浅析水泥混凝土振动台的校准方法

广东省汕头市质量计量监督检测所 广东汕头 515000

混凝土振动的核心功能是完成混凝土构件振实成型，具体范围包括现场工地、试验室进行的预约构件振实和试件成型中的梁、各种板柱等。振动台在安装务必要根据“地脚螺栓位置尺寸图”位置将4 只M16 地脚螺栓浇埋在安装水泥基础上。必须在水泥基础实施水平校对。之后将然将消振橡胶垫层添在其中，对底架螺栓进行安装、拧紧和固定时候务必要确保底架水平的正确。在安装平台之前，将硬橡胶填充到平台的上部。将平台和平台安装到座位上后，发现平台四角不均匀，在未压橡胶垫的位置可以插入薄橡胶层，直到橡胶层均匀压紧在工作台表面[1]。

1 测定概述

水泥混凝土振动台:振动台适用于实验室、试件成型场所和预制构件对柱、梁等各种混凝土构件的振动。振动台主要由底架、振动弹簧等组成。工作台和底架由钢板和型钢焊接而成。并通过一对吊钩联轴器安装在工作台（后）中心位置，起到振动过程中的稳定、垂直作用[2]。振动台主要由悬挂式单轴激振器、弹簧、台面、支架和控制系统组成（工作原理示意图见图1）。

服务范围:本措施适用于600 毫米×300（代码600）、800毫米×600 毫米（代码800）和1000 毫米×1000 毫米（代码1000）的混凝土振动台试验型的校准。

1.1 计量特性

（1）外观及显示功能。振动台的外形结构应完好，应带有铭牌（包括仪器名称、型号规格、出厂编号、制造厂等）、合格证、使用说明书（说明功能的文字符号、标志、图形、数字和物理量代号等应符合相应的标准，并应清晰端正。）必须确保振动台台面不发生变形、凹痕、裂缝、外伤等损害。切实保证安全可靠的振动台电气控制系统，要完善相关的保护装置，例如漏电保护、过载、短路、断相等，更要有安全可靠的防护设施保护振动台的旋转零件，避免人身伤害的发生。

（2）振动台振动参数的确定。振动频率：根据混凝土骨料颗粒不同粒径的自振频率，为满足大部分预制件的生产加工，并使预制件的质量及强度较现有生产设备有所提高，振动频率宜选40Hz-50Hz 范围内；台面尺寸：0mm-1000mm；振幅：0mm-0.5mm；

1.2 校准条件

环境条件，环境温度：（5±35）℃。环境湿度：相对湿度≤85%。进行振动台水平安装同时稳固，附近没有任何干扰。振动台的安全性能及其负载满足相关的标准。

以水泥软练设备测量仪为标准器；振幅：检测区域：（0.1-10）mm；准确度：（45Hz-55Hz 范围内）不超过1.0%。频率：测量范围：（10-5000）Hz；准确度级别：不超过0.5%。设备配置：2 米的刚卷尺；分度值0.1 毫米

2 校准项目和校准方法

2.1 校准项目

振动台的校准项目见表1。

表1 振动台校准项目表

2.2 校准方法

（1）外观及显示功能检查，振动台外观及显示功能应符合5.1的规定。

（2）测试台面尺寸和性能：采用钢卷尺对振动台面的规格实施测定，进行三次测量后取其均值。具体标准为：无论是任何工作环节或者启动、停机状态都具备平稳的状态、没有异常的声音；振动台的空载运转试验务必进行30min，绝对牢固的结构，不发生焊缝开裂，螺纹连接紧密。

2.3 振动频率

在空载振动台的情况下，振动台启动，测点围绕振动台四点布置，然后在振动台空载时测量中心点的振幅，各点的振幅偏差务必要低于平均值的14%。振动幅值可以采用水泥软链装置测量仪器实施测量，校准结果就是测量值的平均值。

2.4 试模固定的可靠性

将充填混凝土的试模固定在振动台上，然后激活振动台，观察振动成型过程中试模的固定状态。试模良好状态的标志是无位移、无松动现象。

3 校准结果的处理

经校准的振动台发给校准证书，证书中应给出以下信息:证书的唯一性标识；委托单位的名称；振动台的描述和明确标识；校准依据的技术规范的标识；各传感器的示值误差和测量结果的不确定度；还应包括校准环境的描述以及本次校准所用测量标淮的溯源性及有效性说明等信息。复校时间间隔，振动台的复校时间间隔建议不超过1 年。

4 有效评定振幅示值误差测量结果不确定度

检测办法：

（1）在空载振动台的情况下，振动台启动，测点围绕振动台四点布置，然后在振动台空载时测量中心点的振幅，各点的振幅偏差务必要低于平均值的14%。振动幅值可以采用水泥软链装置测量仪器实施测量，以三次测量为校准的标准，校准结果就是测量值的平均值。

上式：δ—振动台振幅示值误差 毫米；

a—测振仪的振幅示值，mm；

4.1 不确定度分量皆由标准器输入u1

采用B 类方法评定。本规范规定的水泥柔性链条设备校准测量仪器的允许的最大误差为±1%，则在0.5mm 点，假设为均匀分布，取，则测振仪不准引入的标准不确定度分量为：

4.2 指示重复性引入的不确定度分量u2

采用A 类方法评定。在空载状况里，利用软冲击试验机测量振动台中心的垂直振幅。一共进行十次，实测数据如下：

根据该标准规定，以三次测量为具体校准的过程，校准结果就是三次测得的均值，则

4.3 合成标准不确定度计算

因为不相关的独立存在的各分量，则幅度示值误差的标准不确定度为：

4.4 扩展不确定度评定

取包含因子k=2，则幅度示值误差的标准不确定度为

4.5 测量不确定度报告

振幅的示值误差测量结果不确定度为：U=0.006mm，k=2。

5 振动频率示值误差测量结果的不确定度评定

（1）测量方法：在振动台空载的状态下，将水泥软链设备测试仪的频率测量传感器置于振动台中央，振动台开始启动，运行稳定后读取频率测量传感器的值，以三次测量为校准的标准，校准结果就是测量值的平均值。

式中：Δ—振动台振动频率示值误差，Hz；

f—频率测量仪的示值，Hz；

5.1 不确定度分量皆由标准器引入u1

水泥软链设备测量仪器不允许引入标准不确定度分量uf1。

采用B 类方法评定。本规范中规定的水泥软化设备校准测量仪器的允许最大的误差为±0.5%，则在50Hz 点，假设为均匀分布，取，则频率测量仪不准引入的标准不确定度分量为：

5.2 不确定度分量皆由示值重复性引入的标准uf1

采用A 类方法评定。在空载状况里，利用软冲击试验机测量振动台中心的垂直振幅。一共进行十次，实测数据如下：

根据该标准规定，以三次测量为具体校准的过程，校准结果就是三次测得的均值，则

5.3 合成标准不确定度评计算

因为不相关的独立的各分量，则合成标准不确定度在振动频率示值误差为：

5.4 扩展不确定度计算

取包含因子k=2，则

5.5 测量不确定度报告

振动频率测量结果的相对示值误差为：U=0.44Hz，k=2

6 结语

水泥混凝土振动台标定方法适用于按《混凝土振动台试验》（jg/t245-2009）编制的水泥混凝土振动台标定。此校准方法让我们了解振动台是否处于允许误差之内，这对于充分利用设备是非常重要的。