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1、 .wd.计量标准技术报告计量标准名称：扭矩扳子检定装置计量标准负责人：周军涛建标单位名称公章：陕西通力专用汽车有限责任公司填写日期：2011年6月10日目 录一、建设计量标准的目的 ( 3 )二、计量标准的工作原理及其组成( 3 )三、计量标准器及主要配套设备(4 )四、计量标准的主要技术指标(5 )五、环境条件( 5 )六、计量标准的量值溯源和传递框图(6 )七、计量标准的重复性试验( 7 )八、计量标准的稳定性考核( 8 )九、检定或校准结果的测量不确定度评定(9-12 )十、检定或校准结果的验证( 13)十一、结论( 14)十二、附加说明( 14)一、建设计量标准的目的按照JJG707
2、-2003?扭矩扳子检定规程?检定21000N.m的扭矩扳子，精度等级：1级及以下，确保本公司扭矩扳子测量数据的溯源性、准确性，建设全公司扭矩扳子检定仪检定装置最高标准，开展扭矩扳子检定工作，进展扭矩量值传递，确保扭矩量值溯源性。主要传递对象是扭矩扳子，检定扭矩范围2N.m1000N.m。二、计量标准的工作原理及其组成扭矩检定仪主要由四个高精度扭矩传感器及高性能显示仪表，以及加载机构组成，具有多量程分段检测功能。通过扭矩加载机构使扭矩传感器可灵敏有效的传递扭矩值，并将扭矩值转变为电信号，智能仪表将电信号智能化处理后将扭矩值实时显示或峰值保持显示，根据显示的数据软件将自动计算出扭矩扳子的准确度等
3、级。扭矩扳子扭矩扳子检定仪检定示意图：检定三、计量标准器及主要配套设备计 量 标 准 器名 称型 号测量范围准确度等级制造厂及出厂编号检定机构检定周期扭矩传感器10 N.m210N.m0.3级中国航天动力技术研究院NY039陕西省计量科学研究院1年扭矩传感器50 N.m1050N.m0.3级中国航天动力技术研究院NV064陕西省计量科学研究院1年扭矩传感器200 N.m40200N.m0.3级中国航天动力技术研究院NT213陕西省计量科学研究院1年扭矩传感器1000 N.m2001000N.m0.3级中国航天动力技术研究院NT225陕西省计量科学研究院1年主 要 配 套 设 备温湿度表WSB-
4、1-206030%RH80% RH郑州博洋仪器仪表宝鸡市计量所1年扭矩检定仪TC-1000D21000N.m陕西金飞马测控技术陕西省计量科学研究院1年砝码100N0100NM1陕西金飞马测控技术陕西省计量科学研究院1年砝码20N020NM1陕西金飞马测控技术陕西省计量科学研究院1年砝码10N010NM1陕西金飞马测控技术陕西省计量科学研究院1年杠杆TC-GG500-000陕西金飞马测控技术西航集团计量测试所/杠杆TC-GG1000A-000陕西金飞马测控技术西航集团计量测试所/扇形杠杆TC-GG200-000陕西金飞马测控技术西航集团计量测试所/四、计量标准的主要技术指标序号名称/测量范围出厂
5、编号准确度等级生产厂家1扭矩传感器210 N.mNY0390.3级中国航天动力技术研究院2扭矩传感器1050 N.mNV0640.3级中国航天动力技术研究院3扭矩传感器40200 N.mNT2130.3级中国航天动力技术研究院4扭矩传感器2001000 N.mNT2250.3级中国航天动力技术研究院五、环境条件序号项 目要 求实 际 情 况结 论1温 度205202合格2湿 度不大于80% RH小于70%RH合格六、计量标准的量值溯源和传递框图上一级计量器具名称：标准力值砝码测量范围：0.550N等级：M1级检定机构：陕西省计量科学研究院检 定陕西通力专用汽车有限责任公司计量科名称：扭矩扳手检
6、定仪测量范围：21000Nm等级：0.3级检 定本级 计量器具下一级计量器具各部门及其它子公司扭矩扳手检定量程：21000Nm精度等级：1级及以下七、计量标准的重复性试验现选取：编号为TLZG-137-005, 型号NB-1000，准确度等级：4级，测量范围为3001000N.m的扭力扳手，对500N.m的示值点，重复测量10次，测量结果如下：单位：N.m 试验时间测量值 测量次数2011年4月1日2011年4月15日2011年4月30日2011年5月15日2011年5月 30 日试验条件温度：202，湿度：小于80%RH1508.2510.5505.4506.2507.52510.6508.
