郭貴勇 馬興

【摘 要】介紹了線材扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)的工作原理和用途，建立了線材扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)轉(zhuǎn)速校準(zhǔn)結(jié)果的測量模型，分析了各不確定度分量主要來源。結(jié)合轉(zhuǎn)速測量實(shí)例具體數(shù)據(jù)，對(duì)其合成不確定度進(jìn)行分析評(píng)定，對(duì)各不確定度分量進(jìn)行計(jì)算并得出合成不確定度和擴(kuò)展不確定度，最終可得出該項(xiàng)目轉(zhuǎn)速的校準(zhǔn)測量能力，為我國建筑工程、鋼鐵和冶金等行業(yè)提供的技術(shù)支撐。

【關(guān)鍵字】線材扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī);轉(zhuǎn)速;量傳傳遞;影響量;不確定度評(píng)定

中圖分類號(hào)： TH871 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）33-0086-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.33.041

The Analysis and Research on Performance Impact and Revolution Speed Valve Transfer for Wire Torsion Testing Machine

GUO Gui-yong1，2 MA Xing1，2

（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 wire torsion testing machine， establishes the measurement model of the revolution speed calibration results of wire torsion testing machine， 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】Wire Torsion Testing Machine;Revolution Speed;Valve Transfer; Performance Impact;Evaluation of Uncertainty

0 引言

線材扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)是適用于測定直徑（或特征尺寸）為0.1-14.0mm的金屬線材在單向或雙向扭轉(zhuǎn)中承受塑性變形的能力及顯示線材表面和內(nèi)部的缺陷。試件盡可能平直，必要時(shí)需矯直，但不能傷及表面，也不得扭曲試件。線材扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)于線材檢測的質(zhì)量是而十分重要，在實(shí)際操作中要對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行合理、可靠的監(jiān)測，才能最大限度地確保其檢測質(zhì)量。

1 線材扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)的校準(zhǔn)

線材扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)的校準(zhǔn)是使用高精度標(biāo)準(zhǔn)智能測速頻率計(jì)測量線材扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)的扭轉(zhuǎn)速度，測量三次取其平均值。將計(jì)數(shù)器預(yù)置于試驗(yàn)所需次數(shù)，設(shè)置高精度標(biāo)準(zhǔn)智能測速頻率計(jì)處于計(jì)數(shù)測量狀態(tài)，運(yùn)行線材扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)，測量運(yùn)動(dòng)次數(shù)，測量三次取其平均值。

2 線材扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)的轉(zhuǎn)速測量結(jié)果的不確定度評(píng)定

2.1測量模型：n=n

式中：n——線材扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)扭轉(zhuǎn)速度

n——線材扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)扭轉(zhuǎn)速度三次測量值的平均值。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定

2.2.1 輸入量n的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（n）的評(píng)定：其不確定度來源主要是測量重復(fù)性引入的不確定度

u1（n），可以A類方法評(píng)定u1（n）;高精度標(biāo)準(zhǔn)智能測速頻率儀準(zhǔn)確度引入的不確定度u2（n），可以B類方法評(píng)定u2（n）。

（1）選取線材扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)，用高精度標(biāo)準(zhǔn)智能測速頻率儀對(duì)其扭轉(zhuǎn)速度進(jìn)行三次測量，得到測量值如下表所示：

其所求的平均值：n= ?n =60.2（r/min）

單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差：極差法計(jì)算（系數(shù)C=1.69）：s=0.1/1.69=0.06（r/min）

實(shí)際測量中是在重復(fù)性條件下測量3次，取其值為測量結(jié)果。

則u1（n）= = =0.03（r/min）

（2）高精度標(biāo)準(zhǔn)智能測速頻率的準(zhǔn)確度等級(jí)為0.01級(jí)，估計(jì)為均勻分布，取三次測量的（下轉(zhuǎn)第85頁）（上接第86頁）平均值為標(biāo)準(zhǔn)值，其引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

u2（n）= = =0.01（r/min）

（3）把u1（n）與u2（n）兩項(xiàng)合成，則u（n）= =0.03（r/min）

2.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

2.3.1 靈敏系數(shù)：由：n=n得

c1= =1

2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表，見下表：

2.3.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算：

uc（n）=uc（n）=0.03（r/min）

2.4 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定：取包含因子k=2，則U=k·uc=0.1（r/min）

2.5 擴(kuò)展不確定度的報(bào)告與表示

線材扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速測量結(jié)果擴(kuò)展不確定度為U=0.1r/min，它是由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc=0.03r/min和包含因子k=2之乘積得到。

3 結(jié)語

保證線材扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)的準(zhǔn)確性，通過校準(zhǔn)等方法實(shí)現(xiàn)量值的溯源性，在建筑工程、鋼鐵和冶金等行業(yè)的質(zhì)量控制中起到重要作用;本文介紹我院對(duì)線材扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)轉(zhuǎn)速的校準(zhǔn)方法和不確定度評(píng)定方法。

【參考文獻(xiàn)】

[1]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB/T 239.1-2012，《金屬材料線材第1部分：單向扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)方法》[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.

[2]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB/T 239.2-2012，《金屬材料線材第1部分：雙向扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)方法》[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.

[3]中華人民共和國機(jī)械工業(yè)部.JJG（機(jī)械）178-94，《線材扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)》[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.