JJF1593-2016《针状、片状规准仪校准规范》解读

一、制定背景及意义

在水泥混凝土集料中, 对于 (4.75~37.5) mm之间的粗集料针状、片状颗粒尺寸, 主要采用针状规准仪和片状规准仪通过测量筛选。目前国内涉及针状、片状规准仪的标准主要有国家标准GB/T14685-2011《建设用卵石、碎石》、原建设部行业标准JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》、原交通部行业标准JTG E42-2005《公路工程集料试验规程》 (T0311-2005水泥混凝土用粗集料针片状颗粒含量试验) , 上述3项标准主要描述了水泥混凝土集料及建设用卵石、碎石中针状、片状颗粒含量的试验方法, 对所用检测设备针状规准仪、片状规准仪外形结构和基本尺寸作了统一规定, 但对该测量仪器的计量特性及其评定方法未描述。目前, 对于该仪器校准主要由各实验室内部编制方法, 由于对技术要求、校准条件、校准项目和方法、校准结果的处理不一致, 导致检测数据缺乏可比性, 不利于对建筑材料制成品性能的统一评定和工程质量的规范化管理, 因此有必要制定统一、规范的校准技术依据。鉴于此, JJF1593-2016《针状、片状规准仪校准规范》由国家质检总局于2016年11月30日发布, 并于2017年2月28日实施。

二、制定依据及适用范围

JJF1593-2016编制时依据了JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001-2011《通用计量术语及定义》、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》, 参考了国家标准GB/T6003.1-2012《试验筛技术要求和检验第1部分:金属丝编织网试验筛》、GB/T14685-2011《建设用卵石、碎石》、原建设部行业标准JGJ52-2006和原交通部行业标准JTG E42-2005 (T0311-2005) 等标准文件。

JJF1593-2016仅适用于水泥混凝土集料及建设用卵石、碎石中针状和片状颗粒分级筛选用针状规准仪和片状规准仪的校准。对于铁路工程、沥青混合料等其他建设工程使用的针状规准仪和片状规准仪, 可参照执行。

三、主要内容和计量特性

为了确定针状、片状规准仪的主要性能指标, 起草小组针对该仪器的使用状况进行了调研, 根据其结构特点并考虑其具体应用要求, 分别选取不同厂家仪器, 在不同的环境条件下进行计量性能试验, 确定了计量特性, 并通过不确定度评定进行了验证。

JJF1593-2016的正文部分包括范围、引用文件、概述、计量特性、校准条件、校准项目和校准方法、校准结果的表达、复校时间间隔;附录部分包括测量不确定度评定、校准证书内容及内页格式。依据科学、合理、可操作性的确定原则, 选取针状规准仪规准柱高度、相邻规准柱间距、片状规准仪规准板上表面的平面度、规准孔长度和宽度5个计量特性指标进行校准。根据JJF1071-2010的要求, 计量特性中不给出各指标的具体限定值, 但是考虑到该仪器计量特性要求尚无统一技术规范, 而一些使用单位在进行符合性判断时, 缺乏相应的技术依据, 因此对其各项计量特性指标给出了相应的偏差要求。

1. 针状规准仪规准柱高度

为保证检测结果的可靠性, 规准柱高度尺寸应不小于其对应的针状颗粒标称粒径尺寸, 据此规定了规准柱高度基本尺寸及其极限负偏差。采用深度卡尺测量, 规定测量方位沿针状规准仪基板纵向轴线, 在每个规准柱的左右两侧, 测量尺寸为规准柱上端面至基板上表面之间的距离, 校准结果为该规准柱两侧测量值的平均值。

2. 片状规准仪规准板上表面的平面度

如果规准板上表面规准孔附近局部表面弯曲较大, 即使规准孔各测量位置尺寸偏差符合要求, 其检测结果也并不一定满足使用要求, 因此根据平面度对规准孔宽度尺寸的影响程度, 规定规准板上表面的平面度限为0.5mm, 该平面度采用刀口形直尺和塞尺, 按米字线布线方式以试塞法测量。

