JJF 1445-2014 落锤式冲击试验机校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1445-2014

落锤式冲击试验机校准规范

CalibrationSpecificationforFallingWeightImpactTesting

Machines

2014-04-23实施

2014-01-23发布

4.-:þ~'~'-,I，]--!国家质量监督检验检疫总局发布

擂

JJF1445-2014

落锤式冲击试验机校准规范

CalibrationSpecificationforFalling:JJF1445-2014:

WeightImpactTestingMachines

归口单位:全国力值硬度计量技术委员会

主要起草单位:河南省计量科学研究院

上海市计量测试技术研究院

参加起草单位:承德市金建检测仪器有限公司

济南科汇试验设备有限公司

本规范委托全国力值硬度计量技术委员会负责解释

JJF1445-2014

本规范主要起草人:

张中杰(河南省计量科学研究院)

王广俊(河南省计量科学研究院)

张贵仁(上海市计量测试技术研究院)

冯海盈(河南省计量科学研究院)

参加起草人:

任雨峰(承德市金建检测仪器有限公司)

史卫东(济南科汇试验设备有限公司)

JJF1445-2014

目录

引言………………………(rr)

1范围……………………(1)

2

引用文件………………(门

3术语……………………(1)

3.1落锤…………………(υ

3.2摆动量………………‘……………..(1)

3.3跌落高度……………(门

3.4落锤冲击点…………〈门

3.5能量损失……………(υ

4概述……………………(幻

5计量特性………………(2)

6校准条件………………(5)

6.1环境条件……………(川

6.2校准用设备…………(川

7校准项目和校准方法…………………(川

7.1校准项目……………(5)

7.2校准方法……………(川

8校准结果………………(门

9复校时间间隔…………(7)

附录A落锤式冲击试验机测量值的不确定度评定方法……………(们

附录B落锤式冲击试验机校准记录格式……………Gω

附录C落锤式冲击试验机校准证书内页格式………(15)

I

JJF1445-2014

51

本规范根据JJF1071<<国家计量校准规范编制规则》、JJF1001<<通用计量术语及

定义》、JJF1059<<测量不确定评定与表示》规定的规则编写。

本校准规范在制定过程中充分考虑了国家标准GB/T2611<<试验机通用技术要

求》、GB/T5137.1-2002<<汽车安全玻璃试验方法》、GB/T6803-2008<<铁素体钢无

塑性转变温度落锤试验方法》、GB/T8363-2007<<铁素体钢落锤撕裂试验方法》、

GB/T9639.1-2008<<塑料薄膜和薄片抗冲击性能试验方法自由落镖法》、

GB/T11548-1989<<硬质塑料板材耐冲击性能试验方法(落锤法)))和行业标准

TB/T1632.1-2005<<钢轨焊接第一部分:通用技术条件》、QB/T2918-2007<<箱

包落锤冲击试验方法》、JB/T9389-2008<<非金属材料落锤式冲击试验机技术条

件》有关试验机的相关技术要求、技术指标和检验方法。

本规范给出了落锤式冲击试验机计量特性的具体校准条件、校准项目和校准方法。

本规范为首次发布。

E

JJF1445-2014

落锤式冲击试验机校准规范

1范围

本校准规范适用于落锤式冲击试验机的校准，落锤式冲击试验机包括非金属落锤式

冲击试验机、金属落锤式冲击试验机，其他进行落重冲击试验的仪器可以参照本规范进

行校准。

2引用文件

本规范引用了下列文件:

