JJF(赣) 050-2025 落锥穿透仪校准规范

　　江西省地方计量技术规范

　　JJF(赣)050-2025

　　落锥穿透仪校准规范

　　Calibration Specification for Cone DropPenetrationTesters

　　2025-12-19发布 2026-03-18实施

　　江西省市场监督管理局发 布

　　归口 单位：江西省市场监督管理局

　　主要起草单位：江西省交通工程质量监督站试验检测中心江西省综合交通运输发展研究中心

　　江西省检验检测认证总院计量科学研究院

　　本规范委托江西省交通工程质量监督站试验检测中心负责解释

　　本规范主要起草人：

　　朱 军(江西省交通工程质量监督站试验检测中心)陈 露(江西省综合交通运输发展研究中心)

　　谭显峰(江西省交通工程质量监督站试验检测中心)

　　王博宇(江西省检验检测认证总院计量科学研究院)

　　参与起草人：

　　罗国平(江西省检验检测认证总院计量科学研究院)

　　尚旭阳(江西省检验检测认证总院计量科学研究院)王 磊(江西省交通工程质量监督站试验检测中心)

　　陈 斌(江西省交通工程质量监督站试验检测中心)

　　徐 才(江西省交通工程质量监督站试验检测中心)

　　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 试样环形夹具内径 2

　　4.2落锥落高 2

　　4.3落锥 2

　　4.4量锥 3

　　5校准条件 3

　　5.1 环境条件 3

　　5.2 测量标准及其它设备 3

　　6 校准项目和校准方法 3

　　6.1 校准项目 3

　　6.2 校准方法 4

　　7 校准结果表达 5

　　8复校时间间隔 5

　　附录A 落锥穿透仪校准记录参考格式 6

　　附录B 落锥穿透仪校准证书内页参考格式 7

　　附录C 落锥穿透仪环形夹具内径的不确定度分析评定示例 9

　　附录D 落锥穿透仪落锥落高的不确定度分析评定示例 11

　　附录E 落锥穿透仪落锥锥角的不确定度分析评定示例 13

　　附录F 落锥穿透仪落锥总质量的不确定度分析评定示例 15

　　附录G 落锥穿透仪落锥最大直径的不确定度分析评定示例 17

　　引言

　　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》、JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列

　　规范。

　　本规范为首次发布。 落锥穿透仪校准规范

　　1范围

　　本规范适用于土工合成材料落锥穿透仪(以下简称落锥穿透仪)的校准。

　　2引用文件

　　本规范引用了下列文件：

　　GB/T17630 土工合成材料动态穿孔试验 落锥法

　　SL 235 土工合成材料测试规程

　　SL 410 落锤仪校验规程

　　JTG E50公路工程土工合成材料试验规程

　　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

　　落锥穿透仪(又称为动态穿孔测定仪、落锤仪)是用于测定土工合成材料的落锥穿透孔径大小的一种专用仪器。一般由落锥、导杆、释放系统、夹持环等结构组成。其工作原理是是模拟具有尖角的石块或锐利物掉落在土工合成材料上对其造成损坏的一种试验。用于评价土工合成材料抵抗冲击和穿透的能力。仪器结构见图1，落锥见图2，配套设备量锥见图3。

　　1-释放系统;2-导杆;3-落锥;4-金属屏蔽;5-屏蔽;

　　6-夹持环;7-试样;8-水平调节螺丝。

　　图1 落锥穿透仪示意图

　　图2落锥示意图

　　图3量锥示意图

　　4计量特性

　　4.1 试样环形夹具内径

　　试样环形夹具内径为150 mm±0.5 mm。

　　4.2落锥落高

　　落锥落高为500 mm±2 mm。

　　4.3落锥 落锥锥角为45 °±1°;

　　最大直径为50 mm±0.1 mm;

　　落锥总质量为1000 g±5 g。

　　4.4量锥

　　最大直径为50 mm±0.1 mm;

　　质量为600 g±5 g;

　　锥面刻线测量范围0～50 mm。

　　锥面刻线示值误差±0.1 mm。

　　(注：以上指标不适用于合格性判别，仅作参考)

　　5校准条件

　　5.1 环境条件

　　5.1.1 温度：(20±5)℃;

　　5.1.2 湿度：不大于80%RH;

