拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀-編制說明

1、交通運輸部部門計量檢定規(guī)程拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀（征求意見稿）編制說明規(guī)程起草組2020年 4月 11日目錄一、任務(wù)來源1二、編制背景1三、編制過程1四、編寫依據(jù) .錯誤! 未定義書簽。五、主要技術(shù)內(nèi)容5六、其他應(yīng)予說明的事項10七、附件11一、任務(wù)來源本規(guī)程是依據(jù)交通運輸部關(guān)于下達 2019 年交通運輸標準化計劃 （第三批）的通知（交科技函 2019527 號）立項進行編制的，計劃號： JJG 2019-2 。本規(guī)程主要由中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司、交通運輸部天津水運工程科學研究所負責起草。二、編制背景拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀又稱涂層粘結(jié)力測試儀， 作為結(jié)構(gòu)檢測中常用的一種儀器設(shè)備，廣

2、泛應(yīng)用于水運工程混凝土等結(jié)構(gòu)的涂層粘結(jié)力檢測與評價。拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀通過液壓、手動、機械等加壓方式對特定面積的涂層進行拉脫測試，拉脫力可通過數(shù)字顯示器精準顯示，并有兩種不同的單位 MPa和 kN 選擇。廣泛應(yīng)用于交通運輸行業(yè)中工業(yè)設(shè)備、水泥混凝土基體涂層、防腐涂層或者多道涂層體系中不同涂層之間的粘結(jié)力測試。拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀作為結(jié)構(gòu)檢測中常用的一種檢測儀器設(shè)備， 目前國內(nèi)市場該儀器的生產(chǎn)廠家也較多，但尚無一個統(tǒng)一的生產(chǎn)標準和檢定規(guī)程。因此急需開展拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀檢定規(guī)程的制定工作， 為拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀的生產(chǎn)和使用提供更為準確、可靠的技術(shù)支撐。三、編制過程（一）協(xié)作單位本規(guī)

3、程協(xié)作單位包括交通運輸部天津水運工程科學研究所、 國家水運工程檢測設(shè)備計量站，以上單位全部為參編單位。協(xié)作單位對該規(guī)程的技術(shù)內(nèi)容進行了審核，提出了試驗方法建議及技術(shù)支持。1（二）主要工作過程為了規(guī)范拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀的檢定，確保檢測數(shù)值的準確性和溯源性，特制訂此規(guī)程。2019 年 5 月，中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司牽頭交通運輸部天津水運工程科學研究院、國家水運工程檢測設(shè)備計量站成立了標準起草組。本規(guī)程在編制過程中走訪了國內(nèi)拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀的主要生產(chǎn)單位，了解收集了儀器的生產(chǎn)流程、制作工藝及企業(yè)生產(chǎn)標準。匯集了銷售企業(yè)、使用單位等關(guān)于產(chǎn)品應(yīng)用中的主要問題及建議與意見， 收集了相

4、關(guān)的國家檢定規(guī)程、 行業(yè)檢定規(guī)程等有關(guān)資料 （見表 1）。在此基礎(chǔ)上依據(jù) JJF 1002-2010國家計量檢定規(guī)程編寫規(guī)則 ，結(jié)合結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)的實際需求進行了檢定規(guī)程的編制。本規(guī)程初稿完成后，以書面及座談形式征求了相關(guān)單位的意見，反饋意見對制訂內(nèi)容、條款及擬增加的項目等提出了具有建設(shè)性的意見和建議，為規(guī)程的制定工作打下了良好的基礎(chǔ)。2020 年 4 月完成了 JJG XXX-XXXX拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀征求意見稿。2表 1.1 調(diào)研單位及部分參考標準匯總調(diào)研單位序 號單位名稱1北京海創(chuàng)高科科技有限公司2中工時代科技（北京）有限公司3北京天地星火科技發(fā)展有限公司4基康儀器股份有限公司5天津市

5、北洋水運水利勘察設(shè)計研究院有限公司6天津市大地海陸巖土工程技術(shù)開發(fā)有限公司7天津港灣工程質(zhì)量檢測中心有限公司8上海港灣工程質(zhì)量檢測有限公司9南京水利科學研究院13天津大學13天津市計量監(jiān)督檢測科學研究院北京市計量檢測科學研究院部分參考標準序 號標準名稱1GB/T 13634 單軸試驗機檢測用標準測力儀的校準2GB/1720 漆膜附著力測定法3GB/T 5210 色漆和清漆拉開法附著力試驗4ASTM D4541 Standard Test Method for Pull-Off strengthofCoatings Using Portable Adhesion TestersEuropean