GB/T2611试验机通用技术要求

GB/T5137.1-2002汽车安全玻璃试验方法

GB/T6803-2008铁素体钢元塑性转变温度落锤试验方法

GB/T8363-2007铁素体钢落锤撕裂试验方法

GB/T9639.1-2008塑料薄膜和薄片抗冲击性能试验方法自由落镖法

GB/T11548-1989硬质塑料板材耐冲击性能试验方法(落锤法〉

TB1632.1-2005钢轨焊接第一部分:通用技术条件

QB/T2918-2007箱包落锤冲击试验方法

JB/T9389-2008非金属材料落锤式冲击试验机技术条件

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

3.1落锤fallingweight

落锤式冲击试验机上的、把重力势能转化为动能的、并且把能量直接冲击作用到被

测试样上的一个部件。一般使用规定的材料制作，具有一定的形状、质量和硬度等参数

要求。

3.2摆动量swingamount

非固定式工作台在水平方向上可移动的距离。

3.3跌落高度fallingheight

落锤锤头顶端到试样冲击面的距离。

3.4落锤冲击点thepointofthefallingweightimpact

落锤下落冲击到工作台水平面的中心位置。

3.5能量损失lossenergy

落锤在下落过程中由于受到空气阻力、护管、导向装置等因素的摩擦而损失的

能量。

1

JJF1445-2014

4概述

落锤式冲击试验机是用于对材料或产品做落体冲击试验的测量仪器，一般包括落

锤、主机、高度测量部分、工作台、释放和捕捉装置、防二次冲击机构等几部分。按照

相应产品标准，选用不同型号的落锤式冲击试验机和特定的落锤，在规定的高度下，冲

击放置在工作台上的试样，根据试样冲击后的情况，来判定样品的抗冲击性能。

5计量特性

具体计量特性见表1。

2

表1

计量特性一览表

标准及其技术要求

GB/T9639.1一

GB/T6803一GB/T11548一TB/T1632.1一JB/T9389一

GB/T5137.1一GB/T8363一2008塑料薄QB/T2918一

序20081989硬质塑2008非金

2005钢轨焊

铁素体

项目20022007铁素体2007箱包

汽车安膜和薄片抗冲

?仨33「

属材料落锤

钢的元塑性转料板材耐冲击接第一部

全玻璃试验钢落锤撕裂试落锤冲击试验

击性能试验方

性能试验方法分:通用技术式冲击试验

变温度落锤试

方法

方法验方法法自由落

(落锤法)机技术条件

条件

验方法

镖法

关

争非争导长

+斗+斗

1+非1/1000

工作台水平度

20.5mm

工作台摆动量////

f

品-时问『

导向装置的

关关

3/*长/1/1000

垂直度

不大于25A-ONilωA

(227g落锤，

落锤冲击点

关

4长+导不大于2.5

不大于1.5不大于2

冲击高度大于*

偏差mm

6m

时，冲击点

偏差不大于50)

10士O.05半径小于30，

落锤锤头直径约为3819+0.5

52525.4土2.520土O.05100"'-'30050土2士0.05，

半径mm

直径约为8225+0.5

5士O.05其他土O.10

锤头表面

争斗

争斗

关

6+非3.2μm

粗糙度(Rα)-**3.2μm

不大于

队2

.ÞO-表，(续)

标准及其技术要求

GB/T9639.1一

GB/T6803GB/T11548一TB/T1632.1一JB/T9389一

GB/T5137.1一GB/T83632008塑料薄QB/T2918一

序20081989硬质塑

铁素体2005钢轨焊2008非金

项

目20022007铁素体

汽车安膜和薄片抗冲2007箱包

号

钢的无塑性转

料板材耐冲击

接第一部属材料落锤

全玻璃试验钢落锤撕裂试击性能试验方

落锤冲击试验

变温度落锤试性能试验方法

分:通用技术

式冲击试验

方法

验方法法自由落

方法

(落锤法)

验方法

条件机技术条件

镖法

7锤头硬度不小于50HRC不小于56HRC/争+(300'"'-'350)HB\\/不小于54HRC

(227士2)g:1::0.5%:1::5g(0.25'"'-'

8落锤质量-)导-)(-士5g(1000:l::5)kg士10g(2'"'-'5)kg

MM

(2260士20)g(5'"'-'90)g16)kg

时

9跌落高度长0'"'-'10%~导(0.66士O.Ol)m十1mm"*+10mm+2mmA--OM-imAAh-

(1.50土O.Ol)m

落锤冲击速度

能量损失

速度不小于理

+斗并

10(5'"'-'9)m/s+导

和能量损失

小于5%

论值的95%

注:1.标注有"讲"的项目建议进行校准。

2.标注有"/"的项目不进行校准。

3.以上指标不是用于合格性判别，仅供参考。

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6校准条件

6.1环境条件

6.1.1环境温度(10r--J35)oc;

6.1.2相对湿度:不大于80%;

6.1.3周围元腐蚀性介质;

