JJF(皖) 122-2022 應(yīng)變控制式直剪儀校準(zhǔn)規(guī)范

(皖)安徽省地方計量技術(shù)規(guī)范JJF（皖）122-2022應(yīng)變控制式直剪儀校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforStrain-controlledDirectShearApparatus2022-01-04發(fā)布 2022-02-15實施安徽省市場監(jiān)督管理局 發(fā)布JJF(皖)122—2022JJF(皖)122—2022JJF(皖)122—2022應(yīng)變控制式直剪儀校準(zhǔn)規(guī)范JJF(皖)122—2022CalibrationSpecificationforStrain-controlledDirectShearApparatus本規(guī)范委托安徽省力值計量技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋本規(guī)范主要起草人：劉繼兵（蚌埠市計量測試研究所）高海青（安徽省計量科學(xué)研究院）夏忻然（蚌埠市計量測試研究所）錢睿（安徽省計量科學(xué)研究院）夏志強（蚌埠市計量測試研究所）邱衛(wèi)衛(wèi)（蚌埠市計量測試研究所）目 錄引言 （Ⅱ）1 范圍 （1）2 引用文件 （1）3 術(shù)語 （1）4 概述 （1）計量特性 （2）校準(zhǔn)條件 （3）環(huán)境條件 （3）測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備 （4）校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法 （4）校準(zhǔn)前檢查 （4）上剪切盒內(nèi)徑、下剪切盒內(nèi)徑和環(huán)刀內(nèi)徑、外徑、高度 （4）透水板直徑和傳壓板底面直徑 （5）杠桿式應(yīng)變控制式直剪儀鑒別閾 （5）輸出力值相對誤差 （5）絕緣電阻 （5）位移測量裝置誤差 （6）校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá) （6）復(fù)校時間間隔 （6）附錄A 校準(zhǔn)記錄推薦格式 （7）附錄B 校準(zhǔn)證書內(nèi)頁推薦格式 （9）附錄C 應(yīng)變控制式直剪儀法向力的示值誤差不確定度評定示例 （10）IJJF（皖）122－2022JJF（皖）122－2022引 言JJF1071JJF1001同構(gòu)成支撐本規(guī)范制定工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)范為首次發(fā)布。IIJJF(皖)122—2022JJF(皖)122—2022應(yīng)變控制式直剪儀校準(zhǔn)規(guī)范范圍本規(guī)范適用于剪切力、法向力不大于10kN的應(yīng)變控制式直剪儀的校準(zhǔn)。引用文件JJG455工作測力儀JJG34 指示表（指針式、數(shù)顯式）JJG379大量程百分表JJF1311—2011固結(jié)儀校準(zhǔn)規(guī)范GB/T4934.1—2008土工試驗儀器剪切儀第一部分：應(yīng)變控制式直剪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）適用于本規(guī)范。術(shù)語shearforce平行于剪切面上的力。verticalforce垂直于剪切面上的力。sheardisplacement剪切面相對移動的距離。strain-controlleddirectshearapparatus一種通過均勻推動剪切容器對土樣的固定剪切面施加剪切力，以求得土樣在不同垂直壓力條件下的抗剪強度（粘聚力c、內(nèi)摩擦角）的土工試驗儀器。概述應(yīng)變控制式直剪儀一種通過均勻推動剪切容器對土樣的固定剪切面施加剪切力，以求得土樣在不同垂直壓力條件下的抗剪強度（c、內(nèi)摩擦角）的土工試驗儀1JJF（皖）122－2022JJF（皖）122－2022器。 應(yīng)變控制式直剪儀按剪切操作可分為手動式和電動式兩種。應(yīng)變控制式直剪儀構(gòu)造如圖1所示：圖1 應(yīng)變控制式直剪儀結(jié)構(gòu)示意圖1—剪切傳動機構(gòu)；2—推動座；3—下剪切盒；4—上剪切盒；5—垂直位移量測裝置；6—傳壓板；7—透水板；8—儲水盒；9—剪切力計量裝置；10—剪切位移量測裝置；11—聯(lián)動裝置。