JJF 1281-2011 烟草填充值测定仪校准规范.pdf

了了p中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 2 8 1 2 0 1 1烟草填充值测定仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rC u tT o b a c c oF i l l i n gP o w e rT e s t e r2 0 11 - 0 4 - 1 2 发布2 0 11 - 0 7 - 1 2 实施国家质量监督检验检疫总局发布烟草填充值测定仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rC u tT o b a c c oF i l l i n gP o w e rT e s t e r本规范经国家质量监督检验检疫总局于2 0 1 1 年4 月1 2 日批准，并自2 0 1 1 年7 月1 2 日起施行。归口单位：全国几何量工程参量计量技术委员会主要起草单位：河南省计量科学研究院河南省医疗器械检验所中国烟草标准化研究中心北京市计量检测科学研究院参加起草单位：河南中烟工业有限责任公司郑州卷烟厂郑州嘉德机电科技有限公司本规范委托全国几何量工程参量计量技术委员会负责解释本规范主要起草人：张卫东( 河南省计量科学研究院)王冬梅( 河南省医疗器械检验所)杨荣超( 中国烟草标准化研究中心)孙瑕轶( 北京市计量检测科学研究院)参加起草人：宋永杰( 河南中烟工业有限责任公司郑州卷烟厂)牛罡( 郑州嘉德机电科技有限公司)刘欣( 河南省计量科学研究院)J J F1 2 8 1 - - 2 0 1 1目录1 范围( 1 )2 引用文献( 1 )3 概述( 1 )4 计量特性( 1 )4 1 测量筒内径( 1 )4 2 压力( 1 )4 3 施压速度( 2 )4 4 测量筒底面与施力测头测量面的平行度( 2 )4 5 重复性( 2 )4 6 示值误差( 2 )5 校准条件( 2 )5 1 环境条件( 2 )5 2 校准标准器及其他设备( 2 )6 校准项目和校准方法( 3 )6 1 测量筒内径( 3 )6 2 压力- - 一( 3 )6 3 施压速度( 3 )6 4 重复性( 3 )6 5 示值误差( 3 )6 6 测量筒底面与施力测头测量面的平行度( 4 )7 校准结果表达( 4 )8 复校时间间隔( 4 )附录A 烟草填充值测定仪示值误差测量结果不确定度评定( 5 )附录B 校准证书内容( 8 )J J F1 2 8 1 - - 2 0 1 1烟草填充值测定仪校准规范1 范围本规范适用于测量范围为( o 3 0 ) m m 烟草填充值测定仪的校准。2 引用文献本规范引用下列文献：J J F1 0 0 1 1 9 9 8 通用计量术语及定义D F1 0 9 4 - - 2 0 0 2 测量仪器特性评定G B T1 8 7 7 1 4 2 0 0 2 烟草术语第四部分：质量评价和检测J J F1 1 3 0 - - 2 0 0 5 几何量测量设备校准中的不确定度评定指南使用本规范时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。3 概述烟草填充值测定仪是一种利用恒定重量压缩法测量烟( 梗) 丝填充值的计量仪器。它通过位移传感器测量烟( 梗) 丝顶部至标准圆柱筒底部的高度值，计算一定质量的烟丝在标准圆柱筒内受到一定压力后的烟草填充值( 见图1 ) 。根据测量对象的不同，烟草填充值测定仪分为烟丝填充值测定仪和梗丝填充值测定仪两种。图1 烟草填充值测定仪工作原理示意图1 一配重块；2 ，4 机体；3 - - 测量筒；5 - - 施力测头6 一导柱；7 一电动控制与数显箱；8 - - 位移传感器4 计量特性4 1 测量筒内径测量筒内径技术要求见表1 。