振弦式裂縫計校準(zhǔn)規(guī)范

振弦式裂縫計校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于振弦式裂縫計的校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用下列文件：JJF1001-2011通用計量術(shù)語及定義技術(shù)規(guī)范JJF1305-2011線位移傳感器校準(zhǔn)規(guī)范GB/T3410.2-2008大壩監(jiān)測儀器測縫計第2部分：振弦式測縫計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）適用于本規(guī)范。3術(shù)語3.1振弦式裂縫計vibratingwiretypecrackmeter利用振弦的固有頻率變化來測量變形量的振弦式傳感器。3.2線性度linearity振弦式裂縫計正、反行程實際平均特性曲線相對于參比直線的最大偏差與滿量程輸出的百分比。3.3滿量程輸出fullscaleoutput在規(guī)定條件下，振弦式裂縫計的最大輸出頻率的平方和最小輸出頻率的平方的代數(shù)差。注：以頻率模數(shù)（輸出頻率的平方除以1000）為輸出量的振弦式裂縫計，其滿量程輸出為其最大輸出頻率模數(shù)和最小輸出頻率模數(shù)的代數(shù)差。4概述振弦式裂縫計是一種測量結(jié)構(gòu)物伸縮縫或周邊縫的開合度（變形）的土木工程質(zhì)量檢測設(shè)備。主要應(yīng)用于水利大壩、滑坡、地質(zhì)災(zāi)害、高速公路、鐵路、橋梁、隧道、基坑施工等領(lǐng)域。它的工作原理是當(dāng)結(jié)構(gòu)物發(fā)生變形，通過前、后端座傳遞給轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，帶動振弦使其產(chǎn)生應(yīng)力變化，從而改變振弦的振動頻率。電磁線圈激振振弦并測量其振動頻率，頻率信號經(jīng)電纜傳輸至頻率讀數(shù)儀上，即可測出被測結(jié)構(gòu)物的變形量。振弦式裂縫計一般是由振弦傳感器、數(shù)據(jù)顯示儀等組成的測量系統(tǒng)。5計量特性5.1位移示值誤差：±2.5%FS。5.2線性度：±2.0%FS。5.3回程誤差：1.0%FS。5.4重復(fù)性：0.5%FS。注：以上指標(biāo)不是用于合格性判別，僅供參考。6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件6.1.1溫度：（20±2）℃；6.1.2相對濕度：不大于75%；6.1.3大氣壓強(qiáng)：86kPa~106kPa；6.1.4實驗室及周圍環(huán)境應(yīng)無振動和沖擊源，無強(qiáng)電場、強(qiáng)磁場、強(qiáng)聲場的干擾。6.2測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備6.2.1振弦式頻率讀數(shù)儀：MPE：±0.1%；6.2.2長度測量裝置：分辨力優(yōu)于0.02mm；6.2.3專用可移動位移裝置。7校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)項目校準(zhǔn)項目見表1。表1校準(zhǔn)項目序號校準(zhǔn)項目檢查、校準(zhǔn)方法條款編號1位移示值誤差7.2.32線性度7.2.43回程誤差7.2.54重復(fù)性7.2.67.2校準(zhǔn)方法7.2.1校準(zhǔn)前檢查通過目測，檢查振弦式裂縫計的外觀和標(biāo)志，應(yīng)具有銘牌，并標(biāo)有產(chǎn)品名稱、型號、出廠編號、制造廠商。儀器引出的電纜、護(hù)套應(yīng)無損傷。7.2.2設(shè)備的連接和安裝將振弦式裂縫計固定安裝在專用可移動位移裝置上，輸出端連接到振弦頻率讀數(shù)儀。將專用位移移動裝置移動至預(yù)定校準(zhǔn)點，對裂縫計進(jìn)行不少于三次的預(yù)拉伸。7.2.3位移示值誤差7.2.3.1在裂縫計輸出范圍內(nèi)，均勻選取不少于6個校準(zhǔn)點（包括上、下限）。以正、反行程為一個測量循環(huán)，共進(jìn)行三個循環(huán)。7.2.2.2測量時，按順序讀出標(biāo)準(zhǔn)器給出的位移值Li和各校準(zhǔn)點上的輸出值yi。各校準(zhǔn)點的正、反行程輸出值的算術(shù)平均值分別按照式（1）和式（2）計算：（=1，2，…，）（=1，2，3）（1）（=1，2，…，）（=1，2，3）（2）式中：——第個校準(zhǔn)點，=1，2，…，10，11，下同（另有說明除外）；——第j次測量行程次序數(shù)，j=1，2，…，下同；——被校裂縫計正行程第j次行程第個校準(zhǔn)點輸出值；——被校裂縫計反行程第j次行程第個校準(zhǔn)點輸出值；——被校裂縫計正行程第個校準(zhǔn)點三個循環(huán)輸出值的的平均值；——被校裂縫計反行程第個校準(zhǔn)點三個循環(huán)輸出值的的平均值。各校準(zhǔn)點的正行程和反行程輸出值的算術(shù)平均值，按公示（3）計算：（=1，2，…，）（3）式中：——被校裂縫計在第個校準(zhǔn)點三個循環(huán)正反行程輸出值的平均值。采用最小二乘法計算參比直線方程，見式（4），Yi=式中：Yi——被校準(zhǔn)裂縫計在第iY0——K——參比直線的斜率。斜率K及截距Y0（5）（6）式中：Li——被被校準(zhǔn)裂縫計在第7.2.3.3根據(jù)參比方程式（4）求出被校裂縫計在第i個校準(zhǔn)點處的擬合輸出值Yi，按照式（7）計算被校準(zhǔn)裂縫計第j次行程中第i個校準(zhǔn)點的誤差δij，取三個循環(huán)正、反行程中絕對值最大的作為第i（7）式中：——被校裂縫計第j次行程中第i個校準(zhǔn)點輸出值；YFS——（8）式中：YM——YN——7.2.4線性度按參比直線方程式求出裂縫計在第i個校準(zhǔn)點處的擬合輸出值Yi后，由式（9）計算各校準(zhǔn)點的偏差，取各校準(zhǔn)（9）7.2.5回程誤差按式（10）計算裂縫計各校準(zhǔn)點的回程誤差，取最大值作為回程誤差測量結(jié)果。