摆锤式冲击试验机计量标准技术报告
对摆锤式冲击试验机检定方法的分析与研究
对摆锤式冲击试验机检定方法的分析与研究摘要：摆锤式冲击试验机是一种用来测定金属材料在动态加载下的耐撞性和测定其质量状况的仪器。
文章主要介绍了摆锤式冲击试验机的检定方法。
关键词：摆锤式；冲击试验机；检定方法1摆锤式冲击试验机相关概要摆锤式冲击试验机是一种用来测定金属及非金属材料在动态加载下的耐冲击试验机特性的仪器。
伴随着国家经济的高速增长，包括航空航天，汽车，钢铁，船舶等重工业也有了很大的发展。
摆锤式冲击试验机是一种适用于大型炼铁企业对钢铁进行性能检测，以及由科研单位研制的特种材料检验检测的仪器。
摆锤式冲击试验机的性能好坏，将直接关系到试验结果的准确度，因此，各个工业领域都对摆锤式冲击试验机提出了更高的要求。
目前，摆锤式冲击试验机的基础技术指标已较为完善，而影响其测试精度的主要因素则是摆锤式冲击试验机的各项性能指标。
2冲击试验机原理在进行冲击测试时，可将试样直接放在工作台上，也可利用工装固定在工作台上。
当平台升至某一高度时，由于松开而自由下坠，平台的底面冲击试验机在基座上的波形发生装置上，从而对平台产生了向上的冲击荷载。
另外，在该平台上加装了一个加速度计，通过测试平台的加速度，得到了该平台的加速度-时间曲线，并与标准波进行了对比。
然后将该加速度计与PXI数据采集卡中的模拟采集口相连。
PXI数据采集卡上的数字输入输出接口，通过输入输出面板对气液装置进行控制，并对编码器、近程开关的输出进行采集。
本次设计的冲击试验机的系统结构框图如图1所示。
图1总体设计框图3摆锤式冲击试验机存在的问题3.1能量损失的检定未能客观地反应出能量损失的全部过程把指针摩擦力、支承摩擦力、空气阻力等看作是总的能耗。
除以上所述的能量损耗之外，基础震动、构架震动、摆锤震动也会引起能量损耗。
目前，国内外尚无一种较为成熟的测试技术和设备，用于对地基的冲击、框架和钟摆的振动等引起的能量损耗进行测试。
所以，在指针测试仪中，所要测定的只是指针摩擦、支承摩擦及空气阻力所造成的能耗。
微机控制金属材料摆锤冲击试验机
一、产品介绍：FLBC微机控制金属材料摆锤冲击试验机对金属材料在动负荷下抵抗冲击的性能进行检验的测试仪器。
采用计算机自动化控制，操作简便，工作效率高。
在冲击试样后自动扬摆，通过取摆装置控制摆锤，并可预备做下次冲击试验。
在连续做冲击试验的试验室和大量做冲击试验的冶金、机械制造厂等部门更能体现其优越性。
广泛应用于科研质检部门。
二、试验机标准：试验机参考方法：Q/FL-2019《计算机控制金属材料摆锤冲击试验研究方法》；试验标准参考：GB/T 3808《摆锤式冲击试验机的检验》、GB/T 229《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》、JJG 145 《摆锤式冲击试验机》、ASTM E23 《Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials》；试验标准：满足其他GB/ISO/ASTM/JIS/FUL/DIN/EN等试验标准等；三、主要技术规格参数：规格型号：FLBC150、FLBC300、FLBC452；冲击能量：150J、300J、450J等；刻度值分辨：满量程的1/150；摆锤预扬角：150；摆锤冲击距离：750㎜；冲击速度：5.2m/s；试样支座跨距：40㎜；试样支座端半径：1～1.5㎜；试样规格：满足国标、美标等；显示方式：表盘显示、液晶显示、计算机FL软件显示灯；测量系统：FULETEST测试系统、仪器化示波测试系统等；低温仪：-60℃低温仪、-80℃低温仪、低温自动送样装置等；微机控制金属材料摆锤冲击试验机框架：摆锤主机架和底座一体化设计铸造加工，稳定性高，刚性好，立柱前后对称，摆轴采用简支梁方式支承，结构简单可靠，加工精度高，能量损失小，摆锤摆动时没有颤抖，更适合于高能量冲击。
摆锤装置：挂摆装置采用缓冲设计，避免了挂摆时的冲击及对它可能造成的损伤，有效的降低了挂摆时的噪音，延长了设备的使用寿命及提高了安全性，且摆锤预扬角恒久不变。
