孫亞賢(天津市市政公路管理局計(jì)量中心站,300191)
液壓千斤頂主要用于建設(shè)工程樁基承載力和工程機(jī)構(gòu)預(yù)應(yīng)力的力值控制,隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁和建筑施工領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,液壓千斤頂?shù)牧χ悼刂?、測量準(zhǔn)確度及安全等問題,越來越受到關(guān)注。
測量方法依據(jù)JJG621-2005《液壓千斤頂》檢定規(guī)程進(jìn)行測量。
3.1 不確定度來源
1)在規(guī)定的工作環(huán)境條件和標(biāo)準(zhǔn)工作位置狀態(tài)下,應(yīng)變式標(biāo)準(zhǔn)測力儀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量,由上一級檢定證書和重復(fù)性考核結(jié)果可知,U=0.03%(k=3)。2)在規(guī)定的工作環(huán)境條件和標(biāo)準(zhǔn)工作位置狀態(tài)下,被檢液壓千斤頂檢定重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。3)溫度變化引入的不確定度分量。4)示值估讀不準(zhǔn)確引入的不確定度分量。5)數(shù)據(jù)修約引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。由于測量不確定度來源的隨機(jī)性和模糊性,就使測量不確定度由許多分量組成,找出不確定度的來源是正確評定不確定度的基礎(chǔ).3.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量估計(jì)和函數(shù)關(guān)系的建立根據(jù)以上分析,可以列出千斤頂指示器值P與各分量的函數(shù)關(guān)系式:
計(jì)算各分量的傳播系數(shù)如下:
標(biāo)準(zhǔn)器引入的不確定度:
檢定重復(fù)性引入的不確定度傳播系數(shù):
溫度變化引入的不確定度:
示值估讀不準(zhǔn)確引入的不確定度:
數(shù)據(jù)修約引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
式中:F為負(fù)荷;S為千斤頂活塞有效工作面積;K為壓力表溫度修正系數(shù),且K=0.0004
以一臺(tái)YCW 500A液壓千斤頂為例,分析液壓千斤頂不確定度的評定過程,取1000kN點(diǎn)計(jì)算。
4.1 確定標(biāo)準(zhǔn)器引入的不確定度
標(biāo)準(zhǔn)器引入的不確定屬B類,依據(jù)規(guī)程,標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備用0.3級或以上級別的應(yīng)變式標(biāo)準(zhǔn)測力儀,選用0.3級應(yīng)變式標(biāo)準(zhǔn)測力儀,在規(guī)程規(guī)定的工作環(huán)境條件和標(biāo)準(zhǔn)工作位置狀態(tài)下,應(yīng)變式標(biāo)準(zhǔn)測力儀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量,由上一級檢定證書和重復(fù)性考核結(jié)果可知,U=0.03%(k=3),分布服從正態(tài)分布,查JJF1059-1999表2,k=2.58,根據(jù)資料,活塞面積為0.1m2,C1=10,在典型點(diǎn)1000kN處,液壓千斤頂壓力指示器指示值10MPa,則:標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量:
4.2 確定液壓千斤頂檢定重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量
作為不確定度分量U2屬A類分量,重復(fù)檢定一臺(tái)液壓千斤頂1000kN點(diǎn)處,得到一組數(shù)據(jù)如下:
10.2 ,10.3,10.2,10.1,10.2,10.3,10.2,10.3,10.1,10.2,(MPa)
4.3 確定溫度變化引入的不確定度分量
根據(jù)試驗(yàn),液壓千斤頂在檢定過程中油溫變化一般在(20-30)℃,取其上限30℃計(jì)算,標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量,
4.4 確定標(biāo)值估讀不準(zhǔn)確引入的不確定度分量
對指針類儀表要求估讀到分度值的1/5,按JJF1059-1999中附錄2可知,這種情況分布估計(jì)為均勻分布,則由于標(biāo)值估讀不準(zhǔn)確引入的不確定度分量
4.5 確定數(shù)字修約引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度
數(shù)字修約引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度屬于均勻分布
4.6 確定標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量
4.7 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
相對擴(kuò)展不確定度Urel取包含因子k=2,
所以:Urel=2.0% (k=2),不確定度符合要求。
由于測量不確定度能體現(xiàn)測量結(jié)果的質(zhì)量,不確定度愈小,表明實(shí)驗(yàn)室的測量質(zhì)量愈高,而測量質(zhì)量的好壞與測量結(jié)果的使用直接相關(guān)。
1.JJF1059-1999《測量不確定度評定與表示》
2.JJG621-2005《液壓千斤頂》檢定規(guī)程