JJF(鄂) 143-2024 路面材料強度試驗儀校準規(guī)范

湖北省地方計量技術(shù)規(guī)范JJF（鄂）143－2024路面材料強度試驗儀校準規(guī)范CalibrationSpecificationforTestingApparatusofPavementMaterialStrength2024-07-24發(fā)布 2024-10-01實施湖北省市場監(jiān)督管理局 發(fā)布JJF(鄂)143－2024JJF(鄂)143－2024JJF(鄂)143－2024路面材料強度試驗儀校準規(guī)范JJF(鄂)143－2024CalibrationSpecificationforTestingApparatusofPavementMaterialStrength歸口單位：湖北省市場監(jiān)督管理局主要起草單位：湖北省計量測試技術(shù)研究院荊州分院武漢市計量測試檢定（研究）所參加起草單位：湖北省計量測試技術(shù)研究院荊州市市場監(jiān)督管理局湖北科臻建設工程檢測有限公司本規(guī)范委托湖北省計量測試技術(shù)研究院荊州分院負責解釋本規(guī)范主要起草人：陳國平（湖北省計量測試技術(shù)研究院荊州分院）嚴建福（湖北省計量測試技術(shù)研究院荊州分院）徐波（湖北省計量測試技術(shù)研究院荊州分院）葛陳（武漢市計量測試檢定（研究）所）參加起草人：陳默京（湖北省計量測試技術(shù)研究院）何方宜（武漢市計量測試檢定（研究）所）童佑文（荊州市市場監(jiān)督管理局）馮小明（湖北科臻建設工程檢測有限公司）JJF(鄂)143－2024JJF(鄂)143－2024目 錄引言 （Ⅱ）1范圍 （1）引用文件 （1）術(shù)語和計量單位 （1）4概述 （1）計量特性 （2）加載速率 （2）測力裝置 （2）位移測量裝置 （2）校準條件 （3）環(huán)境條件 （3）測量標準及其他設備 （3）校準項目和校準方法 （3）校準項目 （3）校準前的準備 （3）校準方法 （4）校準結(jié)果表達 （6）復校時間間隔 （6）附錄A路強儀校準原始記錄推薦格式 （7）附錄B路強儀校準證書內(nèi)頁推薦格式 （9）附錄C路強儀測力裝置示值誤差的測量不確定度評定示例 （10）附錄D路強儀位移測量裝置示值誤差的測量不確定度評定示例 （13）附錄E路強儀加載速率的測量不確定度評定示例 （16）I引 言JJF1071—2010《國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則》、JJF1001—2011《通用計量術(shù)語及定義》、JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》共同構(gòu)成支撐本規(guī)范制定工作的基礎性系列規(guī)范。本規(guī)范為首次發(fā)布。II路面材料強度試驗儀校準規(guī)范范圍本規(guī)范適用于對路面材料（地基土、填筑土）進行物理性能試驗用的路面材料強度試驗儀（以下簡稱路強儀）的校準。引用文件本規(guī)范引用以下文件：JJG34指示表（指針式、數(shù)顯式）JJG379大量程百分表JJG455—2000工作測力儀JJF1071—2010國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則JJF1305—2011線位移傳感器校準規(guī)范JT/T943—2014路面材料強度試驗儀凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）使用于本規(guī)范。術(shù)語和計量單位術(shù)語路面材料強度試驗儀testingapparatusforpavementmaterialstrength在規(guī)定的模式和加載速率下，檢測路面材料的壓縮、彎曲、剪切等力學性能的試驗儀器。加載速率loadingrate路強儀空載時工作臺的上升速率。計量單位加載速率的單位為毫米每分鐘（mm/min），位移的單位為毫米（mm），力的單位為牛頓（N）或千牛頓(kN）。概述路強儀廣泛應用于公路、鐵路、水利、建筑等行業(yè)，是一種多功能路基、路面材料試驗儀器，可利用多種附件來測定各種地基土、填筑土、路面材料試件的無側(cè)限抗壓強度、回彈模量、承載比（CBR），還可用于其它施加垂直載荷的試驗。路強儀的基本結(jié)構(gòu)包括加載裝置、測力裝置、位移測量裝置等部分。根據(jù)測力方式的不同，路強儀分為應力環(huán)式和數(shù)顯式。典型路強儀的結(jié)構(gòu)示意簡圖見圖1和圖2。1圖1 應力環(huán)式路強儀結(jié)構(gòu)示意簡圖圖2 數(shù)顯式路強儀結(jié)構(gòu)示意簡圖路強儀的工作原理：將試樣、測力裝置、位移測量裝置按照試驗的要求安裝在路強儀上，電機或搖桿驅(qū)動工作臺按試驗要求的速率上升，試樣上升接觸測力裝置后，試樣開始受壓變形，測力裝置顯示試樣承受的力，位移測量裝置顯示試樣的變形，通過測量試樣受力和變形量得到材料的強度等力學性能指標。計量特性加載速率以電動機作為動力源加載時，加載速率一般能調(diào)節(jié)至1mm/min和50mm/min，且兩檔速率2最大允許誤差為±10%。測力裝置的回零誤差、示值誤差、重復性測力裝置為應力環(huán)式(示值以長度單位表示)：回零誤差不大于±0.5%FS，重復性不大于1.0%。測力裝置為數(shù)顯式(示值以力值單位表示)：回零誤差不大于±0.5%FS，示值誤差不大于±1.0%，重復性不大于1.0%。位移測量裝置的示值誤差、重復性使用指示表測量位移應符合JJG34《指示表（指針式、數(shù)顯式）》或JJG379《大量程百分表》計量特性要求。使用位移傳感器測量位移示值誤差不大于±0.20%FS，重復性不大于0.08%FS。注：以上技術(shù)指標不適用于合格性判別,僅供參考。校準條件環(huán)境條件環(huán)境溫度：10℃~40℃。相對濕度：不大于85%RH。安裝基礎穩(wěn)固，周圍無振動，無腐蝕性介質(zhì)。測量標準器及其它設備標準測力儀：測量范圍不小于路強儀測力裝置的測量范圍，準確度等級不低于級。秒表：分辨力不低于0.01s。高度卡尺：測量范圍為（0～300）mm，分度值不大于0.02mm。量塊：測量范圍為（0～20）mm，準確度等級不低于5等或3級。絕緣電阻測量儀：直流500V，準確度等級不低于10級。校準項目和校準方法校準項目校準項目包括加載速率，測力裝置的回零誤差、示值誤差、重復性，位移測量裝置的示值誤差、重復性。校準前的準備外觀和功能性檢查路強儀應有銘牌，銘牌上應標明產(chǎn)品名稱、型號、規(guī)格、制造廠名、出廠編號。3關、按鈕應操作靈活，上下承壓板應具有足夠的剛度，承壓板的球面應光滑靈活，在加載和卸除試驗力的過程中應平穩(wěn)、無沖擊和振動現(xiàn)象。2%安全裝置應立即動作，使其停止自動加載。于2MΩ。校準方法加載速率載荷。啟動路強儀，使升降工作臺上升離開最低位置后停頓，用高度卡尺測量此時升降工1，帶球面承壓墊的工作臺應取下承壓墊后在工作臺邊緣測量。加載速率50mm/min時計時1min（加載速率1mm/min時計時5min）2。加載速率按公式（1）計算：式中：v——加載速率，mm/min；

