乳化沥青负荷轮碾压试验仪量值传递及影响量分析与研究

马兴　郭贵勇

【摘 要】介绍了乳化沥青负荷轮碾压试验仪的工作原理和用途，建立了乳化沥青负荷轮碾压试验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，为我国交通建设等单位提供的技术支撑。

【关键字】乳化沥青负荷轮碾压试验仪;量传传递;影响量;不确定度评定

中图分类号： TH871 文献标识码： A 文章编号： 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

乳化沥青负荷轮碾压试验仪是用于测定乳化沥青混合料中是否有过量沥青的试验，控制沥青用量的上限，与湿轮磨耗试验仪器确定乳化沥青稀浆封层混合料的最佳沥青用量。乳化沥青负荷轮碾压试验仪主要由电机、齿轮变速箱、传动曲柄、连接臂、起重箱、橡胶脚轮及带有数显计数器的电器控制组成。

1 乳化沥青负荷轮碾压试验仪的校准

乳化沥青负荷轮碾压试验仪的校准是在规定条件下，以反光膜粘贴于乳化沥青负荷轮碾压试验仪小车端面外缘处，启动电机，待小车运动均匀时，以高精度标准智能测速频率仪测量乳化沥青负荷轮碾压试验仪的碾压频率，测量三次，以平均值作为乳化沥青负荷轮碾压试验仪的碾压频率;以拉向标准测力仪钩住轮的中心，使其受力中心通过轮轴并与地面垂直，使杠杆与地面平行，称取其重量，测量三次，以此测量值作为该乳化沥青负荷轮碾压试验仪负荷轮的重力值。

2 乳化沥青负荷轮碾压试验仪碾压频率测量的不确定度评定

2.1 测量模型：n=n

式中：n——乳化沥青负荷轮碾压试验仪碾压频率值

n——乳化沥青负荷轮碾压试验仪碾压频率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n的标准不确定度u（n）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（n），可以A类方法评定u1（n）;频率转速仪准确度引入的不确定度u2（n），可以B类方法评定u2（n）。

（1）選取一乳化沥青负荷轮碾压试验仪，以高精度标准智能测速频率仪连续进行3次碾压频率测量，得到测量列为表1所示。

表1 测量列一览表

其所求的平均值：n=■■n■=44.1次/min

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

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u1（n）=■=0.03次/min

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

u2（n）=■■=0.003次/min

（3）把u1（n）与u2（n）两项合成，则u（n）=■=0.04次/min

2.3 合成标准不确定度的评定

2.3.1 灵敏系数：由n=n得

c1=■=1

2.3.2 标准不确定度汇总表，见表2。

表2 标准不确定度分量一览表

2.3.3 合成标准不确定度的计算：

uc（n）=uc（n）=0.04次/min

2.4 扩展不确定度的评定：取包含因子k=2，则U=k·uC=0.1次/min

2.5 扩展不确定度的报告与表示

乳化沥青负荷轮碾压试验仪负荷轮碾压频率测量结果扩展不确定度为U=0.1次/min。它是由合成标准不确定度uc=0.04次/min和包含因子k=2之乘积得到。

3 乳化沥青负荷轮碾压试验仪负荷轮重力值测量结果的不确定度评定

3.1 测量模型：F=F1

式中：F——乳化沥青负荷轮碾压试验仪负荷轮重力值

F1——乳化沥青负荷轮碾压试验仪负荷轮重力值测量值

3.2 标准不确定度分量的评定

输入量的标準不确定度u（F1）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（F1），可以A类方法评定u1（F1）;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（F1），可以B类方法评定u2（F1）。

（1）选取一乳化沥青负荷轮碾压试验仪，以拉向标准测力仪对乳化沥青负荷轮碾压试验仪负荷轮重力值进行3次测量，得到测量列为表3所示。

表3 测量列一览表

其所求的平均值：F1=■■F■=56.70kgf

单次实验标准偏差：极差法计算（系数C=1.69）：s=0.1/1.69=0. 06kgf

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u1（F1）=■=0.03kgf即u1（F1）=0.06%

（2）标准测力仪准确度等级为0.2级，估计为均匀分布，其引入的标准不确定度为：

u2（F1）=■■=0.07kgf即u2（F1）=0.12%

（3）把u1（F1）与u2（F1）两项合成，则ucr（F1）=0.13%

3.3 合成标准不确定度的评定

3.3.1 灵敏系数：由：F=F1得

c1=■=1

3.3.2 标准不确定度汇总表，见表4。

表4 标准不确定度分量一览表

3.3.3 合成标准不确定度的计算：

ucr=（F）=ucr（F1）=0.13%

3.4 扩展不确定度的评定：取包含因子k=2，则Urel=k·ucr=0.3%

3.5 扩展不确定度的报告与表示

乳化沥青负荷轮碾压试验仪负荷轮重力值测量结果扩展不确定度为Urel=0.3%，它是由合成标准不确定度ucr=0.13%和包含因子k=2之乘积得到。

4 结语

保证乳化沥青负荷轮碾压试验仪的准确性，通过校准等方法实现量值的溯源性，在交通建设等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负荷轮碾压试验仪进行校准方法和不确定度评定方法。

【参考文献】

[1]中华人民共和国交通运输部.JTG E20-2011，《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》[S].北京：人民交通出版社，2011.

[2]中华人民共和国交通运输部. JJG（交通）091-2009，《乳化沥青稀浆混合料负荷轮试验仪》[S].北京：人民交通出版社，2009.

[3]冀海军.沥青路面封层类预防性养护方法[J].交通世界（建养.机械），2007（12）.

[4]张存公，霍兴旺.同步封层施工中碎石与沥青用量探讨[J].筑路机械与施工机械化，2009（01）.