低温柔性测试仪校准方法研究

【摘要】本文以低温柔性测试仪的工作原理为切入点，以国标中技术特性要求为标准，分析得出机械部分及温控部分的检测方法，为低温柔性测试仪提供科学、合理、合法的计量依据，并依据该方法对不同型号的低温柔性测试仪进行校准，获得试验数据，结合实际使用需求，对低温柔性测试仪的测量结果进行计量确认，从而对本文的校准方法进行实验验证。

【关键词】低温柔性测试仪；机械部分；温控部分；校准

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.04.077

Research on Calibration Method of Low Temperature Flexibility Tester

ZHANG Yanmin

（NingxiaAcademy of Metrology Quality Inspection， Yinchuan 750200， China）

Abstract： This article takes the working principle of the low-temperature flexibility tester as a starting point and uses the technical characteristics required by the national standard as a criterion. It analyzes and derives the testing methods for both the mechanical and temperature control parts， providing a scientific， rational， and legitimate basis for the metrology of the low-temperature flexibility tester. Based on this method， calibration is performed on low-temperature flexibility testers of different models to obtain experimental data. By combining actual usage requirements， the measurement results of the low-temperature flexibility tester are confirmed through measurement， thereby experimentally verifying the calibration method presented in this article.

Keywords： low temperature flexibility tester； mechanical part； temperature control part； calibration

0引言

低温柔性测试仪是工程检测机构或防水卷材生产企业检测产品质量的必备设备，其主要应用于工程检测沥青防水卷材试验过程中。检测结果直接影响防水卷材产品的质量。沥青防水卷材应符合GB/T 328.14—2007《建筑防水卷材试验方法第14部分：沥青防水卷材低温柔性》中明确规定的技术特性要求。为避免人为因素产生影响，对于沥青防水卷材检测须采用机械自动测试。

随着科技强大，数字化的普及，进口和国内研发的低温柔性测试仪逐渐增多。目前，对于低温柔性测试仪检校没有相应的国家计量检定规程和计量校准规范，这使得很多低温柔性测试仪长期处于半检校状态（只能对低温柔性测试仪的温度方面进行计量，机械部分一直处于失检、失校状态，无法对低温柔性测试仪进行综合计量），无法保证其使用的准确性和可靠性，因而对低温柔性测试仪的检测方法的研究迫在眉睫。

1工作原理

低温柔性测试仪是用于测定沥青防水卷材物理特性指标的仪器。机械部分由两个不旋转的固定圆筒、一个可移动的弯曲轴、一个冷冻液槽和控制系统组成。通过调节控制冷冻液工作水平面的温度和弯曲轴的移动速度，使试件发生180°弯曲，获得沥青防水卷材的低温柔性和冷弯温度。低温柔性测试仪弯曲过程见图1。

2低温柔性测试仪的校准方法

2.1环境条件

1）环境温度：（15～35）℃。

2）相对湿度：不大于85%。

2.2测量标准及其他设备

对圆筒和弯曲轴直径及弯曲轴升起速度、温度偏差、温度均匀度、温度波动度都做了具体要求。

温度偏差应不大于±0.5℃，温度波动度应不大于0.5℃，温度均匀度应不大于0.5℃。校准时用的标准器见表1。

2.3校准方法

2.3.1外观检查

1）仪器应有铭牌、生产厂家、型号、出厂编号等。

2）表面不应有明显裂痕、变形，以及影响其正常工作的机械损伤。

2.3.2机械部分校准

2.3.2.1圆筒和弯曲轴直径

用游标卡尺分别测量固定圆筒和弯曲轴的直径，重复测量3次，取平均值作为固定圆筒直径和弯曲轴直径的校准结果。

2.3.2.2弯曲轴升起速度

将弯曲轴设置在开始弯曲位置，作为初始位置并标记；启动低温柔性测试仪的控制系统使弯曲轴向上移动，同时按下秒表开始计时，到达极限开关控制的限定位置时计时结束，标记弯曲轴此时的位置，用钢直尺测量弯曲轴上升的距离，与秒表测得的上升时间相除得到弯曲轴升起速度。计算公式见式（1）。重复此测量3次，取平均值作为弯曲轴升起速度的校准结果。

式中，v为弯曲轴升起速度，mm/min；D为弯曲轴上升的距离，mm；T为弯曲轴上升的时间，min。

2.3.3温控系统校准

校准温度一般应选择测试仪使用范围的下限、上限和中间点，也可根据用户需要选择实际常用的温度点。测试点的位置应设在冷却液中间平面的均匀5个点上（见图2），并且放置铂电阻温度计，将测试仪的温度控制器设定到要求的标称温度，然后开启设备，稳定后开始读数，每2 min记录所有测试点的温度1次，在30 min内共测试16次。

2.4低温柔性测试仪校准方法应用

选取3台不同规格型号的低温柔性测试仪进行校准。使用游标卡尺分别测量3台低温柔性测试仪固定圆筒20 mm的直径及弯曲轴30 mm的直径，采用钢直尺及秒表作为标准器对弯曲轴升起速度进行校准，采用A级工业铂电阻温度计对-20℃的低温柔性测试仪温控系统中温度偏差、温度均匀度及温度波动度进行校准，所得测量结果如表2所示。

根据产品使用说明书以及国家标准中的相关技术要求，结合低温柔性测试仪的实际使用需求，经过校验，3台被校验的低温柔性测试仪均能够满足其技术要求，从而确保了它们在使用中的性能和准确性。

3结束语

本文对低温柔性测试仪的技术参数校准方法进行了深入的讨论，并依据低温柔性测试仪的校准方法对3台不同规格型号的低温柔性测试仪进行校准，评估了低温柔性测试仪机械部分及温控部分的示值误差。通过对该校准方法的试验验证，结果表明该方法具有可行性及可操作性，计量机构、工程检测机构以及生产企业等相关单位都可参考该方法对低温柔性测试仪进行校准。

【参考文献】

[1]液体恒温试验设备温度性能测试规范：JJF 2019—2022[S].

[2]建筑防水卷材试验方法第14部分：沥青防水卷材低温柔性：GB/T 328.14—2007[S].

[3]国家计量检定规程编写规则：JJF 1002—2010[S].

【作者简介】

张彦敏，女，1991年出生，助理工程师，学士，研究方向为长度测量、光学影像测量、端度测量、工程测量。

（编辑：李加鹏）