vh2h1t

（1）——升降工作臺終了高度，mm；——升降工作臺初始高度，mm；t——升降工作臺上升時間，min上述每種速率重復測量三次，取其算術(shù)平均值作為測量結(jié)果。測力裝置的回零誤差、示值誤差、重復性活球面的承壓墊。標準測力儀的安裝應保證其受力軸線與路強儀施力軸線相重合，先進行三次測力儀上限預加載。在路強儀測力裝置范圍內(nèi)，均勻選擇不少于5測力裝置的示值調(diào)至零點（或作為零點的起始位置），取相應進程示值。該校準過程重復進行三次，每次校準前均應將示值調(diào)至零點（點的起始位置）。第一次校準結(jié)束卸除標準力值后間隔30s,讀取路強儀測力裝置的零點示值。測力裝置技術(shù)指標的計算公式：4回零誤差、進程示值、示值誤差、重復性分別按公式（2）、公式（3）、公式（4）、公式（5）計算：XXZr0 0100%XN

（2）13Xi3j

Xj

X0

（3）δXiXbi100%

（4）XFXbiRXimaxXimin100%

（5）XFXi式中：Zr——路強儀測力裝置的回零誤差，%；0X——卸除試驗力后路強儀測力裝置的零點示值，mm（長度單位表示）或N（力值單位表示）；0X0m（長度單位表示或（力值單位表示；XN——路強儀測力裝置測量上限，mm或N；Xbi——在第i個校準點，標準測力儀示值，N；Xi——在標準力Xbi作用下，路強儀測力裝置第i個校準點的進程示值，mm（長度單位表示）或N（力值單位表示）；Xij——Xbiij長度單位表示）或N（力值單位表示）；X0j——路強儀測力裝置第j次測量進程零負荷下的零點示值，mm（長度單位表示）或N（力值單位表示）；δF——路強儀測力裝置在第i個校準點的示值誤差，%；RF——路強儀測力裝置在第i個校準點的重復性,%；XimaxXimin——在第i個校準點，路強儀測力裝置3次進程示值的最大值和最小值，mm（長度單位表示）或N（力值單位表示）。位移測量裝置（使用位移傳感器測量位移）的示值誤差、重復性校準點的選擇，在測量范圍內(nèi)一般不少于5個點，各點均勻分布。架底座平板與位移傳感器之間，預壓位移傳感器至有效測量范圍下限后置零。按照選定的校準點逐點使用量塊進行測量，讀取位移傳感器相應示值。該過程重復進行三次，每次測量前應進行清零。5位移相對滿量程的示值誤差、重復性分別按公式（6）、公式（7）計算。δLiLBi100%LLFSL

