摘要：無釉磚作為一種重要的建筑材料，在實際使用中其耐磨性能的準(zhǔn)確測定至關(guān)重要。文中基于無釉磚耐磨性能測定儀校準(zhǔn)實踐，深入探討了校準(zhǔn)的重要性、步驟以及管理方法，以確保測定結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。介紹了校準(zhǔn)的實際應(yīng)用，根據(jù)實際測量的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，對不確定度進(jìn)行分析，對校準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行明確表達(dá)并給出實際結(jié)果的擴展不確定度。

關(guān)鍵詞：無釉磚；耐磨性能；校準(zhǔn)；不確定度

Calibration Practice of Unglazed Tile Wear Resistance Tester

ZHANG Yi1， 2， 3

（1 Fujian Metrology Institute， Fuzhou 350000， Fujian， China）

（2 Key Laboratory of Force Measurement for State Market Regulation，F(xiàn)uzhou 350000， Fujian， China）

（3 Fujian Provincial Key Laboratory of Force Measurement， Fuzhou 350000， Fujian， China）

Abstract： Unglazed tiles， as a significant building material， require accurate wear resistance measurement in practical use. This article， based on the calibration practice of the unglazed tile wear resistance tester， delves into the importance of calibration， its steps， and management methods to ensure the accuracy and reliability of measurement results. Additionally， the paper discusses the practical application of calibration， analyzes the sources of uncertainty based on calibration data， and provides the expanded uncertainty of the calibration results.

Key Words： Unglazed tile; Wear resistance; Calibration; Uncertainty

0 引言

無釉磚作為建筑領(lǐng)域中常用的材料之一，在地板、墻面等多個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而，由于其特殊的制作工藝和用途，耐磨性能顯得尤為重要。為了準(zhǔn)確評估無釉磚的耐磨性能，無釉磚耐磨性能測定儀的準(zhǔn)確性和可靠性成為關(guān)鍵因素[1]。文中以無釉磚耐磨性能測定儀作為論述例子，詳細(xì)闡述實際的校準(zhǔn)步驟，并根據(jù)實際的校準(zhǔn)結(jié)果，分析了不確定度評定方法。

1 校準(zhǔn)的重要性

無釉磚耐磨性能測定儀主要是用于馬賽克、無釉磚等脆性材料以及水泥磚的耐磨試驗的儀器。無釉磚耐磨性能測定儀的摩擦鋼輪以固定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，利用配重砝碼以一定的壓力讓試樣接觸摩擦鋼輪，磨料按規(guī)定的流量均勻進(jìn)入研磨區(qū)，通過磨料的作用使試樣的表面產(chǎn)生磨坑[2]。通過測量試樣表面的磨坑弦長，以及計算磨坑體積來表征試樣的磨損程度，從而評定無釉磚的耐磨性能。無釉磚耐磨性能測定儀是由摩擦鋼輪、磨料料斗、試樣托架、緊固螺栓、可調(diào)節(jié)流閥和配重砝碼等組成，見圖1。

1 "試樣托架；2 "緊固螺栓；3 "試樣；4 "可調(diào)節(jié)流閥；

5磨料料斗；6 "摩擦鋼輪；7 "配重砝碼

圖1 " 無釉磚耐磨性能測定儀示意圖

校準(zhǔn)是確保測量儀器和設(shè)備準(zhǔn)確性的過程，對于無釉磚耐磨性能測定儀同樣適用。一個未經(jīng)校準(zhǔn)的儀器可能會導(dǎo)致測試結(jié)果的偏差，影響產(chǎn)品的質(zhì)量評估和性能比較。校準(zhǔn)不僅能夠提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，還有助于保障產(chǎn)品質(zhì)量，滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和客戶需求[3]。

2校準(zhǔn)步驟

文中提供了明確的校準(zhǔn)步驟，確保校準(zhǔn)的完整性和可重復(fù)性。

2.1 準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行無釉磚耐磨性能測定儀的校準(zhǔn)之前，必須執(zhí)行一系列準(zhǔn)備工作，以確保校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性和可靠性。

2.1.1 環(huán)境檢查

首先，必須仔細(xì)檢查校準(zhǔn)環(huán)境，以滿足校準(zhǔn)的基本要求。環(huán)境的穩(wěn)定性對于測定的精確性至關(guān)重要。校準(zhǔn)時，環(huán)境溫度應(yīng)維持在（18～28）℃之間，相對濕度應(yīng)不高于80%。此外，無釉磚耐磨性能測定儀必須穩(wěn)固地安裝在工作臺面上，確保其不會因為移動或晃動而影響校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。室內(nèi)環(huán)境應(yīng)保持清潔和干燥，同時需確保周圍沒有可能影響校準(zhǔn)的振動、電磁場或其他干擾源存在。