冲击摆锤法撕破强力的测定
冲击摆锤法撕破强力的测定范围GB/T 3917的本部分规定了采用冲击摆锤法测定织物撕破强力的方法。
通过突然施加一定大的力测量从织物上切口单缝隙撕裂到规定长度所需要的力。
本部分主要适用于机织物，也可适用于其他技术生产的织物，如非织造布。
本部分不适用于针织物、机织弹性织物以及有可能产生撕裂转移的稀疏织物和具有较高各向异的织物。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T 3917的本部分的引用而成为本部分的条款。
凡是注日期的引用件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而鼓励根据本部分达成议的各方使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T 6529纺织品调湿和试验用标准大气(GB/T 6529-2008 , ISO 139 : 2005 , MOD)GB/T 19022测量管理体系测量过程和测量设备的要求(GB/T 19022-2003, ISO 10012003，IDT)3术语和定义下列术语和定义适用于GB/T 3917的本部分。
3.1撕破强力tear force在规定条件下，使试样上初始切口扩展所需的力。
注:经纱被撕断的称为“经向撕破强力”，纬纱被撕断的称为“纬向撕破强力”。
3. 2撕破长度length of tear从开始施力至终止，切口扩展的距离。
4原理试样固定在夹具上，将试样切开一个切口，释放处于最大势能位置的摆锤，可动夹具离开固定夹时，试样沿切口方向被撕裂，把撕破织物一定长度所做的功换算成撕破力。
5取样根据产品标准的规定或有关协议取样。
如无上述要求，推荐采用附录A的取样规定。
附录B给出从实验室样品中裁取试样的例子。
避开折皱、布边及织物的非代表性区域。
6仪器6. 1总则GB/T 3917.1-2009/ISO 13937-1:2000摆锤试验仪的计量应根据GB/T 19022进行，简要说明参见附录Co6. 2摆锤试验仪，试样被夹持在两个夹具之间，一只夹具可动，另一只固定在机架上，摆锤受重力作用落下，移动夹具附在摆锤上，试验时摆锤撕破试样但又不与试样接触。
金属冲击试验实验报告
一、实验目的1. 了解金属冲击试验的基本原理和方法。
2. 通过冲击试验，测定金属在不同温度下的冲击吸收功，分析其冲击韧性和韧脆转变温度。
3. 比较不同金属的冲击性能，为金属材料的应用提供参考。
二、实验原理金属冲击试验是一种常用的力学性能试验方法，用于测定金属在冲击载荷作用下的力学性能。
冲击试验原理如下：1. 冲击试验采用摆锤冲击试验机进行，摆锤的势能转化为试样的冲击能，使试样在冲击过程中产生断裂。
2. 试样在冲击过程中吸收的能量称为冲击吸收功（Ak），其计算公式为：Ak = 1/2 mgh，其中m为摆锤质量，g为重力加速度，h为摆锤高度。
3. 通过测定冲击吸收功，可以分析金属的冲击韧性和韧脆转变温度。
三、实验材料与设备1. 实验材料：低碳钢、T8钢、工业纯铁。
2. 实验设备：金属摆锤冲击试验机、游标卡尺、温度计、冲击试样。
四、实验步骤1. 准备试样：将实验材料加工成标准冲击试样，试样尺寸符合GB/T 229-1994《金属夏比缺口冲击试验方法》的要求。
2. 设置试验参数：根据实验要求，调整冲击试验机的摆锤能量和冲击速度。
3. 进行冲击试验：将试样放置在冲击试验机的支座上，缺口位于冲击相背方向，并使缺口位于支座中间。
调整摆锤高度，使摆锤获得一定的势能，然后释放摆锤进行冲击试验。
4. 测量冲击吸收功：记录摆锤冲击试样后剩余的高度，计算冲击吸收功。
5. 测量试样温度：在冲击试验过程中，实时测量试样温度，分析金属的韧脆转变温度。
五、实验结果与分析1. 冲击吸收功：根据实验数据，绘制不同金属在不同温度下的冲击吸收功曲线，分析其冲击韧性和韧脆转变温度。
