土壤滲透儀的量值傳遞及影響量的分析與研究

馬興 郭貴勇

【摘 要】介紹了土壤滲透儀的工作原理和用途，并建立了土壤滲透儀校準結果的數據模型，分析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，為我國公路工程質量的安全提供的技術支撐。

【關鍵字】土壤滲透儀;測量能力;測量;不確定度評定

中圖分類號： TH871 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）34-0106-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.34.047

The Analysis and Research on Performance Impact of Valve Transfer for Soil Permeameter

MA Xing1，2 GUO Gui-yong1，2

（1.Fujian Metrology Institute， Fujian Fuzhou 350003， China;

2.Fujian Provincial Key Laboratory of Force Measurement， Fujian Fuzhou 350100， China）

【Abstract】This paper introduces the working principle and application of soil permeameter， establishes the measurement model of the calibration results of soil permeameter， 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 steel and metallurgy of other industries in our country.

【Key words】Soil Permeameter; Valve Transfer; Performance Impact; Evaluation of Uncertainty

0 引言

土壤滲透儀可供測定粘質土在變水頭下滲透的試驗，主要由上蓋，底座，套座，環刀，透水石，螺桿等組成。把滲水石，密封圈放入底座中，將套筒內壁涂一層凡士林，放入土樣環刀，刮凈多余凡士林置于底座上。放上密封圈，透水石，上蓋，旋緊螺桿，不得漏水漏氣。把進水管口與供水裝置聯通，并通水排氣放平儀器，在不大于200cm水頭作用下，靜置某一時間，待出水管口有水逸出后即可開始測定。試驗時，將水頭管沖水至需要高度后關管夾開動秒表，同時測記起始水頭h1，經過時間t后，再測記終止，同是測記試驗時與終止時的水溫，最后計算滲透系數。

1 土壤滲透儀的校準

土壤滲透儀是用于測定砂質土及含少量礫石的無凝聚性土在常水頭下進行滲透試驗的滲透系數的設備。土壤滲透儀滲水桶及測壓管內壁應光潔，軟管與測壓管等部件連接處應緊密不滲漏。對土壤滲透儀校準我院使用鋼直尺（測量范圍：（0～500）mm，MPE：±0.15mm）分別測量土壤滲透儀滲水桶內徑及測壓管間距、土壤滲透儀滲水桶高度，測量三次取測量值的平均值。

2 土壤滲透儀的測量值不確定評定

土壤滲透儀滲水桶內徑測量結果的不確定度評定：

2.1 測量模型：D=D

2.2 標準不確定度分量的評定

2.2.1 輸入量D的標準不確定度u（D）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（D），可以A類方法評定u1（D）;鋼直尺準確度引入的不確定度u2（D），可以B類方法評定u2（D）。

（1）選取一土壤滲透儀，以鋼直尺對土壤滲透儀滲水桶內徑連續進行3次測量，得到測量列如表1所示：

（2）鋼直尺的最大允許誤差為±0.15mm，估計為均勻分布，其引入的標準不確定度為：

（3）把u1（D）與u2（D）兩項合成，則u（D）==0.09mm

2.3 合成標準不確定度的評定

2.3.1靈敏系數：由得D=D

2.3.2 標準不確定度匯總表

2.3.3 合成標準不確定度的計算：

uc（D）=uc（D）=0.09mm

uc=0.2mm

2.5 擴展不確定度的報告與表示

土壤滲透儀滲水桶內徑在100mm測量點時，其標準值測量結果擴展不確定度為U=0.2mm。它是由合成標準不確定度uc=0.09mm和包含因子k=2之乘積得到。

3 土壤滲透儀測量結果的測量不確定度評估

土壤滲透儀的滲水桶內徑為100mm，高度為400mm，測壓管間距為100mm，測量結果的不確定度評定可按照上述方法評定，其不確定度評估見表3。

4 結語

保證土壤滲透儀的準確性，通過校準等方法實現量值的溯源性，在公路交通的質量控制中起到重要作用;土壤滲透儀使用要注意：每次用完應擦凈晾干，密封圈宜抹以滑石粉保存。切土環刀應妥善保管，防止刃口碰損。上蓋出水管處橡膠管不易套至根部，須留出6mm以上，以防與套筒受壓。本文介紹我院對土壤滲透儀進行校準方法和不確定度評定方法。

【參考文獻】

[1]南京水利科學研究院.中華人民共和國行業標準：土工試驗規程SL237-1999[M].中國水利水電出版社，1999.