JJF 1478-2014 高强螺栓检测仪校准规范

JJF1478-2014

高强螺栓检测仪校准规范

CalibrationSpecificationforHighStrengthBoltTesters

2014-11-25实施

2014-08-25发布

国家质量监督检验检痊总局发布

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JJF1478-2014

高强螺栓检测仪校准规范

CalibrationSpecificationfor:JJF1478-2014:

HighStrengthBoltTesters

归口单位:全国力值硬度计量技术委员会

主要起草单位:北京航天计量测试技术研究所

浙江省计量科学研究院

绍兴肯特机械电子有限公司

广西计量检测研究院

深圳计量质量检测研究院

参加起草单位:吉林省计量科学研究院

本规范委托全国力值硬度计量技术委员会负责解释

JJF1478-2014

本规范主要起草人:

梅红伟(北京航天计量测试技术研究所)

蒋晓波(浙江省计量科学研究院)

刘胜(绍兴肯特机械电子有限公司)

吴剑生(广西计量检测研究院)

黄仕源(深圳计量质量检测研究院)

参加起草人:

曲卓(吉林省计量科学研究院)

余融(浙江省计量科学研究院)

JJF1478-2014

目录

引言……........….........…...........................…….........……….........……….(II)

1范围……………………(1)

2引用文件…….................……..................…….........………·…...............(1)

3术语和计量单位................……….......………..........……………...............(1)

3.1术语.................…………….........….........….........……….........……….(1)

3.2量的符号、单位与定义..…....................................……·…..........…(1)

4概述…....................…………...............................….................……….(2)

5计量特性…….......……………….......……........……..….........….........……(2)

6校准条件…..............….........………·….......……......................………….(2)

6.1环境条件…........….........….........…........….......……….........………….(2)

6.2校准装置…........….........……………..................………...............…….(2)

7校准项目和校准方法…..…………….........………·………........………….(3)

7.1试验力………………(3)

7.2试验扭矩……........…...................…....................…….........………….(3)

8校准结果表达........………·…….................…….........…….........………….(川

9复校时间间隔........…….........….........…·………........……….(5)

附录A高强螺栓检测仪校准记录..…..................……….........………….(6)

附录B试验力示值误差测量结果不确定度评定方法及实例………..……….(7)

附录C试验扭矩示值误差测量结果不确定度评定方法及实例………..…….(10)

I

JJF1478-2014

引

本规范根据JJF1071-2010((国家计量校准规范编写规则》规定的规则编写。

本校准规范在制定过程中充分考虑了GB50205-2011((钢结构工程施工质量验收

规范》、GBjT1231-2006((钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈技术

条件》、GBjT3632-2008((钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》及JJG707-2003((扭

矩扳子》中的术语、符号与定义以及相关的技术要求。本规范给出了校准高强螺栓检测

仪计量特性的校准条件、校准项目和校准方法。

本规范系首次发布。

E

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高强螺栓检测仪校准规范

范围

本规范适用于试验力不大于500kN、试验扭矩不大于2kNm的高强螺栓检测仪的

校准，该检测仪主要用于测量高强度大六角头螺栓连接副扭矩系数或扭剪型高强度螺栓

连接副紧固轴力。

251用文件

本规范引用了下列文件:

JJG707扭矩扳子

GB/T1231钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈技术条件

GB/T3632钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副

GB50205钢结构工程施工质量验收规范

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文

件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。

3术语和计量单位

3.1术语

3.1.1扭矩系数torquecoefficient

作用于高强度大六角头螺栓连接副上的施拧扭矩与螺栓预拉力及螺栓的螺纹公称直

径之间的比例系数。

3.1.2紧固轴力tighteningforce

扭剪型高强度螺栓连接副螺栓梅花头被拧断时所达到的最大试验力。

3.2量的符号、单位与定义

本规范所使用量的符号、单位与定义见表1。

表1量的定义与符号

定义

单位

符号

F;N第t次试验力指示值

FN试验力标准值

FiN同一测量点3次试验力测量示值孔的算术平均值

FimaxN同一测量点试验力示值孔的最大值

FiminN同一测量点试验力示值Fi的最小值

ðFN试验力示值误差

MiNm第t次试验扭矩指示值

1

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表1(续)

