扭矩扳子检定装置计量标准技术报告.docx
《扭矩扳子检定装置计量标准技术报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《扭矩扳子检定装置计量标准技术报告.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
扭矩扳子检定装置计量标准技术报告
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
肆
袄
薂
蚂
荿
薇
蒀目录
蒇一、建立计量标准的目的（3）
羇二、计量标准的工作原理及其组成（3）
肃三、计量标准器及主要配套设备（4）
薁四、计量标准的主要技术指标（5）
衿五、环境条件（5）
蒆六、计量标准的量值溯源和传递框图（6）
螃七、计量标准的重复性试验（7）
薂八、计量标准的稳定性考核（8）
羈九、检定或校准结果的测量不确定度评定（9-12）
祎十、检定或校准结果的验证（13）
薃十^一、结论（14）
莀十二、附加说明（14）
莀
芅一、建立计量标准的目的
芄
蒁按照JJG707-2003《扭矩扳子检定规程》检定（2〜1000）N.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，建立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，进行扭
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.m〜lOOONm
葿
蚄二、计量标准的工作原理及其组成
羄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级。
薂
莈扭矩
薇检定示意图：
螅扭矩扳
检定
芆三、计量标准器及主要配套设备
羁
计
量
标
准
器
蒃名称
蒀型号
蚆测量范围
螂准确度等级
芀制造厂及
薈出厂编号
肅检定机构
蒂检定
芁周期
薄扭矩传感器
膂10N.m
莃（2~10）N.m
聿0.3级
羄中国航天动力技术研究院
NY039
羃陕西省计量科学研究院
膀1年
蚇扭矩传感器
蚃50N.m
賺（10〜50）N.m
薀0.3级
肇中国航天动力技术研究院
NV064
蒄陕西省计量科学研究院
罿1年
蒆扭矩传感器
膄200N.m
肀（40~200N.m
螇0.3级
羅中国航天动力技术研究院
NT213
羄陕西省计量科学研究院
膂1年
莅扭矩传感器
蕿1000
N.m
袃（200〜1000）
N.m
賺0.3级
螈中国航天动力技术研究院
NT225
荿陕西省计量科学研究院
袄1年
莁
袅
羅
蚂
袁
薆
螃
螀
芀
袄
膃
虿
肆
祎
-++-芁
腿
螇
蚃
螄温湿度表
螂WSB-1
节-20C〜60C
芇30%RH-80%
RH
螆
袀郑州博洋仪器仪表有限公司
蚁宝鸡市计
量所
肇1年
芃扭矩检定仪
肀TC-1000D
螈（2〜1000）
蚄N.m
莁
薀陕西金飞马测控技术有限公司
蕿陕西省计量科学研究院
蚆1年
罿砝码
艿100N
蒃（0〜100）N
袂M
莈陕西金飞马测控技术有限公司
螅陕西省计量科学研究院
薅1年
螈砝码
蒆20N
蚆（0~20）N
莂M
蒁陕西金飞马测控技术有限公司
芆陕西省计量科学研究院
蒃1年
羁砝码
羆10N
蒅（0〜10）N
袃M
莀陕西金飞马测控技术有限公司
螇陕西省计量科学研究院
薆1年
蝿杠杆
蒇
TC-GG500-
000
莃
芄
腿陕西金飞马测控技术有限公司
膈西航集团
计量测试所
莅/
蚈杠杆
羈
TC-GG1000
A-000
蒆
薁
莁陕西金飞马测控技术有限公司
蚈西航集团
计量测试所
芄/
螁扇形杠杆
葿
TC-GG200-
000
芅
肁
膀陕西金飞马测控技术有限公司
袅西航集团
计量测试所
莆/
薀
蚅
膄
蒂
聿
莆
芅
蒈
膆四、计量标准的主要技术指标
芆序号
羃名称/测量范围
袈出厂编号
袇准确度等级
肄生产厂家
肁1
薁扭矩传感器
蚇（2〜10）N.m
膅NY039
蒄0.3级
羀中国航天动力技术研究院
莇2
羃扭矩传感器
薂（10〜50）N.m
蒀NV064
膈0.3级
羄中国航天动力技术研究院
3
扭矩传感器
（40〜200）N.m
NT213
0.3级
中国航天动力技术研究院
4
扭矩传感器
（200〜1000）N.m
NT225
0.3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
（20±5）C
（20±2）°C
合格
2
湿度
不大于80%RH
小于70%RH
合格
上
级
计
量
器
具
/、
本
级计量器具
/、
六、计量标准的量值溯源和传递框图
名称：
标准力值砝码
测量范围：
（0.5〜50）N
等级：
M1级
检定机构：
陕西省计量科学研究院
陕西通力专用汽车有限责任公司计量科名称：
扭矩扳手检定仪
测量范围：
（2〜1000）Nm
等级：
0.3级
级
计
量
器
具
/、
各部门及其它子公司扭矩扳手检定量程：
（2〜1000）Nm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（300~1000）N.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、
2011年
2011年
2011年
2011年
2011年
测量次数
4月1日
4月15日
4月30日
5月15日
5月30日
试验条件
温度：
（20土2）°C，湿度：
小于80%RH
1
508.2
510.5
505.4
506.2
507.5
2
510.6
508.4
504.2
508.4
505.6
3
509.4
508.4
505.6
508.5
506.5
4
512.0
507.5
504.4
508.2
505.2
5
510.2
505.6
508.4
510.4
508.4
6
508.4
506.5
508.2
509.6
509.2
7
508.0
505.2
510.2
508.4
505.4
8
509.2
508.4
509.2
505.5
504.6
9
508.0
508.0
505.4
504.4
508.4
10
509.2
510.2
504.6
506.4
509.2
亍
509.32
507.87
506.56
507.6
507.0
1.28
1.78
2.06
1.87
1.89
送（y^y）
S（yi）=}
呦、n-1
结论
合格
合格
合格
合格
合格
备注
试验人员
刘鹏
刘鹏
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U=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（300~1000）
