JJF 1311-2011 國(guó)家檢定校準(zhǔn) 規(guī)范

中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF1311—2011固結(jié)儀校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforOedometers2011-09-14發(fā)布2011-12-14實(shí)施國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布JJF1311—2011固結(jié)儀校準(zhǔn)規(guī)范??????????????JJF1311—2011CalibrationSpecificationforOedometers??????????????本規(guī)范經(jīng)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局于2011年9月14日批準(zhǔn),并自2011年12月14日起施行。歸口單位:全國(guó)力值硬度計(jì)量技術(shù)委員會(huì)主要起草單位:陜西省建筑科學(xué)研究院參加起草單位:西安長(zhǎng)慶科技工程有限責(zé)任公司南京土壤儀器廠有限公司本規(guī)范委托全國(guó)力值硬度計(jì)量技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)解釋JJF1311—2011本規(guī)范主要起草人:劉瑞芝(陜西省建筑科學(xué)研究院)張陽(yáng)(陜西省建筑科學(xué)研究院)楊兆民(陜西省建筑科學(xué)研究院)參加起草人:王治軍(西安長(zhǎng)慶科技工程有限責(zé)任公司)侯大勇(西安長(zhǎng)慶科技工程有限責(zé)任公司)鐘偉勇(南京土壤儀器廠有限公司)JJF1311—2011目錄范圍……………………(1)引用文獻(xiàn)………………(1)概述……………………(1)計(jì)量特性………………(2)1234環(huán)刀…………………(2)透水板………………(2)杠桿式固結(jié)儀鑒別力閾……………(3)輸出力值相對(duì)誤差…………………(3)測(cè)量裝置……………(3)4.14.24.34.44.5校準(zhǔn)條件………………(3)5環(huán)境條件……………(3)校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器具和校準(zhǔn)項(xiàng)目………(3)5.15.2校準(zhǔn)方法………………(3)6環(huán)刀內(nèi)徑、外徑、高度……………(3)透水板直徑…………(4)杠桿式固結(jié)儀鑒別力閾校準(zhǔn)方法…………………(4)輸出力值相對(duì)誤差…………………(4)測(cè)量裝置的校準(zhǔn)……………………(5)6.16.26.36.46.5校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)…………(5)復(fù)校時(shí)間間隔…………(5)78附錄A校準(zhǔn)證書內(nèi)頁(yè)格式……………(6)附錄B固結(jié)儀輸出力測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定示例…………………(7)附錄C固結(jié)儀校準(zhǔn)記錄………………(10)JJF1311—2011固結(jié)儀校準(zhǔn)規(guī)范范圍12本校準(zhǔn)規(guī)范適用于軸向力不大于12kN的杠桿式固結(jié)儀和氣壓式固結(jié)儀的校準(zhǔn)。引用文獻(xiàn)GB/T4935.1—2008土工試驗(yàn)儀器土工試驗(yàn)儀器固結(jié)儀固結(jié)儀第1部分:單杠桿固結(jié)儀第2部分:氣壓式固結(jié)儀/GBT4935.2—2009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。概述3固結(jié)儀是土壤壓縮性試驗(yàn)儀器。固結(jié)儀按結(jié)構(gòu)可分為杠桿式固結(jié)儀和氣壓式固結(jié)儀(見圖1、圖2)。杠桿式固結(jié)儀原理是用砝碼通過杠桿對(duì)土壤試樣施加軸向壓力;氣壓式固結(jié)儀原理是通過氣壓控制器對(duì)土壤試樣施加軸向壓力,來測(cè)定土壤試樣的軸向變形與壓力的關(guān)系和變形與時(shí)間的關(guān)系,以供計(jì)算土壤的單位沉降量、壓縮系數(shù)、回彈系數(shù)、壓縮模量及固結(jié)系數(shù)等。圖1杠桿式固結(jié)儀1—百分表;2—傳壓板;3—透水板;4—土壤試樣;5—環(huán)刀;6—加壓框架;7—杠桿;8—砝碼;9—平衡錘1JJF1311—2011圖2氣壓式固結(jié)儀1—計(jì)算機(jī);2—?dú)鈮嚎刂破?3—位移傳感器;4—容器;5—加荷裝置計(jì)量特性4環(huán)刀4.1環(huán)刀內(nèi)徑、外徑、高度允差見表1。表1環(huán)刀內(nèi)徑、外徑、高度允差項(xiàng)目名稱環(huán)刀內(nèi)徑規(guī)格/mm最大允許誤差/mm61.8079.80±0.05±0.060.00-0.0765.0083.0020.00環(huán)刀外徑環(huán)刀高度0.00-0.08+0.050.00透水板4.2透水板直徑允差見表2。表2透水板直徑允差環(huán)刀規(guī)格/cm2規(guī)格/mm最大允許誤差/mm上透水板下透水板上透水板下透水板?61.30?61.80?79.30?83.0030500.00-0.502JJF1311—2011杠桿式固結(jié)儀鑒別力閾4.3在平衡后不超過最大輸出力值的0.02%。