　　5.1.3 周围环境无振动和腐蚀性介质。

　　5.2 测量标准

　　测量标准见表1，并允许使用满足不确定度要求的其他测量标准进行校准。

　　表1 测量标准及其它设备

　　序号 仪器设备名称 技术要求 用途 1 游标卡尺 测量范围(0～200)mm

　　MPE:±0.03 mm。 校准试样环形夹具内径。

　　2

　　外径千分尺 测量范围(0～50)mm

　　MPE:±4μm;

　　测量范围(50～75)mm

　　MPE:±5μm。 校准落锥最大直径及量锥最大直径

　　和锥面刻线示值误差。 3 电子天平 量程不小于1.5 kg，l○ll级。 校准落锥总质量、量锥质量。 4 钢直尺 测量范围：(0～600)mm

　　MPE:±0.15 mm。 校准落锥落高。 5 万能角度尺 测量范围(0～320)°,

　　MPE:±5′。 校准落锥锥角。 6 校准项目和校准方法

　　6.1 校准项目

　　校准项目及对应的校准方法见表2。 表2 校准项目表

　　序号 校准项目 校准方法条款 1 试样环形夹具内径 6.2.2 2 落锥落高 6.2.3 3 落锥锥角 6.2.4 4 落锥最大直径 6.2.5 5 落锥总质量 6.2.6 6 量锥质量 6.2.7 7 量锥最大直径 6.2.8 8 量锥锥面刻线示值误差 6.2.9 6.2 校准方法

　　6.2.1 校准前检查

　　通过目测手感检查被校落锥穿透仪外观结构应完好，铭牌应清晰，内容应包括名称、型号、生产厂家、出厂编号等。

　　检查夹持系统应保证试验过程中的试样不滑移或破损。夹持环表面应整齐排列。

　　检查支撑夹持系统的框架应用于支撑被夹持的试样并配有借助其他方式将不锈钢锥释放到试样中心的装置。

　　检查保证试样水平和不锈钢锥中轴垂直的装置(如水准器和校平螺丝)应完好。

　　检查量锥锥面刻线，应包含0～50 mm测量范围。

　　6.2.2 试样环形夹具内径

　　用游标卡尺测量试样环形夹具内径，沿环形夹具圆周内均匀测量3 次，取3 次测量值的算术平均值作为校准结果。

　　6.2.3 落锥落高

　　将落锥置于下落位置起点处，在落锥连接导杆上做一起始标记，在夹持环上安装土工合成材料，手动将落锥下落至试样顶面，再做一终点标记，用钢直尺测量起始标记和终点标记之间的距离，重复上述方法3 次测量，取3 次测量值的算术平均值作为校准结果。

　　6.2.4 落锥锥角

　　用万能角度尺测量落锥锥角，沿落锥圆周内均匀测量3 次，取3 次测量值的算术平均值作为校准结果。

　　6.2.5 落锥最大直径

　　用外径千分尺测量落锥最大直径，沿落锥最大直径圆周内均匀测量3 次，取3 次测量值的算术平均值作为校准结果。

　　6.2.6 落锥总质量 用电子天平测量落锥总质量，共测量3 次，取3 次测量值的算术平均值作为校准结果。

　　6.2.7 量锥质量

　　用电子天平测量量锥质量，共测量3 次，取3 次测量值的算术平均值作为校准结果。

　　6.2.8 量锥最大直径

　　用外径千分尺测量量锥最大直径，沿量锥最大直径圆周内均匀测量3 次，取3 次测量值的算术平均值作为校准结果。

　　6.2.9 量锥锥面刻线示值误差

　　用外径千分尺测量锥面刻线示值误差，分别在Φ10 mm、Φ20 mm、Φ30 mm、Φ40 mm处沿量锥锥面刻线圆周内均匀测量3 次，取3 次测量值的算术平均值作为该点校准结果。

　　7 校准结果表达

　　校准证书由封面和校准数据组成。校准证书的内页格式见附录B。证书上的信息至少包括以下内容：

　　a) 标题“校准证书”;

　　b) 实验室名称和地址;

　　c) 进行校准的地点(如果不在实验室内进行校准);

　　d) 证书或报告的唯一性标识(如编号)，每页及总页的标识;