6、Standard EN ISO 4624 ：Paints, varnishes and5plasticsPull-off test for adhesionASTM D7234 Test Method forPull-Off Adhesion Strength of6 Coatings on Concrete Using Portable Pull-Off Adhesion Testers7JJG144 標準測力儀檢定規(guī)程8JJG455 工作測力儀檢定規(guī)程9JTJ275 海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范10JTS/T232 水運工程材料試驗規(guī)程備注制造單位使用單位高校計量機構(gòu)備注國家標準（含國

7、外）行業(yè)標準3（三）規(guī)程主要起草人及其主要工作本規(guī)程主要起草人及其主要負責的工作情況見表1.2 ：表 1.2 規(guī)程起草人及其主要工作序號姓名單位職務(wù)職稱主要工作主要起草人中交第一航務(wù)工程勘教高、公司副總工程統(tǒng)籌規(guī)程編制，負責統(tǒng)1曹勝敏察設(shè)計院有限公司稿和技術(shù)把關(guān)。負責起師草規(guī)程主要技術(shù)內(nèi)容2竇春輝交通運輸部天津水運高工負責調(diào)研及試驗統(tǒng)籌工程科學研究所3曹玉芬交通運輸部天津水運副研究員負責技術(shù)把關(guān)及試驗統(tǒng)工程科學研究所籌4張紅亮中交第一航務(wù)工程勘高工提出并論證規(guī)程中重要察設(shè)計院有限公司性能指標要求5韓鴻勝交通運輸部天津水運高工負責計量技術(shù)及質(zhì)量把工程科學研究所關(guān)參加起草人6白軍營中交第一航務(wù)工程

8、勘高工負責試驗驗證工作察設(shè)計院有限公司7張書杰中交第一航務(wù)工程勘高工負責試驗方法驗證工作察設(shè)計院有限公司8李學艷中交第一航務(wù)工程勘高工負責試驗指標驗證工作察設(shè)計院有限公司9成建強中交第一航務(wù)工程勘高工負責試驗指標驗證工作察設(shè)計院有限公司10武 霄中交第一航務(wù)工程勘高工負責試驗方法驗證工作察設(shè)計院有限公司11張旭國家水運工程檢測設(shè)工程師輔助試驗驗證備計量站12賈曉嬋中交第一航務(wù)工程勘工程師輔助試驗驗證察設(shè)計院有限公司四、編寫依據(jù)JJF 1001-2011通用計量術(shù)語及其定義 、JJF 1002-2010 國家計量檢定規(guī)程編寫規(guī)則和 JJF 1059.1-2012 測量不確定度評定與表示共同構(gòu)成規(guī)

9、程制定的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。根據(jù)此類產(chǎn)品的國內(nèi)外生產(chǎn)水平，內(nèi)容上以國內(nèi)外先進技術(shù)為依據(jù)，參考了JJG1444標準測力儀檢定規(guī)程、JJG455工作測力儀檢定規(guī)程。計量性能要求的提出主要依據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)、參考標準、征求意見、專家咨詢和試驗結(jié)果，并結(jié)合了目前結(jié)構(gòu)檢測應(yīng)用需求現(xiàn)狀和國內(nèi)自主研發(fā)此類產(chǎn)品的技術(shù)水平， 主要規(guī)定了拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀的技術(shù)要求：錠子直徑誤差、力值示值誤差、力值數(shù)顯分辨率、力值回零誤差、力值重復(fù)性誤差、力值穩(wěn)定性、力值滯后誤差等。本規(guī)程編寫時，充分考慮各生產(chǎn)單位、計量機構(gòu)、使用單位等方面的意見和建議，切實可行，具有可操性，力求體現(xiàn)本產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)檢測方面的應(yīng)用特點。規(guī)程

