JJF(鲁) 220-2025 环刀校准规范

　　山东省地方计量技术规范

　　JJF(鲁)220—2025

　　环刀校准规范

　　Calibration Specification for Cutting Rings

　　2025—12—18发布2026—01—01实施

　　山东省市场监督管理局发 布

　　JJF(鲁)220-2025

　　归口单位：山东省几何量计量技术委员会

　　主要起草单位：山东省计量科学研究院

　　参加起草单位：山东省计量检测中心聊城市检验检测中心

　　本规范委托山东省几何量计量技术委员会负责解释

　　本规范主要起草人：

　　臧 军(山东省计量检测中心)胡安继(山东省计量检测中心)

　　王传海(山东省计量检测中心)参加起草人：

　　张 健(山东省计量科学研究院)王 娜(山东省计量检测中心)

　　张会娟(山东省计量科学研究院)石宝勇(聊城市检验检测中心)

　　目录

　　引言 (II)

　　1范围 (1)

　　2引用文件 (1)

　　3概述 (1)

　　4计量特性 (2)

　　4.1 环刀内表面的表面粗糙度 (2)

　　4.2 环刀内径相对偏差 (2)

　　4.3 环刀外径相对偏差 (2)

　　4.4 环刀高度相对偏差 (2)

　　4.5 环刀刃口角度偏差 (2)

　　5校准条件 (2)

　　5.1 环境条件 (2)

　　5.2 测量标准及其他设备 (3)

　　6 校准项目和校准方法 (3)

　　6.1 环刀内表面的表面粗糙度 (3)

　　6.2 环刀内径相对偏差 (3)

　　6.3 环刀外径相对偏差 (4)

　　6.4 环刀高度相对偏差 (4)

　　6.5 环刀刃口角度偏差 (4)

　　7 校准结果表达 (4)

　　8复校时间间隔 (4)

　　附录A 环刀内径相对偏差测量结果的不确定度评定 (6)

　　附录B 环刀校准原始记录格式 (8)

　　附录C 校准证书内容及内页格式 (9)

　　引言

　　JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》、JJF 1094-2002《测量仪器特性评定》共同构成支撑校准规范制修订工作的基础性系列规范。

　　本规范为首次发布。

　　环刀校准规范

　　1范围

　　本规范适用于土工试验用环刀的校准。

　　2引用文件

　　本规范引用了下列文件：

　　GB/T15406—2007 岩土工程仪器基本参数及通用技术条件

　　GB/T 24106—2009 岩土工程仪器术语与符号

　　SL110—2014 切土环刀校验方法

　　凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。

　　3概述

　　环刀是一种具有规定直径、高度、厚度和刃口角度的用于制备试样的专用器具。环刀按外形结构，可分为顶端带边式环刀和不带边式环刀两种，其结构剖面图见图1、图2。常用环刀规格尺寸见表1。

　　d

　　e

　　D2

　　图1 顶端带边式环刀结构剖面图

　　D1—带边环刀外径;D2—环刀外径;d—环刀内径;

　　h1—环刀高度;h2—环刀边高;e—刃口宽;a—刃口角度

　　d

　　e

　　图2 不带边式环刀结构剖面图D2—环刀外径; d—环刀内径;

　　h1—环刀高度; e—刃口宽;a—刃口角度

　　表1常用环刀规格尺寸

　　取样面积/cm2

　　外形 标称值 h1/mm D1/mm d/mm D2/mm α/(°) 20 不带边 50 — 50.46 55 15

　　30 带边 20 70 61.8 65 10 带边 40 70 61.8 65 10 不带边 20 — 61.8 65 10 40 不带边 50 — 71.36 75 15