　　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;

　　h) 对校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号;

　　i) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;

　　j) 校准结果及测量不确定度的说明;

　　k) 校准证书签发人的签名、职务，以及签发日期;

　　l) 校准结果仅对被校对象有效的声明;

　　m) 未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。

　　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。

　　建议复校时间间隔不超过1年。 附录A

　　落锥穿透仪校准记录参考格式

　　证书编号：第X 页共X 页

　　样品名称 样品编号 型号规格 出厂编号 制造单位 校准依据 校准地点 校准前样品状态 校准后样品状态 环境条件 温度：℃;湿度：%RH;其他：

　　所用的计量标准

　　装置器具/主要

　　仪器设备 名称 测量范围 不确定度/准确

　　度等级/最大允

　　许误差 证书编号 证书有效期至 使用前情况 使用后情况 校准项目

　　序号

　　校准项目 校准结果 1 2 3 平均值 扩展不确定度(k=2) 1 试样环形夹具内径/mm 2 落锥落高/mm 3 落锥锥角/° 4 落锥最大直径/mm 5 落锥总质量/g 6 量锥质量/g 7 量锥最大直径/mm

　　8

　　量锥锥面刻线示值误差/mm Φ10mm Φ20mm Φ30mm Φ40mm

　　校准：核验：校准日期：. 附录B

　　落锥穿透仪校准证书内页参考格式

　　证书编号××××-××××

　　校准机构授权说明 校准所依据的技术文件(代号、名称) 校准环境条件及地点： 温度 ℃ 其他 湿度 %RH 地点 校准使用的计量标准装置/主要设备

　　名称

　　仪器设备编号

　　测量范围 不确定度/准确

　　度等级/最大

　　允许误差

　　仪器设备证书编号

　　有效期至

　　第X 页共X页

　　证书编号××××-××××

　　校准结果

　　序号 校准项目 校准结果 扩展不确定度

　　(k=2) 1 试样环形夹具内径 2 落锥落高 3 落锥锥角 4 落锥最大直径 5 落锥总质量 6 量锥质量 7 量锥最大直径

　　8

　　量锥锥面刻线示值误差 Φ10mm Φ20mm Φ30mm Φ40mm 注：

　　1 本报告校准结果仅对该计量器具有效;

　　2 本证书未加盖“校准专用章”无效;

　　3 下次校准时请携带(出示)此证书。

　　以下空白

　　第X 页共X 页 附录C

　　落锥穿透仪环形夹具内径的不确定度分析评定示例

　　本例中标准器选用MPE：±0.03 mm的游标卡尺进行不确定度分析。

　　C.1测量模型

　　D0=Di

　　式中：D0—落锥穿透仪环形夹具内径值，mm;

　　Di—游标卡尺的测量值，mm。

　　C.2方差与灵敏系数

　　根据不确定度传播定律uu2 可得：u(D0 ) = u(Di)

　　式中：u(D0)—被测落锥穿透仪环形夹具内径的标准不确定度，mm;

　　u(Di)—游标卡尺引入的标准不确定度，mm。

　　C.3 标准不确定度分量的分析与计算

　　C.3.1测量重复性引入的标准不确定度分量u1(Di)：

　　用游标卡尺对一台落锥穿透仪环形夹具内径进行10次重复测量，得到测量结果如表C.1。

　　表C.1 测量重复性实验数据

　　内径单位：mm 测量

　　次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 s 测量值 150.04 150.03 150.06 150.04 150.03 150.06 150.07 150.04 150.04 150.06 0.014 实际测量结果为3次测量的平均值，该分量为A类分量。

　　C.3.2标准器本身误差引入的标准不确定度分量u2 (Di)：

　　游标卡尺由上一级标准检定，根据检定证书，该游标卡尺最大允许误差MPE：±0.03mm，作均匀分布，取包含因子k，则其引入的标准不确定度分量为：

　　u2(Di)= MPEk= 0.03mm、= 0.018mm

　　C.3.3游标卡尺的分度值引入的标准不确定度分量u3 (Di)：

　　游标卡尺的分度值d 为0.01 mm，其半宽度为0.005 mm，作均匀分布，取包含因子k，则其引入的标准不确定度分量为：

　　由于u1 (Di)>u3(Di)，为避免重复计算，取最大影响量u1(Di)，舍弃u3 (Di)。

　　C.4 标准不确定度分量一览表

　　表C.2 标准不确定度分量一览表 标准不确定度分量 不确定度来源 标准不确定度值 u1(Di) 测量重复性引入 0.008 mm u2(Di) 标准器引入误差 0.018 mm C.5 合成标准不确定度