符号

单位定义

MNm

试验扭矩标准值

MNm同一测量点3次试验扭矩测量示值M的算术平均值

ii

MNm同一测量点试验扭矩示值M

的最大值

im

皿i

MiminNm同一测量点试验扭矩示值M的最小值

i

ð.MNm

试验扭矩示值误差

ql%试验力示值相对误差

b

1%试验力示值重复性

q2%试验扭矩示值相对误差

b

2%试验扭矩示值重复性

L•…

4

概述

高强螺栓检测仪是用于测量高强度大六角头螺栓连接副扭矩系数或扭剪型高强度螺

栓连接副紧固轴力的一种检测装置;高强螺栓检测仪通常由机架、力传感器、扭矩传感

器或扭矩扳子、指示装置等部分组成。

5计量特性

高强螺栓检测仪的试验力示值误差、试验力示值重复性、试验扭矩示值误差、试验

2

扭矩示值重复性技术指标见表

。

2

高强螺栓检测仪技术指标

表

试验力试验扭矩

项目

示值误差

ql/%示值重复性b/%示值误差q2/%示值重复性b/%

12

2土22

技术指标士2

注:以上指标不是用于合格性判别，仅供参考。

6校准条件

6.1环境条件

环境温度(10'"'-'35)oc

相对湿度~80%

其他条件:校准时不得有影响校准结果的干扰源。

6.2校准装置

校准高强螺栓检测仪时可采用整机法和部件法。

6.2.1整机法校准时，可采用标准测力仪校准试验力，标准扭矩仪或检定杠杆加力值

硅码校准试验扭矩。标准测力仪的允许误差应不超过被校高强螺栓检测仪试验力允许误

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差的1/3;标准扭矩仪的允许误差应不超过被校高强螺栓检测仪试验扭矩允许误差的

1/3;检定杠杆最大允许误差不超过土0.2%，力值硅码最大允许误差不超过土0.1%。

6.2.2部件法校准时，可采用力标准机校准试验力，扭矩标准机、检定杠杆加力值砖

码或扭矩扳子检定仪校准试验扭矩。力标准机的允许误差应不超过被校高强螺栓检测仪

试验力允许误差的1/3，扭矩标准机、扭矩扳子检定仪的允许误差应不超过被校高强螺

栓检测仪试验扭矩允许误差的1/3;检定杠杆最大允许误差不超过+0.2%，力值石去码

最大允许误差不超过士0.1%。

7校准项目和校准方法

7.1试验力

7.1.1采用标准测力仪校准(整机法Y

7.1.1.1采用合适的校准用附件，将标准测力仪安装在高强螺栓检测仪上，使标准测

力仪与被测高强螺栓检测仪上的力传感器串联，并使两者保持同轴。

7.1.1.2将指示装置预热30min后置零。

7.1.1.3在测量范围上限的20%~100%范围内，大致均匀选择5个负荷点作为试验

力校准点;驱动螺母对力传感器加荷，逐级递增施加试验力到各校准点(以标准测力仪

示值为准)并记录指示器读数后回零。

7.1.1.4重复7.1.1.3共测量3次。

7.1.2采用力标准机校准(部件法)

7.1.2.1将高强螺栓检测仪上的力传感器及指示装置取下放置到力标准机上，当连接

件可能影响到力传感器的测试性能时，应当将连接件一同安装到力标准机上。

7.1.2.2将仪器预热30min后置零。

7.1.2.3在测量上限的20%~100%范围内，大致均匀选择5个负荷点作为试验力校

准点;用力标准机对力传感器加荷，逐级递增施加试验力到各校准点并记录指示器读数

后回零。

7.1.2.4重复7.1.2.3共测量3次。

7.1.3高强螺栓检测仪试验力示值误差、试验力示值重复性分别按公式(1)和公式(2)

计算;其结果应符合表2的要求。

FF

q1=FX100%(1)

F;~OV-F;~;n

b1=…u二一…~X100%(2)

Fi

7.2试验扭矩

7.2.1采用检定杠杆和力值硅码校准(整机法和部件法Y

7.2.1.1将检定杠杆与高强螺栓检测仪的扭矩传感器相连接，应使检定杠杆保持水平。

7.2.1.2将仪器预热30min后置零。

7.2.1.3在测量上限的20%"-J100%范围内，大致均匀选择5个负荷点作为试验扭矩

校准点;对扭矩传感器加荷，逐级递增施加扭矩到各校准点并记录指示器读数后回零。

JJF1478-2014

7.2.1.4重复7.2.1.3共测量3次。

7.2.2采用标准扭矩仪校准(整机法Y

7.2.2.1采用合适的校准用附件，将标准扭矩仪安装在高强螺栓检测仪上，使标准扭

矩仪与被测扭矩传感器串联，并使两者保持同轴。

7.2.2.2将指示仪预热30min后置零。

7.2.2.3在测量上限的20%'"'-'100%范围内，大致均匀选择5个负荷点作为试验扭矩

校准点;驱动螺母对扭矩传感器加荷，逐级递增施加扭矩到各校准点并记录指示器读数

后回零。

7.2.2.4重复7.2.2.3共测量3次。

7.2.3采用扭矩标准机校准(部件法)

