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GB／T 16825.1-2022 金属材料 静力单轴试验机的检验与校准 第1部分：拉力和（或）压力试验机 测力系统的检验与校准.pdf

应在10℃～35℃室温下进行校准。校准时的温度应记录在校准报告中。 标准测力仪应放置足够长的时间使其达到稳定的温度。在每次校准操作过程中，标准测力仪 度应稳定在士2C以内。必要时，应对读数进行温度修正（见ISO376）。

6.4.3试验机和标准测力仪的工作状态调整

采用如下方法： a) 对试验机施加由其力指示装置指示的给定力F：，记录标准测力仪指示的力F； b 对试验机施加由标准测力仪所指示的力F挡土墙及水沟施工方案，记录被检试验机力指示装置指示的力F：。 每组测量施加的力不必完全相等，但宜近似相等。

应以递增力进行三组测量。对于不连续施力且不多于5个力值的试验机，每个力的相对误差均不 应超过表2给出的相应级别的规定值。对于施加多于5个力值的试验机，每组测量应至少有5个力值 点，并在每个校准范围的20%～100%范围内近似等间隔分布

如果对低于测力范围20%的力进行校准，还应进行补充测量。在小于20%范围内的10个点内，应 至少选出5个不同的校准力值点，且相邻两个力的比值小于或等于2。例如：从近似测力范围的10%、 7%、4%、2%、1%、0.7%、0.4%、0.2%、0.1%等，直至校准下限的力值点进行测量。最低的校准范围可 不是完整的10个点组成的区间，也不要求5个校准点。 测力范围的下限应使用分辨力r的倍数确定： 0.5级：400Xr； 1级：200×r； 2级：10×r； 3级：67Xr。 对于带有自动变换测力范围指示装置的试验机，每一个分辨力不变的范围，都应至少施加两个力。 每组测量前，可将标准测力仪转位120°，并进行预加力的操作。 对每个力，均应计算试验机测力系统的示值相对误差和重复性相对误差（见6.5）。 每组测量前应调整零点。零点读数应在力完全卸除约30s后读取。对于模拟式指示装置，应检查 指针是否在零点附近自由平衡，如果使用数字式指示装置，还应检查一旦低于零点是否立即指示出 来，例如通过带有负号的指示器显示。 应按公式（5）计算并记录每组测量的零点相对误差：

6.4.6辅助装置的检验

Fio ×100% FN

应根据试验机是否经常使用辅助装置（指针、记录仪)的情况，选择下述一种方法检验辅助装置的工 作状态和摩擦阻力。 a）经常用辅助装置的试验机：应连接辅助装置，在所使用的每一测力范围以递增力（见6.4.5)进 行3组测量。不连接辅助装置，在所使用的最小测力范围以递增力补充一组测量。 b）不经常用辅助装置的试验机：应不连接辅助装置，在所使用的每一测力范围以递增力 （见6.4.5)进行3组测量。连接辅助装置，在所使用的最小测力范围以递增力补充一组测量。 在上述两种情况下，示值相对误差q应使用常规的3组测量值计算，示值重复性6应使用4组测量 值计算。计算出的6和q的值应符合表2中相应级别的规定，并应满足公式(6)或公式(7)规定的条件： 一以试验机指示的力为定值进行校准时：

公式（6)和公式（7)中的9值是表2给出的相应级别的最大允许

6.4.7活塞位置效应的检验

×100%<1.5q F

对于利用液压传动装置施加试验力的液压式试验机，在所用的最小测力范围进行三组测量期间 （见6.4.5），应检验活塞处于不同位置时产生的影响。活塞在各组测量中的位置应各不相同。 对于双活塞液压式试验机，应视为两个活塞。

6.4.8示值进回程差的测定

需要时，应对同一力值点先以递增力，再以递减力进行校准来测定示值进回程差V。在此情况

或者，以试验机的指示力为定值进行校准的情况，按公式（9）计算示值进回程差：

进回程差应在试验机最小和最大测力范围上测定

标引序号说明： 一标准测力仪指示的力值； 试验机力指示装置上力的读数

6.5.1示值相对误差

图1示值进回程差示意图

对每个校准力，分别按照公式(10)、公式(11)和公式(12)计算三组测量的示值相对误差，然后 （13）求其平均值：

标1、2和3分别表示三组测量的读数和计算值

Qmax q1、q2和q代数值的最大值； 91、92和g代数值的最小值。

6.5.3两台标准测力仪的一致性

校准同一测力范围需要用两台标准测力仪并且对两台标准测力仪分别施加同一标称力时（ ，两台标准测力仪测得的示值相对误差的差值不应超出表2给出的试验机相应级别规定的重复 误差。如公式（15)所示：