6.1.4附近无影响实验结果的振源。

6.2校准用设备

校准用设备见表2。

表2校准项目和校准设备

序号

校准项目设备名称及计量特性

1

工作台水平度框式水平仪

2工作台摆动量百分表:测量范围(01)mm,MPE:土14μm

3

导向装置垂直度框式水平仪

4游标卡尺:测量范围(0200)mm，分度值0.02mm

落锤冲击点偏差

半径测量规:测量范围(5300)mm,

MPE:士0.005mm

5

锤头半径示值误差

塞尺:测量范围(0.022.00)mm,

MPE!十0.005mm

6锤头表面粗糙度表面粗糙度比较样块MPE:(-1712)%

7

硬度计

锤头硬度

8衡器:不大于被测落锤质量的最大允许误差的1/3

落锤质量示值误差

9跌落高度示值误差钢卷尺:分度值不大于1mm,1级

10速度测量装置MPE:士0.5%

能量损失

7校准项目和校准方法

7.1校准项目

落锤式冲击试验机的校准项目见表2。

7.2校准方法

7.2.1工作台

7.2.1.1水平度

使用框式水平仪在工作台的工作面相互垂直两个方向上进行测量，取最大值作为工

作台的水平度。

7.2.1.2摆动量

对于非固定式工作台，将工作台调至顶端，使用磁性表座在稳固的基础上分别安装

两块百分表，百分表的量杆垂直地靠在工作台相互垂直两个侧面上，在水平方向上向两

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侧推动工作台，两个百分表的最大变动量作为工作台在水平方向上的摆动量。

7.2.2导向装置垂直度

使用框式水平仪和塞尺在导向装置的相互垂直的两个方向上分别测量其垂直度，取

最大值作为落锤导向装置的垂直度。

7.2.3落锤冲击点偏差

在工作台上(或夹具上)水平放置一块10mm厚的金属平板，使其与工作台保持

平行，金属平板的中心与夹具中心重合。在金属平板上放置一块约5mm厚的橡胶板，

在其上再放置表面较光滑的约10mm厚的夹布胶木板。将复写纸夹于两张白纸之间，

放在胶木板或钢板之上，在白纸上绘制出金属平板的中心坐标，用适当的装置加以固

定，以防止冲击时发生移动。对于非金属冲击试验机，提升落锤至适当高度，冲击

3次;对于金属冲击试验机，提升落锤至适当高度，控制落锤缓慢下降轻轻接触白纸，

在白纸上印出清晰印痕，重复3次。然后使用游标卡尺测量复写纸下面白纸上的每个冲

击印痕的中心与中心坐标的距离，测量数据的最大值作为落锤冲击点偏差的校准数据。

7.2.4落锤锤头

落锤锤头曲率半径

使用半径测量规在落锤两个垂直的轴向方向上测量落锤锤头曲率半径。

7.2.4.2落锤锤头表面粗糙度

使用表面粗糙度比较样块目测比较测量锤头的表面粗糙度，采用表面粗糙度最大的

数据作为测量结果。

7.2.4.3落锤锤头硬度

使用硬度计测量落锤锤头的硬度。

7.2.5落锤质量示值误差

使用衡器分别测量所有落锤或用户指定的落锤的质量，并计算示值误差。

7.2.6跌落高度示值误差

跌落高度的校准位置一般选取最小跌落高度、最大跌落高度和中间跌落高度附近三

个位置，使落锤逐一停留在设定高度的位置，使用钢卷尺对落锤的高度进行测量。连续

进行3遍，每遍开始时都需要重新调准零位。

跌落高度示值误差Sj按照公式1计算:

δj=hij-hij(1)

式中:hij一一同一高度三次测量的算术平均值，mm;

hmm。

一一设定高度

ij

7.2.7能量损失

速度校准之前，使用合适的方法确保速度校准时仪器不被损伤。

按照仪器的使用方法，使速度测量装置的速度表征位置与跌落高度零点位置相

重合。

a)对于设定高度的落锤式冲击试验机

将最大锤头半径的落锤提升至最大高度，释放落锤，使其自由落下，使用速度测量

装置测量其下落速度。重复测量三次，按公式(2)计算能量损失?。

JJF1445-2014

(2)

可=(1朵)x川

式中:否速度测量装置的三次测量平均值，m/s;

g一-当地重力加速度，m/s2;

h-一一落锤锤头顶端到速度测量点的距离m。

b)对于设定能量的落锤式冲击试验机

将最大锤头半径的落锤提升至最大设定能量处，释放落锤，使用速度测量装置测量

其下落速度。重复测量三次，按公式(3)计算能量损失守。

r;=(1-~;)x川(3)

