JJF 1553-2015 摆锤式撕裂度仪校准规范-(高清版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 5 5 32 0 1 5摆锤式撕裂度仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rP e n d u l u mT e a r I n s t r u m e n t s2 0 1 5-1 2-0 7发布2 0 1 6-0 3-0 7实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布摆锤式撕裂度仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rP e n d u l u mT e a r I n s t r u m
2、e n t sJ J F1 5 5 32 0 1 5 归 口 单 位:全国力值硬度计量技术委员会 主要起草单位:浙江省计量科学研究院上海市计量测试技术研究院 参加起草单位:杭州轻通博科自动化技术有限公司莱州市电子仪器有限公司浙江土工仪器制造有限公司 本规范委托全国力值硬度计量技术委员会负责解释J J F1 5 5 32 0 1 5本规范主要起草人:曾利民(浙江省计量科学研究院)倪守忠(浙江省计量科学研究院)龚振华(上海市计量测试技术研究院)参加起草人:杨 莹(浙江省计量科学研究院)潘 勇(杭州轻通博科自动化技术有限公司)张雪波(莱州市电子仪器有限公司)陈志明(浙江土工仪器制造有限公司)J J
3、F1 5 5 32 0 1 5目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)3.1 术语(1)3.2 量的符号、单位与定义(2)4 概述(3)5 计量特性(3)6 校准条件(3)6.1 环境条件(3)6.2 其他条件(4)6.3 校准装置(4)7 校准项目和校准方法(4)7.1 校准前检查(4)7.2 零点变动性(5)7.3 示值误差与示值重复性(5)8 校准结果表达(7)9 复校时间间隔(7)附录A 撕裂度仪校准记录(8)附录B 撕裂度仪校准证书内页格式(1 0)附录C 撕裂力测量不确定度评定方法及示例(1 1)J J F1 5 5 32 0 1 5引 言本规范根据J
4、 J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则编写。本规范在制订过程中参照了J J F(纺织)0 4 92 0 1 2 摆锤式织物撕裂仪校准规范、J J G(轻工)6 32 0 0 0 纸与纸板撕裂度仪;引用了G B/T4 5 52 0 0 2 纸和纸板撕裂度的测定、G B/T3 9 1 7.12 0 0 9 纺织品 织物撕破性能 第1部分:冲击摆锤法撕破强力的测定、G B/T1 6 5 7 8.22 0 0 9 塑料 薄膜和薄片 耐撕裂性能的测定 第2部分;埃莱门多夫(E l m e n d o r f)法,行业标准HG/T2 5 8 1.22 0 0 9 橡胶或塑料涂覆织物
5、 耐撕裂性能的测定 第2部分:冲击摆锤法及I S O1 9 7 42 0 1 2 纸张撕裂度测定 埃尔曼多法(P a p e rD e t e r m i n a t i o no f t e a r i n gr e s i s t a n c eE l m e n d o r fm e t h o d)、美国纸浆与造纸工业技术协会T A P P IT 4 1 4o m1 2 纸张撕裂度(I n t e r n a l t e a r i n g r e-s i s t a n c eo fp a p e r)等标准的术语、符号和定义及相关技术要求、技术指标和测试方法。本规范给出了摆锤式撕裂
6、度仪计量特性的校准条件、校准项目与校准方法。本规范为首次发布。J J F1 5 5 32 0 1 5摆锤式撕裂度仪校准规范1 范围本规范适用于势能法摆锤式撕裂度仪(以下简称撕裂度仪)的校准。2 引用文件本规范引用了下列文件:G B/T4 5 52 0 0 2 纸和纸板撕裂度的测定G B/T3 9 1 7.12 0 0 9 纺织品 织物撕破性能 第1部分:冲击摆锤法撕破强力的测定G B/T1 6 5 7 8.22 0 0 9 塑料 薄膜和薄片 耐撕裂性能的测定 第2部分;埃莱门多夫(E l m e n d o r f)法HG/T2 5 8 1.22 0 0 9 橡胶或塑料涂覆织物 耐撕裂性能的测