2. 冲击韧度：根据冲击吸收功，计算不同金属的冲击韧度，比较其冲击性能。
3. 韧脆转变温度：根据冲击吸收功曲线，确定不同金属的韧脆转变温度。
六、实验结论1. 低碳钢、T8钢和工业纯铁在不同温度下的冲击吸收功存在明显差异，说明不同金属的冲击性能存在差异。
2. 低碳钢的冲击韧度最高，T8钢次之，工业纯铁最低。
金属系列冲击试验报告
金属系列冲击试验报告一．试验目的1.了解摆锤冲击试验的基本方法。
2.通过系列冲击试验，测定低碳钢、工业纯铁和T8钢在不同温度下的冲击吸收功，拟合三种金属韧脆转变温度。
二．基本原理：韧性是材料承受载荷作用导致发生断裂的过程中吸收能量的特性。
冲击吸收功的测量原理为冲击前以摆锤位能形式存在的能量中的一部分被试样在受冲击后发生断裂的过程中所吸收。
摆锤的起始高度与它冲断试样后达到的最大高度之间的差值可以直接转换成试样在冲断过程中所消耗的能量，试样吸收的功称为冲击功（A k）。
采用系列冲击试验，即测定材料在不同温度下的冲击吸收功，可以确定其韧脆转变温度，即当温度下降时，由韧性转变成脆性行为的温度范围，在A k-T曲线上表现为Ak值显著降低的温度。
曲线冲击功明显变化的中间部分称为转化区，脆性区和塑性区各占50%时的温度称为韧脆转变温度（DBTT）。
当断口上结晶或解理状脆性区达到50%时，相应的温度称为断口形貌转化温度（FATT）。
脆性断裂：材料在低温断裂时会呈现脆性断裂，所谓脆性断裂即材料在极微小甚至没有塑性变形及其预警的情况下所发生的断裂，低倍放大镜下断口形貌往往是光亮的结晶状。
解理断裂：当外加正应力达到一定数值后，以极速率沿特定晶面产生的穿晶断裂现象称为解理。
解理断口的基本微观特征是台阶、河流、舌状花样等。
全韧型断口：断口晶状区面积百分比定为0%；全脆型断口：断口晶状区面积百分比定为100%；韧脆型断口：断口晶状区面积百分比需用工具显微镜进行测量，计算出断口解理部分面积，计算出断口晶状区面积百分比三．试验材料、试样、以及设备仪器2.1按照相关国标标准GB/T229-1994(金属夏比缺口冲击试验方法)要求完成试验测量工作。
2.2试验材料：低碳钢、工业纯铁和T8钢。
试样外型尺寸：10mm*10mm*55mm，缺口部位为U型槽。
2.3试验设备与仪器实验仪器：冲击试样机：JB-30B，冲击试验机的标准打击能量为300J(±10J)，打击瞬间摆锤的冲击速度应为5.0~5.5m/s。
摆锤式冲击试验机
摆锤式冲击试验机摆锤式冲击试验机是一种用于测试材料在冲击作用下的性能及强度的设备。
该试验机通过提供标准化的冲击载荷，可以评估材料的抗冲击能力，从而为产品设计和材料选择提供重要参考依据。
工作原理摆锤式冲击试验机主要由摆锤、支架、试样夹具以及数据采集系统等组成。
在进行试验时，摆锤被提升到一定高度，然后释放，摆锤在重力的作用下向下摆动并撞击在试样上，对试样施加冲击载荷。
试验机通过测量试样在冲击过程中的变形、破裂或变化，来评估材料的抗冲击性能。
应用领域摆锤式冲击试验机广泛应用于各种领域，如航空航天、汽车工业、建筑材料、电子产品等。
在航空航天领域，摆锤式冲击试验机可用于测试航天器的抗冲击性能，以确保航天器在各种极端环境下的安全性能。
在汽车工业中，摆锤式冲击试验机可用于评估汽车零部件的抗冲击能力，保障汽车在碰撞事故时的安全性能。
操作注意事项在使用摆锤式冲击试验机时，需要严格按照操作规程进行操作，确保试验过程的安全和准确性。
操作人员应遵循以下注意事项：•在进行试验前，检查试验机的各个部件是否正常运转，如有异常应及时处理；•按照试验标准要求准备试样并正确安装在试验夹具上；•设置合适的冲击载荷和试验参数，确保试验的准确性；•在试验过程中，随时监测并记录试样的变化和试验数据；•在试验结束后，仔细分析试验结果，评估材料的性能，并制定相应的改进方案。
结论摆锤式冲击试验机作为一种重要的材料性能测试设备，在产品设计和质量控制中起着至关重要的作用。
通过对材料的抗冲击性能进行评估，可以帮助制造商提高产品的质量和安全性，满足市场和用户的需求。
