细集料流动时间测定仪测量结果的不确定度评定

李天一

【摘要】 细集料流动时间测定仪用于测定一定体积的细集料（天然砂、机制砂、石屑）全部通过标准漏斗所需要的流动时间。本文介绍了细集料流动时间测定仪测量结果的不确定度评定方法，分析了可能影响测量结果的各项不确定度分量，并给出了计算方法和公式，经过在实际工作中的应用，证明其满足工作要求。

【关键词】 细集料流动时间测定仪;不确定度;校准方法

【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2019.05.003

Abstract： Flow Time Tester for Fine Aggregate is used to determine the flowing time required for a certain volume of fine aggregate （natural sand，machine-made sand，stone chips） to pass through the standard funnel. This paper introduces the uncertainty evaluation method of the measuring results of the flow time tester for fine aggregate， and analyses the uncertainty components that may affect the measurement results. and The calculation method and formula are given. It is proved that it meets the requirements of work in practice.

Key words： flow Time tester for fine aggregate;uncertainty;calibration method

在交通市政检测中需要进行细集料流动时间的检测，检测使用的主要设備是细集料流动时间测定仪。依据JJG（交通） 109-2012《细集料流动时间测定仪》，使用数显卡尺和高度卡尺为主要计量标准器，对储砂筒直径的几何尺寸参量进行计量。测量时要求温度（20±5） ℃，环境相对湿度不大于85%，检定现场周围清洁，无影响工作的振动噪声和腐蚀性气体存在。

1 储砂筒直径和漏斗孔径尺寸的不确定度评定

用数显卡尺测量储砂筒直径和漏斗孔径的尺寸。

1.1 建立测量模型

1.2 灵敏系数

1.3 标准不确定度评定

1.3.1 标准器引入的标准不确定度分量[u1]

用数显卡尺测量储砂筒直径的尺寸为90 mm，其误差为±0.03 mm，取半宽为0.03 mm，按均匀分布，则：

1.3.2 重复性引入的标准不确定度分量[u2]

在相同的条件下测量10组储砂筒直径的尺寸，为正态分布，测量结果见表1。

则可得测量平均值为：

单次实验标准偏差为：

规程要求储砂筒直径的尺寸测量3次取平均值，所以：

1.4 合成标准不确定度

1.4.1 标准不确定度分量表（见表2）

1.4.2 合成标准不确定度uc的评定

1.5 扩展不确定度的评定

取k=2，扩展不确定度为：

1.6 不确定度评估

根据JJG（交通） 109-2012《细集料流动时间测定仪》检定规程，常规校准还应需校准漏斗顶面和底面孔径内侧直径（12 mm或16 mm两种）。其测量不确定度见表3。

1.7 不确定度报告

储砂筒直径90 mm，[U=0.04] mm，k=2;

漏斗顶面和底面孔径内侧直径（12 mm或16 mm两种），[U=0.03] mm，k=2。

2 储砂筒高度的不确定度评定

使用高度卡尺测量储砂筒的高度尺寸。

2.1 建立测量模型

2.2 求灵敏系数

2.3 标准不确定度评定

2.3.1 标准器引入的标准不确定度分量[u1]

使用高度卡尺测量储砂筒高度为125 mm，其最大误差±0.03 mm，取半宽为0.03 mm，按均匀分布，则：

2.3.2 重复性引入的标准不确定度分量[u2]

在相同的条件下对储砂筒高度做10组测量，为正态分布，测量结果见表4。

则可得测量平均值为：

单次实验标准偏差为：

规程要求储砂筒高度测量3次取平均值，所以

2.4 合成标准不确定度

2.4.1 标准不确定度分量表（见表5）

2.4.2 合成标准不确定度uc的评定

2.5 扩展不确定度的评定

取k=2，扩展不确定度为：

2.6 不确定度报告

储砂筒高度，[U=0.04] mm，k=2。

3 结论

经评定，细集料流动时间测定仪测量结果的扩展不确定度为：储砂筒直径90 mm，U=0.04 mm，k=2;漏斗顶面和底面孔径内侧直径（12 mm或16 mm两种），U=0.03 mm，k=2。储砂筒高度，U=0.04 mm，k=2，满足JJG（交通） 109-2012《细集料流动时间测定仪》储砂筒直径、高度MPE：±1 mm;漏斗孔径MPE：±0.1 mm要求。

【参考文献】

[1] 测量不确定度评定与表示：JJF 1059.1-2012[S].

[2] 细集料流动时间测定仪：JJG（交通） 109-2012[S].

[3] 倪育才.实用测量不确定度评定（第5版）[M].北京：中国质检出版社，2016.