佟煒

【摘 要】液壓千斤頂主要用于建設工程基承載力和工程結構預應力的力值控制，廣泛應用于建筑施工領域，由于工程中對液壓千斤頂安裝、操作及配套設備使用不當或人為讀數等原因，造成了施工中千斤頂力值誤差較大，不能滿足施工要求，工程質量難以保證，液壓千斤頂的力值控制和測量不確定度問題日益受到重視。依據JJG621-2012《液壓千斤頂》檢定規(guī)程，分析了影響液壓千斤頂不確定度來源，評定了液壓千斤頂示值誤差的不確定度。

【關鍵詞】液壓千斤頂 示值誤差 不確定度

1 概述

液壓千斤頂主要由千斤頂主體、油泵及相應的油路和配套的壓力表組成，液壓千斤頂主要用于建設工程樁基承載力和工程結構預應力的力值控制。本次不確定度評定適用于帶指示裝置的液壓千斤頂。

（1）測量方法：依據JJG621-2012《液壓千斤頂》檢定規(guī)程。

（2）環(huán)境條件：溫度（5～35）℃，相對濕度小于85%；

（3）測量標準：量程300kN，0.3級標準測力儀（100kN檢定點處擴展不確定度U=0.3%）；

（4）被測對象：取某一液壓千斤頂100 kN作為測量點，示值重復性小于2.0%；

（5）測量過程：在規(guī)定的環(huán)境條件下，使用油泵對標準測力儀和千斤頂施加負荷至測量點，讀取千斤頂指示器的示值，該過程連續(xù)進行3次，以3次示值的算數平均值減去標準力值，記得到該測量點試驗機的示值誤差。

2 數學模型與傳播系數

千斤頂指示器值P與各分量的函數關系式：

式中：F為負荷；S為千斤頂活塞有效工作面積；△PR為標準測力儀引入的示值誤差，△Pt為溫度變化引起示值誤差，△P估為壓力表讀數引入的誤差。

3 標準不確定度的評定

3.1標準器引入的標準不確定度

標準器引入的不確定度屬于B類評定，選用0.3級的標準測力儀，標準測力儀引入的標準不確定度分量由上一級檢定證書可知，U=0.3%，服從正態(tài)分布，查表可知k=2.58，根據資料，活塞面積0.010382m2，C1=96.32，在點100kN處液壓千斤頂指示器示值為9.8MPa，則標準不確定度分量

3.2液壓千斤頂檢定重復性引入的標準不確定度

液壓千斤頂檢定重復性引入的標準不確定度分量可從重復性測量的數據中采用統(tǒng)計學的方法計算其實驗標準差，作為不確定分量u2，屬于A類分量。重復檢定一臺液壓千斤頂100kN點處，得到一組數據如下

檢定點（kN） 100

檢定數據（MPa） 9.81 9.80 9.79

用極差法計算單次試驗標準差

3.3溫度變化引入的標準不確定度

溫度變化引入的不確定度分量，其分布估計為均勻分布，包括室溫變化和油溫變化，根據檢定規(guī)程要求，室溫變化很小，由此引入的不確定分量可忽略；但油溫變化引入不確定度分量則不可忽略。液壓千斤頂檢定過程中油溫變化一般為（20～30）℃，取其變化量上限10℃計算，標準不確定分量

3.4壓力表讀數不準引入的標準不確定度

對指針類儀表要求估讀到分度值的1/10，且加荷速度影響讀數，估計讀數誤差為±0.7%，按均勻分布，其置信區(qū)間a=0.7%，因此讀數不準引入的不確定度分量

u4=a/k=0.40%

3.5活塞有效工作面積不準引入的標準不確定度

估計活塞有效工作面積引入誤差為±0.1%，按按均勻分布，其置信區(qū)間a=0.1%，因此讀數不準引入的不確定度分量

u5=a/k=0.07%

4 標準不確定度一覽表

標準不確定度一覽表

類別 符號 不確定度來源 測量結果的分布 標準不確定分量

B u1 標準器 正態(tài) 0.11%

A u2 檢定重復性 均勻 0.06%

B u3 溫度變化 均勻 0.23%

B u4 壓力表讀數不準 均勻 0.40%

B u5 活塞有效工作面積不準 均勻 0.07%

5 合成標準不確定度的評定

上述標準不確定度分量獨立不相關，因此合成不確定度為：

0.48%

6 擴展不確定度

合成不確定度接近于正態(tài)分布，取包含概率p=0.95%，包含因子k=2，則擴展不確定度為

2*0.48%=0.96%

7 測量不確定度的報告與表示

千斤頂示值誤差測量結果的擴展不確定度為 ， 。