液压千斤顶测量不确定度的评定方法

　　液压千斤顶主要由千斤顶主体、油泵及相应的油路和配套压力表组成.液压千斤顶主要用于建设工程桩基承载力和工程结构预应力的力值控制[1],随着预应力技术在建筑施工领域的广泛应用,液压千斤顶的力值控制和测量准确度问题日益受到重视.

　　按照ISO/IEC17025《检测和校准实验室能力的通用要求》中规定:检测实验室,特别是有自校准的实验室应有程序和方法对测量结果进行不确定度的评定.校准实验室对测量的准确性要求较高,测量结果必须包含不确定度的说明.由于不确定度是经典误差理论发展和完善的产物,对测量值进行不确定度的评定,比以往单一的检测数据更能体现其科学性和合理性[2].同时,不确定度的评定结果可以使测量的技术领域和部门用统一的准则对测量结果及测量质量进行评定、表示和比较.

　　测量不确定度作为一个既能计算又能定量描述测量结果的一个指标,正在全球范围内逐步得到统一.本文重点讨论液压千斤顶标准不确定度的来源、数学模型的建立以及其分析计算.

　　1　液压千斤顶测量不确定度

　　1.1　不确定度来源

　　测量过程的随机效应和系统效应均会导致测量不确定度,数据处理中的修约也会导致测量不确定度,分析液压千斤顶检定过程,其测量结果不确定度来源主要有以下几方面[2].

　　1)在规定的工作环境条件和标准工作位置状态下,应变式标准测力仪引入的标准不确定度分量,由上一级检定证书和重复性考核结果可知,U=0.3%.

　　2)在规定的工作环境条件和标准工作位置状态下,被检液压千斤顶检定重复性引入的标准不确定度分量.

　　3)温度变化引入的不确定度分量.

　　4)示值估读不准确引入的不确定度分量.

　　5)数据修约引起的标准不确定度分量.

　　由于测量不确定度来源的随机性和模糊性,就使测量不确定度由许多分量组成,找出不确定度的来源是正确评定不确定度的基础.

　　1.2　标准不确定度分量估计和函数关系的建立

　　根据以上分析,可以列出千斤顶指示器值P与各分量的函数关系式:

　　计算各分量的传播系数如下:

　　标准器引入的不确定度

　　示值估读不准确引入的不确定度

　　式中:F为负荷;S为千斤顶活塞有效工作面积; K为压力表温度修正系数,且K=0.000 4.

　　2　液压千斤顶不确定度的评定

　　以一台中科院武汉岩土力学研究所yD500A15C液压千斤顶为例来分析液压千斤顶不确定度的评定过程.取典型点100 kN处计算.