同时，科学合理地使用摆锤式冲击试验机，也将为材料研究和开发提供重要的技术支持。
Zwick摆锤冲击试验机
Zwick摆锤冲击试验机符合标准：DIN 53435、ASTM D1822、ISO 8256-Method B、ISO 8256-Method A、ASTMD 256/D 4812、ISO 180、ASTM D6110、ISO 179。
适用范围：在材料试验领域，德国ZWICK ROELL 集团是技术领先者，HIT系列摆锤冲击试验机为塑料生产企业的基本测试设备。
精度，可靠性和人机工程学设计是HIT系列摆锤冲击试验机的突出特点，而德国制造技术-改进的测试精度规范，更是给广大的生产企业，研发部门及质量保证部门等带来创新的动力，获益匪浅。
Zwick摆锤冲击试验机介绍：1、摆锤编码的标准配置：HIT系列摆锤冲击试验机自动识别正在使用的摆锤，并根据此摆锤能量进行测试结果计算，完全符合相应的试验标准，保证不同冲击能量的摆锤匹配对应的测试要求，的到正确的测试结果。
避免在更换摆锤时，由于不能自动识别摆锤质量，进行错误计算而造成测试结果不正确。
2、真正意义的无震动冲击试验：全球首创的碳纤维双摆杆技术，在冲击方向上提供最高刚度，及将冲击质量最大程度集中在冲击摆锤的质心上。
与传统的单摆杆，或金属摆杆的摆锤，即使是符合材料摆锤相比，因共振造成的能量损失将大幅度降低。
高刚度摆杆具有卓越的动态性能，并在摆锤冲击试验过程中，防止额外的力作用的摆杆上，如悬臂梁(lzod)测试，试样仅部分断裂的情况。
3、无需工具即可更换摆锤：每一把不同冲击能量的摆锤均配备快速更换装置，无需使用工具即可快速更换摆锤。
值得注意的是：整个摆锤没有需要安装的零部件，因即使丢失一个再小的零部件，也会使整个摆锤的质量发生变化，导致冲击能量缺失。
4、低磨损的蝶形刹车：可选用低磨损的蝶形刹车，用来快速停止摆锤摆动，提高测试效率。
5、符合人机工程学的设计：一些主要的操作部件，如：操作面板，刹车，摆杆释放杠杆和显示屏等均处于操作人员视觉范围，满足适宜的操作需求。
6、最新技术的电子控制：新型的电子控制系统包含了高分辨率的数字编码器，用于精确测量摆锤的摆角。
摆锤式冲击试验机示值误差测量结果的不确定度评定
摆锤式冲击试验机示值误差测量结果的不确定度评定1 概述111 测量方法 :依据 J J G 145—2007摆锤式冲击试验机 检定规。
112 环境条件 :室温 ( 15～25 ) ℃。
113 测量原理 : 该检定装置是将初始势能 m gh 转化为动能 1 m v 2 , 该 动 能 作 用 于 被 测 试 件 后 会 有 一 损二耗 ,然后该动能转化为终势能 ,初始势能与终势能之 差即为被测 物 件 抗 冲 击 能 力 的 指 标 , 可 以 在 度 盘 上 直接读出 (单位 : 焦 尔 , J ) 。
其 中初 始势 能 m gh 是 决 定因素 ,检定 中 主 要 检 定 冲 击 常 数 Fd: F (摆 锤 在 水 平位置产生的力 F = m g, g 是本地重力加速度为恒量17868m / s2 )和d (力的测量点至通过摆轴轴线铅垂面的距离 ) 。
2 数学模型 e =M - M M （1） e =M F M d - (M F M d +M 安装 ) （2） e = g M m M d - ( g M m M d +M 安装 ) （3） 式中 : e :摆锤冲击试验机冲击常数在测量点的示值误差Fd:冲击常数 。
M M :摆锤冲击试验机冲击常数在测量点的标称值 。
M :本检定装置在相应测量点测得摆锤冲击试验 机冲击常数示值的算术平均值 。
M 安装 :摆锤冲击试验机安装引起的误差 。
