试验机检定技术的研究.pdf

科研与实践 技术篇 i式验栅梅定技术的研究 一、前言 根据国家有关计量检定规程的规定，拉力、压力和 万能试验机的力值检定可选择使用不同规格和等级的 力标准器．其结构形式主要有3种(见表1) 表1 适用于不同测量范围的力标准器形式 标准器名称 标准器结构形式 适用测量范围 标准力值砝码 砝码+挂盘 ≤100N 标准测力杠杆 杠杆+砝码+挂盘 (1～6000)N 百分表式标准测力仪 l0N～5MN 标准测力仪 数显式标准测力仪 lN～2OMN 其中．力值砝码作为标准器，具有准确、稳定、方便 的优点．但存在不易大量携带，无法改变力作用方向的 先天缺陷：百分表式标准测力仪虽然量程宽广、携带方 便．但也存在温度影响较大、读数不直观的弊病；数显式 标准测力仪是近年来计量人员广泛采用的力标准器之 一．不但量程宽广，而且方便携带、单人操作、读数直观， 但经仔细研究．发现直接读数是影响测量结果的直接原 因 为此．本文针对目前已广泛采用的数显式标准测力 仪进行分析研究．找出数显式标准测力仪容易产生的影 响测量结果的成因 二、数显式标准测力仪 无论是根据JJG139—1999((拉力、压力和万能 试验机》检定规程，还是依据JJG157—2008((c[~金属 拉力、压力和万能试验机》检定规程，试验机力值 示值相对误差的检定可采用以下两种方法进行： 1．以试验机指示值为准．在标准测力仪上读数 时，按式(1)计算试验机力值的示值相对误差： D q=—二一x100％ (1) D 式中：D——标准测力仪检定证书上对应检定 点的进程示值： 广一进程检定时标准测力仪在检 定点的3次示值的算术平均值 口谈建国 盛叶宾吴黎剑 2．以标准测力仪检定证书上对应检定点的进程示值 为准．在试验机指示装置上读数时按式(2)计算试验机 的示值相对误差： F —F q 了 00％ (2) 式中：卜与标准测力仪检定证书上进程示值对 应的试验力： ——在检定点试验机3次示值的算术平均 值。

根据JJG144—2007((标准测力仪》检定规程，标准测 力仪检定证书上给出的结果主要为对应各力值检定点 的进程示值及其重复性指标和长期稳定性指标 当采用的标准测力仪为数显式的，且计量单位为相 应力值单位N或kN或MN时．无论采用哪种方法检定试 验机．均易出现下述错误，下面分别结合两种方法分析 说明 r 1)已知规格为300kN的0．3级数显式标准测力仪证 书上给出的标准数据为D用第一种方法检定同样规格的 1级试验机得到的标准测力仪3次示值的算术平均值 ． 如表2所示 可以看出．表2中的相对误差1是根据式(1)计算的 正确结果 但是在实际检定过程中．检定员为了方便，往 表2标准测力仪示值 标准测力仪 试验机 负荷 示值均值 (kN) 标准示值D 相对误差 D (kN) 相对误差1 相对误差2 (kN) f％) (％) (％) 30( ) 3O．08 O．3 30．32 一O．8 一1．1 60( ) 60．16 0．3 60．70 —0．9 —1．2 90( ) 90．24 0．3 91．03 —0．9 —1．1 l2O 12O．32 O．3 121．22 一O．7 一1．0 150 150．40 0．3 l51．33 —0．6 —0．9 l80 l8O．48 O．3 181．64 —0．6 一O．9 240 240．64 O．3 242．16 一O．6 —0．9 300 300．80 0．3 302．68 —0．6 一O．9 201 0 9中国计量China Metrology 77 78 技术篇 科研与实践 往将数显式标准测力仪的示值当作真值使用．例如将数 显式标准测力仪的示值30．00kN当作真值30．O0kN使用． 而不是将标准测力仪检定证书上对应检定负荷的进程 示值30．08kN作为真值30．OOkN使用 相对误差2就是将 各检定点负荷当作真值使用，根据测力仪的示值 一按 照式(1)进行了错误计算．并由此得出试验机检定结果 在某些检测点(带 的点)不合格的结论 (2)表3是以标准测力仪的标准值为准．在试验机指 示装置上读数时按式(2)计算的试验机示值相对误差 表3试验机示值 负荷 示值均值1 示值均值2 相对误差1 相对误差2 (kN) F (kN) ， (kN) (％1 f％) 30 29．76 29．67 一O．8 —1．1 60 59．46 59．28 —0．9 —1．2 90 89．19 89．Ol 一0．9 —1．1 l20 ll9．16 l1 8．80 —0．7 —1．0 l5O 149．10 148．65 —0．6 一O．9 l80 178．92 l78．38 —0．6 —0．9 240 238．56 237．84 —0．6 一O．9 300 298．20 297．3O 一0．6 一O．9 注：为说明问题，表3中示值均值1和示值均值2均由 表2中数据理论导出．且假设不存在重复性相对误差 其中．示值均值1是严格按照测力仪的标准值D测得 的试验机示值．并根据式(2)t确计算了相对误差1。