4 2 压力烟草填充值测定仪的压力技术要求见表1 。J J F1 2 8 1 - - 2 0 1 14 3 施压速度烟草填充值测定仪的施压速度技术要求见表1 。4 4 测量筒底面与施力测头测量面的平行度测量筒底面与施力测头测量面的平行度技术要求见表1 。4 5 重复性重复性技术要求见表1 。4 6 示值误差最大允许误差技术要求见表1 。表1 计量特性一览表校准项目技术要求测量筒内径6 0 0m m 0 1m m烟丝填充值测定仪2 9 4 N 土0 5N压力梗丝填充值测定仪9 8N 土0 1 N施压速度1 9 0m m s 2 0 0m m s测量筒底面与施力测头测量面的平行度0 0 3 m m重复性0 0 1m m最大允许误差0 0 6m m注：由于校准不做合格与否的结论，上述指标仅供参考。5 校准条件5 1 环境条件校准时实验室的温度为2 0 5 ，每小时温度变化不大于2 ，相对湿度不大于7 0 。5 2 校准标准器及其他设备校准标准器及其他设备详见表2 。表2 校准标准器一览表校准项目校准标准器名称校准标准器技术要求带定位护桥，测量范围( 5 0 1 0 0 ) m m ，测量简内径内径百分表M P E ：0 0 2m m压力工作测力计测量范围：( 5 3 0 ) N ，准确度等级为0 3 级施压速度电子秒表测量范围：( 0 18 0 0 ) S ，M P E ：0 1s重复性量块测量范围：( 5 3 0 ) m m ，准确度等级为3 级或5 等示值误差J J F1 2 8 1 2 0 1 16 校准项目和校准方法首先检查外观，确定没有影响计量特性的因素后再进行校准。校准项目见表1 。6 1 测量筒内径将测量筒直立于工作台上，用带定位护桥的内径百分表测量其内径。测量时，先根据测量筒内径大小选择合适的内径百分表测头，然后将带定位护桥的内径百分表置人筒内，在距离测量筒底部3 0m m 高度范围内均匀分布的两个横截面上进行直径测量。每一截面在相互垂直的两个直径位置各测量一次，将所有测得值与6 0m m 比较，取偏差值较大的截面直径为校准结果。6 2 压力先将测量筒从仪器上取下，按动测量键使施力测头降至最低位置，用手提起施力测头，把工作测力计安在施力测头的正下方，并使测力计受力位置处于施力测头的重力线上，然后缓慢下降施力测头，当施力测头轻轻接触测力计受力面时，手脱离施力测头使其自由落下，待施力测头静止后读取力值，重复测量两次，取平均值为校准结果。6 3 施压速度开启电源，校准仪器零位后按测量键提升施力测头至最高位置，记录仪器显示的最大高度值，再按动测量键使施力测头向下移动，记录施力测头从最高位置至最低位置的运行时间，高度值与时间之比即为此次的速度值。如此反复进行5 次以上测量，每次测量间隔时间3 0s ，取平均值为校准结果。也可采用不低于上述准确度要求的其他方法校准。6 4 重复性校准时，先将测量筒安置在工作位置，校零后，在测量筒底部中间位置放人标称长度为2 0m m 的量块，重复测量5 次，记录5 次测量值的最大变化量，按式( 1 ) 计算实验标准差为校准结果。s 一篇式中：s 重复性，m m ；L 5 次测量值的最大变化量，m m 。6 5 示值误差6 5 1 用3 级或5 等量块校准。校准点应均匀分布于烟草填充值测定仪测量范围内，并不少于6 点，如5m m ，1 0m m ，1 5m m ，2 0m m ，2 5m m ，3 0m m 。每个测量点应在以测量筒底部中心为圆心，半径为1 5m m 范围内按5 个测量位置( 见图2 ) 进行测量。n F1 2 8 1 - - 2 0 1 1匕1t_ J5fn一厂 U一一U |- 73f弋 图2 示值误差测量位置示意图6 5 2 校准时，先将测量筒安置在工作位置，仪器校零后，在测量筒底部中间位置放人标称长度为5I n m 的量块，仪器按测量方式进行测量，读取读数L u ，然后依次移动量块至其他4 个位置，并分别读取读数L 。