10、在編制的過程中，遵循以下原則：1）協(xié)調(diào)性原則，與現(xiàn)行的法律法規(guī)協(xié)調(diào)一致；2）適用性原則，規(guī)程中的技術(shù)指標，符合當前的技術(shù)水平。技術(shù)指標的確定符合當前生產(chǎn)單位所能達到的技術(shù)水平；3）科學性原則，拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀規(guī)程中關(guān)于儀器設(shè)備性能試驗的內(nèi)容，符合國家標準的相應(yīng)要求；4）溯源性原則，拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀作為試驗檢測設(shè)備，屬于計量器具，因此該儀器溯源方法，需要參考國家量值溯源系統(tǒng)表，以保證量值溯源鏈的完整及數(shù)據(jù)的準確可靠性。五、主要技術(shù)內(nèi)容本規(guī)程包括：范圍，術(shù)語，概述，計量性能要求， 通用技術(shù)要求， 計量技術(shù)器具控制，附錄 A、B、C。（一）范圍本規(guī)程適用于拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀的首次檢定

11、、后續(xù)檢定和使用中檢查。范圍的編制為交通運輸部部門計量檢定規(guī)程的固定格式要求。5（二）術(shù)語拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀pull off strength of coating adhesion tester通過頂力裝置將特定面積的涂層從被測基體表面拉脫開，測試所施加力大小的儀器。（三）概述概述部分咨詢專家修改后得到， 規(guī)定了拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀的用途、組成、原理。概述內(nèi)容：拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀廣泛應(yīng)用于水運、公路、水利、鐵路、建筑等工程中結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面涂層粘結(jié)力測試。拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀主要由拉力桿、加載裝置（含測力傳感器）、顯示屏、支撐裝置、萬向接頭以及錠子等組成，拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀結(jié)構(gòu)示

12、意圖如圖1 所示。拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀通過頂力裝置，在規(guī)定的加載速率下，在試樣基體表面施加垂直、均勻的拉力，將涂層從被測基體表面拉脫開，以測定涂層與基體之間附著破壞時的力值，用于測定各種涂層對被涂基材表面的附著能力。6圖 1 拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀結(jié)構(gòu)示意圖1 加載裝置（含測力傳感器）； 2 顯示屏；3 輸油導管；4 拉力桿；5 萬向接頭；6 錠子；7 支撐裝置（四）計量性能要求計量性能要求的提出主要依據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)、參考標準、征求意見、專家咨詢和試驗結(jié)果， 并結(jié)合了目前結(jié)構(gòu)檢測應(yīng)用需求現(xiàn)狀和國內(nèi)自主研發(fā)此類產(chǎn)品的技術(shù)水平。具體內(nèi)容如下：錠子直徑允許誤差：± 0.2mm

13、。力值示值誤差：± 1%。力值數(shù)顯分辨率不大于0.001kN（或 0.01MPa）。力值回零誤差為± 0.5%。力值重復(fù)性不大于1.0%。力值穩(wěn)定性測量時，保持加載值為 50%FS數(shù)值時不做任何調(diào)整，在 10min內(nèi)，拉力測量值的變化量不大于0.002kN（或0.01MPa）。力值滯后誤差不大于1.5%。（五）通用技術(shù)要求7綜合拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀的工作環(huán)境， 生產(chǎn)單位和使用單位針對儀器的外觀要求，通過咨詢儀器生產(chǎn)廠家及檢測單位， 確定產(chǎn)品的通用技術(shù)要求， 內(nèi)容經(jīng)過專家組嚴格審核。主要內(nèi)容如下：外觀：應(yīng)無裂紋、殘缺、銹斑，涂覆層無脫落，文字和標志清晰。銘牌：整機應(yīng)有清晰的

14、銘牌，標有產(chǎn)品名稱、規(guī)格型號、產(chǎn)品編號、出廠日期以及制造單位。（六）計量器具控制檢定環(huán)境條件的規(guī)定主要考慮溫度與濕度環(huán)境應(yīng)能保證拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀檢定試驗過程的正常進行。主要參考了 JJG144 標準測力儀檢定規(guī)程 、JJG455 工作測力儀檢定規(guī)程的規(guī)定。a) 標準測力儀：準確度等級不低于 0.3 級；b) 游標卡尺：示值最大允許誤差± 0.02mm。（六）檢定項目檢定項目的確定主要遵循近期已發(fā)布交通運輸部部門計量檢定規(guī)程中水運工程檢測設(shè)備計量檢定規(guī)程的“檢定項目”的編寫方式。（七）檢定方法對于外觀和銘牌的檢定方法按照通用的手檢和目測的方法進行。各主要計量指標：示值誤差、數(shù)顯分