对 ( 3 )式全微分 ,则 : de = ( g M m d M d + g M d d M m ) -( g M m d M d +g M d d M m + d M 安装 ) 对于本文研究的常用检定点来说 : M m ≈M m = 221012 kg M d ≈ M d = 018mμ2（e ) =M μ M + ( g M μ Mm ) 2+( g M m μM d )2 +（g M μΜ ) 2 + (μM 安装) 2 3 标准不确定度分量的计算 ( 1 )μM 项 : M 的相对极限差为 ±0104 % 相对不确定度取 10 % , v =2 ×( 10 % )2 = 50, p = 95 , t 分布 , B 类查得 k = 2101 ,μM m =0104 % ×221012 kg= 4138 × 2101 10 kg ( 2 )μM d 项 :在检定 M d 点的极限差为 : 0105mm 正态分布 , v 2 = ∞, p = 99 ,查得 k = 21576 , B 类M d =0105 ×10 - 3 m = 1194 ×10 m 21576 ( 3 )μM 安装 :安装相对误差限为 ±011 % 均匀分布 , k = 3 ,相对不确定度取 20 %则有 : v 3= 1 = 1215 , B 类 M 安装2 ×( 20 % ) 2( 4 ) μM 项 :选三件稳定性好的摆锤冲击试验机 ,用测长尺对 018m 点进行检定 , (单位 : mm )单次实验标准差 s i =由此得到3组单次实验标准差,计算结果如表 1 所示 :表 1合并样本标准差 :实际测量情况,每次测量以测量点的 3 次测量值的算术平均值为该次被测示值平均值M ,因此有测量重复性产生的标准不确定度 :( 5 )μM m项 :选三件稳定性好的摆锤冲击试验机,用摆锤测重仪对221012 kg点进行检定(单位 : kg)由此得到 3 组单次实验标准差,计算结果如表2所示 :单次实验标准差s i ( kg)1 = 0103 S2 = 0103s3 = 0102实际测量情况,每次测量以测量点的 3 次测量值的算术平均值为该次被测示值平均值M ,因此有测量重复性产生的标准不确定度 :4 标准不确定度汇总表(表 3 )表 35 合成不确定度计算μ( e)= 01165Jv eff = 4319查t分布,得t95 (40 ) = 2102U95=t95 (40 ) 1μ( e) = 2102 ×01165J = 01333J6、扩展不确定度的计算7、报告与表示: 摆锤式冲击试验机检定装置的扩确定度为:U95rel = 01193 % , v eff = 4319参考文献[ 1 ] JJG145 —82《摆锤式冲击试验机检定规程》1[ 2 ] JJF1059 - 1999《测量不确定度评定与表示》1。
冲击试验报告
冲击试验报告冲击试验报告一、实验目的1. 掌握冲击试验机的结构及工作原理2. 掌握测定试样冲击性能的方法二﹑实验内容分别利用全自动冲击试验机和半自动冲击试验机冲击试样，观察破坏情况，并进行比较。
三﹑实验设备1、冲击试验机2、游标卡尺3、对中样块冲击试验机结构图四﹑试样的制备若冲击试样的类型和尺寸不同，则得出的实验结果不能直接比较和换算。
本次试验采用U 型缺口冲击试样。
其尺寸及偏差应根据GB/T229-1994规定，见图。
加工缺口试样时，应严格控制其形状﹑尺寸精度以及表面粗糙度。
试样缺口底部应光滑﹑无与缺口轴线平行的明显划痕。
冲击试样五﹑实验原理及步骤冲击试验利用的是能量守恒原理，即冲击试样消耗的能量是摆锤试验前后的势能差。
1、测量试件缺口处尺寸，测三次，取平均值，计算出横截面面积。
2、检查回零误差和能量损失：正式试验开始前在支座上不放试件的情况下“空打”一次：（1）取摆：按“取摆”键，摆锤逆时针转动；（2）退销：按“退销”键，保险销退销；（3）冲击：按“冲击”键，挂/脱摆机构动作，摆锤靠自重绕轴开始进行冲击；（4）放摆：常按“放摆”键，保险销自动退销，当摆锤转至接近垂直位置时便自动停摆；第一次“空打”后显示屏上显示的空打冲击吸收功N1即为回零误差，此值经校正后应不大于此摆锤标称能量值的0.1%。
继续“空打”五次，记下第六次空打冲击吸收功N6，则摆锤在摆动中由于空气和摩擦阻力造成的能量损失为：()16101N N e -=，此值应不大于此摆锤标称能量值的0.5%。
3、正式试验：按“取摆”键，摆锤逆时针转动上扬，触动限位开关后由挂摆机构挂住，保险销弹出，此时可在支座上放置试件（注意试件缺口对中并位于受拉边）。