7、定 第2部分:冲击摆锤法I S O1 9 7 42 0 1 2 纸张撕裂度测定 埃尔曼多法(P a p e rD e t e r m i n a t i o no f t e a r i n gr e s i s t a n c eE l m e n d o r fm e t h o d)TA P P IT 4 1 4o m1 2 纸张撕裂度(I n t e r n a l t e a r i n gr e s i s t a n c eo fp a p e r)凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 术语和计量
8、单位3.1 术语3.1.1 撕裂力 t e a r i n gf o r c e规定条件下沿预先切口继续撕开试样所需的平均力,即撕开试样所消耗的功与2倍试样撕裂长度之比。单位为牛顿(N)。3.1.2 撕裂度 t e a r i n gt e s i s t a n c e撕开每张预先切口试样所需的平均力,即撕开预先切口试样的撕裂力与其同时撕裂试样层数之比。单位为牛顿(N)。3.1.3 撕裂长度 l e n g t ho f t e a r规定条件下在试样一边切口,其切口终端到另一边的距离。单位为毫米(mm)。3.1.4 摆锤容量 t e a rc a p a c i t yo fp e n d
9、 u l u m各摆锤对应的额定撕裂力,即制造者给出的各摆锤最大撕裂力。单位为牛顿(N)。3.1.5 撕裂初始角 i n i t i a l a n g l eo f t e a r在初始位置,夹具夹持缝上沿、摆轴中心线构成的平面与过摆轴中心线铅垂面间的夹角。单位为度()。1J J F1 5 5 32 0 1 53.2 量的符号、单位与定义本规范所使用量的符号、单位与定义见表1。表1 量的定义与符号符 号单 位定 义FN校准点撕裂力FiN校准点撕裂力的第i次测量值Fm a x,Fm i nN同一校准点撕裂力示值的最大值和最小值FnN摆锤容量FsN校准点撕裂力标准值FN同一校准点撕裂力三次测量平
10、均值Himm摆锤在起始位置专用砝码顶(或底)端离基准面高度的第i次测量值PN或1校准点指示器示值,与仪器刻度的设计层数相关P0N或1零点变动性校准中指示器示值偏离零点的最大值PnN或1与摆锤容量对应的指示器测量上限,与仪器刻度的设计层数相关Smm2倍试样撕裂长度b%撕裂力示值重复性,用校准点示值百分数表示b%F S撕裂力示值重复性,用摆锤容量百分数表示b 0%F S零点变动性,用摆锤容量百分数表示fN校准点撕裂度gm s-2重力加速度值himm摆锤在最高点时专用砝码顶(或底)端离基准面高度的第i次测量值k1换算因子,即指示装置刻度的设计层数mg专用砝码质量q%撕裂力示值误差,用校准点示值百分数
11、表示q%F S撕裂力示值误差,用摆锤容量百分数表示FN撕裂力示值误差,用绝对误差表示Hmm专用砝码质心位置升起高度变化测量值Hn-1,Hnmm专用砝码顶面与测量爪之间最后一次接触、未接触(或未接触、接触)所对应专用砝码质心位置升起高度变化的测量值hmm专用砝码质心位置升起高度变化计算值2J J F1 5 5 32 0 1 54 概述撕裂度仪由底座、摆锤、摆轴、试样夹具、试样切刀、摆锤锁定释放装置及指示装置等组成,其工作原理是通过测量撕开试样所消耗的能量获得撕裂度。撕裂度仪主要用于纸张、织物、塑料等材料抗撕裂性能检测,按指示装置分为指针式、电子式两种类型;根据摆锤结构分为扇形摆(见图1)、随机平
12、衡摆(见图2)两种类型。图1 扇形摆撕裂度仪1机架;2指针;3摆轴;4试样夹具;5摆锤;6试样切刀;7调节机构;8底座图2 随机平衡摆撕裂度仪1摆轴;2机架;3摆锤架;4增容锤;5试样切刀;6试样夹具;7底座5 计量特性(1)以摆锤容量示值引用误差确定准确度级别时,计量性能要求见表2。表2 撕裂度仪准确度分级与技术指标准确度级别(F S)示值误差(q)/%F S示值重复性(b)/%F S零点变动性(b 0)/%F S0.50.50.50.2 511.01.00.5(2)以校准点示值相对误差确定准确度级别时,计量性能要求见表3。表3 撕裂度仪准确度分级与技术指标准确度级别示值误差(q)/%示值重