15、辨率、回零誤差、滯后誤差、重復(fù)性及穩(wěn)定性參照標準測量儀器特性評定 (JJF 1094-2002) 及JJG144 標準測力儀檢定規(guī)程、 JJG455 工作測力儀檢定規(guī)程編制。7.1 錠子直徑誤差8采用游標卡尺沿錠子兩個垂直方向測量直徑， 計算其平均值，與錠子標稱直徑對比計算直徑誤差。7.2 力值示值誤差示值誤差的檢定步驟如下：（1）檢定點的確定：檢定點間隔一般取儀器量程的 20%，至少檢定 5個點，各點應(yīng)均勻分布，取測量上限的 20%、40%、60%、80%、100%等5個點；。（2）將拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀安裝成工作狀態(tài)，將其指示裝置調(diào)至零點（或作為零點的起始位置）。（3）加卸載荷應(yīng)緩慢平穩(wěn)

16、，不得有沖擊和超載；。（4）讀取各檢定點的測試值及標準測試儀讀數(shù)。（5）按照（ 1）式計算相對誤差 i 。Fi Fi100% （1）FiFi式中：i 第 i 個檢定點的示值誤差；Fi 標準測力儀讀數(shù)，單位為千牛（kN）或兆帕（ MPa）； F將標準測力計與拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀連接， 當標準測力計變化一個末位有效數(shù)字時，儀器示值的變化。7.4 力值回零誤差力值回零誤差檢定步驟如下：9（1）在進行時，每次檢定前將示值指示裝置調(diào)整到零點（或作為零點的起始位置），每次檢定結(jié)束后卸除標準力值后相隔 30s，記錄測試儀的回零示值。（2）將回零示值與加載前指示裝置讀數(shù)的差值與標準力值的比值為回零誤差。7.

17、5 力值重復(fù)性將測試儀連接標準測力儀，根據(jù)中檢定點值加載，每個檢定點分別重復(fù)加載三次，記錄拉脫式粘結(jié)力測試儀讀數(shù)，找出最大示值和最小示值，二者差值與標準力值的比值為重復(fù)性誤差。7.6 力值穩(wěn)定性將測試儀連接標準測力儀，加載值 50%FS數(shù)值時，在 10min時間內(nèi)均勻記錄測試值不少于5個，在其中找出最大值和最小值，兩者差值即為穩(wěn)定性。7.7 力值滯后誤差在示值誤差檢定過程中，加載到滿量程后，進行卸載，同時記錄各檢測點的回程數(shù)值，取各點回程數(shù)值與標準測力儀讀數(shù)差值的最大偏差作為滯后誤差。（八）其他檢定結(jié)果處理、檢定周期以及附件 2、附件 3為部門檢定規(guī)程的固定要求。編制說明中的量值溯源圖是在向中

18、國計量科學研究院相關(guān)專家咨詢后， 參考國家計量檢定系統(tǒng)表框圖匯編（ 2017版）確定的。六、其他應(yīng)予說明的事項該規(guī)程在制定過程中不涉及專利。10七、附件附件 1量值溯源與傳遞框圖圖 7.1 拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀溯源與傳遞框圖上一級標準測力儀計0.03 級、 0.03 級、 0.015 級量溯源單位：天津計量監(jiān)督檢測科學研究院標準器具直接測量本級計量標準測力儀標0.3 級準器具直接測量工作計量拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀器1 級具11附件 2 不確定度分析報告（一）測量過程簡述1. 測量依據(jù)： JJG 445-2000 工作測力儀檢定規(guī)程2. 測量環(huán)境條件：滿足說明書規(guī)定的要求。3. 測量標準： 0

19、.3 級測力計4. 被測對象：拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀。5. 測量方法：在規(guī)定環(huán)境條件下，使用試驗機對標準測力儀和被測拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀施加負荷至測量點，可得到與標準力值相對應(yīng)的拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀負荷示值，該過程連續(xù)進行 3次，用標準力值減去 3次示值的算術(shù)平均值， 即得該測量點試驗機的示值誤差。6. 評定結(jié)果的使用：符合上述條件的測量結(jié)果，一般可參照使用本不確定度的評定方法。（二）數(shù)學模型F=FH-F M式中：F拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀示值誤差FH標準測力儀標準示值FM拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀的讀數(shù)（三）各輸入量的標準不確定度分量的評定1. 由標準測力儀估算引入的不確定度 u(FH) 的評

20、定檢定證書給出的測力儀的相對擴展不確定度為 0.3%，k=3。則采用 B類方法評定。u1 =u(FH)= 0.3% =0.1%32. 拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀示值估算引入的不確定度 u(FM)的評定(1) 由測量重復(fù)性估算引入的不確定度 u2的評定測量23456789101次數(shù)測量100.56100.23100.55100.3100.16100.53100.58100.56100.12100.12值/N12取重復(fù)性最大的檢定重復(fù)試驗10次，得單次測量結(jié)果的標準差為0.20%，而實際測量結(jié)果為 3次的平均值，則：u(FM 1 )0.20%0.12%3（四）合成標準不確定度及擴展不確定度的評定1.