然后顺序执行以上“取摆”、“退销”、“冲击”、“放摆”动作。
显示屏上将显示该试件的冲击吸收功和相应的冲击韧度。
4、摆锤抬起后，严禁在摆锤摆动范围内站立、行走和放置障碍物。
安装试样。
如图所示。
图1-4冲击试验示意图七﹑实验结果处理 1.计算冲击韧性值αKU .αKU =0S A KU(J/cm 2)式中,A KU 为U 型缺口试样的冲击吸收功(J); S 0为试样缺口处断面面积(cm 2)。
冲击试验试验不确定度评估报告
金属夏比缺口冲击试验不确定度评估报告1概述1.1参考文献检测方法：GB/T 229-2007《金属夏比缺口冲击试验方法》评定依据：JJF 1059-1999 《测量不确定度评定与表示》1.2分析仪器摆锤冲击试验机（深圳市新三思材料检测有限公司），校準證書給出的最大偏差為0.34%；試樣尺寸由0~200mm的數顯卡尺測量，校準證書給出的最大偏差為0.01mm。
1.3实验过程試驗溫度為23℃，相對濕度為60%。
2建立数学模型冲击吸收功由显示屏直接读出，冲击强度的数学模型为：y=x式中:y ——被测试样冲击强度的检测结果，Jx ——被测试样冲击吸收功的读出值，J；3测量不确定度来源的分析冲击试验测量不确定度评定来源因果图如下所示：4 测量不确定度分量的评定4.1实验结果重复性所引入的不确定度分量u (a)由于试样的不同材料材质的均匀性，每批甚至每个试样的加工、不同检测人员的操作甚至统一人员各次的操作、各个试验机的重复性等因素都在不同程度上存在着差异，因此，上述因素引起的试验重复性所引入的不确定度分量必须加以评定。
这可对多个试样的操作重复测试所得到的多组观测列，通过统计得到标准差来进行评定（即采用A 类评定方法）。
A 的平均值：496.01==∑n A nA 标准偏差：0.0182J 1)(2=--=∑n A A s i测试结果平均值的不确定度为：00407.0472.4/0.0182)1(===ks u4. 2 试验机误差所引入的不确定度分量u(2)实验室用于检测工作的冲击试验机，即工作试验机必须按照GB/T 3808-2002标准进行检定。
在通过各个项目检验后，还必须使用标准试样进行间接检验，并达到标准的各项要求。
试验机（深圳市新三思材料检测有限公司），校準證書給出的最大偏差為0.34% u(2)=3/0034.0=0.00196 4.3标准试样的不确定度分量u(3)根据GB/T 18658-2002标准，标准试样的允许误差s 当A ＜40J 时，s ≤±2J当A ≥40J 时，E ≤±5%AJ标准中要求将25个或更多标准试样的平均值作为标准能量值，同时计算标准差，对应此要求，最小自由度v=25-1=24,p=68%,查t 分布表，t 0.68(24)=1.02本例中，0.497＜40J ， u(3)= t 0.68(24)×n A /05.0 = 1.02×25/7.207*05.0 =2.124.4 冲击强度结果值进行数值修约所导致的不确定度分量u(4)数值修约导致不确定度的产生，如修约间隔为δx 则不确定度分量u rou (x)=0.29δx 。
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计 量 标 准 技 术 报 告 计量标准名称 摆锤式冲击试验机检定装置
建立计量标准单位 德州市计量检定测试所
计量标准负责人 王玉良
筹建起止日期 2013年 7月 1 日 1
说 明 1． 申请建立计量标准应填写《计量标准技术报告》。计量标准考核合格后有申请单位存档。 2． 《计量标准技术报告》由计量标准负责人填写。 3． 《计量标准技术报告》由计算机打印或墨水笔填写，要求字迹工整清晰。 2