式中:否一一速度测量装置的三次测量平均值，m/s;

m一一-落锤质量，kg;

E-一-落锤式冲击试验机设定的能量，J。

8校准结果

校准后，出具校准证书。校准证书至少应包含以下信息:

1)标题"校准证书"

2)实验室名称和地址;

3)证书或报告的唯一性标识(如编号)，每页及总页数的标识;

4)送校单位的名称和地址;

5)被校对象的描述和明确标识;

6)进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的

接收日期;

7)对校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号;

8)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;

9)校准环境的描述;

10)校准结果及其测量不确定度;

11)校准证书签发人的签名、职务或等效标识，以及签发日期。

9复校时间间隔

校准时间间隔由用户根据使用情况自行确定，建议复校时间为1年。

注: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问隔。

7

JJF1445-2014

附录A

落锤式冲击试验机测量值的不确定度评定方法

A.1概述

A.1.1校准依据

JJF1445-2014((落锤式冲击试验机校准规范》。

A.1.2环境条件

室温C10'"'-'35)oc。

A.1.3测量标准

a)衡器，最大允差不超出士仁;

b)钢卷尺，最大允差不超出土讥;

c)速度测量装置，最大允差不超出土乱。

A.1.4被测对象

a)非金属落锤式冲击试验机;

b)金属落锤式冲击试验机。

A.1.5测量过程

A.1.5.1在规定环境条件下，用允差不超出±凡的衡器直接测量落锤质量，该过程重

复进行n次，以n次测量值miCi=l,2，…，川的算术平均值作为落锤质量m;

A.1.5.2在规定环境条件下，用允差不超出±讯的钢卷尺直接测量跌落高度，该过程

重复进行η次，以n次测量值hiCi=l,2，…，川的算术平均值作为跌落高度h;

A.1.5.3用允差不超出±乱的速度测量装置测量落锤接近冲击点时的冲击速度，该过

程重复进行n次，以n次测量值ViCi=l,2，…，川的算术平均值作为落锤冲击速

度u。

A.1.6评定结果的使用

符合上述条件的冲击试验机，一般可直接使用本不确定度评定方法导出的公式计算

校准结果的扩展不确定度。

A.2测量模型

A.2.1落锤质量

2风

CA.1)

A.2.2跌落高度

~hi

z二三LCA.2)

A.2.3落锤冲击速度

JJF1445-2014

~飞

i=l

v=一一一一一CA.3)

n

A.2.4能量损失

r;=1一卫士CA.4)

2gh

A.3不确定度来源

a)衡器不准确引人的不确定度分量的

b)由于各种随机因素影响导致的落锤质量测量重复性引人的不确定度分量向川

c)钢卷尺不准确引入的不确定度分量U(Jh;

d)由于各种随机因素影响导致的跌落高度测量重复性引人的不确定度分量URh;

e)速度测量装置不准确引人的不确定度分量U(Jv;

f)由于各种随机因素影响导致的冲击速度测量重复性引人的不确定度分量URv。

A.4标准不确定度的评定

A.4.1落锤质量m的标准不确定度uCm)评定

A.4.1.1UCm)的标准不确定度主要来源于两个方面，其一是衡器不准确引人的不确

定度分量均n，其二是落锤质量测量重复性引人的不确定度分量URm。

A.4.1.2已知衡器允差士仁，故半宽α二礼，估计均匀分布;采用B类方法评定，按

照公式CA.5)计算。

δ-

U(Jm=~CA.5)

J3

A.4.1.3依据落锤质量重复测量值的极差采用A类方法评定不确定度分量URm'按照

公式CA.6)计算。

R~

UR1n二二一CA.6)

…dnrn

A.4.1.4以m)=，jU~m+吟CA.7)

A.4.2跌落高度h的标准不确定度以h)评定

A.4.2.1uCh)的标准不确定度主要来源于两个方面，其一是钢卷尺不准确引入的不

确定度分量U川其二是跌落高度测量重复性引入的不确定度分量URh。

A.4.2.2已知钢卷尺允差+8，故半宽α二儿，估计均匀分布;采用B类方法评定，

h

按照公式CA.8)计算。

δL

U队二三CA.8)

A.4.2.3依据跌落高度重复测量值的极差采用A类方法评定不确定度分量URh'按照

公式CA.9)计算。

Rh

Uln一一一一一CA.9)

…dnrn