低溫柔性測試儀校準方法研究

【摘要】本文以低溫柔性測試儀的工作原理為切入點，以國標中技術特性要求為標準，分析得出機械部分及溫控部分的檢測方法，為低溫柔性測試儀提供科學、合理、合法的計量依據，并依據該方法對不同型號的低溫柔性測試儀進行校準，獲得試驗數據，結合實際使用需求，對低溫柔性測試儀的測量結果進行計量確認，從而對本文的校準方法進行實驗驗證。

【關鍵詞】低溫柔性測試儀；機械部分；溫控部分；校準

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.04.077

Research on Calibration Method of Low Temperature Flexibility Tester

ZHANG Yanmin

（NingxiaAcademy of Metrology Quality Inspection， Yinchuan 750200， China）

Abstract： This article takes the working principle of the low-temperature flexibility tester as a starting point and uses the technical characteristics required by the national standard as a criterion. It analyzes and derives the testing methods for both the mechanical and temperature control parts， providing a scientific， rational， and legitimate basis for the metrology of the low-temperature flexibility tester. Based on this method， calibration is performed on low-temperature flexibility testers of different models to obtain experimental data. By combining actual usage requirements， the measurement results of the low-temperature flexibility tester are confirmed through measurement， thereby experimentally verifying the calibration method presented in this article.

Keywords： low temperature flexibility tester； mechanical part； temperature control part； calibration

0引言

低溫柔性測試儀是工程檢測機構或防水卷材生產企業檢測產品質量的必備設備，其主要應用于工程檢測瀝青防水卷材試驗過程中。檢測結果直接影響防水卷材產品的質量。瀝青防水卷材應符合GB/T 328.14—2007《建筑防水卷材試驗方法第14部分：瀝青防水卷材低溫柔性》中明確規定的技術特性要求。為避免人為因素產生影響，對于瀝青防水卷材檢測須采用機械自動測試。

隨著科技強大，數字化的普及，進口和國內研發的低溫柔性測試儀逐漸增多。目前，對于低溫柔性測試儀檢校沒有相應的國家計量檢定規程和計量校準規范，這使得很多低溫柔性測試儀長期處于半檢校狀態（只能對低溫柔性測試儀的溫度方面進行計量，機械部分一直處于失檢、失校狀態，無法對低溫柔性測試儀進行綜合計量），無法保證其使用的準確性和可靠性，因而對低溫柔性測試儀的檢測方法的研究迫在眉睫。

1工作原理

低溫柔性測試儀是用于測定瀝青防水卷材物理特性指標的儀器。機械部分由兩個不旋轉的固定圓筒、一個可移動的彎曲軸、一個冷凍液槽和控制系統組成。通過調節控制冷凍液工作水平面的溫度和彎曲軸的移動速度，使試件發生180°彎曲，獲得瀝青防水卷材的低溫柔性和冷彎溫度。低溫柔性測試儀彎曲過程見圖1。

2低溫柔性測試儀的校準方法

2.1環境條件

1）環境溫度：（15～35）℃。

2）相對濕度：不大于85%。

2.2測量標準及其他設備

對圓筒和彎曲軸直徑及彎曲軸升起速度、溫度偏差、溫度均勻度、溫度波動度都做了具體要求。

溫度偏差應不大于±0.5℃，溫度波動度應不大于0.5℃，溫度均勻度應不大于0.5℃。校準時用的標準器見表1。

2.3校準方法

2.3.1外觀檢查

1）儀器應有銘牌、生產廠家、型號、出廠編號等。

2）表面不應有明顯裂痕、變形，以及影響其正常工作的機械損傷。

2.3.2機械部分校準

2.3.2.1圓筒和彎曲軸直徑

用游標卡尺分別測量固定圓筒和彎曲軸的直徑，重復測量3次，取平均值作為固定圓筒直徑和彎曲軸直徑的校準結果。

2.3.2.2彎曲軸升起速度

將彎曲軸設置在開始彎曲位置，作為初始位置并標記；啟動低溫柔性測試儀的控制系統使彎曲軸向上移動，同時按下秒表開始計時，到達極限開關控制的限定位置時計時結束，標記彎曲軸此時的位置，用鋼直尺測量彎曲軸上升的距離，與秒表測得的上升時間相除得到彎曲軸升起速度。計算公式見式（1）。重復此測量3次，取平均值作為彎曲軸升起速度的校準結果。

式中，v為彎曲軸升起速度，mm/min；D為彎曲軸上升的距離，mm；T為彎曲軸上升的時間，min。

2.3.3溫控系統校準

校準溫度一般應選擇測試儀使用范圍的下限、上限和中間點，也可根據用戶需要選擇實際常用的溫度點。測試點的位置應設在冷卻液中間平面的均勻5個點上（見圖2），并且放置鉑電阻溫度計，將測試儀的溫度控制器設定到要求的標稱溫度，然后開啟設備，穩定后開始讀數，每2 min記錄所有測試點的溫度1次，在30 min內共測試16次。

2.4低溫柔性測試儀校準方法應用

選取3臺不同規格型號的低溫柔性測試儀進行校準。使用游標卡尺分別測量3臺低溫柔性測試儀固定圓筒20 mm的直徑及彎曲軸30 mm的直徑，采用鋼直尺及秒表作為標準器對彎曲軸升起速度進行校準，采用A級工業鉑電阻溫度計對-20℃的低溫柔性測試儀溫控系統中溫度偏差、溫度均勻度及溫度波動度進行校準，所得測量結果如表2所示。

根據產品使用說明書以及國家標準中的相關技術要求，結合低溫柔性測試儀的實際使用需求，經過校驗，3臺被校驗的低溫柔性測試儀均能夠滿足其技術要求，從而確保了它們在使用中的性能和準確性。

3結束語

本文對低溫柔性測試儀的技術參數校準方法進行了深入的討論，并依據低溫柔性測試儀的校準方法對3臺不同規格型號的低溫柔性測試儀進行校準，評估了低溫柔性測試儀機械部分及溫控部分的示值誤差。通過對該校準方法的試驗驗證，結果表明該方法具有可行性及可操作性，計量機構、工程檢測機構以及生產企業等相關單位都可參考該方法對低溫柔性測試儀進行校準。

【參考文獻】

[1]液體恒溫試驗設備溫度性能測試規范：JJF 2019—2022[S].

[2]建筑防水卷材試驗方法第14部分：瀝青防水卷材低溫柔性：GB/T 328.14—2007[S].

[3]國家計量檢定規程編寫規則：JJF 1002—2010[S].

【作者簡介】

張彥敏，女，1991年出生，助理工程師，學士，研究方向為長度測量、光學影像測量、端度測量、工程測量。

（編輯：李加鵬）