2.1.2 外觀檢查

在校準(zhǔn)儀器之前，必須對其外觀進(jìn)行詳細(xì)檢查。校準(zhǔn)儀器上應(yīng)當(dāng)有明確的銘牌，該銘牌上應(yīng)包括儀器的名稱、型號規(guī)格、制造廠、出廠編號、出廠日期等信息。這些信息對于跟蹤和標(biāo)識校準(zhǔn)儀器的身份非常重要，也有助于確認(rèn)所使用的是正確型號的儀器。

2.1.3 機械性能檢查

最后，在進(jìn)行校準(zhǔn)之前，需啟動無釉磚耐磨性能測定儀進(jìn)行試運轉(zhuǎn)，并對其機械部件進(jìn)行檢查。當(dāng)儀器接通電源后，各個運動部件應(yīng)該能夠正常運轉(zhuǎn)，并且活動自如。這個步驟的目的是確保儀器的機械性能沒有問題，可以準(zhǔn)確地執(zhí)行測試過程。

通過以上準(zhǔn)備工作，可以確保校準(zhǔn)的基本條件得到滿足，從而在校準(zhǔn)過程中獲得準(zhǔn)確和可靠的結(jié)果[4]。這一系列的準(zhǔn)備工作對于維護(hù)儀器的性能和延長其使用壽命也具有積極作用。

2.2 校準(zhǔn)步驟

使用標(biāo)準(zhǔn)器對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，記錄校準(zhǔn)結(jié)果。

2.2.1 摩擦鋼輪直徑

使用游標(biāo)卡尺，在摩擦鋼輪的表面上找到3個均勻分布的位置。確保這些位置盡可能接近摩擦鋼輪的外緣，以便獲得準(zhǔn)確的直徑測量。在每個選定的位置上，使用游標(biāo)卡尺測量摩擦鋼輪的直徑，確?？ǔ吲c鋼輪的表面緊密接觸，以避免測量誤差。對于每個位置，進(jìn)行3次測量，并記錄每次的測量值。這3次測量可以幫助識別任何潛在的測量誤差或不一致性。計算這3次測量值的平均值，作為測量結(jié)果的最終值。計算見公式（1）。

（1）

式中：

——摩擦鋼輪直徑的實際值，mm；

——摩擦鋼輪直徑第 i 次的測量值，mm。

2.2.2 "摩擦鋼輪厚度

用游標(biāo)卡尺在摩擦鋼輪上沿圓周取均勻分布的3個位置測量厚度尺寸，取3次測量值的平均值作為測量結(jié)果。

2.2.3 "摩擦鋼輪轉(zhuǎn)速

將發(fā)光紙粘貼于摩擦鋼輪上，啟動設(shè)備，用數(shù)字轉(zhuǎn)速表測量摩擦鋼輪運動頻率，取3次測量值的平均值作為測量結(jié)果。

2.2.4 "摩擦鋼輪壓力

啟動儀器，將石英玻璃夾入夾具與摩擦鋼輪擺放成正切，通過磨料料斗將 F80（ISO 8486-1）剛玉磨料均勻給入到研磨區(qū)，摩擦鋼輪旋轉(zhuǎn)150轉(zhuǎn)后，從夾具上取出石英玻璃，測量磨坑的弦長，取3次測量值的平均值作為測量結(jié)果。

2.3試驗數(shù)據(jù)及分析

2.3.1測量模型

式中：

——摩擦鋼輪直徑的實際值，mm；

——摩擦鋼輪直徑3次測量值的平均值，mm。

2.3.2不確定度來源

摩擦鋼輪直徑測量結(jié)果不確定度來源包括摩擦鋼輪直徑測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 " " ，還包括標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備游標(biāo)卡尺準(zhǔn)確度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 " " "。

2.3.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

由測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 " " ，可以采用A類方法進(jìn)行評定。選取一臺無釉磚耐磨性能測定儀，用游標(biāo)卡尺對摩擦鋼輪直徑進(jìn)行10次測量，得到測量結(jié)果如表1所示。

表 1 " 摩擦鋼輪直徑測量結(jié)果

其所求的算術(shù)平均值：

單次實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差：

在實際測量中，在重復(fù)性條件下測量3次，取其算術(shù)平均值為有效的測量結(jié)果。

則：

由游標(biāo)卡尺的準(zhǔn)確度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，可以按B類方法評定。游標(biāo)卡尺所允許的最大誤差為±0.04mm，估計為均勻分布，其引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：。

2.3.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

2.3.4.1靈敏系數(shù)

由得：

2.3.4.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表見表2。

表 2 " 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

2.3.4.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計算

2.3.4.4擴展不確定度的評定

取包含因子，則

2.3.4.5擴展不確定度的報告與表示

無釉磚耐磨性能測定儀摩擦鋼輪直徑的測量結(jié)果為：=200.07mm，=0.05mm，。

同理，對無釉磚耐磨性能測定儀摩擦鋼輪寬度測量結(jié)果、摩擦鋼輪壓力測量結(jié)果的不確定度評定可參照上述評定方法進(jìn)行評定。

2.4 數(shù)據(jù)分析

擴展不確定度的評定：

取包含因子，則mm。

無釉磚耐磨性能測定儀摩擦鋼輪直徑的測量結(jié)果為：=200.07mm，=0.05mm，。

對無釉磚耐磨性能測定儀摩擦鋼輪寬度測量結(jié)果、摩擦鋼輪轉(zhuǎn)速測量結(jié)果、摩擦鋼輪壓力測量結(jié)果的不確定度評定可參照上述評定方法進(jìn)行評定。