13、复性(b)/%零点变动性(b 0)/%F S0.50.50.50.0 511.01.00.16 校准条件6.1 环境条件环境温度:(2 01 0),相对湿度:8 0%。3J J F1 5 5 32 0 1 56.2 其他条件校准时不得有影响校准结果的振动干扰源。工作电源电压:2 2 0V2 2V,频率:5 0H z。6.3 校准装置校准用设备与计量器具如表4所示。表4 校准用设备与计量器具序号器具名称主要技术要求备注1专用砝码MP E:0.1%2天平级用于带自校砝码撕裂度仪校准3高度游标卡尺(或其他高度测量装置)MP E:0.0 5mm,量程5 0 0mm 4游标卡尺MP E:0.0 3mm,
14、量程1 5 0mm 5水平仪(或其他水平测量装置)分度值0.0 2mm/m 6塞尺测量范围(0.0 21)mm 7 校准项目和校准方法7.1 校准前检查7.1.1 目测撕裂度仪表面有无影响性能的瑕疵或机械损伤等缺陷,试样切刀是否锋利、平整;用水平仪检查工作台面是否水平。7.1.2 锁紧夹具、按住摆锤制动装置待摆锤停止后,目测或用小线锤检查摆轴中心线与底座标志是否重合;加配增容锤并按住摆锤制动装置,待摆锤停止后再检查摆轴中心线与底座标志是否仍重合。摆锤在初始位置检查固定夹具、活动夹具张开时两夹持面是否共面,锁紧时夹持缝是否密合、共线。7.1.3 撕裂度仪调好水平,无试样时张开夹具用游标卡尺测量撕
15、裂力臂、夹持缝上沿与过摆轴中心线铅直面的距离(撕裂初始角)、夹具间距,锁紧夹具用塞尺测量夹持面间隙应符合表5要求;有试样时检查切刀转动是否平稳,试样切口是否对中、起毛,用游标卡尺测量撕裂长度应符合表5要求。表5 夹具、切刀结构特性技术要求单位:mm样品名夹具切刀撕裂力臂夹持缝上沿与过摆轴中心线铅直面的距离夹具间距夹持面间隙撕裂长度纸张1 0 414 812.80.30.0 24 30.5织物、涂覆织物1 0 414 8130.50.0 24 30.5塑料薄膜薄片1 0 424 812.830.0 24 30.5 注:撕裂初始角2 7.5 0.5 换算成测量夹持缝上沿与过摆轴中心线铅直面的距离为
16、(4 81)mm。4J J F1 5 5 32 0 1 57.1.4 指针式撕裂度仪目测刻线标尺是否清晰,指针与刻线是否平行重合,在全程范围内指针移动有无卡、滞或颤动等现象,回摆时指针有无自动滑移现象,并检查指针摩擦;电子式撕裂度仪检查指示装置是否清晰完整、连续稳定,是否按仪器说明书已做好水平调整、自动补偿修正。7.1.5 指针摩擦检查:选用最小容量摆锤,指针靠在指针停止器上,空摆后指针不动再空摆,美国纸张与造纸工业技术协会(T A P P I)技术标准所用类型的撕裂度仪检查指针移动距离是否在(2.54)mm范围内,用靠近标尺零线的刻度间格表示为(23)格;澳大利亚和新西兰制浆造纸技术协会(A
17、 p p i t a)技术标准所用类型的撕裂度仪检查指针移动距离,用靠近标尺零线的刻度间格表示是否在(48)格范围内。注:国家标准(G B)、国际标准(I S O)采用A p p i t a技术标准。7.1.6 撕裂度仪摆锤结构为随机平衡摆时,不配增容锤并轻轻移动摆锤架,检查摆锤架能否随意平衡;摆锤结构为扇形摆时,检查轴承摩擦。7.1.7 轴承摩擦检查:在摆档距释放器右侧2 5mm处作标记用于观察摆幅衰减量,空载条件下释放摆锤并按住摆锤制动释放装置,摆锤自由往返摆动表6所示的次数后其摆幅衰减量应小于2 5mm。表6 摆轴摩擦技术要求单位:次摆锤规格超轻摆(A/4摆)次轻摆(A/2摆)轻摆(A摆
18、)标准摆(B摆)重摆(C摆)加重摆(2 C摆)超重摆摆动次数82 02 53 58 01 1 01 4 07.2 零点变动性各摆锤容量调好零点,空摆三次记录撕裂度仪读数,取其偏离零点最大值P0的绝对值按式(1)计算零点变动性。b 0=P0Pn1 0 0%(1)7.3 示值误差与示值重复性7.3.1 校准点选取通常在各摆锤容量的2 0%、5 0%与8 0%附近三点进行校准。7.3.2 校准方法调整零点,选定适当专用砝码并将其固定在摆锤专用砝码联接孔(或活动夹具)上进行测量,先读取撕裂仪指示值P,再测量摆锤初始位置与摆锤达到最高点时专用砝码质心位置升起高度变化值H。具体可按以下两种方法进行操作。(