7、4504.2508.4505.63509.4508.4505.6508.5506.54512.0507.5504.4508.2505.25510.2505.6508.4510.4508.46508.4506.5508.2509.6509.27508.0505.2510.2508.4505.48509.2508.4509.2505.5504.69508.0508.0505.4504.4508.410509.2510.2504.6506.4509.250932507.87506.56507.6507.0S(yi)=1.281.782.061.871.89结论合格合格合格合格合格备注试验人员刘鹏刘鹏
8、刘鹏刘鹏 刘鹏所得结果 s =1.28、1.78、2.06、1.87、1.89都小于合成不确定度 uc = 3.62 ，故该测量重复性符合要求。八、计量标准的稳定性考核现选取：编号为TLZG-137-005,型号NB-1000, 精度等级4级，测量范围为3001000N.m的扭力扳手，对500N.m的示值点，在半年内测量4组，每次重复测量10次。测量结果如下：试验测量值 时间测量次数2011年4月1日2011年4月15日2011年4月30日2011年5月15日2011年5月 30 日核查标准TLZG-137-005的扭矩扳子1508.2510.5505.4506.2507.52510.6508
9、.4504.2508.4505.63509.4508.4505.6508.5506.54512.0507.5504.4508.2505.25510.2505.6508.4510.4508.46508.4506.5508.2509.6509.27508.0505.2510.2508.4505.48509.2508.4509.2505.5504.69508.0508.0505.4504.4508.410509.2510.2504.6506.4509.2yi50932507.87506.56507.6507.0变化量|y- yi|0.55%允许变化量 0.86 %结 论合格合格合格合格合格考核人员刘
10、鹏刘鹏刘鹏刘鹏刘鹏由此可知：稳定误差为 |509.32506.56|/500 *100%=0.55% ，小于扩展不确定度U = 0.86%,所以：该标准稳定性符合要求。九、检定或校准结果的测量不确定度评定1测量方法我们选用机械预置式扭矩扳子(编号：TLZG-137-005, 型号为NB- 1000,测量范围: (300 1000)N.m,示值相对误差:5%。)为被测对象。根据检定规程要求的环境温度范围: (1030) ,相对湿度不大于85% ,测量时室温为22,相对湿度为40%的条件。用扭矩扳子检定仪(型号为TC-1000D, 精度等级0.3级，测量范围: 2N.m 1000N.m)对其进展检
11、测。按要求开机预热,选定加载方向,根据扭矩扳子额定扭矩值合理选择扭矩仪的传感器,将扭矩扳子的数值调整至所需的检定点,把扭矩扳子的方榫插入扭矩仪相对应传感器的套筒内,预扭后调整扭矩仪的零位,用加载装置缓慢平稳地施加扭矩至扭矩扳子发出“咔声响讯号,即可读取并记录扭矩仪所显示的扭矩值。2建设数学模型e = Mi Q 上面公式中,e为扭矩扳子的示值误差(N.m);Mi 为扭矩扳子的扭矩值(N.m) ;Q为扭矩仪显示出的扭矩值(N.m)。3输入量的标准不确定度评定3. 1输入量Mi 的 标准不确定度u (Mi )的评定输入量Mi 的标准不确定度来源主要是扭矩扳子的重复性,可以通过连续重复测量得到测量值,