（6）LR（maxm100%LCLFS

（7）式中：δL——在第i個校準點，位移傳感器的示值誤差，%FS；Li——在第i個校準點，位移傳感器3次示值的算術(shù)平均值,mm；LBi——在第i個校準點，量塊的實際長度,mm；LFS——位移傳感器滿量程,mm；RL——在第i個校準點，位移傳感器的重復性,%FS；Limin——在第i個校準點，位移傳感器3次進程示值的最大值和最小值,mm。C——極差系數(shù),3次測量取值為1.69。校準結(jié)果表達經(jīng)校準后的路強儀出具校準證書，校準結(jié)果應在校準證書上反映。校準證書包括的信JJF1071—20105.12E。復校時間間隔由于復校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸多因素所決定的，因此，送校單位可根據(jù)實際使用情況自主決定復校時間間隔。6附錄A路面材料強度試驗儀校準原始記錄推薦格式委托單位記錄編號儀器名稱型號規(guī)格出廠編號制造廠校準依據(jù)校準地點溫度℃濕度%RH主要標準器具名稱型號規(guī)格出廠編號準確度等級或最大允許誤差或不確定度溯源證書編號有效期至加載速率50mm/min1min）校準項目123平均值擴展不確定度U (k=2)初始高度h1（mm）//終了高度h2（mm）時間 （min）加載速率v (mm/min)加載速率１mm/min5min）校準項目123平均值擴展不確定度U (k=2)初始高度h1（mm）//終了高度h2（mm）時間 （min）加載速率v (mm/min)7測力裝置加力前的零點示值： ；卸除試驗力后的零點示值： ；回零誤差Zr（%FS）： （）路強儀測力裝置示值（）平均值（）示值誤差（%）重復性（%）擴展不確定度U(k=2)（%）123位移測量裝置標準值（mm）位移傳感器示值（mm）平均值（mm）示值誤差（%FS）重復性（%FS）擴展不確定度U(k=2)（%FS）123校準員 核驗員 校準日期 8附錄B校準證書內(nèi)頁格式加載速率設定值（mm/min）實測值（mm/min）U(k=2)（mm/min）501測力裝置回零誤差Zr（%FS）：標準力值（）測力裝置示值（）示值誤差（%）重復性（%）U(k=2)（%）4位移測量裝置（mm）位移測量裝置示值（mm)示值誤差（%FS）重復性（%FS）U(k=2)（%FS）9附錄C路強儀測力裝置示值誤差的測量不確定度評定示例概述測量標準標準測力儀，準確度等級：0.3級，測量范圍：（10～100）kN。被測對象數(shù)顯式路強儀測力裝置，測量范圍：（0～100）kN。測量方法將標準測力儀置于壓板與力傳感器之間，平穩(wěn)施加力值至標準測力儀20kN力值點，讀取路強儀力值示值，重復測量3次。測量模型δ XiXbi100%

（A.1）XFXbi式中：Xbi——在第i個校準點，標準測力儀示值，N；Xi——在標準力Xbi作用下，路強儀測力裝置第i個校準點的進程示值，N；δF——路強儀測力裝置在第i個校準點的示值誤差，%。2Xbi2c(Xbi)

δFXbi

Xi·Xbi

（A.2）Xi對測量模型輸出量的靈敏系數(shù)：c(X)δFX1

（A.3）不確定度來源

i biiia）標準測力儀示值誤差引入的不確定度分量Xb）測量重復性引入的不確定度分量u（X；c）被校儀器分辨力引入的不確定度分量u（Xi；標準不確定度的評定已知標準測力儀準確度等級為0.3級，最大允許誤差為±0.3%，服從均勻分布，取3包含因子k= ,標準測力儀引入的標準不確定度為：3u（X

20kN0.3%0.035kN靈敏系數(shù)：

c(Xbi)

δFXbi

biXi·X

320.05(kN)-110測量重復性引入的不確定度分量u（X，在校準點20kN處對力值進行3量結(jié)果見表A.1。表A.1 重復3次測量的結(jié)果測量次數(shù)i123測力裝置示值（kN）20.0620.0520.03采用極差法計算單次測量實驗標準偏差s：s=R20.03）kN0.018kNC式中：R——極差；

