计量标准技术报告铁路机车机车轮径尺.docx
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计量标准技术报告铁路机车机车轮径尺
附录B
计量标准技术报告
计量标准名称轮径尺检定装置
计量标准负责人
建标单位名称
填写日期2020
一、建立计量标准的目的()
二、计量标准的工作原理及其组成()
三、计量标准器及主要配套设备()
四、计量标准的主要技术指标()
五、环境条件()
六、计量标准的量值溯源和传递框图()
七、计量标准的稳定性考核()
八、检定或校准结果的重复性试验()
九、检定或校准结果的不确定度评定()
十、检定或校准结果的验证()
十一、结论()
十二、附加说明()
一、建立计■标准的目的
铁路机车车辆轮径尺是用于机车、车辆、动车组和地铁列车车轮直径和直径差的测量。
近年来,随着城市轨道交通的建设,轮径尺的检校需求快速增长,建立该项讣量标准是为了满足省内轨道交通行业轨距尺的量值溯源需求,更好的为社会提供服务。
二、计量标准的工作原理及其组成
本计量标准装置以测长机、轮径尺检具作为主要标准器,塞尺、游标卡尺、表面粗糙度比较样块、读数显微镜作为配套标准器。
使用测长机检定轮径尺校对杆长度及变动量,专用检具测量测头中心至定位面的距离。
用专用检具分别测呈:
测头内外侧至述位而的距离厶、厶,测头中心至定位面的距离2(厶+厶)/2。
用测长机沿校对杆端而中心点及圆周等分四点(距边缘1.5mm处)进行检定,中心点处测量结果即为校对杆长度,并在非工作而标注。
最大值与最小值之差即为变动量。
三、
计■标准器及主要配套设备
ii-
量
标准
名称
型号
测量范围
不确建度或准确度等级或最大允许误差
制造厂及出厂编号
检定周期或复校间隔
检建或校准机构
测长机
JD10A
(0~3000)m
m
做木刻丿艾K:
MPE:
0.2um:
aa亳米刻度尺:
MPE:
(0.6+L/200)um:
分米刻度尺:
MPE:
(0.5+L100)um
器
轮径尺检具
GR515J-D
T
(760^60)mni
t/=0.024mmk=2
表删糙度峨样块塞尺
平板
Ra(0.G25-6
・3)pm(0.02-1.00)nimlOOOnimxl600mm
Ra(0.025~6.3)pm(0.02-1.00)mmlOOOmmxl600mm
MPE:
(-17%-+12
%)
MPE:
(±5ytl6)pm
1级
读数显微镜
JD10
gnm
主
要
游标卡尺
(O-200)in
m
(0-200)niin
MPEdfi.03nmi
配
套
设
备
四、计■标准的主要技术指标
测量范围:
测长机:
0mm~3000mm;轮径尺检具:
(760-860)mm
测量不确定度/准确度等级:
测长机:
微米刻度尺:
MPE:
0.2pm;毫米刻度尺:
MPE:
(0.6+L/200)pm;分米刻度尺:
MPE:
(0.5+L100)轮径尺检具:
(/=0.024mmk=2
五、环境条件
序号
项目
要求
实际情况
结论
1
温度
(20±5)°C
(20±2)°C
符合要求
2
湿度
/
<70%RH
符合要求
3
4
L
0
6
七、计量标准的稳定性考核
每隔一个月,用测长机对500mm量块处进行一组测量,共观测4组,记录每次测疑的量块偏差,取4个测量结果的最大值与最小值之差作为该讣量标准在该时间段内的稳立性。
单位:
J.UI1
测量滋、
2020.01.15
2020.02.15
2020.03.15
2020.04」5
1
+0.23
+0.26
+0.28
+0.21
2
+0.25
+0.26
+0.26
+0.23
3
+0.22
+0.23
+0.25
+0.25
4
+0.24
+0.24
+0.23
+0.26
5
+0.26
+0.26
+0.25
+0.23
6
+0.28
+0.21
+0.23
+0.26
7
+0.26
+0.23
+0.25
+0.26
8
+0.25
+0.25
+0.22
+0.23
9
+0.23
+0.26
+0.24
+0.24
10
+0.25
+0.23
+0.26
+0.26
平均值齐
+0.25
+0.24
+0.25
+0.24
从上面数据中,可以得到平均值为的最大值和最小值之差为:
0.01pm,小于最大允许误差
5.5屮m因此该装宜稳左可靠。
注:
应当提供《计量标准的稳定性考核记录》。
对一台常规的轮径尺,在重复性条件下用本计量标准轮径测量器检具对轮径尺850.8mm处进行
10次测量,测得值(mm)为850.82,850.84,850.80,850.82,850.84,850.86,850.80,850.82,
850.82,850.85。
则由贝塞尔公式计算得试验标准偏差为.v=0.02mn,由于实际测量以3次测量平均值为测量结果.所有该标准装置校准结果的重复性为0.02/^3=0.01mme
注:
应当提供《检定或校准结果的重复性试验记录》。
则
灵敏系数C”为
C严竺二・1;c产竺二⑷;-dl2od{
1测量方法
轮径尺的示值误差的校准是在所要求的测量下,选用专用量杆进行校准。
测量方法采用直接测量法,测量温度选择为(20±5)°Co
将基准端游标对零位,拧紧尺框上的紧固螺钉,并将测微装置对零位并锁紧。
移动读数端尺框,使测头与量杆测量面接触,以850.8mm检定点示值误差的不确定度进行评定。
2数学模型
轮径尺的示值误差◎
e=h——/2+/]a^tx-l2a2A/,(A.l)
式中仏一一轮径尺的示值(20°C条件下);
12——量杆的实际值(20°C条件下);
和冬一一分别是轮径尺和量杆的线膨胀系数;
△"和A?