12、采用A方法进展评定。选择最大量程的50% (即500N.m)作为测量点,在一样的条件下进展10次独立重复测量,得到测量值如表1所示。表1 10次测量值(单位：N.m)次数12345678910Mi505.2504.8505.6504.6508.2508.0510.5509.4505.7504.6506.66Vi1.461.861.062.06-1.54-1.36-3.84-2.740.962.06V i22.13163.45961.12364.24362.37161.849614.74567.50760.92164.2436U(M)2.18算术平均值为： 单次实验标准偏差为：3. 2输入量Q的
13、标准不确定度u (Q )的评定输入量Q 的不确定度主要来源于扭矩仪。可根据检定证书给出的最大相对允许误差来评定,即采用B类方法进展评定。3. 2. 1扭矩仪检定证书给出的最大相对允许误差为1% ,估计为均匀分布,取包含因子。k = 在测量点500Nm处,标准不确定度为u (Q) =/k (1000Nm 50% )=1%/(1000Nm 50% ) = 2. 89Nm估计u (Q)/u (Q )为0. 10,那么自由度为Q = 50。3. 2. 2根据JJG707 - 2003?扭矩扳子检定规程?的要求,扭矩扳子应在温度范围(1030) ,相对湿度不大于85%的环境条件下进展检定,本实验室满足要
14、求,所以温度变化对检定结果的不确定度影响可忽略不计。3. 2. 3扭矩扳子的扭矩值是通过扭矩仪数显方式来读取,所以人员读数对检定结果的不确定度的影响也可忽略不计。4标准不确定度汇总输入量的标准不确定度汇总如表2所示：表2 标准不确定度汇总表标准不确定度分量u( Mi )不确定度来源标准不确定度(N.m)灵敏系数ciciuMi iu (Mi)扭矩扳子2.18-12.18-0.02u (Q)扭矩仪2.89-12.89505合成标准不确定度评定输入量与彼此独立不相关,所以合成标准不确定度可按下式得到：U 2c (e) = c1 u (Mi) 2 + c2 u (Q) 2 6扩展不确定度的评定取置信概
15、率p = 95% ,取k=2，扩展不确定度计算为U95 = k uc(e) = 2 3.62 = 7.24(N.m)在50%量程处,相对扩展不确定度 7测量扩展不确定度的报告与表示NB - 1000机械预置式扭矩扳子50%量程测量点处测量结果的相对扩展不确定度 (即Mi = 500N.m): U 95rel = 1.4% 对于不同检定点测量结果的扩展不确定度均可按上述方法分析评定。8 不确定度报告 用0.3级扭矩检定仪检定4级扳子的示值误差的测量结果扩展不确定度为：U95rel = 1.4%十、检定或校准结果的验证选取编号为TLZG-137-005，型号为TC-1000D, 精度等级4级，测量
16、范围为3001000N.m的扭力扳手，对500N.m示值点，用本标准检定后，检测结果如下： 单位：N.m 检测点测量次数平均值扩展不确定度备注123本装置检定结果500505.4506.8508.2506.81.4%汉德车桥检定结果500510.2 509.4508.6509.41.0%宝鸡计量所检定结果500505.2508.2506.8507.41.0%差 值/2.60.4%由此可得：那么有： 由此验证：测量不确定度评定合理。十一、结论配套设备、测量不确定度、稳定性及重复性测量均符合JJF10332008?计量标准考核标准?和 JJG707-2003?扭矩扳子检定规程?要求，可以开展21000Nm,1级及以下扭矩扳子的检定工作。十二、附加说明参考资料：?JJF 1033-2008 计量标准考核标准?JJF1059-1999 测量不确定评定与表示?JJG707-2003扭矩扳子检定规程?
扭矩扳子检定装置计量规范技术报告