19、1)操作方法一选定适当专用砝码;在摆锤初始位置,先用高度游标卡尺测量专用砝码顶(或底)端位置离基准面的高度Hi;摆锤释放后,待摆幅变小用手缓慢推动摆锤使指针轻靠(将碰未碰)指针停止器并制动摆锤,再测量摆锤达到最高点时专用砝码顶(或底)端位置离基准面的高度hi;共测量三次。5J J F1 5 5 32 0 1 5(2)操作方法二选定适当专用砝码;在摆锤初始位置,用带铰接测量爪的高度游标卡尺先测量专用砝码顶端位置离基准平面的高度H或置零,再根据校准点撕裂度仪指示值P按式(2)或式(3)计算撕裂力F,并按h=F Sm g计算专用砝码质心位置升起高度h(精确至0.1mm);然后将高度游标卡尺抬升h,释
20、放摆锤后检查专用砝码是否接触带铰接的测量爪,如果接触再抬升(间隔1mm,0.6mm,0.4mm,0.2mm),如果未接触则下降(间隔1mm,0.6mm,0.4mm,0.2mm),直至将碰未碰为止,读取最后一次“碰”与“未碰”(或最后一次“未碰”与“碰”)升降高度Hn-1,Hn,并用其平均值计算专用砝码质心位置升起高度变化测量值H。注:1 优先采用操作方法一进行校准,当数显式撕裂仪不能将摆锤回复至所记忆力值对应的摆角位置时才采用操作方法二进行校准。2 抬升或下降高度间隔1mm,0.6mm,0.4mm,0.2mm分别适应于准确度级别(F S)1级、(F S)0.5级与准确度级别1级、0.5级撕裂度
21、仪的校准。7.3.3 结果计算7.3.3.1 撕裂力计算以撕裂度(f)指示的撕裂度仪按式(2)计算;以摆锤容量(Fn)分数指示的撕裂度仪按式(3)计算。F=k P(2)F=PPnFn(3)7.3.3.2 校准点撕裂力三次测量平均值按式(4)计算。F=133i=1Fi(4)7.3.3.3 操作方法一,专用砝码质心位置高度变化测量值按式(5)计算;操作方法二,专用砝码质心位置高度变化测量值按式(6)计算。H=133i=1(hi-Hi)(5)H=Hn-1+Hn2(6)7.3.3.4 撕裂力标准值按式(7)计算。Fs=m gHS(7)7.3.3.5 示值误差撕裂力示值误差分别按式(8)、式(9)、式(
22、1 0)计算。F=F-Fs(8)q=FFs1 0 0%(9)6J J F1 5 5 32 0 1 5q=FFn1 0 0%(1 0)7.3.3.6 示值重复性撕裂力示值重复性分别按式(1 1)、式(1 2)计算。b=Fm a x-Fm i nF1 0 0%(1 1)b=Fm a x-Fm i nFn1 0 0%(1 2)8 校准结果表达校准结果应在校准证书上反映。校准证书应至少包括如下信息:a)标题,如“校准证书”;b)实验室名称和地址;c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);d)证书或报告的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识;e)送校单位的名称和地址;f)被校对象的描述和明确标识
23、;g)进行校准的日期,若与校准结果的有效性及应用有关时,应说明被校对象的接收日期;h)如果与校准结果的有效性及应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;i)对校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明,并注明;k)校准环境的描述;l)校准所选用的方法及校准结果与其测量不确定度的说明;m)对校准规范的偏离的说明;n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识,以及签发日期;o)校准结果仅是对被校对象有效的声明;p)未经实验室书面批准,不得部分复制证书或报告的声明。经校准的撕裂度仪,发给校准证书或校准报告,加盖校准印章。9 复校时间间隔由于复校时
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