波紋管柔韌性試驗裝置校準方法及其性能影響分析與研究

馬興 郭貴勇

摘? ?要：本文介紹了波紋管柔韌性試驗裝置的工作原理和用途，建立了波紋管柔韌性試驗裝置校準結果的測量模型，分析了各不確定度分量主要來源，結合測量實例具體數據，對其合成不確定度進行分析評定，對各不確定度分量進行計算并得出合成不確定度和擴展不確定度，最終可得出該項目的校準測量能力，為用于混凝土橋梁波紋管柔性試驗提供技術支撐。

關鍵詞：波紋管柔韌性試驗裝置? 校準方法? 測量? 性能影響? 不確定度評定

中圖分類號：TH871? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）11（c）-0048-02

Abstract： This paper introduces the working principle and application of flexibility test device for corrugated tubes， establishes the measurement model of the calibration results of flexibility test device for corrugated tubes， analyzes the main sources of each uncertainty component， analyzes and evaluates the synthetic uncertainty combined with the concrete data of the measurement example， calculates each uncertainty component， obtains the synthetic uncertainty and extended uncertainty. Finally， the calibration and measurement ability of the project can be obtained. Overall， this paper can provide strong technical support for flexible test of corrugated tubes in concrete bridges.

Key Words： Flexibility Test Device For Corrugated Tubes; Calibration Method; Measurement; Performance Impact; Evaluation of Uncertainty

波紋管柔韌性試驗裝置適合預應力混凝土橋梁用塑料波紋管柔性試驗。滿足JT/T529-2016《預應力混凝土橋梁用塑料波紋管》的要求。波紋管柔韌性試驗裝置由機架、彎曲支撐機構、標準塞尺等組成。

1? 波紋管柔韌性試驗裝置的校準

波紋管柔韌性試驗裝置的校準是在規定條件下，以電子數顯卡尺測量波紋管柔韌性試驗裝置塞尺直徑，每間隔60°測量一次，共測量3次，以平均值作為波紋管柔韌性試驗裝置塞尺直徑標準值。

2? 波紋管柔韌性試驗裝置的示值誤差不確定評定

2.1 測量模型：

式中：D——波紋管柔韌性試驗裝置塞尺直徑標準值

——波紋管柔韌性試驗裝置塞尺直徑3次測量值的平均值

2.2 標準不確定度分量的評定

（1）輸入量的標準不確定度u（）的評定：其不確定度來源主要是測量重復性引入的不確定度u1（），可以A類方法評定u1（）;電子數顯卡尺準確度引入的不確定度? ?u2（），可以B類方法評定u2（）。

（2）選取一波紋管柔韌性試驗裝置，以電子數顯卡尺對波紋管柔韌性試驗裝置塞尺直徑連續進行3次測量，得到測量結果如表1所示。

其所求的平均值：mm

單次實驗標準偏差：極差法計算（系數C=1.69）：s=0.1/1.69mm=0.06mm

實際測量中是在重復性條件下測量3次，取其平均值為測量結果。

則mm

電子數顯卡尺的最大允許誤差為±0.03mm，估計為均勻分布，其引入的標準不確定度為：

（3）把u1（）與u2（）兩項合成，則

2.2.1 合成標準不確定度的評定

（1）靈敏系數：由

得

（2）標準不確定度匯總表，如表2所示。

（3）合成標準不確定度的計算：

2.2.2 擴展不確定度的評定

取包含因子k=2，則U=k·=0.1mm

2.2.3 擴展不確定度的報告與表示

波紋管柔韌性試驗裝置塞尺直徑，其標準值測量結果擴展不確定度為U=0.1mm。它是由合成標準不確定度=0.04mm和包含因子k=2之乘積得到。

3? 對波紋管柔韌性試驗裝置測量結果的測量不確定度評估

根據JT/T529-2004規定，波紋管柔韌性試驗裝置塞尺直徑有7種：Φ50mm、Φ60mm、Φ75mm、Φ90mm、Φ100mm、Φ115mm、Φ130mm。

其計算測量不確定度如表3所示。

4? 結語

保證波紋管柔韌性試驗裝置的準確性，通過校準等方法實現量值的溯源性，在混凝土橋梁行業的質量控制中起到重要作用;本文介紹對波紋管柔韌性試驗裝置進行校準方法和不確定度評定方法。

參考文獻

[1] 中華人民共和國交通運輸部.JT/T529-2016，預應力混凝土橋梁用塑料波紋管[S].北京：人民交通出版社股份有限公司，2016.

[2] 許田富，龐志亮，李曉琛.預應力塑料波紋管柔韌性試驗機的研制[J].廣東土木與建筑，2012，6（19）：60-61，64.