輸出力值相對(duì)誤差4.4杠桿式固結(jié)儀輸出力值為最大值的2.5%及其以上時(shí),輸出力值相對(duì)誤差不超4.4.1過±1.0%。4.4.2氣壓式固結(jié)儀輸出力值的最大允差如表3所示。表3氣壓式固結(jié)儀輸出力值誤差試樣面積/cm2試驗(yàn)力/N最大允許誤差30503050≤300≤500>300>500絕對(duì)誤差:±3N絕對(duì)誤差:±5N相對(duì)誤差:±1%相對(duì)誤差:±1%測(cè)量裝置4.54.5.14.5.2百分表的量程(0~10)mm,分度值0.01mm,示值最大允許誤差0.02mm。位移測(cè)量裝置示值最大允許誤差為±0.3%FS。校準(zhǔn)條件5環(huán)境條件5.1溫度:(20±10)℃。5.1.15.1.2相對(duì)濕度:不大于80%RH。校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器具和校準(zhǔn)項(xiàng)目(表4)5.2表4校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器具和校準(zhǔn)項(xiàng)目序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)器具技術(shù)特性校準(zhǔn)項(xiàng)目鑒別力閾輸出力值標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀①0.3級(jí)1()百分表0~25mm百分表檢定儀孔徑千分尺千分尺2345示值誤差0.004mm位移測(cè)量裝置()60~80mm示值誤差±0.01mm環(huán)刀內(nèi)徑、外徑、高度≥100mm示值誤差±0.01mm透水板直徑≥150mm游標(biāo)卡尺示值誤差±0.02mm①:標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀重量不能超過容器重量。校準(zhǔn)方法6環(huán)刀內(nèi)徑、外徑、高度6.13JJF1311—2011環(huán)刀內(nèi)徑6.1.1用孔徑千分尺在環(huán)刀的內(nèi)壁上測(cè)量一次,結(jié)果應(yīng)符合表1的要求。環(huán)刀外徑6.1.2用千分尺在環(huán)刀的外壁上相互垂直的兩個(gè)方向測(cè)量并取平均值,結(jié)果應(yīng)符合表1要求。的環(huán)刀高度6.1.3用游標(biāo)卡尺測(cè)量環(huán)刀高度,均勻分布選三個(gè)位置測(cè)量并取平均值,結(jié)果應(yīng)符合表1的要求。透水板直徑6.2用游標(biāo)卡尺在透水板的外徑上相互垂直的兩個(gè)方向測(cè)量,取平均值。杠桿式固結(jié)儀鑒別力閾校準(zhǔn)方法6.3調(diào)平杠桿到水平位置,把標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀放入加壓框架下,對(duì)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(cè)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。輸出力值相對(duì)誤差6.4杠桿式固結(jié)儀輸出力值6.4.1取杠桿式固結(jié)儀最大輸出力值約2.5%、50%、100%三個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn),施加相應(yīng)的砝碼,每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行3次,3次讀數(shù)的算術(shù)平均值作為該點(diǎn)的輸出力值。校準(zhǔn)方法:把標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀放入加壓框架下,對(duì)正接觸后,施加1kPa預(yù)壓力,將標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀上的指示值調(diào)至零位,按照校準(zhǔn)點(diǎn)的負(fù)荷力值,依次施加相應(yīng)的砝碼并調(diào)平衡,待指示值穩(wěn)定后讀數(shù)。重復(fù)此過程,每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行3次,3次讀數(shù)的算術(shù)平均值作為該點(diǎn)的輸出力值。(注:在土樣面積30cm2時(shí),1kPa預(yù)壓力對(duì)應(yīng)于3N;50cm2時(shí),1kPa預(yù)壓力對(duì)應(yīng)于5N。)氣壓式固結(jié)儀輸出力值6.4.2氣壓式固結(jié)儀從最大輸出力值約2.5%至最大輸出力值,取校準(zhǔn)點(diǎn)不少于5點(diǎn),盡可能均勻分布,施加相應(yīng)的壓力負(fù)荷,每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行3次,3次讀數(shù)的算術(shù)平均值作為該點(diǎn)的輸出力值。校準(zhǔn)方法:把標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀放入加壓框架下,對(duì)正接觸后,進(jìn)行平衡自重,將標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀上的指示值調(diào)至零位,按照校準(zhǔn)點(diǎn)的壓力負(fù)荷,依次施加相應(yīng)的壓力,待指示值穩(wěn)定后讀數(shù)。