大量程扭转试验机校准规范编制说明.docx
附件2大量程扭转试验机校准规范（征求意见稿）编制说明一、任务来源经湖南省市场监督管理局同意，根据2023年2月下达的湖南省市场监督管理局关于下达2023年度湖南省地方计量技术规范项目计划的通知（湘市监计量函（2023）27号）要求，由湖南省计量检测研究院制订大量程扭转试验机校准规范。归口单位：湖南省市场监督管理局。起草单位：湖南省计量检测研究院、株洲时代新材料科技股份有限公司、怀化市检验检测中心、常德市计量测试检定所、衡阳市计量测试中心。二、必要性分析扭矩试验机根据力矩（偶）平衡的原理工作，主要由扭矩施加系统、扭矩测量机构和受扭试样的夹持装置构成。主要用于制成品、零部件及材料的扭转力学性能的测量。扭矩试验机广泛应用于工程机械、轨道交通、汽车制造、风力发电、智能装备、工程检测等行业，省内的具有代表性的企业有：三一重工、中联重科、山河智能、时代新材、中车株机、铁建重工等。国内生产扭矩试验机的厂家众多，其产品质量和主要计量特性参差不齐，同时，结合湖南省应用产业链上、中、下游企事业单位的需求，本项目拟制订地方计量技术规范，旨在规范全省扭矩试验机的量值溯源工作，明确其计量特性,确保其量值的准确可靠，填补我省扭矩试验机量值溯源的技术空白，保障全省扭矩试验机量值的准确性，为应用型企业产品质量提升和科技创新提供精准、科学的技术支撑。由于我国扭矩计量技术发展缓慢，目前扭矩国家基准由50Nn1、IkNn1、5kNm三台基准机组成，测量范围为：（0.5-5450）Nm,不确定度为：1x10“（43）。根据国家计量技术规范全文公开系统查询结果，现有的扭矩（转）试验机相关的国家计量检定规程有：JJG269-2006扭转试验机检定规程、JJG1136-2017扭转疲劳试验机检定规程，现有的检测手段和方法主要有标准扭矩仪与被测对象同轴串接（比较测量法）、力臂杠杆和力值祛码（间接测量法），以上相关技术依据和检测手段目前只适合IOkNm以下量程的扭矩（转）试验机的检定或校准。本校准规范的起草主要针对IokNm以上量程的，具备校验杠杆及测力仪安装条件的扭矩试验机的校准。本校准规范采用的检测手段和方法属于间接比较法，是在检测技术和量程范围上，对上述技术依据和方法的补充。三、现状分析（1）国内外生产情况：扭矩（转）试验机生产厂家主要分布在山东、吉林、湖北、江苏、浙江、上海等地，湖南本地目前尚无。（2）国内外使用情况：扭矩试验机广泛用于工程机械、轨道交通、汽车制造、风力发电、智能装备、工程检测等行业，省内的具有代表性的企业有：三一重工、中联重科、山河智能、时代新材、中车株机、铁建重工等。现有的技术依据和检测方法，不适用于大量程（大于IokNm）扭矩（转）试验机量值溯源工作的有效开展，不利于科学研究与工业生产。四、参考标准/规范1. JB/T9370-2015扭转试验机技术规范2. JB/T6258-2018扭矩标准机通用技术条件3. JJG1136-2017扭转疲劳试验机检定规程4. JJG269-2006扭转试验机检定规程5. JJG2047-2006扭矩计量器具检定系统表6. JJF1001-2011通用计量术语及定义7. JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示8. JJF1071-2010国家计量校准规范编写规则五编制的主要内容本规范采用测力仪法，主要在测量方法、测量范围及技术参数上对JJG269-2006扭转试验机检定规程进行了补充。主要内容如下：1适用范围及校准方法本规范适用于具备校验杠杆及测力仪安装条件的扭矩试验机的校准。JJG269-2006中对于扭矩（转）试验机的检定给出了两种方法：一是使用标准扭矩仪检定（比较测量法），由于我国目前的扭矩基准量程上限为5kNm,因此使用标准扭矩仪进行检定时，在量程范围上受到了限制，无法对超过5kNm扭矩试验机进行有效溯源；二是使用校验杠杆和力值祛码检定（间接比较法），该方法受现场安装条件的限制，只适合于小量程扭矩试验机的检定。本规范根据力矩产生原理，使用标准测力仪和专用校验杠杆能够很容易实现大量程和超大量程的扭矩试验机的校准。图1力矩产生原理图力矩的矢量表达式为：M=F×L力矩矢量的模为：M=FL-cos式中：F标准测力仪指示装置示值；1.校验杠杆力臂长度；力臂与水平线的夹角。2计量特性本规范规定的计量特性主要参考了JJG269-2006扭转试验机检定规程、JJG1136-2017扭转疲劳试验机检定规程并结合实际工况确定。规范中给出了从1级到5级，共五个参考级别以及相对分辨力、示值相对误差、示值重复性、回零误差四个校准项目在不同级别的相关技术要求。选择济南恒瑞金试验机有限公司、重庆凯瑞测试装备有限公司等公司生产的不同结构原理、不同量程的扭矩试验机，就本规范中的校准项目和校准方法的可行性进行了验证，验证结果见试验报告。3测量标准3.1 关于校验杠杆的说明扭矩试验机的用途和制造厂不同，其量程、结构原理、连接方式、连接件尺寸、安装条件等也不同，因此本规范校准方法中使用到校验杠杆及附件，一般都会由制造厂随机配置，专机专用。其说明书或溯源证书中都会提供校验杠杆力臂长度及误差。3.2 关于标准测力仪的说明根据力矩产生原理，标准扭矩M=FLcos。，从公式中可知标准扭矩M准确度受标准测力仪F、杠杆力臂长度L及杠杆水平角度。三个量的影响，因此本规范规定校准1级、2级扭矩试验机用0.1级标准测力仪,校准3级及以下级别的扭矩试验机用0.1级或0.3级标准测力仪。3.3 关于杠杆水平度的说明当校验杠杆在校准过程中，因受力与水平线产生的最大夹角不大于1°时，可以不考虑校验杠杆因受力不平衡带来的影响。CoS1。=0.99985,影响因子为0.015%。六总结在本规范的制订过程中，编制组以国内外技术资料及相关标准、大量试验数据为技术依据，本着科学合理、易于操作和普遍适用的原则，按照相关法律法规及项目进度要求制订大量程扭转试验机校准规范。