示 值均值2则是将各检定点标准测力仪的显示力值当作标 准值D时．并据此为准．在试验机指示装置上获取读数示 值．并根据式(2)进行的错误计算 比较表1和表2中的数据．明显可以看出对同一台试 验机．采用规程规定的两种方法进行检定，其相对误差1 --- -__一 C=】 同 是一样的当理所当然地将标准测力仪各检定点显示力 值当作标准值D时．同样按照规程规定的两种方法进行 检定．其相对误差2也是一样的 三、根据以上试验结果得到的推论 1．对同一台试验机．且假设不存在重复性相对误差． 按照规程规定，试验机力值示值相对误差的检定无论采 用哪种方法进行，其检定结果(相对误差1)是相同的．甚 至错误采用标准测力仪的显示值作为标准进程示值后 所得错误结果(相对误差2)也是一样的可见．规程规定 的两种检定方法是正确的 2．当标准测力仪直接显示力值时．其优点是读数直 观、方便计算在其示值重复性和长期稳定性均符合要 求．示值误差不为零的情况下．也存在一定的误导计量 检定人员将标准测力仪各检定点显示力值当作标准值 的弊端 3．经过仔细计算．正确与错误结果(各点相对误差1 与相对误差2)之差正好是标准测力仪自身在各检定点 的相对误差 四 结果与讨论 在负荷传感器及测量仪表技术相当成熟的今天．拉 力、压力和万能试验机的检定采用数字式标准测力仪作 为力标准器已是大势所趋 数字式标准测力仪不但可以 直接显示力值计量单位．方便直观无需换算．更主要的 是还能单人操作．提高工作效率．．但需要注意的是，当试 验机的示值误差略超出±l％时．计量检定人员丁万不能 将数显式标准测力仪的显示力值直接当作标准示值使 用．除非标准测力仪各点示值误差为零。

因为这时标准 测力仪自身力值误差的引入会导致试验机检定结果产 生本质的差异 作者单位【浙江省嘉兴市计量检定测试所】岛 国家计量院 通量蛋白质检测技术研究取得重大突破 本刊讯 13前．由中国计量科学研究院完成的《高 通量蛋白质检测关键技术的研究》课题在解决蛋白质的 快速分离技术方面取得了重大突破 研究建立了以反向加样连续自由流电泳(FFE)分离 方法为核心的高通量蛋白质分离检测技术中最为关键的 高稳定度自由流电泳(HSFFE)装置该装置是我国第一台 中国计量China Metrology 201 0 9 自主研发的实用大型地基液相制备电泳装置．主要指标已 经达到国际同类装置的技术水平其最显著的特点就是解 决了两种传统的分离技术所不能解决的问题——从蛋白 混合物中有效分离出可溶性蛋白、难溶性蛋白、不溶性蛋 白．实现了对这三种蛋白的完全分离；其次，装置的通量 高．速度快，能够满足蛋白质快速分离鉴定的需要纪亮) 。