液壓千斤頂測量不確定度的評定

孫亞賢（天津市市政公路管理局計量中心站，300191）

1 前言

液壓千斤頂主要用于建設工程樁基承載力和工程機構預應力的力值控制，隨著預應力技術在橋梁和建筑施工領域的廣泛應用，液壓千斤頂的力值控制、測量準確度及安全等問題，越來越受到關注。

2 測量過程

測量方法依據JJG621-2005《液壓千斤頂》檢定規程進行測量。

3 液壓千斤頂測量不確定度

3.1 不確定度來源

1)在規定的工作環境條件和標準工作位置狀態下,應變式標準測力儀引入的標準不確定度分量,由上一級檢定證書和重復性考核結果可知,U=0.03%(k=3)。2)在規定的工作環境條件和標準工作位置狀態下,被檢液壓千斤頂檢定重復性引入的標準不確定度分量。3)溫度變化引入的不確定度分量。4)示值估讀不準確引入的不確定度分量。5)數據修約引起的標準不確定度分量。由于測量不確定度來源的隨機性和模糊性,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.3.2 標準不確定度分量估計和函數關系的建立根據以上分析,可以列出千斤頂指示器值P與各分量的函數關系式：

計算各分量的傳播系數如下：

標準器引入的不確定度：

檢定重復性引入的不確定度傳播系數：

溫度變化引入的不確定度：

示值估讀不準確引入的不確定度：

數據修約引起的標準不確定度：

式中：F為負荷；S為千斤頂活塞有效工作面積；K為壓力表溫度修正系數，且K=0.0004

4 液壓千斤頂不確定度的評定

以一臺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點計算。

4.1 確定標準器引入的不確定度

標準器引入的不確定屬B類，依據規程，標準設備用0.3級或以上級別的應變式標準測力儀，選用0.3級應變式標準測力儀，在規程規定的工作環境條件和標準工作位置狀態下，應變式標準測力儀引入的標準不確定度分量，由上一級檢定證書和重復性考核結果可知，U=0.03%(k=3),分布服從正態分布，查JJF1059-1999表2，k=2.58,根據資料，活塞面積為0.1m2,C1=10,在典型點1000kN處，液壓千斤頂壓力指示器指示值10MPa,則：標準不確定度分量：

4.2 確定液壓千斤頂檢定重復性引入的標準不確定度分量

作為不確定度分量U2屬A類分量，重復檢定一臺液壓千斤頂1000kN點處，得到一組數據如下：

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

根據試驗，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℃計算，標準不確定度分量，

4.4 確定標值估讀不準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，這種情況分布估計為均勻分布，則由于標值估讀不準確引入的不確定度分量

4.5 確定數字修約引起的標準不確定度

數字修約引起的標準不確定度屬于均勻分布

4.6 確定標準不確定度分量

4.7 合成標準不確定度

其相對標準不確定度：

相對擴展不確定度Urel取包含因子k=2,

所以：Urel=2.0% （k=2），不確定度符合要求。

5 結束語

由于測量不確定度能體現測量結果的質量，不確定度愈小，表明實驗室的測量質量愈高，而測量質量的好壞與測量結果的使用直接相關。

1.JJF1059-1999《測量不確定度評定與表示》

2.JJG621-2005《液壓千斤頂》檢定規程