測(cè)力杠桿校準(zhǔn)拉力試驗(yàn)機(jī)測(cè)量誤差分析【資訊】

2、測(cè)量模型
ΔF=F2-F1 (1)
式中:ΔF一拉力試驗(yàn)機(jī)示值誤差;F1一拉力試驗(yàn)機(jī)示值;F2一測(cè)力杠桿產(chǎn)生的力值。
3、誤差來(lái)源過(guò)程分析

測(cè)力杠桿校準(zhǔn)拉力試驗(yàn)機(jī)實(shí)際狀態(tài)如圖1所示，依據(jù)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力杠桿的特性進(jìn)行系統(tǒng)理論分析，杠桿力點(diǎn)端和拉力試驗(yàn)機(jī)的下連接件聯(lián)接后的受力軸線垂直度、杠桿尺身水平度和杠桿配套砝碼的質(zhì)量誤差是測(cè)力杠桿在校準(zhǔn)拉力試驗(yàn)機(jī)過(guò)程中的標(biāo)準(zhǔn)器具引入的附加不確定度分量，具體如下:
(1)杠桿水平度引入的相對(duì)不確定度u1;
(2)杠桿力點(diǎn)端受力軸線垂直度引入的相對(duì)不確定度u2;
(3)杠桿配套砝碼示值誤差引入的相對(duì)不確定度u3;
(4)測(cè)量重復(fù)性引入的相對(duì)不確定度u4;
(5)被校拉力試驗(yàn)機(jī)分辨力引入的不確定度u5.
4、不確定度分量計(jì)算
4.1杠桿水平度引入的相對(duì)不確定度u1
理論計(jì)算和實(shí)際試驗(yàn)表明，若杠桿水平度控制在0.05%以內(nèi)，則由水平角度引入的誤差為±0.03%，以均勻分布估計(jì):

4.2杠桿力點(diǎn)端受力軸線垂直度引入的相對(duì)不確定度u2
理論計(jì)算和實(shí)際試驗(yàn)表明，當(dāng)杠桿呈水平狀態(tài)時(shí)，如果杠桿下連接器偏心距離與杠桿短臂長(zhǎng)度的一致性誤差控制在12%以內(nèi)，杠桿支點(diǎn)端傾斜角度控制在±0.5°以內(nèi)，則由垂直角度引入的誤差為±0.05%，以均勻分布估計(jì):

4.3杠桿配套砝碼示值誤差引入的相對(duì)不確定度u3
依據(jù)JJG808一2014《標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力杠桿檢定規(guī)程》的要求杠桿配套力值砝碼質(zhì)量的允許誤差為±0.02%，以均勻分布估計(jì):

4.4測(cè)量重復(fù)性引入的相對(duì)不確定度u4
以恒宇儀器電子拉力試驗(yàn)機(jī)為例，在重復(fù)性條件下，用測(cè)力杠桿分別對(duì)其500N,1000N和2000N示值點(diǎn)連續(xù)重復(fù)測(cè)量10次，相應(yīng)測(cè)量結(jié)果如表1所示:

在實(shí)際拉力機(jī)校準(zhǔn)過(guò)程中測(cè)量次數(shù)為三次，因此取三個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)中重復(fù)性不確定度大值為重復(fù)性分量(1000N處):u4=0.032%
4.5被校拉力試驗(yàn)機(jī)分辨力引入的不確定度u5
依據(jù)JJG75-2008《電子式萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程》的試驗(yàn)機(jī)分辨力判定規(guī)則要求，被校拉力機(jī)在開(kāi)機(jī)狀態(tài)下示值得波動(dòng)范圍為4個(gè)字，則分辨力為0.3N，以均勻分布估計(jì):

5、相對(duì)合成擴(kuò)展不確定度評(píng)定
測(cè)量結(jié)果的不確定度分量匯總(見(jiàn)表2)

6、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)測(cè)力杠桿校準(zhǔn)拉力試驗(yàn)機(jī)的測(cè)量過(guò)程分析可以看出，使用0.1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力杠桿可以滿足0.5級(jí)電子式拉力試驗(yàn)機(jī)的檢定或校準(zhǔn)。在校準(zhǔn)的過(guò)程中只要對(duì)杠桿的水平度和杠桿力點(diǎn)端受力軸線垂直度進(jìn)行有效的控制，完全可以保證校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。