[发明专利]一种扭矩扳手测量结果不确定度评定方法

说明书

技术领域

本发明涉及计量测试与统计领域，具体是指扭矩扳手测量结果不确定度批评定中的扭矩加载装置标准不确定度的量化分析的方法。

背景技术

扭矩扳手是工业生产中机械设备装配与维修的计量器具，具有准确度的要求，在不同应用场合的工业生产中，根据准确度等级和生产技术要求来选择扭矩扳手，测量与控制拧紧螺栓的扭矩值。高精度的如1级扭矩扳手常常用来复检拧紧螺栓的扭矩值。扭矩扳手必须使用标准仪器设备来定期计量检定，该标准仪器设备即为扭矩扳手标准检定装置（或称扭矩扳手标准检定仪）。

根据计量学与统计学的要求，每一个计量检定结果都要评定其不确定度，企业或计量机构建立新的扭矩扳手标准检定仪、中国合格评定国家认可委员会对国家级计量检定机构的扭矩扳手标准检定仪的年度评审、上级计量机构对下级计量机构的扭矩扳手标准检定仪的年度评审，都要进行对该标准检定仪的不确定度的评定，确认该标准设备的测量能力。

不确定度的评定实际上是一个对各个影响测量结果的要素进行量化分析处理的过程。我国的质量认证体系沿袭了国际质量认证体系，扭矩扳手标准检定装置测量能力的认可评审与扭矩扳手的计量管理办法都通过积极学习和仿照国际标准、欧盟标准以及德国标准来编制而成。

扭矩扳手标准检定装置主要由扭矩测量仪、扭矩传感器、扭矩加载装置组成。现在计量机构实验室中的扭矩扳手检定装置都配置扭矩加载装置。对扭矩扳手标准检定装置的不确定度评定或扭矩扳手测量结果的不确定度评定应该从扭矩测量仪、扭矩传感器、扭矩加载装置进行全面的评定，对所有影响测量结果的不确定度分量进行量化分析处理。但是，无论从数据库中搜索到的已发表的国内外相关研究论文来看，还是中国合格评定国家认可委员会和中国计量科学研究院以及各省计量科学研究院对下级计量机构设备的认可评审工作，或国防系统一级和二级计量站对下级计量机构的设备的认可评审工作来看，对扭矩扳手标准检定仪不确定度的评定或扭矩扳手测量结果不确定度的评定都不计及扭矩加载装置引入的不确定度分量。有些人已经考虑到扭矩加载装置对不确定度有影响，之所以都不计及扭矩加载装置引入的标准不确定度分量，或只模糊地或笼统地估算扭矩加载装置个别因素，如同轴度引入的标准不确定度分量，或重复使用贝塞尔公式对重复性实验数据进行计算来评定扭矩加载装置对不确定度的贡献，是因为人们对其缺乏深入研究，感到无法量化分析其引入的一些重要的不确定度分量，如弯矩引入的不确定度分量，扭矩加载装置变形与扭矩扳手变形引入的不确定度分量，不得不将其忽略或回避。我国相关检定规程JJG797-1992、JJG707-2003、JJG995-2005以及相关的国际标准ISO 6789 Assembly tools for screws and nuts - Hand torque tools -Requirements and test methods for design conformance testing, quality conformance testing and recalibration procedure 2003、欧盟标准EURA MET/cg-14/v.01 Guidelines on the Calibration of Static Torque Measuring Devices 2007、德国标准DKD-R3-8 Static Calibration of Torque Wrench Calibration Devices 2003都没有对扭矩加载装置提出技术要求和引入的不确定度分量的要求，避开相应论述，这是全球质量管理的缺失。因此，目前对于扭矩扳手标准检定装置不确定度的评定，或扭矩扳手测量结果不确定度的评定，或扭矩扳手测量结果示值误差不确定度的评定，其各不确定度分量仅仅包括以下部分：

1. 示值重复性引入的标准不确定度分量                                                。

2. 仪器与传感器引入的标准不确定度分量，包括：仪器的分辨力引入的分量。准确度等级或最大允差引入的分量，零点漂移引入的分量，回零差引入的分量。

3. 扭矩扳手引入的不确定度分量，包括扭矩扳手的分辨力引入的分量和回零差引入的分量。

4. 估读扭矩扳手设定值的误差引入的不确定度分量。

5. 环境因素引入的不确定度分量。

 

以上共9个不确定度分量，尚缺少扭矩加载装置引入的各个不确定度分量，这些尚缺的分量都是不确定度的重要影响量。