N.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
\
2011年
2011年
2011年
2011年
2011年
''测量次数\
4月1日
4月15日
4月30日
5月15日
5月30日
核查标准2\
TLZG-137-005的扭矩扳子
1
508.2
510.5
505.4
506.2
507.5
2
510.6
508.4
504.2
508.4
505.6
3
509.4
508.4
505.6
508.5
506.5
4
512.0
507.5
504.4
508.2
505.2
5
510.2
505.6
508.4
510.4
508.4
6
508.4
506.5
508.2
509.6
509.2
7
508.0
505.2
510.2
508.4
505.4
8
509.2
508.4
509.2
505.5
504.6
9
508.0
508.0
505.4
504.4
508.4
10
509.2
510.2
504.6
506.4
509.2
yi
509.32
507.87
506.56
507.6
507.0
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
刘鹏
刘鹏
刘鹏
刘鹏
刘鹏
由此可知：
稳定误差为1509.32-506.56|/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：
士5%）为被测对象。
根据检定
规程要求的环境温度范围：
（10〜30）C,相对湿度不大于85%,测量时室温为22C,相对湿度为40%勺条件。
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）对其进行检测。
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建立数学模型
e=m-q
上面公式中，e%扭矩扳子的示值误差（N.m）;M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M的标准不确定度U（Mi）的评定输入量M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，采用A方法进行评定。
选择最大量程的50%（即500N.m）作为测量点，在相同的条件下进行10次独立重复测量,得到测量值如表1所示。
表110次测量值（单位：
N.m）
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Mi
505.2
504.8
505.6
504.6
508.2
508.0
510.5
509.4
505.7
504.6
506.66
V
1.46
1.86
1.06
2.06
-1.54
-1.36
-3.84
-2.74
0.96
2.06
Vi2
2.1316
3.4596
1.1236
4.2436
2.3716
1.8496
14.745
6
7.5076
0.9216
4.2436
Um）
2.18
算术平均值为:
—1
M=-Mi=506.66N.m
ni=1
单次实验标准偏差为：
i
1n——
U（Mi）={^：
（Mi-M）2=218Nm
3.2输入量Q的标准不确定度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类方法进行评定。
3.2.1扭矩仪检定证书给出的最大相对允许误差为士1%,估计为均匀分布,
取包含因子。
k=3在测量点500Nn处,标准不确定度为
U（Q）=a/k（1000Nmx50%）=1%/3（1000Nmx50%）=2.89Nm
估计△U（Q）/U（Q）为0.10,则自由度为vQ=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（10〜30）C,相对湿度不大于85%的环境条件下进行检定,本实验室满足要求,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
Ci
Ici•UMi
Vi
U（Mi）
扭矩扳子
2.18
-1
2.18
-0.02
U（Q）
扭矩仪
2.89
-1
2.89
50
5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:
222
UC（e）=[C1U（Mi）]+[C2U（Q）]
斤?
?
I22
UC（e）Ciu（Mi）C2U（q）「（2.18）（2.89）=3.62N.m
6扩展不确定度的评定
取置信概率p=95%,取k=2,扩展不确定度计算为U95=kXUC（e）=2x3.62=7.24（N.m）在50%!
程处，相对扩展不确定度
叽=貉100%=盘伽％…％
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M=500N.m）:
U95rel=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:
Usrel=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，测量范
围为（300~1000）N.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
X
检测点
测量次数
平均值
扩展不
确定度
备注
1
2
3
本装置检定结果、
500
505.4
506.8
508.2
506.8
1.4%
、
汉德车桥检定结果
500
510.2
509.4
508.6
509.4
1.0%
宝鸡计量所检定结果
500
505.2
508.2
506.8
507.4
1.0%
差值
/
2.6
0.4%
由此可得：
y-y=|506.8-509.4|/500沃100%=0.52%
22：
222
\U1U2「1.4%1.0%1.0%r.98%N.rn
贝“有：
\yry^-\u^u2
由此验证：
测量不确定度评定合理。
、结论
配套设备、测量不确定度、稳定性及重复性测量均符合JJF1033-2008《计量标准考核规范》和JJG707-2003《扭矩扳子检定规程》要求，可以开展（2〜1000）Nm,1级及以下扭矩扳子的检定工作。
十二、附加说明
参考资料：
《JJF1033-2008计量标准考核规范》
《JJF1059-1999测量不确定评定与表示》
《JJG707-2003扭矩扳子检定规程》
升级会员 