線材扭轉試驗機轉速的測量方法分析與研究

郭貴勇 馬興

【摘 要】介紹了線材扭轉試驗機的工作原理和用途，建立了線材扭轉試驗機轉速校準結果的測量模型，分析了各不確定度分量主要來源。結合轉速測量實例具體數據，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，最終可得出該項目轉速的校準測量能力，為我國建筑工程、鋼鐵和冶金等行業提供的技術支撐。

【關鍵字】線材扭轉試驗機;轉速;量傳傳遞;影響量;不確定度評定

中圖分類號： TH871 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）33-0086-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.33.041

The Analysis and Research on Performance Impact and Revolution Speed Valve Transfer for Wire Torsion Testing Machine

GUO Gui-yong1，2 MA Xing1，2

（1.Fujian Metrology Institute， Fujian Fuzhou 350003， China;

2.Fujian Provincial Key Laboratory of Force Measurement， Fujian Fuzhou 350100， China）

【Abstract】This paper introduces the working principle and application of wire torsion testing machine， establishes the measurement model of the revolution speed calibration results of wire torsion testing machine， 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 steel and metallurgy of other industries in our country.

【Key words】Wire Torsion Testing Machine;Revolution Speed;Valve Transfer; Performance Impact;Evaluation of Uncertainty

0 引言

線材扭轉試驗機是適用于測定直徑（或特征尺寸）為0.1-14.0mm的金屬線材在單向或雙向扭轉中承受塑性變形的能力及顯示線材表面和內部的缺陷。試件盡可能平直，必要時需矯直，但不能傷及表面，也不得扭曲試件。線材扭轉試驗機轉速對于線材檢測的質量是而十分重要，在實際操作中要對轉速進行合理、可靠的監測，才能最大限度地確保其檢測質量。

1 線材扭轉試驗機的校準

線材扭轉試驗機的校準是使用高精度標準智能測速頻率計測量線材扭轉試驗機的扭轉速度，測量三次取其平均值。將計數器預置于試驗所需次數，設置高精度標準智能測速頻率計處于計數測量狀態，運行線材扭轉試驗機，測量運動次數，測量三次取其平均值。

2 線材扭轉試驗機的轉速測量結果的不確定度評定

2.1測量模型：n=n

式中：n——線材扭轉試驗機扭轉速度

n——線材扭轉試驗機扭轉速度三次測量值的平均值。

2.2 標準不確定度分量的評定

2.2.1 輸入量n的標準不確定度u（n）的評定：其不確定度來源主要是測量重復性引入的不確定度

u1（n），可以A類方法評定u1（n）;高精度標準智能測速頻率儀準確度引入的不確定度u2（n），可以B類方法評定u2（n）。

（1）選取線材扭轉試驗機，用高精度標準智能測速頻率儀對其扭轉速度進行三次測量，得到測量值如下表所示：

其所求的平均值：n= ?n =60.2（r/min）

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

實際測量中是在重復性條件下測量3次，取其值為測量結果。

則u1（n）= = =0.03（r/min）

（2）高精度標準智能測速頻率的準確度等級為0.01級，估計為均勻分布，取三次測量的（下轉第85頁）（上接第86頁）平均值為標準值，其引入的標準不確定度為：

u2（n）= = =0.01（r/min）

（3）把u1（n）與u2（n）兩項合成，則u（n）= =0.03（r/min）

2.3 合成標準不確定度的評定

2.3.1 靈敏系數：由：n=n得

c1= =1

2.3.2 標準不確定度匯總表，見下表：

2.3.3 合成標準不確定度的計算：

uc（n）=uc（n）=0.03（r/min）

2.4 擴展不確定度的評定：取包含因子k=2，則U=k·uc=0.1（r/min）

2.5 擴展不確定度的報告與表示

線材扭轉試驗機轉盤轉速測量結果擴展不確定度為U=0.1r/min，它是由合成標準不確定度uc=0.03r/min和包含因子k=2之乘積得到。

3 結語

保證線材扭轉試驗機的準確性，通過校準等方法實現量值的溯源性，在建筑工程、鋼鐵和冶金等行業的質量控制中起到重要作用;本文介紹我院對線材扭轉試驗機轉速的校準方法和不確定度評定方法。

【參考文獻】

[1]國家質量監督檢驗檢疫總局.GB/T 239.1-2012，《金屬材料線材第1部分：單向扭轉試驗方法》[S].北京：中國標準出版社，2012.

[2]國家質量監督檢驗檢疫總局.GB/T 239.2-2012，《金屬材料線材第1部分：雙向扭轉試驗方法》[S].北京：中國標準出版社，2012.

[3]中華人民共和國機械工業部.JJG（機械）178-94，《線材扭轉試驗機》[S].北京：機械工業出版社，1994.