　　50 带边 20 88 79.8 83 10 带边 40 88 79.8 83 10 不带边 20 — 79.8 83 10 4计量特性

　　4.1 环刀内表面的表面粗糙度

　　内表面的表面粗糙度不大于Ra3.2μm。

　　4.2 环刀内径相对偏差

　　内径相对偏差不超过±0.08%。

　　4.3 环刀外径相对偏差

　　外径相对偏差在-0.1%~0范围内。

　　4.4 环刀高度相对偏差

　　高度相对偏差在0~+0.25%范围内。

　　4.5 环刀刃口角度偏差

　　刃口角度偏差不超过±1°。

　　注：校准工作不判断合格与否，上述计量特性要求仅供参考。

　　5 校准条件

　　5.1 环境条件

　　5.1.1 校准温度为(20±10)℃,校准时温度变化应不大于2 ℃/h;相对湿度应不大于80%。

　　5.1.2 校准前，环刀和校准用标准器等温平衡时间应不少于2 h。

　　5.2 测量标准及其他设备

　　推荐使用表2 所列测量标准，允许使用满足测量不确定度要求的其他测量标准及其他设备进行校准。

　　表2 测量标准及其他设备

　　序号 校准项目 测量标准及其他设备 1 环刀内表面的表面粗糙度 表面粗糙度比较样块 MPE:+12%～-17% 2 环刀内径相对偏差 测量内尺寸千分尺 MPE:±0.010 mm 3 环刀外径相对偏差

　　外径千分尺 MPE:±5 μm 4 环刀高度相对偏差 5 环刀刃口角度偏差 万能角度尺 MPE:±2, 6 校准项目和校准方法

　　校准前先目力观察，确定环刀的内外加工表面、刃口处没有影响计量性能的因素后再进行校准。

　　6.1 环刀内表面的表面粗糙度

　　用Ra值为3.2μm的表面粗糙度比较样块进行比较测量。表面粗糙度比较样块和被校测量面的加工方法、材料、形状、表面色泽等应尽可能一致。目视观测被校测量面的痕迹深度应不超过表面粗糙度比较样块工作面痕迹的深度。

　　6.2 环刀内径相对偏差

　　在环刀内壁上，取轴向均匀分布的两个横截面，每个截面取均匀分布的三个位置，用测量内尺寸千分尺分别测量每个位置的内径，各位置的相对偏差按公式(1)计算。

　　式中：

　　δ——环刀内径相对偏差，%;

　　d0——环刀内径标称值，mm;

　　d——环刀内径测量值，mm。

　　取绝对值最大的各位置相对偏差作为测量结果。

　　6.3 环刀外径相对偏差

　　在环刀外壁上，取轴向均匀分布的两个横截面，每个截面取均匀分布的三个位置，用外径千分尺分别测量每个位置的外径，各位置的相对偏差参照公式(1)计算。

　　取绝对值最大的各位置相对偏差作为测量结果。

　　6.4 环刀高度相对偏差

　　在环刀上取圆周均匀分布的三个位置，用外径千分尺测量每个位置的高度，各位置的相对偏差参照公式(1)计算。

　　取绝对值最大的各位置相对偏差作为测量结果。

　　6.5 环刀刃口角度偏差

　　在环刀刃口处取圆周均匀分布的三个位置，用万能角度尺测量每个位置的角度，各位置的偏差按公式(2)计算。

　　e = α-α0(2)

　　式中：

　　e——环刀刃口角度偏差，°;

　　α0——环刀刃口角度标称值，°;

　　α——环刀刃口角度测量值，°。

　　取绝对值最大的各位置相对偏差作为测量结果。

　　7 校准结果表达

　　经校准的环刀出具校准证书。校准证书内容及内页格式见附录C。

　　8 复校时间间隔

　　由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。建议复校时间间隔为1年。

　　附录A

　　环刀内径相对偏差测量结果的不确定度评定

　　A.1 校准方法

　　在环刀内壁上，取轴向均匀分布的两个横截面，每个截面取均匀分布的三个位置，用三点内尺寸千分尺分别测量每个位置的内径，取绝对值最大的各位置相对偏差作为测量结果。

　　A.2 测量模型

　　环刀内径相对偏差的测量模型见式(A.1)：

　　(A.1)

　　式中：

　　δ——环刀内径相对偏差，%;

　　d0 ——环刀内径标称值，mm;

　　d——环刀内径测量值，mm。

　　依据测量模型，输入量d 与d0 之间相互独立、互不相关，所以合成标准不确定度的计算公式为：ucc12u2+c22u2

　　式中：c

　　由于d0为常数，不确定度为0，故：uc

　　A.3 环刀内径相对偏差测量不确定度的评定

　　环刀内径相对偏差测量结果的不确定度由测量重复性或仪器分辨力引入的不确定度分量u1(d)、环刀和三点内径千分尺的线膨胀系数差引入的不确定度分量u2(d)、环刀和三点内径千分尺的温度差引入的不确定度分量u3(d)、三点内径千分尺最大允许误差引入的不确定度分量u4(d)组成。

　　A.3.1 测量重复性或仪器分辨力引入的不确定度分量u1(d)

