乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀量值傳遞及影響量分析與研究

馬興　郭貴勇

【摘 要】介紹了乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀的工作原理和用途，建立了乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量模型，分析了各不確定度分量主要來(lái)源。結(jié)合測(cè)量實(shí)例具體數(shù)據(jù)，對(duì)其合成不確定度進(jìn)行分析評(píng)定，對(duì)各不確定度分量進(jìn)行計(jì)算并得出合成不確定度和擴(kuò)展不確定度，最終可得出該項(xiàng)目的校準(zhǔn)測(cè)量能力，為我國(guó)交通建設(shè)等單位提供的技術(shù)支撐。

【關(guān)鍵字】乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀;量傳傳遞;影響量;不確定度評(píng)定

中圖分類(lèi)號(hào)： TH871 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）31-0102-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.31.047

The Analysis and Research on Performance Impact and Valve Transfer for Emulsified Asphalt Load Wheel Rolling Tester

MA Xing1，2 GUO Gui-yong1，2

（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 emulsified asphalt load wheel rolling tester， establishes the measurement model of the calibration results of emulsified asphalt load wheel rolling tester， 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 transportation and other industries in our country.

【Key words】Emulsified Asphalt Load Wheel Rolling Tester; Valve Transfer; Performance Impact; Evaluation of Uncertainty

0 引言

乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀是用于測(cè)定乳化瀝青混合料中是否有過(guò)量瀝青的試驗(yàn)，控制瀝青用量的上限，與濕輪磨耗試驗(yàn)儀器確定乳化瀝青稀漿封層混合料的最佳瀝青用量。乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀主要由電機(jī)、齒輪變速箱、傳動(dòng)曲柄、連接臂、起重箱、橡膠腳輪及帶有數(shù)顯計(jì)數(shù)器的電器控制組成。

1 乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀的校準(zhǔn)

乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀的校準(zhǔn)是在規(guī)定條件下，以反光膜粘貼于乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀小車(chē)端面外緣處，啟動(dòng)電機(jī)，待小車(chē)運(yùn)動(dòng)均勻時(shí)，以高精度標(biāo)準(zhǔn)智能測(cè)速頻率儀測(cè)量乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀的碾壓頻率，測(cè)量三次，以平均值作為乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀的碾壓頻率;以拉向標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀鉤住輪的中心，使其受力中心通過(guò)輪軸并與地面垂直，使杠桿與地面平行，稱取其重量，測(cè)量三次，以此測(cè)量值作為該乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀負(fù)荷輪的重力值。

2 乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀碾壓頻率測(cè)量的不確定度評(píng)定

2.1 測(cè)量模型：n=n

式中：n——乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀碾壓頻率值

n——乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀碾壓頻率三次測(cè)量值的平均值

2.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定

輸入量n的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（n）的評(píng)定：其不確定度來(lái)源主要是測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度u1（n），可以A類(lèi)方法評(píng)定u1（n）;頻率轉(zhuǎn)速儀準(zhǔn)確度引入的不確定度u2（n），可以B類(lèi)方法評(píng)定u2（n）。

（1）選取一乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀，以高精度標(biāo)準(zhǔn)智能測(cè)速頻率儀連續(xù)進(jìn)行3次碾壓頻率測(cè)量，得到測(cè)量列為表1所示。

表1 測(cè)量列一覽表

其所求的平均值：n=■■n■=44.1次/min

單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差：極差法計(jì)算（系數(shù)C=1.69）：s=0.1/1.69=0.06次/min

實(shí)際測(cè)量中是在重復(fù)性條件下測(cè)量3次，取其值為測(cè)量結(jié)果。

則u1（n）=■=0.03次/min

（2）高精度標(biāo)準(zhǔn)智能測(cè)速頻率儀的準(zhǔn)確度等級(jí)為0.01級(jí)，估計(jì)為均勻分布，其引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

u2（n）=■■=0.003次/min

（3）把u1（n）與u2（n）兩項(xiàng)合成，則u（n）=■=0.04次/min

2.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

2.3.1 靈敏系數(shù)：由n=n得

c1=■=1

2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表，見(jiàn)表2。

表2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表

2.3.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算：

uc（n）=uc（n）=0.04次/min

2.4 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定：取包含因子k=2，則U=k·uC=0.1次/min

2.5 擴(kuò)展不確定度的報(bào)告與表示

乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀負(fù)荷輪碾壓頻率測(cè)量結(jié)果擴(kuò)展不確定度為U=0.1次/min。它是由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc=0.04次/min和包含因子k=2之乘積得到。

3 乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀負(fù)荷輪重力值測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定

3.1 測(cè)量模型：F=F1

式中：F——乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀負(fù)荷輪重力值

F1——乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀負(fù)荷輪重力值測(cè)量值

3.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定

輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（F1）的評(píng)定：其不確定度來(lái)源主要是測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度u1（F1），可以A類(lèi)方法評(píng)定u1（F1）;其不確定度來(lái)源主要是標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀的準(zhǔn)確度引入的不確定度u2（F1），可以B類(lèi)方法評(píng)定u2（F1）。

（1）選取一乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀，以拉向標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀對(duì)乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀負(fù)荷輪重力值進(jìn)行3次測(cè)量，得到測(cè)量列為表3所示。

表3 測(cè)量列一覽表

其所求的平均值：F1=■■F■=56.70kgf

單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差：極差法計(jì)算（系數(shù)C=1.69）：s=0.1/1.69=0. 06kgf

實(shí)際測(cè)量中是在重復(fù)性條件下測(cè)量3次，取其值為測(cè)量結(jié)果。

則u1（F1）=■=0.03kgf即u1（F1）=0.06%

（2）標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀準(zhǔn)確度等級(jí)為0.2級(jí)，估計(jì)為均勻分布，其引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

u2（F1）=■■=0.07kgf即u2（F1）=0.12%

（3）把u1（F1）與u2（F1）兩項(xiàng)合成，則ucr（F1）=0.13%

3.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

3.3.1 靈敏系數(shù)：由：F=F1得

c1=■=1

3.3.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表，見(jiàn)表4。

表4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表

3.3.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算：

ucr=（F）=ucr（F1）=0.13%

3.4 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定：取包含因子k=2，則Urel=k·ucr=0.3%

3.5 擴(kuò)展不確定度的報(bào)告與表示

乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀負(fù)荷輪重力值測(cè)量結(jié)果擴(kuò)展不確定度為Urel=0.3%，它是由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度ucr=0.13%和包含因子k=2之乘積得到。

4 結(jié)語(yǔ)

保證乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀的準(zhǔn)確性，通過(guò)校準(zhǔn)等方法實(shí)現(xiàn)量值的溯源性，在交通建設(shè)等部門(mén)的質(zhì)量控制中起到重要作用;本文介紹我院對(duì)乳化瀝青負(fù)荷輪碾壓試驗(yàn)儀進(jìn)行校準(zhǔn)方法和不確定度評(píng)定方法。

【參考文獻(xiàn)】

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