乳化沥青湿轮磨耗仪的校准方法及其结果分析与研究

郭贵勇 马兴

摘   要：介绍了乳化沥青湿轮磨耗仪的工作原理和用途，建立了乳化沥青湿轮磨耗仪校准结果的测量模型，分析了各不确定度分量主要来源，结合测量实例具体数据，对其合成不确定度进行分析评定，对各不确定度分量进行计算并得出合成不确定度和扩展不确定度，最终可得出该项目的校准测量能力，为交通部门提供技术支撑。

关键词：乳化沥青湿轮磨耗仪  校准方法  测量  性能影响  不确定度评定

中图分类号：TH871                                文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）11（c）-0042-02

Abstract： This paper introduces the working principle and application of  emulsified asphalt wet wheel grinder， establishes the measurement model of the calibration results of emulsified asphalt wet wheel grinder， 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 transport department.

Key Words： Emulsified Asphalt Wet Wheel Grinder; Calibration Method; Measurement; Performance Impact; Evaluation of Uncertainty

乳化沥青湿轮磨耗仪是测定乳化沥青稀浆封层混合料成型后的耐磨性能的试验，可与负荷轮载试验仪器确定乳化沥青稀浆封层混合料的最佳沥青含量。乳化沥青湿轮磨耗仪主要有盛样盘、磨耗头、升降平台、升降摇杆、夹具等组成。

1  乳沥青化湿轮磨耗仪的校准

乳化沥青湿轮磨耗仪的校准是在规定条件下，以反光膜粘贴于乳化沥青湿轮磨耗仪磨耗头端面外缘处，启动电机，待转头转动均匀时，以高精度标准智能测速频率计测量乳化沥青湿轮磨耗仪的转动速度，测量3次，以平均值作为乳化沥青湿轮磨耗仪的转动速度;卸下磨耗头，并装上橡胶磨砂管，将其放置于电子天平上，数值稳定后读取，连续进行3次，取其平均值为该乳化沥青湿轮磨耗仪轮磨耗头重量实测值。

2  乳沥青化湿轮磨耗仪磨耗头转速测量结果的不确定度评定

2.1 测量模型：

式中：n——乳化沥青湿轮磨耗仪磨耗头转动速度

——乳化沥青湿轮磨耗仪磨耗头转动速度动三次测量值的平均值

2.2 标准不确定度分量的评定

输入量的标准不确定度u（）的评定：其不确定度来源主要是测量重复性引入的不确定度u1（），可以A类方法评定u1（）;频率转速仪准确度引入的不确定度u2（），可以B类方法评定u2（）。

（1）选取一乳化沥青湿轮磨耗仪，以高精度标准智能测速频率计连续进行3次磨耗头转动速度测量，得到测量列为表1所示。

其所求的平均值：

单次实验标准偏差：极差法计算（系数C=1.69）：s=0.1/1.69=0.06r/min

實际测量中是在重复性条件下测量3次，取其值为测量结果。

则

（2）高精度标准智能测速频率计的准确度等级为0.01级，估计为均匀分布，其引入的标准不确定度为：

（3）把u1（）与u2（）两项合成，则

2.3 合成标准不确定度的评定

（1）灵敏系数：由得

（2）标准不确定度汇总表，如表2所示。

（3）合成标准不确定度的计算。

2.4 扩展不确定度的评定

取包含因子k=2，则U=k·uc=0.1r/min。

2.5 扩展不确定度的报告与表示

乳化沥青湿轮磨耗仪磨耗头转速测量结果扩展不确定度为U=0.1r/min。它是由合成标准不确定度uc=0.04r/min和包含因子k=2之乘积得到。

3  乳化沥青湿轮磨耗仪磨头重力值测量结果的不确定度评定

3.1 测量模型：

式中：M——乳化沥青湿轮磨耗仪磨头重量值;

——乳化沥青湿轮磨耗仪磨头重量3次测量值。

3.2 标准不确定度分量的评定

输入量的标准不确定度u（）的评定：其不确定度来源主要是测量重复性引入的不确定度u1（），可以A类方法评定u1（）;其不确定度来源主要是标准测力仪的准确度引入的不确定度u2（），可以B类方法评定u2（）。

（1）选取一乳化沥青湿轮磨耗仪，以电子天平对乳化沥青湿轮磨耗仪磨头重量进行3次测量，得到测量列为表3所示。

其所求的平均值：

单次实验标准偏差：极差法计算（系数C=1.69）：s=0.0/1.69=0.0g

实际测量中是在重复性条件下测量3次，取其值为测量结果。

则

（2）电子天平为中准确度等级，在2kg左右允许误差为±1.5g，估计为均匀分布，其引入的标准不确定度为：

（3）把u1（）与u2（）两项合成，则

3.3 合成标准不确定度的评定

（1）灵敏系数：由M=得

（2）标准不确定度汇总表，如表4所示。

（3）合成标准不确定度的计算：

3.4 扩展不确定度的评定

取包含因子k=2，则U=k·uc=1.8g

3.5 扩展不确定度的报告与表示

乳化沥青湿轮磨耗仪磨耗头重量值测量结果扩展不确定度为U=1.8g，它是由合成标准不确定度uc=0.86g和包含因子k=2之乘积得到。

乳化沥青湿轮磨耗仪磨耗头自转转速140r/min的校准结果不确定度评定可依据上述第2点评定方法，可得其测量结果扩展不确定度为U=0.1r/min，k=2。

4  结语

保证乳化沥青湿轮磨耗仪的准确性，通过校准等方法实现量值的溯源性，在交通部门的质量控制中起到重要作用;本文介绍我院对乳化沥青湿轮磨耗仪进行校准方法和不确定度评定方法。

参考文献

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