——分别是轮径尺和量杆偏离参考温度20°C的数值;
3方差和灵敏系数
在示值误差e的公式中,令Iff,
e=/)—/2+/(tZjAfj—a2A/|+a2——a2)
消去相关项,同时简化括号内运算,令
—a2,32=A/】—A/2
aaa】Q勺,~Ar】qAr2
e=l}—12+IW\+1a62
血、“2、“3、“4分别表示厶、*、5】、$的标准不确定度。
由于厶、匚、习、§2各分量互不相关,按不确定度传播率,输出量0的佔计•值方差为
":
(幺)=才+局+(凶)2彳+(/a)2«4(A.2)
4标准不确定度汇总表
表A」不确定度概算汇总表/,„=850mm
标准不确定度
分量咻)
不确宦度来源
标准不确泄度
值“a)
c,=df/
SIX”U)/
J.U11
测量重复性引入的测量
不确泄度分量
0.02mm
1
0.02mm
1/2
专用量杆测量结果引入
的不确泄度分量u2
3pm
1
3jim
轮径尺和量杆线膨胀系数差引入的不确泄度分
0.82xl0^oC-1
/Ar
0.29
轮径尺与量杆温差引入的不确泄度分量
O.58C
la
1.37
=0.021mm
5输入量标准不确定度的评定
5.1测量重复性引入的测量不确定度分量心
在重复性条件下,用量杆对轮径尺850mm点进行连续10次测量,测量值分别为:
850.82,850.84,850.80,850.82,850.84,850.86,850.80,850.82,850.82,850.85o得到标准偏差知=0.02mm,则=0.02mm
5.2专用量杆测量结果引入的不确定度分量“2
使用测长机对专用量杆长度校准,测量不确定度U=6.0^ik=2,因此,引入的不确定度分量“2=3pm,
5.3轮径尺与专用量杆线膨胀系数差引入的不确定度分量",
轮径尺与量杆使用的材料基本相同,两者的热膨胀系数均为(11.5±l)xl0"C“,两者的热膨胀系数差在土2xlO-6°C-1范围内服从三角分布,k=点,则引入的不确定度分量为:
“3=2X10“/=0.82X10仗V
5.4轮径尺与量杆温差引入的不确定度分量z
在校准过程中用温度传感器分别对轮径尺和量杆的表面温度进行测量,两者温差在±1°C内,估计为均匀分布,k=*,则因温度测量引入的不确定度分量为:
u4=1/>/3=0.5&C
6合成标准不确定度乞
ir(e)=w,2+u;+(/Ar)2uj+(/•a)2“j
/=850mm时,uc(e)=0.021mm
7扩展不确定度U
取£=2,则扩展不确定度U为:
当打=850mm时,U=2Xuc(e)=0.042mm
十、检定或校准结果的验证
用比对法,进行校准结果的验证。
用同一台轮径尺为例,分别由我单位与青岛市计量检左所、
济南市铁路讣量所校准L=850mm点,结果如下:
实验室校准济二
山东省计量院
青岛市计量技
术研究院
济南市铁路局
计量所
示值误差(mm)
0.07
0.08
0.08
比对结果应该满足:
ylab->•<
其中,?
=
0.07+0.08+0.08
3
=0.08mm,Ulah=0.042mm,n=3
则:
|0.07-0.08|=0.01mm<^—x0.042=0.03mm
上述结果表明本标准装置测量结果可靠。
十一、结论
该汁量标准装苣标准器及配套设备齐全,测量不确泄度、稳定性和测量重复性均符合JJF1O33—2016考核规范要求,满足JJG1081.1-2013《铁路机车车俩轮径量具第1部分:
轮径尺》的要求,因此本讣量标准装置可开展对轮径尺的讣量检立和量值传递工作。
十二.附加说明
JJG1081.1-2013《铁路机车车辆轮径量具第1部分:
轮径尺》
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- 计量 标准 技术 报告 铁路 机车 轮径尺