7.2.3.1将高强螺栓检测仪上扭矩传感器及指示装置取下安装到扭矩标准机上，当连

接件可能影响到扭矩传感器的测试性能时应当将连接件一同安装到扭矩标准机上。

7.2.3.2将仪器预热30min后置零。

7.2.3.3在测量上限的20%'"'-'100%范围内，大致均匀选择5个负荷点作为试验扭矩

校准点;用扭矩标准机对扭矩传感器加荷，逐级递增施加扭矩到各校准点并记录指示器

读数后回零。

7.2.3.4重复7.2.3.3共测量3次。

7.2.4采用扭矩扳子检定仪校准(部件法)

当高强螺栓检测仪采用扭矩扳子测量试验扭矩时，参照JJG707中2级扭矩扳子要

求单独对扭矩扳子进行校准。

7.2.5高强螺栓检测仪试验扭矩示值相对误差、试验扭矩示值重复性分别按公式(3)和

公式(4)计算;其结果应符合表2要求。

M-M

q2=MX100%(3)

M;~~~-M;~'"

b2=山二一山~x100%(4)

M;

势在具备利用整机法校准条件的情况下，推荐使用整机法。

8校准结果表达

校准结果应在校准证书或校准报告上反映。校准证书或报告应至少包括如下信息z

a)标题"校准证书"

b)实验室名称和地址;

c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);

d)证书或报告的唯一性标识(如编号)，每页及总页数的标识;

e)送校单位的名称和地址;

f)被校对象的描述和明确标识;

g)进行校准的日期，若与校准结果的有效性及应用有关时，应说明被校对象的接

收日期;

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h)如果与校准结果的有效性及应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明;

i)对校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号;

j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;

k)校准环境的描述;

1)校准结果及其测量不确定度的说明;

m)对校准规范的偏离的说明;

口)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识，以及签发日期;

0)校准结果仅是对被校对象有效的声明;

p)未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的声明。

经校准的高强螺栓检测仪，发给校准证书或校准报告，加盖校准印章。

9复校时间间隔

由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所

决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔，一般建议为

1年。

5

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附录A

富强螺栓检测仪校准记录

委托单位=

地址:

产品名称:

型号、规格z

编号:

制造厂家:

温度:℃相对湿度:%

校准依据JJF1478一2014((高强螺栓检测仪校准规范》

试验力校准

试验力

不确定度

示值重复性

示值误差

123

平均值

kN%%Ure1(k=2)

校准用标准器:

校准z校准日期:

核验z

试验扭矩校准

试验扭矩不确定度

示值误差示值重复性

123

平均值

Nm%%U川是=2)

r

校准用标准器:

校准:校准日期:

核验:

6

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附录B

试验力示值误差测量结果不确定度评定方法及实例

B.1概述

B.1.1测量对象:高强螺栓检测仪试验力。

B.1.2测量标准:标准测力仪，最大允许误差:δ。

B.1.3校准依据JJF1478-2014<<高强螺栓检测仪校准规范》。

B.1.4环境条件:室温C10~35)oC，相对湿度~80%，校准过程中温度波动不大

0

于2Cjh。

B.1.5测量过程:在规定的环境条件下，用标准测力仪对高强螺栓检测仪试验力进行

测试，重复测量三次，取三次测量示值的算术平均值作为高强螺栓检测仪的测量值。

B.2测量模型

t:.F=F-FCB.1)

i

式中:

t:.F--示值误差;

Fi试验力测量平均值;

F一一-标准力值。

B.3灵敏系数

éJt:.F

Fi的灵敏系数Cl-一一--====.1CB.2)

éJFi

éJt:.F

F的灵敏系数C2=77iCB.3)

B.4不确定度来源分析

B.4.1重复性测量引人的相对标准不确定度Ulrel。

B.4.2标准测力仪误差引人的相对标准不确定度的relo

B.4.3指示器分辨力引人的相对标准不确定度U3rel。

B.5测量不确定度评定

B.5.1重复性测量引人的相对标准不确定度为:

Fima阻x一F

时

让

Ul?olim口m1iCB.4)

…J3CF

式中:

C一一极差系数1.690

B.5.2标准测力仪误差引人的相对标准不确定度为:

S

U2rel二二CB.5)

J3

式中:

8一一标准测力仪的最大允许误差C%)。

7

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B.5.3指示器分辨力引人的相对标准不确定度

指示器分辨力为γ，假设其服从均匀分布，k=J言，则相对标准不确定度为:

f

U':lrøl一一一一一一CB.6)