重復(fù)此過程,每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行3次,3次讀數(shù)的算術(shù)平均值作為該點(diǎn)的輸出力值。(注:平衡自重———試驗(yàn)前,用于抵消儀器活塞、容器及土樣等重量的過程。)根據(jù)上述校準(zhǔn)所得數(shù)值按公式()計(jì)算固結(jié)儀輸出力值相對(duì)誤差δ。16.4.3δ=F-Fi×100%(1)Fi式中:F———固結(jié)儀輸出力值;———在第i校準(zhǔn)點(diǎn)上,標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀3次測(cè)量的算術(shù)平均值。Fi4JJF1311—2011測(cè)量裝置的校準(zhǔn)6.5百分表按照J(rèn)JG34—2008《指示表(指針式、數(shù)顯式)》校準(zhǔn)。6.5.16.5.2位移測(cè)量裝置參照J(rèn)JG34—2008《指示表(指針式、數(shù)顯式)》校準(zhǔn)。校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)7儀器經(jīng)校準(zhǔn)后,出具校準(zhǔn)證書。校準(zhǔn)證書內(nèi)頁(yè)格式見附錄A。復(fù)校時(shí)間間隔8由于復(fù)校時(shí)間間隔的長(zhǎng)短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等因素所決定,因此,送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔。建議不超過1年。5JJF1311—2011附錄A校準(zhǔn)證書內(nèi)頁(yè)格式測(cè)量范圍序號(hào)溫度濕度儀器編號(hào)℃%RH校準(zhǔn)項(xiàng)目技術(shù)要求/mm校準(zhǔn)結(jié)果/mm61.80±0.0579.80±0.06內(nèi)徑環(huán)刀0.0065.00-0.070.001外徑高度83.00-0.08+0.0520.000.00上透水板下透水板上透水板下透水板?61.30?61.80?79.30?83.0030cm2透水板0.00-0.50250cm2杠桿式固結(jié)儀鑒別力閾有力值反應(yīng)34百分表按照J(rèn)JG34—2008《指示表位移測(cè)量裝置(指針式、數(shù)顯式)》校準(zhǔn)杠桿式固結(jié)儀輸出力值±1.0%±3N±1%≤300N>300N≤500N>500N氣壓式固結(jié)儀輸出30cm25±5N±1%50cm2力值校準(zhǔn)地點(diǎn):測(cè)量不確定度:6JJF1311—2011附錄B固結(jié)儀輸出力測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定示例概述B.1B.1.1B.1.2B.1.3B.1.4B.1.5測(cè)量方法:依據(jù)JJF1311—2011《固結(jié)儀校準(zhǔn)規(guī)范》。環(huán)境條件:溫度為(20±10)℃,相對(duì)濕度不大于80%。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn):0.3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀,相對(duì)最大允許誤差為±0.3%。被測(cè)對(duì)象:固結(jié)儀測(cè)量過程在規(guī)定環(huán)境條件下,固結(jié)儀對(duì)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀施加負(fù)荷至控制測(cè)量點(diǎn),可得到與控制壓力對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀示值,該過程連續(xù)進(jìn)行3次,以固結(jié)儀標(biāo)準(zhǔn)力值減去標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀3次示值的算術(shù)平均值,即得該測(cè)量點(diǎn)固結(jié)儀的輸出力值誤差。數(shù)學(xué)模型B.2建模B.2.1ΔF=F-Fi式中:ΔF———固結(jié)儀的輸出力值誤差,;kNFii———在第校準(zhǔn)點(diǎn)上,標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀3次測(cè)量的算術(shù)平均值,;kNF———固結(jié)儀輸出力值對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)力值,kN。靈敏系數(shù)B.2.2c1=?ΔF=1?Fic2=?ΔF=-1?F不確定度來源分析B.3測(cè)量重復(fù)性誤差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u1。標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀誤差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u2。