21、靈敏系數(shù)F1F1C1FM，C2FH數(shù)學模型：F=FH-FM2.合成不確定度的計算： ucu 2 ( FM 1) u 2 (FH ) 0.1%20.12%20.16%3.擴展不確定度的評定：取置信水準 ( 置信概率 ) p=95%包含因子 ( 覆蓋因子 ) k=2擴展不確定度為： U =k×uc=2×0.16%=0.32%（五）測量不確定度報告本次測量相對擴展不確定度表達如下：U rel=0.32%13附件 3 試驗驗證報告（一）試驗分析本規(guī)程對主要檢定項目的試驗方法主要依據(jù)工作測力儀檢定規(guī)程 (JJG455-2000) 中相應(yīng)的技術(shù)試驗方法，開展了關(guān)鍵技術(shù)指標的試驗分析工作

22、。（1）試驗裝置主要包括以下部分：a) 標準測力儀：（ 1-10 ）KN，準確度等級不低于 0.3 級；b) 砝碼： 100N-0.5N；c) 游標卡尺：示值最大允許誤差± 0.02mm；d) 附著力測試儀，型號 HCTC-10。（2）試驗方法 錠子直徑誤差采用游標卡尺沿錠子兩個垂直方向測量直徑， 計算其平均值，與錠子標稱直徑對比計算直徑誤差。示值誤差示值誤差的檢定步驟如下：a）檢定點的確定： 檢定點間隔一般取測量上限的 20%，至少檢定 5個點，各點應(yīng)大致均勻分布，一般取測量上限的 20%、40%、60%、80%、100%等5個點。b）將拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀安裝成工作狀態(tài)，將其指

23、示裝置調(diào)至零點。c）加卸載荷應(yīng)緩慢平穩(wěn)，不得有沖擊和超載。d）讀取各檢定點的測試值及標準測試儀讀數(shù)。e）按照（ 1）式計算相對誤差 i 。Fi Fi100% （1）FiFi14式中：i 檢定點i 的示值誤差，單位為百分比（%）；Fi 標準測力儀讀數(shù)，單位為千牛（kN）或兆帕（ MPa）；kN）或兆帕（ MPa）。Fi 檢定點 i 的測試值，單位為千牛（ 數(shù)顯分辨率將標準測力計與拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀連接， 當標準測力計變化一個末位有效數(shù)字時，儀器示值的變化?；亓阏`差在進行時，每次檢定前將示值指示裝置調(diào)整到零點，每次檢定結(jié)束后卸除標準力值后相隔 30s，記錄測試儀的回零示值。將回零示值與加載前指

24、示裝置讀數(shù)的差值與標準力值的比值為回零誤差。重復(fù)性將測試儀連接標準測力儀，根據(jù)中檢定點值加載，每個檢定點分別重復(fù)加載三次，記錄拉脫式粘結(jié)力測試儀讀數(shù)，找出最大示值和最小示值，二者差值與標準力值的比值為重復(fù)性誤差。穩(wěn)定性將測試儀連接標準測力儀，加載值 50%FS數(shù)值時，在 10min時間內(nèi)均勻記錄測試值不少于5個，在其中找出最大值和最小值，兩者差值即為穩(wěn)定性。滯后誤差在示值誤差檢定過程中，加載到滿量程后，進行卸載，同時記錄各檢測點的回程數(shù)值，計算各點回程示值與進程示值差值，該差值與進程示值的比值作為滯后誤差。隨機對樣機試驗結(jié)果：a）錠子直徑誤差：15標稱直徑 mm測量直徑 a測量直徑 b平均直徑mmmmmm50.0050.0249.9850.00直徑誤差 mm0.00b）示值誤差、回零誤差：檢定點標稱值測試讀數(shù)示值誤差回零示值回零誤差（kN）（kN）（ %）（kN）Zr （%）20%FS21.997-0.10.0020.140% FS43.995-0.10.0040.160% FS65.985-0.20.0050.180% FS87.980-0.20.0090.1100% FS109.972-0.30.012