乳化瀝青濕輪磨耗儀的校準方法及其結(jié)果分析與研究

郭貴勇 馬興

摘? ?要：介紹了乳化瀝青濕輪磨耗儀的工作原理和用途，建立了乳化瀝青濕輪磨耗儀校準結(jié)果的測量模型，分析了各不確定度分量主要來源，結(jié)合測量實例具體數(shù)據(jù)，對其合成不確定度進行分析評定，對各不確定度分量進行計算并得出合成不確定度和擴展不確定度，最終可得出該項目的校準測量能力，為交通部門提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：乳化瀝青濕輪磨耗儀? 校準方法? 測量? 性能影響? 不確定度評定

中圖分類號：TH871? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）11（c）-0042-02

Abstract： This paper introduces the working principle and application of? emulsified asphalt wet wheel grinder， establishes the measurement model of the calibration results of emulsified asphalt wet wheel grinder， analyzes the main sources of each uncertainty component， analyzes and evaluates the synthetic uncertainty combined with the concrete data of the measurement example， calculates each uncertainty component， obtains the synthetic uncertainty and extended uncertainty. Finally， the calibration and measurement ability of the project can be obtained. Overall， this paper can provide strong technical support for transport department.

Key Words： Emulsified Asphalt Wet Wheel Grinder; Calibration Method; Measurement; Performance Impact; Evaluation of Uncertainty

乳化瀝青濕輪磨耗儀是測定乳化瀝青稀漿封層混合料成型后的耐磨性能的試驗，可與負荷輪載試驗儀器確定乳化瀝青稀漿封層混合料的最佳瀝青含量。乳化瀝青濕輪磨耗儀主要有盛樣盤、磨耗頭、升降平臺、升降搖桿、夾具等組成。

1? 乳瀝青化濕輪磨耗儀的校準

乳化瀝青濕輪磨耗儀的校準是在規(guī)定條件下，以反光膜粘貼于乳化瀝青濕輪磨耗儀磨耗頭端面外緣處，啟動電機，待轉(zhuǎn)頭轉(zhuǎn)動均勻時，以高精度標準智能測速頻率計測量乳化瀝青濕輪磨耗儀的轉(zhuǎn)動速度，測量3次，以平均值作為乳化瀝青濕輪磨耗儀的轉(zhuǎn)動速度;卸下磨耗頭，并裝上橡膠磨砂管，將其放置于電子天平上，數(shù)值穩(wěn)定后讀取，連續(xù)進行3次，取其平均值為該乳化瀝青濕輪磨耗儀輪磨耗頭重量實測值。

2? 乳瀝青化濕輪磨耗儀磨耗頭轉(zhuǎn)速測量結(jié)果的不確定度評定

2.1 測量模型：

式中：n——乳化瀝青濕輪磨耗儀磨耗頭轉(zhuǎn)動速度

——乳化瀝青濕輪磨耗儀磨耗頭轉(zhuǎn)動速度動三次測量值的平均值

2.2 標準不確定度分量的評定

輸入量的標準不確定度u（）的評定：其不確定度來源主要是測量重復(fù)性引入的不確定度u1（），可以A類方法評定u1（）;頻率轉(zhuǎn)速儀準確度引入的不確定度u2（），可以B類方法評定u2（）。

（1）選取一乳化瀝青濕輪磨耗儀，以高精度標準智能測速頻率計連續(xù)進行3次磨耗頭轉(zhuǎn)動速度測量，得到測量列為表1所示。

其所求的平均值：

單次實驗標準偏差：極差法計算（系數(shù)C=1.69）：s=0.1/1.69=0.06r/min

實際測量中是在重復(fù)性條件下測量3次，取其值為測量結(jié)果。

則

（2）高精度標準智能測速頻率計的準確度等級為0.01級，估計為均勻分布，其引入的標準不確定度為：

（3）把u1（）與u2（）兩項合成，則

2.3 合成標準不確定度的評定

（1）靈敏系數(shù)：由得

（2）標準不確定度匯總表，如表2所示。

（3）合成標準不確定度的計算。

2.4 擴展不確定度的評定

取包含因子k=2，則U=k·uc=0.1r/min。

2.5 擴展不確定度的報告與表示

乳化瀝青濕輪磨耗儀磨耗頭轉(zhuǎn)速測量結(jié)果擴展不確定度為U=0.1r/min。它是由合成標準不確定度uc=0.04r/min和包含因子k=2之乘積得到。

3? 乳化瀝青濕輪磨耗儀磨頭重力值測量結(jié)果的不確定度評定

3.1 測量模型：

式中：M——乳化瀝青濕輪磨耗儀磨頭重量值;

——乳化瀝青濕輪磨耗儀磨頭重量3次測量值。

3.2 標準不確定度分量的評定

輸入量的標準不確定度u（）的評定：其不確定度來源主要是測量重復(fù)性引入的不確定度u1（），可以A類方法評定u1（）;其不確定度來源主要是標準測力儀的準確度引入的不確定度u2（），可以B類方法評定u2（）。

（1）選取一乳化瀝青濕輪磨耗儀，以電子天平對乳化瀝青濕輪磨耗儀磨頭重量進行3次測量，得到測量列為表3所示。

其所求的平均值：

單次實驗標準偏差：極差法計算（系數(shù)C=1.69）：s=0.0/1.69=0.0g

實際測量中是在重復(fù)性條件下測量3次，取其值為測量結(jié)果。

則

（2）電子天平為中準確度等級，在2kg左右允許誤差為±1.5g，估計為均勻分布，其引入的標準不確定度為：

（3）把u1（）與u2（）兩項合成，則

3.3 合成標準不確定度的評定

（1）靈敏系數(shù)：由M=得

（2）標準不確定度匯總表，如表4所示。

（3）合成標準不確定度的計算：

3.4 擴展不確定度的評定

取包含因子k=2，則U=k·uc=1.8g

3.5 擴展不確定度的報告與表示

乳化瀝青濕輪磨耗儀磨耗頭重量值測量結(jié)果擴展不確定度為U=1.8g，它是由合成標準不確定度uc=0.86g和包含因子k=2之乘積得到。

乳化瀝青濕輪磨耗儀磨耗頭自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速140r/min的校準結(jié)果不確定度評定可依據(jù)上述第2點評定方法，可得其測量結(jié)果擴展不確定度為U=0.1r/min，k=2。

4? 結(jié)語

保證乳化瀝青濕輪磨耗儀的準確性，通過校準等方法實現(xiàn)量值的溯源性，在交通部門的質(zhì)量控制中起到重要作用;本文介紹我院對乳化瀝青濕輪磨耗儀進行校準方法和不確定度評定方法。

參考文獻

[1] 中華人民共和國交通運輸部.JTG E20-2011，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程[S].北京：人民交通出版社，2011.

[2] 中華人民共和國交通運輸部. JJG （交通）090-2009，乳化瀝青稀釋混合料濕輪磨耗試驗儀[S].北京：人民交通出版社，2009.

[3] 趙海江.乳化瀝青微表處混合料耐久性研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2015（1）.

[4] 高志偉，宋煒瑋.乳化瀝青微表處混合料耐久性研究[J].筑路機械與施工機械化，2014（9）：51-52.