目 录 一、建立计量标准的目的…………………………………………………（ 3 ） 二、计量标准的工作原理及其组成………………………………………（ 3 ） 三、计量标准器及主要配套设备…………………………………………（ 4 ） 四、计量标准的主要技术指标……………………………………………（ 5 ） 五、环境条件………………………………………………………………（ 5 ） 六、计量标准的量值溯源和传递框图……………………………………（ 6 ） 七、计量标准的重复性试验………………………………………………（ 7 ） 八、计量标准的稳定性考核………………………………………………（ 8 ） 九、检定或校准结果的测量不确定度评定………………………………（ 9 ） 十、检定或校准结果的验证………………………………………………（ 16 ） 十一、结 论 ………………………………………………………………（17 ） 十二、附加说明 ……………………………………………………………（ 17 ）
3
一、建立计量标准的目的 根据我市经济发展需要，为适应企事业单位量值传递及检定工作要求，加强计量器具管理，拟建立该项计量标准。
二、计量标准的工作原理及其组成 当对打击中心距离进行检定时，摆锤在摆动时，通过放置在其附近的技术开关感应摆锤的摆动次数，同时仪表启动计时器计时，当摆锤摆到规定次数时，仪表根据规程的要求自动计算出摆长。 当对摆锤力矩进行检定时，放在支撑架上的力传感器将感应到的力值信号通过放大、A/D转换后，送入中央CPU进行处理后显示，可按计算公式算出力矩。 当对初始势能进行检定时，放置在摆锤轴心上的角度传感器，将测量的摆锤的预仰角通过放大、A/D转换后，送入中央CPU进行处理后显示，可按计算公式算出初始势能。 CJ-II型冲击试验机检定仪是由高精度测量显示仪表、角度传感器、力传感器、技术传感器、伸缩支架等组成。 4
三、选计量标准器及主要配置设备 计量标准器
名称 型号 测量范围 不确定度或 准确度等级或最大允许误差
制造厂及
出厂编号
检定或 校准机构 检定周
期或复校间隔
冲击试验机检定仪（力值） DD-1-500N (50～500)N 0.1级 西安市帅奇电器有限公司750
西北国家计量测试中心 一年
冲击试验机检定仪/倾角传感器 CJ-II/SCA110T-90 0°～60° MPE: ±5′ 西安市帅奇电器有限公司111106/120204
陕西测绘仪器计量监督检定中心
一年
标准冲击样品 BCY L、M、H、UH ＜40J U≤1.2J； ≥40J U≤3.0%KR 钢铁研究总院
国家钢铁
材料测试中心 一年
主要配套设备
游标卡尺 1000mm （0～1000） mm MPE：±0.02mm 上海量具刃具厂10034J4
德州市计
量检定测试所 一年
框式水平仪 200mm 200mm MPE：±0.02mm/m 山东潍坊量具厂2079
德州市计
量检定测试所 一年
塞尺 （0.02～1.00）mm （0.02～1.00）mm I级 中国上海02240178
德州市计
量检定测试所 一年
半径样板 R（7～14.5）mm R（7～14.5）mm 6mm＜R≤10mm MPE: ±0.029mm 10mm＜R≤18mm MPE: ±0.035mm 沧州市长城量具有限责任公司
山东省计量科学研究院 一年
半径样板 R（1～6.5）mm R（1～6.5）mm 1mm≤R≤3mm MPE: ±0.020mm 3mm＜R≤6mm MPE: ±0.024mm 上海西成机械有限公司
山东省计
量科学研究院 一年
直角尺 300mm (0～300)mm U=0.06mm (k=2) 天津市宏海五
金工具厂
德州市计
量检定测试所 一年
游标万能角度尺 0°～320° 0°～320° MPE：±2′ 上海量具刃具厂4-12030520
山东省计
量科学研究院 一年
秒表 J9-1 （0～1）h MPE：±0.5s/d 上海手表五厂30341 山东省计量科学研究院 一年 百分表 （0～10）mm （0～10）mm MPE：±20μm 成都量具刃具厂218864
德州市计
量检定测试所 一年 5
四、计量标准的主要技术指标 直接检定： 冲击试验机检定仪（力值）: 0.1级 冲击试验机检定仪 (角度): MPE: ±5′ 间接检定：＜40J U≤1.2J； ≥40J U≤3.0%