，。6 5 3 根据校准点布置依次置换其他标称长度的量块，按6 5 2 方法进行测量。用公式( 2 ) 和公式( 3 ) 计算各测量点的示值误差。取绝对值最大的测量点示值误差为校准结果。5L #L 。一上( 2 )0式中：L 。第i 测量点的读数平均值，m m ；k 第i 测量点的第j 位置读数，m m 。e 。一L ：一L o 。( 3 )式中：毋第i 测量点的示值误差，m m ；L 第i 测量点的读数平均值，m m ；L 。，一一第i 测量点所用量块的标称长度，m m 。仪器示值误差也可采用不低于上述准确度要求的其他方法校准。6 6 测量筒底面与施力测头测量面的平行度用标称长度为2 0m m 的量块按6 5 2 的方法在5 个位置上测量( 见图2 ) ，所得5 个读数的最大变化量为校准结果。7 校准结果表达校准后的烟草填充值测定仪，填发校准证书或报告。校准证书或报告内容见附录B 。8 复校时间间隔烟草填充值测定仪的复校时问间隔，根据使用情况由用户确定，建议不超过1 年。J J F1 2 8 1 - - 2 0 1 1附录A烟草填充值测定仪示值误差测量结果不确定度评定A 1 测量任务用本规范确认的技术要求、测量原理、测量条件、测量方法和测量程序，测量分度值为0 0 1m m ，测量范围为( o 3 0 ) m m 的烟草填充值测定仪的示值误差。A 2 原理和方法A 2 1 测量原理以量块作校准用标准器，烟草填充值测定仪作为受检仪器，将测定仪读数与量块标称长度比较测量，各受检点示值误差由两者之差确定。A 2 2 测量方法烟草填充值测定仪示值误差用量块标称长度进行校准，应在各测量段内均匀分布的若干点上进行，每一受检点分5 个位置进行测量。取5 个位置读数平均值与量块标称长度之差为受检点示值误差，各受检点绝对值最大的示值误差为校准结果。A 3 数学模型由测量原理得到烟草填充值测定仪示值误差的数学模型如下：e ：一L 。一L o 。( A 1 )式中：e l 第i 测量点的示值误差，m m ；L 。第i 测量点的读数平均值，m m ；L 0 。第i 测量点所用量块的标称长度，m m 。其中：5L ii 一三毛一( A 2 )b式中：L 。第i 测量点的第J 位置读数，m m 。A 4 标准不确定度分量的来源和说明标准不确定度分量的来源和说明见表A 1 。表A 1 填充值测定仪示值误差测量不确定度分量来源和说明标准不确定度序号标准不确定度来源说明分量由量块检定规程给出的准确度为3 级量块1“L S量块标称长度标称长度极限偏差：M P E V1 _ 6p m在每一受检点测量1 次，取5 次读数的平均值为测量结果，根据规定测量重复性标准2弹c c测量重复性偏差s o 0 1m m ，故读数平均值的标准偏差为s f 幅0 0 0 44 7m mJ J F1 2 8 l 一2 0 1 1表A 1 ( 续)标准不确定度序号标准不确定度来源说明分量测量筒底面与施力测头测量面的平行度引起每测量点在测量筒底面的不同测量位置的测量筒底面与施力测头示值不同。根据规定测量筒底面与施力测头3“B X测量面的平行度测量面的平行度为0 0 3m m ，取士0 0 1 5m m半宽区间为均匀分布，故平行度的影响量为0 0 0 9m m量块和烟草填充值测定温度对量块和烟草填充值测定仪的影响存4T A W D仪之间的温度差有差别量块和烟草填充值测定5U p z仪位移传感器的材料线膨量块和烟草填充值测定仪的制造材料对温度的敏感度存在差别胀系数的影响A 5 评定A 5 1 标准不确定度分量的说明和计算A 5 1 1 量块标称长度引入的标准不确定度分量U L SB 类评定根据J J G1 4 6 - - 2 0 0 3 量块，3 级量块的标称长度极限偏差M P E V 为1 6 肛m ，取矩形分布，分布因子6 0 6 ，则“L s 一1 