B.3.1B.3.2輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定B.4輸入量Fi的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Fi)的評(píng)定B.4.1輸入量F的標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源主要是固結(jié)儀的輸出力值重復(fù)性誤差。單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)差Rs=1.69式中:R———3次測(cè)量的極差值。實(shí)際以3次測(cè)量值的算術(shù)平均值為測(cè)量結(jié)果,可得到:u1=sn(n為測(cè)量次數(shù))7JJF1311—2011則()uF=u1i例:杠桿式固結(jié)儀(2)壓力為50kPa150N()時(shí),輸入量F?的標(biāo)準(zhǔn)不確定30cm度評(píng)定如下:序號(hào)123示值/N149.1149.6149.0單次試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差R0.61.691.69=0.355(N)s==實(shí)際以該3次測(cè)量值的算術(shù)平均值為測(cè)量結(jié)果,可得到:u1=s=0.355=0.205N()(n為測(cè)量次數(shù))n3則()uF=0.205i輸入量F的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u()F的評(píng)定B.4.2輸入量F的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2主要由標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀的誤差引起。標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀檢定證書給出的相對(duì)最大允許誤差為±a,假設(shè)服從均勻分布,取包含因子k=3,標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:u()F=a3例:杠桿式固結(jié)儀(2)壓力為50kPa150N()時(shí),輸入量F的標(biāo)準(zhǔn)不確定30cm度評(píng)定如下:a=0.3%×150=0.260N()33u()F=合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定B.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表B.5.1表B.1標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表標(biāo)準(zhǔn)不確定度值R標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度來源cc·u(xi)ii測(cè)量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度R()=0.2051=0.2051.693uFi1.693標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀誤差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度aa=0.2603u()F=0.260-13合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算B.5.2合成不確定度可按下式得到:é?ΔFù2éù2ú?ΔF?F()·uF()úêêê?·uF[()]()ú=cuF2c2[()]+cuF2uΔF=+iêú1i2??F??i=0.2052+0.2602=0.110(N)2擴(kuò)展不確定度的評(píng)定B.6取包含因子k=2,擴(kuò)展不確定度為U=k×uc(ΔF)=2×0.331=0.662N()8JJF1311—2011相對(duì)擴(kuò)展不確定度為/Urel=k×uc(ΔF)/F=0.662150=0.004其他不確定度評(píng)定B.7同理,固結(jié)儀其他不確定度評(píng)定如表B.2~表B.5所示。表B.2杠桿式固結(jié)儀(2)))30cm不確定度u1u2ucUUrel施加壓力50kPa(150N)0.2050.1870.2604.1528.3040.3314.1568.3040.6628.31216.6080.0040.0030.003800kPa(2400N)1600kPa(4800N)0.091表B.3杠桿式固結(jié)儀(50cm2不確定度u1u2ucUUrel施加壓力25kPa(150N)0.1150.2163.4606.9200.2453.4686.9360.4906.93513.8720.0040.0030.003400kPa(2400N)0.231800kPa(4800N)0.476表B.4氣壓式固結(jié)儀(30cm2不確定度u1u2ucUUrel施加壓力50kPa(150N)100kPa(300N)0.2520.1000.2600.5192.0764.1528.3040.3620.5292.2844.3458.3980.7241.0584.5688.69016.7960.0050.0040.0040.0040.003400kPa(1200N)0.953800kPa(2400N)1.2791600kPa(4800N)1.253表B.5氣壓式固結(jié)儀(2)50cm不確定度u1u2ucUUrel施加壓力50kPa(150N)100kPa(300N)0.2940.3210.4330.8653.4606.92013.8400.5230