定溢流水箱温度上偏差和温度下偏差的不确定度来源包括：被测溢流水箱测量重复性、标准器修正值、标准器稳定性、标准器分辨力。C.5.1溢流水箱温度偏差测量重复性引入的标准不确定度u1max对溢流水箱进行10次重复测量，计算每次测量的温度上偏差和温度下偏差，得到两组测量列分别如下：温度上偏差∆tmax/℃：0.23、0.25、0.21、0.28、0.22、0.20、0.18、0.23、0.27温度下偏差∆tmin/℃：0.03、0.01、-0.02、0.05、0.02、0.00、-0.05、0.01、0.05、0.03用贝塞尔公式计算标准偏差，则由重复测量引入的标准不确定度分别为：u1maxu1min=C.5.2标准器修正值引入的标准不确定度u由校准证书可知，温湿度试验设备自动检定系统的不确定度：U=0.07℃（k=2），则有：u2=0.07/2=0.035（℃）C.5.3标准器稳定性引入的标准不确定度u标准器年稳定性为0.10℃，按均匀分布计算，则由其引入的标准不确定度为：u3=0.10/C.5.4标准器的温度分辨力引入的标准不确定度u标准器的温度分辨力为0.01℃，区间半宽为0.005℃，服从均匀分布，则由标准器分辨力引入的标准不确定度为：u4=0.005/3=0.003（℃）C.6标准不确定度汇总见表C.1和C.2表C.1温度上偏差标准不确定度汇总表序号标准不确定度符号不确定度来源标准不确定度1u温度上偏差测量重复性0.032℃2u标准器修正值0.035℃3u标准器稳定性0.058℃4u标准器的温度分辨力0.003℃表C.2温度下偏差标准不确定度汇总表序号标准不确定度符号不确定度来源标准不确定度1u温度下偏差测量重复性0.031℃2u标准器修正值0.035℃3u标准器稳定性0.058℃4u标准器的温度分辨力0.003℃C.7合成标准不确定度C.7.1温度上偏差的合成标准不确定度uu1max、u2、u3、uc∆tmax=C.7.2温度下偏差的合成标准不确定度uu1min、u2、u3、uuc∆tmC.8扩展不确定度取包含因子k=2，则溢流水箱温度上偏差的扩展不确定度为：U=k×uc溢流水箱温度下偏差的扩展不确定度为：U=k×uc即温度偏差的扩展不确定度为：U=0.16℃，k=2附录D温度均匀度的不确定度评定示例D.1被测对象溢流水箱，温度设定分辨力为0.1℃，以测试温度点25.0℃为例进行评定。D.2测量标准温度巡检仪，温度指示分辨力为0.01℃，测量时带修正值使用，不确定度为U=0.07℃（k=2）。D.3测试方法按照本规范的校准要求，将温度巡检仪的传感器按规定测量点要求布放。溢流水箱设定为25.0℃，并开启运行。当溢流水箱温度达到设定值并稳定后开始记录温度巡检仪显示的温度值，记录时间间隔为2min，30min内共记录16组数据。D.4测量模型∆tu=∆tu——溢流水箱timax——修正后各测量点在第itimin——修正后各测量点在第i次测量时测得的最低温度，n——测量次数。D.5灵敏度系数设∆ti=∆timax−∆timin，∆tuu(∆tu)=灵敏系数c=1/nD.6标准不确定度的评定溢流水箱温度均匀度的标准不确定度来源包括温度均匀度的测量重复性、标准器的分辨力、标准器通道间差值的一致性。D.6.1温度均匀度的测量重复性引入的标准不确定度u对溢流水箱进行10次重复测量，计算每次测量的温度均匀度，得到一组测量列如下：温度均匀度∆ti/℃：0.13、0.19、0.15、0.16、0.18、0.14、0.16、0.15、0.13用贝塞尔公式计算标准偏差，则由重复测量引入的标准不确定度为：u1(∆tiD.6.2标准器通道间差值一致性引入的标准不确定度u标准器通道间温度差值的一致性不超过0.03℃，区间半宽为0.015℃，服从均匀分布，则u2(∆tD.6.3标准器分辨力引入的标准不确定度u标准器分辨力为0.01℃，区间半宽为0.005℃，服从均匀分布，则由标准器分辨力引入的标准不确定度为：u3(∆ti)=D.7标准不确定度汇总表温度均匀度标准不确定度汇总见表D.1表D.1温度均匀度测量标准不确定度汇总表序号标准不确定度符号不确定度来源标准不确定度灵敏系数cc1u温度均匀度的测量重复性0.021℃1/n0.002℃2u标准器通道间的一致性0.008℃10.008℃3u标准器分辨力0.003℃10.003℃D.8合成标准不确定度u1(∆ti)、uc(∆tD.9扩展不确定度取包含因子k=2，则溢流水箱温度均匀度的扩展不确定度为：U=k×uc附录E温度波动度的不确定度评定示例E.1被测对象溢流水箱，温度设定分辨力为0.1℃，以测试温度点25.0℃为例进行评定。E.2测量标准温度巡检仪，温度指示分辨力为0.01℃，测量时带修正值使用，不确定度为U=0.07℃（k=2）。E.3测试方法按照本规范的校准要求，将温度巡检仪的传感器按规定测量点要求布放。溢流水箱设定为25.0℃，并开启运行。当溢流水箱温度达到设定值并稳定后开始记录温度巡检仪显示的温度值，记录时间间隔为2min，30min内共记录16组数据。E.4测量模型∆tf=max(t式中：∆tf——溢流水箱的温度波动度，tjmax——修正后测量点在次测量中测得的最高温度，℃；tjmin——修正后测量点在次测量中测得的最低温度，j——测量点序号。E.5灵敏度系数设∆tj=tjmax−tjmin∆tf=max(∆t则：u(∆tf)=灵敏系数c=1E.6标准不确定度溢流水箱温度波动度的标准不确定度来源包括温度波动度的测量重复性、标准器的分辨力。 E.6.1温度波动度的测量重复性引入的标准不确定度u对溢流水箱进行10次重复测量，计算每次测量的温度波动度，得到一组测量列如下：温度波动度∆tf/℃：0.10、0.12、0.17、0.18、0.15、0.16、0.12、0.15、0.17用贝塞尔公式计算标准偏差，则由重复测量引入的标准不确定度为：ua(∆tf)=s∆tE.6.2标准器分辨力引入的标准不确定度u标准器分辨力为0.01℃，区间半宽0.005℃，服从均匀分布，则由标准器分辨力引入的标准不确定度为：ub(∆tE.7标准不确定度汇总表温度波动度标准不确定度汇总见表E.1表E.1温度波动度测量标准不确定度汇总表序号标准不确定度符号不确定度来源标准不确定度灵敏系数cc1u温度波动度的测量重复性0.023℃10.023℃2u标准器分辨力0.003℃10.003℃E.8合成标准不确定度ua(∆tf)uc(∆tE.9扩展不确定度取包含因子k=2，则溢流水箱温度波动度的扩展不确定度为：U=k×uc附录F称量装置的测量结果不确定度评定示例F.1被测对象以最大秤量5kg，实际分度值d为0.1g的称量装置为校准对象，选取试验载荷为5kg称量点进行测量不确定度评定。F.2测量标准