五、环境条件 项目 要求 实际情况 结论
温度 23℃±5℃ 22.0℃ 合格 6
六、计量标准的量值溯源和传递框图 上级计量标准
计量标准装置
被测计量器具
定度/比对 精密水准仪经纬仪综合检验仪 ±0.5″ 光学经纬仪 2″ 陕西测绘仪器计量监督检定中心
直接测量法 计量标准名称：摆锤式冲击试验机检定装置 测量范围：（0～600）J 直接检定：力值:0.1级；角度:MPE:±5′ 间接检定：标准冲击样品 ＜40J U≤1.2J ≥40J U≤3.0%
计量器具名称：摆锤式冲击试验机 测量范围：（0～600）J 直接检定：摆锤的初始势能 MPE:±1.0% 间接检定：示值误差 ＜40J MPE:±2.4J ≥40J MPE:±6%
力标准机 0.03级 西北国家计量测试
中心 7
七、计量标准的测量重复性试验 对一台摆锤式冲击试验机，使用冲击试验机检定仪进行检测，在重复条件下对摆锤重力进行测量，测得结果如下：
测量次数 测量结果（N） 1 215.10 2 214.96 3 214.63 4 214.98 5 214.90 6 214.92 7 215.15 8 214.78 9 214.89 10 214.90 X 214.92
21()1niiXXsn
0.15
重复性小于测量不确定度评定中采用的重复性，此计量标准的重复性符合要求。 8
八、计量标准的稳定性考核 直接检定 选一稳定的JB-300J摆锤式冲击试验机，对其摆锤在水平位置上的测定力F每隔一月，连续测量，数据如下： 次数 力值 N 时间
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均值
2013.2.20 215.45 215.12 215.01 215.35 215.24 215.14 215.12 215.50 215.45 215.22 215.26 2013.3.25 215.10 214.78 215.45 215.69 215.87 215.96 215.78 214.76 214.89 214.56 215.28 2013.4.28 214.78 215.78 214.60 214.69 214.98 214.75 215.12 215.36 215.78 215.45 215.13 2013.5.29 215.12 214.89 215.44 215.63 215.98 215.45 214.78 214.45 214.56 214.98 215.13
这四组测量结果中的最大值与最小值之差为|215.26-215.13|=0.13(N)，相对表示为0.06%，在该段时间内的稳定性小于该计量标准误差±0.1%。 证明摆锤式冲击试验机检定装置直接检定中计量标准所出据的量值稳定可靠。 9
九、检定或校准结果的测量不确定度评定（间接检定） 一、概述 1.检定依据 JJG145-2007《摆锤式冲击试验机》检定规程。 2.检定环境 根据JJG145-2007的规定，通常检定的温度范围应为（23±5）℃，检定时温度应稳定，温度变化不应超过2℃.在检定时，温度控制在（20±2）℃（与标准冲击试样的校准温度20℃相吻合），且温度变化不超过2℃. 3.标准样式 非V形缺口的标准冲击试样分4组，每组5块。 4.被检对象 JB-30A冲击试验机。最大冲击能量为300J。 5.检定方法 按照JJG145-2007的要求进行，同一能量级分别使用5块标准冲击试样，将标准冲击试样放在冲击试验机支座上，将摆锤扬起进行冲击，测量其实际冲击能量。 二、数学模型 依据上面的测量方法，得到如下数学模型：
VRKKK 式中：K——冲击试验机的示值误差；RK——该组标准试样的标准能量值；VK——试样冲断时5次实际吸收能量的平均值。
123455VVVVVV
KKKKKK
式中：ViK——试样冲断时单次的实际吸收能量。 三、方差及传播系数 1.方差
根据222i/()ciuxux，可得 22222()()()()()VVRRuKcKuKcKuK
2.传播系数