6 弘m 0 6 0 0 0 09 6m mA 5 1 2 测量重复性引入的标准不确定分量”c cB 类评定根据规定测量重复性单次实验标准偏差限：s 一0 0 1m m ，因在每一受检点测量1 次，取5 次读数的平均值为测量结果，故“c c 一坠旦妥当里0 0 0 44 7m m5A 5 1 3 测量筒底面与施力测头测量面的平行度引入的标准不确定度分量“e xB 类评定根据规定，测量筒底面与施力测头测量面的平行度不大于0 0 3i r l I n ，故在士0 0 1 5m m的半宽区间内假定为矩形分布，则“B X 一幽挲塑0 6 0 0 0 9m m6A 5 1 4 量块和烟草填充值测定仪之间的温度差引入的标准不确定度分量U W DB 类评定量块和烟草填充值测定仪之间的温度差岛，并以等概率落在2 范围内，取矩形分布( 分布因子6 0 6 ) 线膨胀系数取口一1 1 5 1 0 “，受检点L 一3 0m m ，则“w D L a 曲b 一3 0m m 1 1 5 1 0 “。2 0 6 0 0 0 04 1 4m mA 5 1 5 量块和烟草填充值测定仪之间的线膨胀系数差引入的标准不确定度分量U p zB 类评定6J J F1 2 8 1 - - 2 1 1根据材料的线膨胀系数知，量块和烟草填充值测定仪之间存有线膨胀系数差赴一6 1 0 “，取矩形分布，分布因子b 一0 6 ，检定温度对2 0 的最大偏差血为5 ，受检点L 一3 0m m ，则“P z L A t 疋b = 3 0m m 5 6 1 0 “- 1 0 6 0 0 0 05 4m mA 5 2 评估的标准不确定度分量之间的相关性估计各不确定度分量之问无相关性。A 5 3 评估的合成标准不确定度和扩展不确定度由于各标准不确定度分量之间不具有值得考虑的相关性，合成标准不确定度“。为“。( 8 ) 一 “b + “毛c + 乱缸+ “+ “；z。( e ) 一4 0 0 0 09 62 + 0 0 0 44 72 + 0 0 0 9 2 + 0 0 0 04 1 42 + 0 0 0 05 4 2m m 0 0 1 0m m取包含因子k 一2 ，则扩展不确定度u 为U 一“。( e ) k= 0 0 1 0m m 2 0 0 2m mA 5 4 评定的不确定度概算汇总不确定度概算汇总见表A 2 。表A 2 不确定度概算汇总表评定分布测量变化限相关分布不确定度分量分量类型类型次数a + 影响量单位系数因子p 苴m m规程U L S0 0 0 16m m0 0 0 1600 60 0 0 09 6给出规范U C C10 0 1m m0 0 1 q r 5Ol0 0 0 44 7给出U B矩形0 0 3 m m0 0 3 200 60 0 0 9L - a 群“B矩形2 ( L 一3 0F D , I D ，OO 60 O O O4 1 4为0 0 0 06 9 )L - 赴U p gB矩形土6 1 0 “1( L 一3 0m m ，O0 60 0 0 05 4为0 0 0 09 )合成标准不确定度U 。O 0 1 0扩展不确定度( 一2 ) UO 0 2注：a = 1 1 5 1 0 “，批取5 J J F1 2 8 1 - - 2 0 1 1附录B校准证书内容1 标题：校准证书；2 实验室名称和地址；3 进行校准的地点；4 证书或报告编号、页码及总页数；5 送校单位的名称和地址；6 被校准仪器名称；7 被校准仪器的制造厂、型号规格及编号；8 校准所使用的计量标准名称及有效期；9 本规范的名称、编号和对本规范的任何偏离、增加或减少的说明；1 0 校准时环境温度情况；1 1 校准项目的校准结果；1 2 仪器示值误差校准结果的测量不确定度；1 3 校准人签名、核验人签名、批准人签名；1 4 校准证书签发日期；1 5 复校时间间隔的建议；1 6 未经校准实验室书面批准，不得部分复制校准证书。8