計量特性剪切盒內(nèi)徑和環(huán)刀內(nèi)徑、外徑、高度上、下剪切盒內(nèi)徑和環(huán)刀內(nèi)徑、外徑、高度允差見表1：1上、下剪切盒內(nèi)徑和環(huán)刀內(nèi)徑、外徑、高度允差項目名稱規(guī)格/mm最大允許誤差/mm上剪切盒內(nèi)徑、下剪切盒內(nèi)徑和環(huán)刀內(nèi)徑61.80±0.0579.80±0.06環(huán)刀外徑65.000.00-0.0783.000.00-0.08環(huán)刀高度20.00+0.050.002JJF(皖)122—2022JJF(皖)122—2022透水板和傳壓板底面直徑透水板和傳壓板底面直徑允差見表2：表2 透水板和傳壓板底面直徑允差環(huán)刀規(guī)格/cm2規(guī)格/mm最大允許誤差/mm30上透水板61.300.00-0.05下透水板61.8050上透水板79.30下透水板83.0030傳壓盒61.3050傳壓盒79.30杠桿式應(yīng)變控制式直剪儀鑒別力閾0.02%。輸出力值誤差法向力的相對誤差不應(yīng)大于±1%。10%～30%30%～100%1%；用負(fù)荷傳感器時，負(fù)荷傳感器的非線性度誤差不超0.3%。1M。位移量測量裝置誤差用百分表作為位移量表時，量程（0～10）mm0.01mm，示值最大允許誤0.02mm。用位移傳感器作為位移測量裝置時，其最大允許誤差為±0.2%FS。注：以上指標(biāo)不適用于儀器的符合性判定，僅供參考。校準(zhǔn)條件環(huán)境條件（10～30）℃；2℃/。80％RH。3JJF（皖）122－2022JJF（皖）122－2022李付干李付干--------------------------------------------±2h。測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備見表3表3測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備序號標(biāo)準(zhǔn)器具技術(shù)特性1標(biāo)準(zhǔn)測力儀0.3級2百分表檢定裝置（0～25）mmMPE：±3μm/10mm3量塊83量塊組4等4測量內(nèi)尺寸千分尺M(jìn)PE：±0.010mm5外徑千分尺M(jìn)PE：±5μm6長爪游標(biāo)卡尺（0～150）mmMPE：±0.03mm7兆歐表500V 10級校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)前的檢查應(yīng)變控制式直剪儀應(yīng)在明顯位置具有表面清晰的銘牌。內(nèi)容應(yīng)包括：名稱、規(guī)格/型號、出廠編號、制造廠名稱等。設(shè)備表面應(yīng)無嚴(yán)重銹蝕及破裂損傷，各緊固件應(yīng)無松動，控制操縱靈活。應(yīng)變控制式直剪儀應(yīng)安裝穩(wěn)定，不得有搖晃、傾斜等狀況。周圍應(yīng)留有足夠的試驗空間。上剪切盒內(nèi)徑、下剪切盒內(nèi)徑和環(huán)刀內(nèi)徑、外徑、高度上剪切盒內(nèi)徑用測量內(nèi)尺寸千分尺在上剪切盒互相垂直的兩個方向測量兩次并取平均值。下剪切盒內(nèi)徑用測量內(nèi)尺寸千分尺在下剪切盒互相垂直的兩個方向測量兩次并取平均值。環(huán)刀內(nèi)徑用測量內(nèi)尺寸千分尺在環(huán)刀的內(nèi)壁上互相垂直的兩個方向測量兩次并取平均值。環(huán)刀外徑用外徑千分尺在環(huán)刀的外壁上互相垂直的兩個方向測量并取平均值。環(huán)刀高度用長爪游標(biāo)卡尺測量環(huán)刀高度，均勻分布選三個位置測量并取平均值。4JJF(皖)122—2022JJF(皖)122—2022透水板直徑和傳壓板底面直徑上透水板直徑用長爪游標(biāo)卡尺在上透水板的外徑上互相垂直的兩個方向測量取平均值。下透水板直徑用長爪游標(biāo)卡尺在下透水板的外徑上互相垂直的兩個方向測量取平均值。傳壓板底面直徑用長爪游標(biāo)卡尺在傳壓板底面外徑上互相垂直的兩個方向測量取平均值。杠桿式應(yīng)變控制式直剪儀鑒別力閾校準(zhǔn)方法調(diào)整杠桿到水平位置，把標(biāo)準(zhǔn)測力儀放入加壓框下，對正接觸后調(diào)至零位，按杠桿最大輸出力值的0.02%除以杠桿比后的砝碼值為負(fù)荷，施加在砝碼盤上，標(biāo)準(zhǔn)測力儀指示值應(yīng)有力值反應(yīng)，可認(rèn)為鑒別力閾符合要求。輸出力值誤差法向力取下剪切盒部件，將標(biāo)準(zhǔn)測力儀放置在剪切盒的位置，調(diào)整加荷框架平衡，并與標(biāo)準(zhǔn)測力儀接觸。將標(biāo)準(zhǔn)測力儀在滿級載荷下反復(fù)預(yù)壓三次，預(yù)壓結(jié)束后調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)測力儀至零點。按被校儀器預(yù)設(shè)的負(fù)荷值逐級加荷（當(dāng)被校儀器法向力為杠桿式，操作時應(yīng)平在測量范圍內(nèi)選取4～5（1）計算：