（10）7.2.6重復(fù)性根據(jù)三個循環(huán)的測量數(shù)據(jù)，由正、反同向行程在第i個校準(zhǔn)點三次測量輸出值，求出同向行程中相互間的最大差值，取各校準(zhǔn)點同向行程中差值最大的為?i（11）8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)8.1校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評定校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評定見附錄B。8.2校準(zhǔn)結(jié)果的表達(dá)校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書上反映。校準(zhǔn)證書應(yīng)至少包含以下信息：a）標(biāo)題：“校準(zhǔn)證書”；b）實驗室名稱和地址；c）進(jìn)行校準(zhǔn)的地點（如果與實驗室的地址不同）；d）證書與報告的唯一性標(biāo)識（如編號），每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識；e）客戶的名稱和地址；f）被校對象的描述和明確標(biāo)識；g）進(jìn)行校準(zhǔn)的日期，如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)說明被校對象的接收日期；h）校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識，包含名稱及代號；i）本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；j）校準(zhǔn)環(huán)境的描述；k）校準(zhǔn)結(jié)果及其測量不確定度的說明；l）對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明；m）校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識；n）校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效的聲明；o）未經(jīng)實驗室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)印證書或報告的聲明。9復(fù)校時間間隔振弦式裂縫計的復(fù)校時間間隔一般不超過1年。用戶也可根據(jù)實際使用情況自主確定復(fù)校時間間隔。

附錄A校準(zhǔn)原始記錄格式示例送校單位地址證書編號生產(chǎn)企業(yè)型號規(guī)格出廠編號校準(zhǔn)依據(jù)校準(zhǔn)地點校準(zhǔn)日期溫度℃相對濕度%校準(zhǔn)員核驗員標(biāo)準(zhǔn)器名稱型號規(guī)格出廠編號測量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級/最大允許誤差證書編號1.外觀和標(biāo)志：2.校準(zhǔn)數(shù)據(jù)：校準(zhǔn)點（）測得值（）正行程平均值（）反行程平均值（）正反行程平均值（）第一次循環(huán)第二次循環(huán)第三次循環(huán)正行程反行程正行程反行程正行程反行程斜率截距（）滿量程（）位移示值誤差（%）線性度（%）回程誤差（%）重復(fù)性（%）測量結(jié)果不確定度（=2）附錄B振弦式裂縫計測量結(jié)果不確定度評定示例B.1概述測量時振弦式裂縫計的一端固定，另一端安裝在專用可移動位移裝置上。將移動裝置移動至預(yù)定校準(zhǔn)點，在振弦式讀數(shù)儀上讀取模數(shù)值，以量程為100mm的裂縫計為例，對其位移示值誤差進(jìn)行不確定度評定。B.2測量模型（B.1）式中：δij——被校準(zhǔn)裂縫計第j次行程中第yij——被校準(zhǔn)裂縫計在第j次行程中第iYi——被校裂縫計在第iYFS——B.3方差與靈敏系數(shù)當(dāng)裂縫計安裝位置和環(huán)境條件確定后，式中擬合輸出值及YFS滿量程輸出值可當(dāng)做常量處理，式中只有y其靈敏系數(shù)為：=1（B.2）B.4不確定度來源影響裂縫計位移示值誤差測量結(jié)果的主要因素有長度測量裝置示值誤差、振弦式頻率讀數(shù)儀的示值誤差、測量重復(fù)性，在評定不確定度時考慮這些因素。B.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定B.5.1長度測量裝置示值誤差引入的不確定度分量長度測量裝置示值誤差±0.02mm。按均勻分布處理，，則數(shù)顯指示表示值誤差引入的不確定度分量為：uB.5.2振弦式頻率讀數(shù)儀示值誤差引入的不確定度分量 振弦式頻率讀數(shù)儀的示值誤差為MPE：±0.1%，按均勻分布處理，，則振弦式頻率讀數(shù)儀示值誤差引入的不確定度分量為：uB.5.3裂縫計安裝誤差引入的不確定度分量傳感器的安裝誤差主要有阿貝誤差和余弦誤差。實際測量過程中，合理布局測量裝置和裂縫計的位置，這樣由安裝誤差引入的不確定度分量可以忽略不計。B.5.4裂縫計測量重復(fù)性引入的不確定度分量以SXF-50A型裂縫計為例，選擇位移25mm校準(zhǔn)點測量6組數(shù)據(jù)如下：序號測得值（模數(shù)）正行程平均值（模數(shù)）反行程平均值（模數(shù)）正反行程平均值（模數(shù)）位移示值誤差（%）第一次循環(huán)第二次循環(huán)第三次循環(huán)正行程反行程正行程反行程正行程反行程14625.14606.64619.54603.64618.64602.74621.14604.34612.70.4124623.44603.04621.54605.64619.64602.74621.54603.84612.60.3934616.44602.64612.34602.74615.84603.54614.84602.94608.90.3044606.44598.64611.84603.84605.84601.54608.04601.34604.70.2454615.24602.64616.34600.34615.646