3 校準(zhǔn)結(jié)果與管理應(yīng)用

3.1校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)

校準(zhǔn)結(jié)果的表達(dá)通常包括以下要素：

校準(zhǔn)日期和時間：表明校準(zhǔn)執(zhí)行的時間點，以便了解校準(zhǔn)的有效期。

校準(zhǔn)方法：說明執(zhí)行校準(zhǔn)所使用的標(biāo)準(zhǔn)方法，有助于了解校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性和可靠性。

測量不確定度：表示校準(zhǔn)結(jié)果的精度，通常以標(biāo)準(zhǔn)偏差或其他不確定度表示方法呈現(xiàn)。

校準(zhǔn)值：將被校準(zhǔn)設(shè)備或系統(tǒng)的測量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行比較得出的數(shù)值。

修正因子：如果需要對被校準(zhǔn)設(shè)備或系統(tǒng)的測量結(jié)果進(jìn)行修正，校準(zhǔn)報告會提供一個修正因子。

校準(zhǔn)周期：建議下次校準(zhǔn)的時間間隔，幫助用戶規(guī)劃下一次校準(zhǔn)的時間。

校準(zhǔn)狀態(tài)：表明被校準(zhǔn)設(shè)備或系統(tǒng)是否符合預(yù)定的技術(shù)要求，如合格、限用、停用等。

校準(zhǔn)人員和審核人員簽名：表明校準(zhǔn)過程的責(zé)任人，以確保校準(zhǔn)工作的可靠性。

報告編號和版本號：用于區(qū)分不同版本和編號的校準(zhǔn)報告，方便管理和查詢。

附件和說明：可能包括校準(zhǔn)過程中使用的圖紙、圖片、數(shù)據(jù)表格等附件，以及需要特別說明的內(nèi)容[5]。

3.2校準(zhǔn)結(jié)果管理應(yīng)用

校準(zhǔn)結(jié)果管理應(yīng)用是校準(zhǔn)工作的關(guān)鍵，需要指定有資質(zhì)的機構(gòu)及人員進(jìn)行校準(zhǔn)計劃的制定和執(zhí)行。應(yīng)嚴(yán)格按照校準(zhǔn)規(guī)范對無釉磚耐磨性能測定儀進(jìn)行校準(zhǔn)，將校準(zhǔn)結(jié)果與國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，分析測定儀的偏差和準(zhǔn)確度，然后進(jìn)行調(diào)整校準(zhǔn)，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，調(diào)整儀器的參數(shù)和設(shè)置，使其接近標(biāo)準(zhǔn)值[6]。其次，對調(diào)整后的儀器進(jìn)行再校準(zhǔn)測試，進(jìn)行數(shù)據(jù)比對，確認(rèn)校準(zhǔn)效果驗證校準(zhǔn)的有效性。最后，校準(zhǔn)記錄和報告的詳細(xì)記錄對于追溯校準(zhǔn)過程、驗證校準(zhǔn)效果具有重要意義。此外，定期進(jìn)行校準(zhǔn)結(jié)果的驗證，評估校準(zhǔn)效果是否符合要求，也是校準(zhǔn)管理的一部分。校準(zhǔn)結(jié)果的應(yīng)用不僅僅停留在無釉磚耐磨性能測定儀的準(zhǔn)確性，還可以為無釉磚的性能評估提供重要依據(jù)[7]。通過校準(zhǔn)結(jié)果，可以更準(zhǔn)確地評估無釉磚在不同使用條件下的耐磨性能，為產(chǎn)品的研發(fā)和改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持。

4 結(jié)語

通過校準(zhǔn)，制造商可以更加精確地了解其產(chǎn)品在實際使用中的表現(xiàn)，為客戶提供更準(zhǔn)確的產(chǎn)品性能信息。未來，隨著技術(shù)的發(fā)展，校準(zhǔn)方法和標(biāo)準(zhǔn)也將不斷完善，為無釉磚產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來更多機遇和挑戰(zhàn)。無釉磚耐磨性能測定儀校準(zhǔn)規(guī)范在保障產(chǎn)品質(zhì)量、提高競爭力方面具有重要作用。校準(zhǔn)的實踐不僅僅是一項技術(shù)工作，更是一個質(zhì)量管理和持續(xù)改進(jìn)的過程。通過嚴(yán)格遵循校準(zhǔn)規(guī)范，可以確保無釉磚的耐磨性能測試結(jié)果準(zhǔn)確可靠，有助于提升無釉磚產(chǎn)品的質(zhì)量和競爭力，為產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供堅實的基礎(chǔ)。

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