3. 针状规准仪相邻规准柱间距、片状规准仪规准孔长度和宽度

在国家标准GB/T14685-2011《建设用卵石、碎石》中, 卵石、碎石颗粒的长度大于该颗粒所属相应粒级平均粒径2.4倍者为针状颗粒, 厚度小于平均粒径0.4倍者为片状颗粒, 故确定针状规准仪相邻规准柱间距基本尺寸及其极限偏差、片状规准仪规准孔长度和宽度基本尺寸及其极限偏差如表1所示。

表1 相邻规准柱间距、规准孔长度和宽度基本尺寸及其极限偏差

对于相邻规准柱间距, 采用游标卡尺内量爪测量。在高度较小的规准柱上、中、下3个位置, 沿与基板上表面平行方向, 分别测量相邻规准柱相对母线之间的距离, 每个位置取两次测量的平均值作为该位置的测量结果。由于规准柱使用过程中可能产生磨损、弯曲, 若校准结果取3个位置测量结果的平均值, 可能导致错误的检测结果, 同时考虑到使用的实际情况, 校准结果规定同时给出上、中、下3个位置的测量结果。

对于片状规准仪规准孔长度和宽度, 采用游标卡尺内量爪测量, 测量长度尺寸时, 沿规准孔纵向轴线, 测量两圆弧之间的最大距离, 取2次测量的平均值作为校准结果。测量宽度尺寸时, 沿规准孔长度方向, 在均匀分布的3个位置测量, 每个位置取2次测量的平均值作为该位置的测量结果, 对于2.8mm的规准孔宽度, 采用工具显微镜通过影像法测量, 对于其他规格的规准孔宽度, 采用游标卡尺内量爪测量, 校准结果规定给出3个位置测量结果中的最大值和最小值。

四、规范执行中需要注意的问题

1.由于一般校准证书只给出校准结果及其不确定度, 并不作符合性判定, 因此本规范中给出的计量特性指标限定值要求仅在需要作符合性判定或客户有要求时作为参考, 并不影响一般校准结果的表述。

2.由于针状、片状规准仪使用场合的影响, 在其表面极可能存在毛刺, 因此校准前应先用油石去除毛刺, 尤其是规准孔周边的毛刺清理, 以确保测量结果的准确和测量标准及其相关设备的完好无损。

3.测量针状规准仪规准柱高度时, 应保证深度卡尺尺身测量面与规准仪基板上表面完全接触, 注意深度测量尺身不要靠在规准柱侧面母线上, 另一方面, 若因相邻规准柱高度影响, 深度卡尺不便测量时, 可采用游标卡尺的深度尺测量。

4.测量相邻规准柱间距时, 在规准柱上、中、下3个位置, 沿与基板上表面平行方向测量, 此处的3个位置及其平行方向, 没有规定具体的量化指标, 凭目力观察, 只要均匀分布及平行即可, 其下端测量位置应与基板上表面留出一定的间距, 尤其要注意的是测量轴线应是与基板上表面平行方向, 而不是相邻规准柱之间垂直距离方向, 测量值不一定是相邻规准柱之间的最小值。

5.测量片状规准仪规准孔长度时, 通过目力观察, 在规准孔纵向轴线方向上确定两圆弧之间的最大距离。

测量片状规准仪规准孔宽度时, 在规准孔长度方向均匀分布的3个位置测量, 通过目力观察, 确保3个位置均匀分布即可, 其测量轴线应在测量值为最小值的方向上。由于2.8mm的规准孔宽度尺寸采用游标卡尺内量爪测量误差较大, 故采用工具显微镜测量, 若采用读数显微镜等其他满足测量要求的设备也可以, 但是一定要保证安装的可靠性和测量过程中的稳定性。对于其他规格的宽度尺寸, 采用游标卡尺内量爪测量即可。