1.69C——極差系數(shù)。以三次測量的平均值作為測量結(jié)果，則重復性引入的標準不確定度為：3u（X）3

0.010kN靈敏系數(shù)：

cc(X)δFX

10.05(kN)-1ii bii3被校儀器分辨力引入的不確定度分量u（Xi0.01kN323包含因子k=23

，被校儀器分辨力引入的標準不確定度為：iui

）=0.01kN0.0029kN靈敏系數(shù)：

cc(X)δFX

10.05(kN)-1ii biiA.2表A.2不確定度分量一覽表不確定度分量靈敏系數(shù)kN1標準不確定度分量值kNu（Xbi）-0.050.035u（X）0.050.010u（Xi2）0.050.0029合成標準不確定度的計算11(0.05(0.05(0.05(cu（X1ib(cu（X1ib)2(cu（X2i1)2

100%0.182%擴展不確定度的確定取包含因子k=2，則在測量點20kN處,示值誤差的擴展不確定度為：Ukuc20.182%0.37%其他校準點均按上述方法評定。12附錄D

路強儀位移測量裝置示值誤差的測量不確定度評定示例測量標準量塊，規(guī)格：10mm,準確度等級：5等。被測對象路強儀的位移測量裝置，測量范圍：（0～10）mm,分辨力：0.001mm。測量方法將位移傳感器垂直安裝于專用支架上，將量塊置于支架底座平板與位移傳感器之間，預壓位移傳感器使位移測量裝置有顯示數(shù)據(jù)后清零。將10mm的5等量塊置于升降工作臺與位移傳感器之間，讀取位移傳感器示值。重復測量3遍，每組測量前應進行清零。測量模型式中：

δLiLbi100%LLFSL

（B.1）δL——在第i個校準點，位移傳感器的示值誤差，%FS；Li——在第i個校準點，位移傳感器3次示值的算術(shù)平均值,mm；LBi——在第i個校準點，量塊實際值,mm；LFS——位移傳感器滿量程,mm；LBi對測量模型輸出量的靈敏系數(shù)：FSδLLFSbi biLi對測量模型輸出量的靈敏系數(shù)：

（B.2）iFSc（L）δLL1iFS不確定度來源

Li

（B.3）量塊示值誤差引入的不確定度分量；1位移測量裝置分辨力引入的不確定度分量12測量重復性引入的不確定度分量。2標準不確定度的評定根據(jù)檢定證書，10mm的5等量塊擴展不確定度為0.6μm，包含因子k=2.7，量塊引入的標準不確定度為：13u（L）=0.6μm0.22μmbi 2.7靈敏系數(shù)：

cδL11

LFS

1

13位移傳感器的分辨力為準不確定度為：3

,分辨力引入的標靈敏系數(shù)：

cδLL

u（L）=1μm0.29μm23i1FS1123i1FS2Li2測量重復性引入的不確定度分量u3對校準點10mm進行3次測量，測量結(jié)果見表B.1。表B.1 重復3次測量的結(jié)果第i次測量123實測值(mm)10.00310.00310.005采用極差法計算單次測量實驗標準偏差s：sRC式中：R——極差；C——極差系數(shù)。

1.69以三次測量的平均值作為測量結(jié)果，則重復性引入的標準不確定度為：3iu（L）s3i

0.68μm靈敏系數(shù)：

cδLL

1113FSLi3FSD.4.4 B.214表B.2不確定度分量一覽表不確定度分量靈敏系數(shù)1不確定度分量值μmu（Lbi）-0.00010.22u（Li1）0.00010.29u（Li2）0.00010.68合成標準不確定度的計算各輸入量之間相互獨立，互不相關，重復性與分辨力引入的不確定度取較大者，因此：(cu((cu(L))2(cu(L1 bi3 i2

（22%擴展不確定度的確定取包含因子k=2，則在測量點10mm處，擴展不確定度為Ukuc2×0.0071%≈0.02%其他校準點均按上述方法評定。15附錄E概述測量標準

路強儀加載速率的測量不確定度評定示例秒表：分辨力為0.01s。數(shù)顯高度卡尺：測量范圍為（0～300）mm，分辨力為0.01mm。被測對象路面材料強度試驗儀。測量方法先將升降工作臺置于最低位置，但不使下限位開關發(fā)生作用，啟動路強儀，升降工作1,并置零；選定路強儀的加載速率50mm/min，同時啟動路強儀和秒表，用秒表計時1min,2測量模型式中：v——加載速率，mm/min；——升降工作臺終了高度——升降工作臺初始高度，mm；

vh2h1t

（C.1）t——升降工作臺上升時間，min。由于升降工作臺初始高度置零處理，測量模型可簡化為：vh2t