FFi

Fi100%

（1）式中：F——應(yīng)變控制式直剪儀理論輸出力；F——在第i次校準(zhǔn)點上，標(biāo)準(zhǔn)測力3次測量的平均值。Fi注：杠桿式應(yīng)變控制直剪儀理論輸出力F=P×s（P為預(yù)設(shè)壓強；s為土樣面積）。剪切力按JJG455《工作測力儀》校準(zhǔn)。絕緣電阻5JJF（皖）122－2022JJF（皖）122－2022用兆歐表測量應(yīng)變控制式直剪儀電氣設(shè)備外殼、電源端和信號端互相之間絕緣電阻值。位移量測量裝置JJG34《指示表（指針式、數(shù)顯式校準(zhǔn)。JJG校準(zhǔn)。0.1mm～0.2mm時位移傳感器置“零”后開始測量，依次放置從小到大量塊，從位移1010個點最大允許誤差最大值按公式（2）計算引用誤差w：式中：

w

L'L'Liimaxs

(2)L'——測量第i點，位移傳感器的示數(shù)；LiLi——測量第i點，所選量塊的尺寸；s——位移傳感器的量程。校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)儀器校準(zhǔn)后，出具校準(zhǔn)證書。校準(zhǔn)結(jié)果內(nèi)頁格式見附錄B。復(fù)校時間間隔送校單位可根據(jù)實際使用情況自主決定復(fù)校時間間隔，建議不超過12個月。6JJF(皖)122—2022JJF(皖)122—2022李付干--------------------------------------------李付干--------------------------------------------：附錄A應(yīng)變控制式直剪儀校準(zhǔn)記錄推薦格式證書編號委托單位型號規(guī)格出廠編號制造單位校準(zhǔn)依據(jù)℃校準(zhǔn)地點濕度 %RH標(biāo)準(zhǔn)器名稱規(guī)格型號出廠編號不確定度或準(zhǔn)確度等級或最大允許誤差有效期至證書號上剪切盒內(nèi)徑、下剪切盒內(nèi)徑和環(huán)刀內(nèi)徑、外徑、高度序號校準(zhǔn)項目規(guī)格（mm）測得值（mm）示值誤差（mm）第1次第1次平均值1剪切盒上剪切盒內(nèi)徑下剪切盒內(nèi)徑2環(huán)刀內(nèi)徑外徑高度第1次第2次第3次平均值透水板直徑和傳壓板底面直徑序號校準(zhǔn)項目規(guī)格（mm）測得值（mm）示值誤差（mm）第1次第2次平均值1上透水板直徑下透水板直徑2傳壓板底面直徑鑒別力閾：7JJF（皖）122－2022JJF（皖）122－2022李付干李付干--------------------------------------------M法向力校準(zhǔn)項目理論值（N）測得值(N)示值誤差(%)第1次第2次第3次平均值法向力剪切力記錄格式參照J(rèn)JG455《工作測力儀》絕緣電阻項目絕緣電阻位移測量裝置JJG34《指示表（指針式、數(shù)顯式》JJG379《大量程百分表》位移傳感器 量程： 校準(zhǔn)項目標(biāo)稱值(mm)測得值(mm)絕對誤差(mm)引用誤差(%)位移傳感器測量不確定度校準(zhǔn)員： 核驗員： 校準(zhǔn)日期： 年 月 日8JJF(皖)122—2022JJF(皖)122—2022附錄B應(yīng)變控制直剪儀校準(zhǔn)證書內(nèi)頁推薦格式測量范圍： 溫度： ℃ 濕度： %RH 