弹击拉簧刚度、力值、长度对回弹仪测量结果不确定.docx
- 文档编号:3685
- 上传时间:2023-04-28
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:657.90KB
弹击拉簧刚度、力值、长度对回弹仪测量结果不确定.docx
《弹击拉簧刚度、力值、长度对回弹仪测量结果不确定.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《弹击拉簧刚度、力值、长度对回弹仪测量结果不确定.docx(11页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
弹击拉簧刚度、力值、长度对回弹仪测量结果不确定度影响的分析
1概述
回弹仪广泛应用于建筑、交通、公路等行业混凝土、砂浆、砖抗压强度的检测领域,回弹仪是一个多参数指标的计量器具,其检定周期为半年,由此可知其测量的准确度直接影响工程的质量。
因此,做好回弹仪测量结果不确定度评定分析意义重大,本文主要从弹击拉簧刚度、力值、长度三个方面来分析回弹仪的测量结果不确定度。
关键词:
刚度、力值、长度、回弹仪、不确定度
1.1测量依据:
JJG817-2011《回弹仪检定规程》
1.2计量标准:
主要计量校准设备为回弹仪检定器,专用砝码,游标卡尺,双向测力计,半径样板,回弹仪专用钢砧等,其具体技术参数如表1所示。
序号
设备名称
测量范围
不确定度/准确度等级/最大允许误差
1
回弹仪拉簧检定器
(0~90)mm
≤±0.1mm
2
专用砝码
(2~6)kg
U=6mg,k=2
3
游标卡尺
(0~150)mm
±0.02mm
4
双向测力计
(0.2~1.0)N
±2.0%FS
5
半径样板
(17~26)mm
±0.1mm
6
回弹仪专用钢砧
(58~62)HRC
±2HRC
1.3被测主要参量(见表2):
表2被测主要参量
序号
被测参量
测量范围
1
测量指针摩擦力
(0.65±0.15)N,(0.5±0.10)N
2
弹击拉簧工作长度
(61.5±0.3)mm
指针长度
(20.0±0.2)mm
弹击拉簧拉伸长度
(75.0±0.3)mm
3
弹击拉簧刚度
(785±30)N/m
2弹击拉簧刚度
2.1测量方法:
按照规程要求将回弹仪的三联件拉簧座、拉簧、弹击锤从机芯中取出,将拉簧座安装在回弹仪拉簧检定仪上,把横架游标调整到专用尺零位,分别添加不同质量(2kg、4kg、6kg)的砝码,,读取专用尺上相应的拉伸长度、、,根据规程公式计算弹击拉簧刚度的平均值
×
(1)
式中:
(i=1.2.3)分别加砝码2kg,4kg,6kg,在专用尺上读数取的相应拉簧拉伸长度,g为检定地点的重力加速度。
调整弹击拉簧角度,按照上述的检定方法,重复测量3次,得,取三次的平均值为该弹击拉簧的刚度
(2)
2.2数学模型:
(3)
式中:
——拉伸砝码质量(kg)
——拉簧拉伸长度(m)
由(3)式,且为常数,得:
(4)
式中:
——的不确定度
——的不确定度
——的不确定度
2.3评定标准不确定度
2.3.1标准拉伸砝码质量的不确定度分量
砝码误差为:
0.006kg,均匀分布,得:
2.3.2拉伸长度测量的不确定度分量
(1)专用尺误差引入的不确定度分量
专用标尺误差为0.1mm,取均匀分布,将mm转换成m有:
(2)专用尺读数引入的不确定度分量
专用标尺分度值为1mm,以佑读到1/10,取均匀分布,将mm转换成m有:
(3)拉伸长度测量估算的不确定度分量
2.3.3测量重复性的不确定度分量
由重复性试验计算得出s=2.71N/m
测量重复性的不确定度分量
2.4合成标准不确定度
2.4.1主要指标不确定度一览表(见表3)
表3弹击拉簧刚度标准不确定度一览表