标准测力仪1的相对示值误差； QT2一 一标准测力仪2的相对示值误差； 一表2中重复性相对误差的允许值。 作为备选方法，标准测力仪的不确定度还可按照公式（16)进行计算和比较：

表2给出了测力系统的各种相对误差和力指示装置相对分辨力的最大允许值，并以这些值来划分 试验机测力范围的相应级别。 实际上，试验机测力范围的分级还受限于“辅助装置检验”“活塞位置差异效应检验”或“进回程 差”。 只要至少为标称范围的20%～100%的测量范围检验是合格的，应认为力指示装置的测量范围是 合格的。 本文件限制了校准试验机时不确定度的主要分量。按本文件校准，已考虑了某些认证标准的不确 定度要求。用不确定度的值减小允许误差将会导致不确定度的重复计算。通过校准和检验确定试验机 达到了某个级别，并不保证其包含不确定度的测量准确度小于规定值。如试验机的级别是0.5级，不能 保证其包括不确定度的测量准确度小于0.5%。

检验报告应至少包括下列信息： a) 注明依据本文件（即GB/T16825.1一2022）； b 试验机的标识[制造者、型号、制造日期（如果已知)、序列号］，需要时，还应包括力指 标识（制造者、型号、序列号）； c) 试验机的安装地点； d 所用标准测力仪的型号、级别和编号，校准证书编号和该证书的有效期； e) 校准温度；

检验报告应至少包括下列信息： a 注明依据本文件（即GB/T16825.1一2022）； bD 试验机的标识[制造者、型号、制造日期（如果已知)、序列号］，需要时，还应包括力指示装置的 标识（制造者、型号、序列号）； c) 试验机的安装地点； d 所用标准测力仪的型号、级别和编号，校准证书编号和该证书的有效期； e). 校准温度；

f） 检验日期； g 检验机构名称或标志

检验结果应包括： a）在一般检查过程中发现的任何异常情况； b）给出每个测力系统的校准方式[拉、压、拉和（或)压]、每个被校准测力范围的级别，如果需 要，给出各力值点的示值相对误差、示值重复性、示值进回程差、零点相对误差和分辨力； c）评定的各测力范围下限。

两次检验的时间间隔取决于试验机的类型、维护水平和使用量。除非另有规定，建议检验周期不超 过12个月。 试验机被拆卸搬运到新地点或大修、调整后，均应对其进行检验，

检验的时间间隔取决于试验机的类型、维护水平和使用量。除非另有规定，建议检验周期不超 月 金机被拆卸搬运到新地点或大修、调整后，均应对其进行检验

校准测力系统前，应对试验机进行一般检查（见第5章），这种检查应包括下述内容。

校准测力系统前，应对试验机进行一般检查（见第5章），这种检查应包括下

观测检查应确认以下内容。 a）试验机处于良好的工作状态并且不受某些不利情况的影响，如： 1）移动横梁或夹头的导向部件有明显的磨损或缺陷； 2）立柱和横梁的安装出现松动。 b）试验机不受环境条件（振动、电源干扰、腐蚀效应、局部温度变化等)的影响。 C 若使用可变换质量的摆锤测力装置，各个质量要能正确地识别。

查试验机的结构和夹持系统以确保它们沿轴线放

A.4横梁驱动机构的检查

压板既可永久地安装在试验机上，也可作为试验机的专用部件。 宜按照试验机的技术要求检查压板是否实现其功能。 如果相关的试验标准没有其他的要求，压板的平面度在测量范围内宜为0.01mm/100mm。 钢制压板的硬度不宜低于55HRC。 当试验机用于弯曲应力较敏感的试验时，宜检查上压板是否与球头和球座良好连接，在不受力的状 态下是否近似无间隙并目能容易调整到约3

压板既可永久地安装在试验机上，也可作为试验机的专用部件。 宜按照试验机的技术要求检查压板是否实现其功能。 如果相关的试验标准没有其他的要求，压板的平面度在测量范围内宜为0.01mm/100mm。 钢制压板的硬度不宜低于55HRC。 当试验机用于弯曲应力较敏感的试验时，宜检查上压板是否与球头和球座良好连接，在不受力的状 态下是否近似无间隙并且能容易调整到约3°。