儀器編號：序號校準(zhǔn)項目技術(shù)要求校準(zhǔn)結(jié)果示值誤差擴展不確定度1剪切盒直徑上剪切盒下剪切盒環(huán)刀內(nèi)徑外徑高度2透水板直徑上透水板下透水板傳壓板底面直徑3鑒別力閾4法向力5剪切力JJG455《工作測力儀》6絕緣電阻7位移測量裝置百分表JJG34《指示表（數(shù)顯式》大量程百分表JJG379《大量程百分表》位移傳感器9JJF（皖）122－2022JJF（皖）122－2022附錄C應(yīng)變控制式直剪儀法向力的示值誤差不確定度評定示例概述校準(zhǔn)方法: 按照本校準(zhǔn)規(guī)范對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。環(huán)境條件: 符合本校準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定的環(huán)境條件。測量標(biāo)準(zhǔn): 0.3級標(biāo)準(zhǔn)測力儀，相對最大允許誤差為±0.3%。被校儀器: 應(yīng)變控制式直剪儀數(shù)學(xué)模型

FFFi式中：F——直剪儀法向輸出力值誤差，kN；F——在第i次校準(zhǔn)點上，標(biāo)準(zhǔn)測力儀3次測量的算術(shù)平均值，kN；FiF——直剪儀理論輸出值，kN。不確定度來源影響示值測量不確定度的因素有：測量重復(fù)性誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)測量不確定度分量；標(biāo)準(zhǔn)測力儀誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)測量不確定度分量。輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量3單次測量標(biāo)準(zhǔn)差式中：R——3次測量的極差值；

sRCC——極差系數(shù)，3次查表，極差系數(shù)為1.69。10JJF(皖)122—2022JJF(皖)122—2022實際以3次測得值的算術(shù)平均值為測量結(jié)果，可得到：snu1sn式中：n——測量次數(shù)序號第1次第2次第3次測得值/N299.2299.8299.1序號第1次第2次第3次測得值/N299.2299.8299.1單次試驗標(biāo)準(zhǔn)差sRC

0.71.69

0.414()實際以3次測得值的算術(shù)平均值為測量結(jié)果，可得到：sn0.4143sn0.4143

0.239()標(biāo)準(zhǔn)測力儀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定標(biāo)準(zhǔn)測力儀檢定證書給出相對最大允許誤差為±a，假設(shè)服從均勻分布，取包括因子3k= ，標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2：33au23a例：選用0.3級標(biāo)準(zhǔn)測力儀在杠桿式直剪儀理論輸出300N點，引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2：332ua0.3%3000.520()33211JJF（皖）122－2022JJF（皖）122－2022標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總見表1：表1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度來源ci標(biāo)準(zhǔn)不確定度例：300N標(biāo)