标准不确定分量
不确定度来源
标准不确定度值
2kg砝码质量不确定度分量
0.0034kg
专用尺误差不确定度分量
0.000029m
专用尺读数不确定度分量
0.000058m
拉簧拉伸长度不确定度分量
0.00033m
拉簧拉伸长度
0.025m
拉伸砝码质量
2kg
测量重复性
0.86N/m
通过计算得出:
N/m
2.4.2扩展不确定度
N/m,
取U=6.0N/m,
3指针摩擦力
3.1测量方法
卸去机壳上刻度尺,用双向测力计测量指针摩擦力。
3.2数学模型
依据上述,建立下式为数学模型:
(5)
式中:
——回弹仪指针摩擦力
——回弹仪指针摩擦力的测力计测量值
3.3方差和灵敏系数
3.3.1方差
由(5)式,得:
(6)
3.3.2灵敏系数
3.4标准不确定度一览表
表4指针摩擦力标准不确定度一览表
标准不确定分量
不确定度来源
标准不确定度值
双向测力计允差
0.012N
双向测力计读数误差
0.002N
测量重复性
0.012N
双向测力计
0.017N
3.5计算分量标准不确定度
3.5.1由双向测力计误差计算的不确定度分量
双向测力计的示值允差为:
±2.0%,即:
±0.04,均匀分布,所以:
3.5.2由双向测力计读数误差估算的不确定度分量
双向测力计的分度值为:
,估读到±0.2分度,均匀分布,所以:
3.5.3测量重复性估算的不确定度分量
对进行重复试验10次,测量结果见表6:
表5对进行重复试验的结果
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0.68
0.70
0.64
0.66
0.68
0.67
0.68
0.65
0.65
0.56
0.018
单次测量结果的标准差一般不大于0.02,取单次测量结果的标准差为0.02计算,在实际的检定过程中,通常取三次测量值的平均值作为测量结果,故:
3.6合成标准不确定度
3.7扩展不确定度
4长度测量
4.1测量方法
用半径样板光隙法检测回弹仪弹击杆端部球面半径,用游标卡尺直接测量指针长度、弹击拉簧工作长度、弹击拉簧拉伸长度等长度量,在这里列举指针长度作为评定。
4.2数学模型
(7)
式中:
:
被测量长度(mm)
:
指针水平投影总长度(mm)
:
示值刻线至指针块边缘的距离(mm)
4.3方差与灵敏系数
4.3.1方差
由(7)式得:
(8)
4.3.2灵敏系数
4.4标准不确定度一览表
表6长度测量标准不确定度一览表
标准不确定分量
不确定度来源
标准不确定度值
游标卡尺允差
测量重复性
游标卡尺
0.012mm
0.012mm
0.012mm
4.5计算分量标准不确定度
4.5.1由游戏标卡尺不确定度估算的不确定度分量
游标卡尺的示值允差为:
±0.02mm,均匀分布,所以:
4.5.2测量重复性估算的不确定度分量
取一被测量(以指针长度为例)进行重复试验10次,:
指针长度进行重复试验的结果(mm)
=0.02mm
单次测量结果的标准差一般不大于0.02mm,取单次测量结果的标准差为0.02mm计算,在实际的检定过程中,通常取三次测量值的平均值作为测量结果,故:
4.6合成标准不确定度
4.7扩展不确定度
因此有:
弹击拉簧刚度:
,;
指针摩擦力:
,
长度:
,
5、小结
本文通过弹击拉簧刚度、力值、长度三个方面详细分析回弹仪的测量结果不确定度,可知该方法满足规程的要求,测量数据和测量结果不确定度准确可靠。
参考文献
[1]JJG817-2011<<回弹仪检定规程>>
[2]JJF1059.1-2012<<测量不确定度评定与评定>>
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 拉簧 刚度 力值 长度 回弹 测量 结果 不确定