附录C （资料性） 测力系统校准结果的不确定度

对试验机进行校准时，利用规定的极限值或者读数值可以计算测力系统的不确定度。详细计算方 法如下所述。 一般来说，如果示值相对误差在表2规定的范围内，校准时得到的示值相对误差当作已知的固有误 差是不进行修正的。因此，要合理地估计相对误差的范围E，即E=q士U，q是6.5.1定义的示值相对 误差，U为扩展不确定度

试验机指示力的平均相对误差的最佳估计值是平均示值相对误差9。与该平均相对误差的估计值 相关的是扩展不确定度U，按公式（C.1)计算。

U=k×u。=k× 5

R 一一包含因子； u。 一合成标准不确定度； u1～u，“一相应的标准不确定度。 u～u，包括与重复性、分辨力和传递标准相关的标准不确定度。其他需要考虑的不确定度分量可 能还包括连接件（力输人端）效应和操作者的影响。

与重复性相关的标准不确定度u是估计的相对误差平均值的标准偏差，按公式（C.2)计算：

读取的每一标称力读数的个数 qi 标称力的测量误差，%； 标称力测量误差的平均值，%。

对每个校准力，试验机分辨力相关的不确定度等于下面两个分量的平方和再开平方： 施加力时，指示装置分辨力相关的不确定度分量等于相对不确定度α：除以2√3； 不施加力时，指示装置分辨力相关的不确定度分量等于相对不确定度α，[用公式（4)中的F； 按照6.3计算除以2√3。 分辨力相关的总不确定度，按公式（C.3）计算：

=√()+() ....….（C.3

与传递标准相关的标准不确定度u按公式(C.4)计算： ud=√u²l+A²+B²+C2

与传递标准相关的标准不确定度u按公式(C.4)计算： um=√u+A²+B²+C2

ucal 相应传递标准的校准不确定度； A、B和C一 分别为温度、漂移和多项式曲线的线性近似的影响分量

C.2.5扩展不确定度

ustd=√u²+A²+B²+C²

考虑了所有相关的标准不确定度以后（包括上面提到的其他影响分量)，将合成不确定度u。乘以包 含因子k即得到扩展不确定度U。尽管k也可用有效自由度计算，但宜取k=2。宜遵守参考文献[4] 中制定的原则。 按照公式（C.5)合理地估算平均相对误差E的区间范围： E=q士U ................(C.5) 由此得到的平均力F可用公式（C.6)表示：

成不确定度u乘以包含因子k得到扩展不确定度U'。平均相对误差E'的期望区间大通镇河道清淤工程施工组织设计，按照公式 算

E =（g+v)±U

递增力时的示值相对误差； 进回程差。 由此得到的平均递减力F'可用公式（C.9)表示：

递增力时的示值相对误差； 进回程差。 由此得到的平均递减力F'可用公式（C.9)表示

指示力为100.0kN，分辨力为0.5kN； 测量的递增力（第1～3次测量值)：100.1kN、100.8kN和100.9kN； 测量的递减力（第4次测量值）：99.5kN； 1级传递标准(ud=0.12%)； 漂移、温度和装配方面无明显影响； 连接件或操作者无明显影响； 示值相对误差q=一0.60%，满足1级要求； 重复性相对误差6=0.80%，满足1级要求；

北方某宾馆改扩建工程施工组织设计F' F [(q+v)±U'

≈F一 F1 [(q+v)±U] .................（C.9 100

进回程差v=十1.39%，满足1级要求； 相对分辨力α=0.50%，满足1级要求； ur=0.25%（估计的相对误差平均值的标准偏差）； 一u=0.2%（分辨力的标准不确定度）； 一#d=0.12%（传递标准校准的标准不确定度）； 一u。=0.34%（上述三个分量的方和根合成）； u=0.48%（递增力和递减力分量的方和根合成）； U=0.68%（合成不确定度与k=2的乘积）； —U'=0.96%（递增力和递减力合成不确定度与k=2的乘积）； 一E=（一0.60土0.68)%（递增力时平均误差的期望区间）； F kN（递增力时平均力的期望区间)； 一 —E'=一0.60+1.39±0.96=(0.79±0.96)%(递减力时平均误差的期望区间）； 厂 ? 注：上述方法只给出试验机校准过程中得到的平均示值相对误差的不确定度。未给出校准过程中与单次施加力术 联系的不确定度，也没有描述以后使用过程中需要考虑的许多其他因素（如试样的对中、温度漂移、夹具等）白 不确定度。