…2ßF

B.5.4合成不确定度评定

表B.l相对标准不确定度分量汇总表

灵敏系数

不确定度分量不确定度来源评定方法相对标准不确定度

Fimax-Fimin

A1

UlreI重复性测量

13CF

8

B-1

U2reI标准测力仪误差

13

γ

B1

U3reI指示器分辨力

213

考虑到重复性测量引起的不确定度分量和分辨力引起的不确定度分量的相关性，两

者取较大的数值计算合成不确定度。假定重复性测量引起的不确定度分量大于分辨力引

起的不确定度分量，则合成不确定度按式CB.7)计算:

1=J[Fimfi~凡"f+巴2

~l'CB.7)

ßCFJ1lß

假定分辨力引起的不确定度分量大于重复性测量引起的不确定度分量，则合成不确

定度按式。-的计算:

U",l=J~r+[2~FrCB.8)

B.5.5扩展不确定度评定

取包含因子是=2，则试验力示值误差测量结果的相对扩展不确定度按式CB.9)

计算:

U时=2u时CB.9)

B.6测量不确定度评定实例

B.6.1采用O.5级标准测力仪对高强螺栓检测仪进行校准，得到的试验数据见表B.2。

表B.2不确定度评定实例校准数据

高强螺栓检测仪示值/kN平均值/kN

校准点/kN

5049.5749.6249.5149.57

100100.29100.37100.27100.31

150150.35150.46150.33150.38

200200.50200.71200.46200.56

250250.75250.81250.70250.75

8

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B.6.2不确定度分量的计算

采用三次测量得到的试验数据，极差系数c=1.69，标准测力仪准确度等级为

o.5级，最大允许误差为士0.5%，高强螺栓检测仪的示值分辨力为0.01kN，根据公

式CB.4)、公式。.5)、公式CB.6)计算出不确定度分量矶山的rel"U3rel，并根据公式

CB.7)计算出相对合成不确定度。相对不确定度分量、相对合成不确定度汇总见表B.3

o

B.3相对不确定度分量、相对合成不确定度汇总表

表

校准点jkNUlreIUZreIU3reIUcreI

500.075%0.289%0.006%0.30%

1000.034%0.289%0.003%0.29%

1500.030%0.289%0.002%0.29%

2000.043%0.289%0.001%0.29%

2500.015%0.289%0.001%0.29%

B.6.3相对扩展不确定度

取包含因子k=2，则试验力示值误差测量结果的相对扩展不确定度按公式。.9)计

算，结果见表B.4。

表B.4相对扩展不确定度汇总表

校准点jkN

u时h

500.60%2

1000.58%2

1500.58%2

2000.58%2

2500.58%2

9

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附录C

试验扭矩示值误差测量结果不确定度评定方法及实例

C.1概述

C.1.1测量对象:高强螺栓检测仪扭矩值。

C.1.2测量标准:扭矩标准机，最大允许误差:δ。

C.1.3测量依据JJF1478-2014((高强螺栓检测仪校准规范》。

C.1.4环境条件:室温(10"'-'35)oC，相对湿度<80%，校准过程中温度波动不大

0

于2Cjh。

C.1.5测量过程:在规定的环境条件下，用扭矩标准机对高强螺栓检测仪的试验扭矩

进行测试，重复测量三次，取三次测量示值的算术平均值作为高强螺栓检测仪的试验扭

矩测量值。

C.2测量模型

L).M=此I[i-M(C.1)

式中:

L).M--示值误差;

M

一一试验扭矩测量平均值;

i

M

一一标准扭矩值。

C.3灵敏系数

éJL).M

Mi的灵敏系数Cl=一一-τ二二二了=1(C.2)

éJM

i

éJL).此4

M的灵敏系数C2=丁M--1(C.3)

C.4不确定度来源分析

C.4.1重复性测量引人的相对标准不确定度Ulrel。

C.4.2扭矩标准机误差引人的相对标准不确定度U2rel。

C.4.3指示器分辨力引人的标准不确定度U3rel。

C.5测量不确定度评定

C.5.1重复性测量引人的相对标准不确定度为:

l\Jimax-Mim

Ulrol(C.4)

…/3CM

式中:

C一一极差系数。

C.5.2扭矩标准机误差引人的相对标准不确定度为:

S

U2rel-二(C.5)

J3

式中:

δ一一扭矩标准机的最大允许误差(%)。

10

JJF1478-2014

c.5.3指示器分辨力引人的相对标准不确定度

指示器分辨力为r，假设服从均匀分布，是=J言，则其相对标准不确定度为:

γ

机一

CC.6)

C.5.4合成不确定度评定

表C.l相对标准不确定度分量汇总表

不确定度分量

不确定度来源

评定方法相对标准不确定度灵敏系数

Mimax-Mimin

Ulrel重复性测量A1

..j3CM

8

B-1

U2rel扭矩标准机误差

d

T

U3rel指示器分辨力B1