　　以内径为61.8mm的不带边环刀为例，对内径进行10次测量，测量结果见表A.1。

　　表A.1重复10 次测量结果

　　第i次测量 1 2 3 4 5 读数值/mm 61.812 61.815 61.811 61.814 61.814 第i次测量 6 7 8 9 10 读数值/mm 61.816 61.812 61.815 61.817 61.816 采用贝塞尔公式计算单次测量的实验标准偏差s (di)：

　　故u11(d)=0.002mm。

　　三点内径千分尺分辨力为0.001mm，区间半宽为0.0005mm，服从均匀分布，则：

　　测量重复性和仪器分辨力引入的不确定度分量，取两者之中的大者，则：

　　u1(d)=0.002mm

　　A.3.2 环刀和三点内径千分尺的线膨胀系数差引入的不确定度分量u2 (d)

　　环刀与三点内径千分尺的材质基本相同，两者膨胀系数差在±2×10-6℃-1范围内，服从三角分布，当L=61.8mm时，在(20±10)℃的环境条件下，引入的不确定度分量为：

　　A.3.3 环刀和三点内径千分尺的温度差引入的不确定度分量u3(d)

　　环刀和三点内径千分尺经过恒温后，两者温度差在±1℃范围内均匀分布，当L=61.8mm时，引入的不确定度分量为：

　　A.3.4 三点内径千分尺最大允许误差引入的标准不确定度分量u4 (d)

　　测量范围为(50~100)mm的三点内径千分尺的最大允许误差为±0.005mm，区间半宽为0.005mm，按均匀分布，则：

　　A.4 不确定度分量一览表不确定度分量见表A.2

　　表A.2 不确定度分量一览表

　　不确定度分量ui 不确定度来源 不确定度分量值/mm u1(d) 测量重复性引入的不确定度 0.002 u2(d) 环刀和三点内径千分尺的线膨胀系数差引入的不确定度 0.001 u3(d) 环刀和三点内径千分尺的温度差引入的不确定度 0.001 u4(d) 三点内径千分尺最大允许误差引入的不确定度 0.003 A.5 合成标准不确定度uc(δ)

　　A.6 扩展不确定度U

　　取包含因子k=2，则扩展不确定度U = kuc =2×0.01%=0.02%。

　　附录B

　　环刀校准原始记录格式 委托单位 地址 仪器名称 证书编号 制造厂 型号/规格 出厂编号 标准名称 标准证书号 有效期至 测量范围 不确定度(或准确度) 溯源机构 校准依据 温度 湿度 校准日期 建议下次 校准内容 1.环刀内表面的表面粗糙度：

　　2.环刀内径相对偏差： 标称值(mm) 测量位置 1 相对偏差/% 2 相对偏差/% 3 相对偏差/% 截面1 截面2 3.环刀外径相对偏差： 标称值(mm) 测量位置 1 相对偏差/% 2 相对偏差/% 3 相对偏差/% 截面1 截面2 4.环刀高度相对偏差： 标称值(mm) 1 相对偏差/% 2 相对偏差/% 3 相对偏差/% 5.环刀刃口角度偏差： 标称值

　　(°) 1 偏差 2 偏差 3 偏差 6.环刀同轴度： 1 2 3 4 5 6 7 8 同轴度/mm 测量结果的不确定度： 校准地点 校准 核验

　　附录C

　　校准证书内容及内页格式

　　C.1 校准证书至少包括以下信息：

　　a)标题“校准证书”;

　　b)实验室名称和地址;

　　c)进行校准的地点;

　　d)证书或报告的唯一性标识(如编号)，每页及总页数的标识;

　　e)客户的名称和地址;

　　f)被校对象的描述和明确标识;

　　g)进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期;

　　h)如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明;

　　i)校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号;

　　j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;

　　k)校准环境的描述;

　　l)校准结果及其测量不确定度的说明;

　　m)对校准规范的偏离的说明;

　　n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;

　　o)校准结果仅对被校对象有效的声明;

　　p)未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。

　　C.2 推荐的校准证书内页格式见表C.1。

　　表C.1 校准证书内页格式

　　证书编号：

　　校准环境条件 温度：℃

　　相对湿度：% 地点：

　　其他： 序号 校准项目 校准结果 1 环刀内表面的表面粗糙度 2 环刀内径相对偏差 3 环刀外径相对偏差 4 环刀高度相对偏差 5 环刀刃口角度偏差 测量结果的不确定度： 校准员： 核验员：