　　由于各分量彼此独立，所以合成标准不确定度按下式计算:

　　C.6 扩展不确定度

　　取包含因子k = 2 ，扩展不确定度按下式计算:

　　U= k ×uc= 2×0.02mm= 0.04mm 附录D

　　落锥穿透仪落锥落高的不确定度分析评定示例

　　本例中标准器选用MPE：±0.15 mm的钢直尺进行不确定度分析。

　　D.1测量模型

　　D0=Di

　　式中：D0—落锥穿透仪落锥落高值，mm;

　　Di—钢直尺的测量值，mm。

　　D.2方差与灵敏系数

　　根据不确定度传播定律uu2 可得：u(D0 ) = u(Di)

　　式中：u(D0)—被测落锥穿透仪落锥落高的标准不确定度，mm;

　　u(Di)—钢直尺引入的标准不确定度，mm。

　　D.3 标准不确定度分量的分析与计算

　　D.3.1测量重复性引入的标准不确定度分量u1(Di)：

　　用钢直尺对一台落锥穿透仪落锥落高进行10 次重复测量，得到测量结果如表D.1。

　　表D.1 测量重复性实验数据

　　高度单位：mm 测量

　　次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 s 测量值 500.5 500.0 501.0 500.0 500.0 500.5 500.5 501.5 501.0 500.5 0.5 实际测量结果为3次测量的平均值，该分量为A类分量。

　　D.3.2标准器本身误差引入的标准不确定度分量u2 (Di)：

　　钢直尺由上一级标准检定，根据检定证书，其最大允许误差MPE：±0.15 mm，作均匀分布，取包含因子k，则其引入的标准不确定度分量为：

　　D.3.3钢直尺的分度值引入的标准不确定度分量u3 (Di)：

　　钢直尺的分度值d 为0.5 mm，其半宽度为0.25 mm，作均匀分布，取包含因子k，则其引入的标准不确定度分量为：

　　由于u1 (Di)>u3(Di)，为避免重复计算，取最大影响量u1(Di)，舍弃u3 (Di)。

　　D.4 标准不确定度分量一览表

　　表D.2 标准不确定度分量一览表 标准不确定度分量 不确定度来源 标准不确定度值 u1(Di) 测量重复性引入 0.29 mm u2(Di) 标准器引入误差 0.09 mm D.5 合成标准不确定度

　　由于各分量彼此独立，所以合成标准不确定度按下式计算:

　　D.6 扩展不确定度

　　取包含因子k = 2 ，扩展不确定度按下式计算：

　　U= k ×uc= 2×0.3mm=0.6mm 附录E

　　落锥穿透仪落锥锥角的不确定度分析评定示例

　　本例中标准器选用MPE：±5′的万能角度尺进行不确定度分析。

　　E.1测量模型

　　α0=αi

　　式中：α0—落锥穿透仪落锥锥角值，°;

　　αi—万能角度尺的测量值，°。

　　E.2方差与灵敏系数

　　根据不确定度传播定律uu2 可得：u(α0) = u(αi )

　　式中：u(α0)—被测落锥穿透仪落锥锥角的标准不确定度，°;

　　u(αi)—万能角度尺引入的标准不确定度，°。

　　E.3 标准不确定度分量的分析与计算

　　E.3.1测量重复性引入的标准不确定度分量u1(αi)：

　　用万能角度尺对一台落锥穿透仪落锥锥角进行10 次重复测量，得到测量结果如表E.1。

　　表E.1 测量重复性实验数据

　　角度单位：° 测量

　　次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 s 测量值 45°22, 45°18, 45°20, 45°16, 45°18, 45°20, 45°22, 45°22, 45°24, 45°20, 0.04 实际测量结果为3次测量的平均值，该分量为A类分量。

　　E.3.2标准器本身误差引入的标准不确定度分量u2 (αi)：

　　万能角度尺由上一级标准校准，根据校准结果，其最大允许误差MPE：±5′，作均匀分布，取包含因子k，则其引入的标准不确定度分量为：

　　E.3.3万能角度尺的分度值引入的标准不确定度分量u3 (αi)：

　　万能角度尺的分度值d 为2′，其半宽度为1′，作均匀分布，取包含因子k，则其引入的标准不确定度分量为：

　　由于u1 (αi)>u3(αi)，为避免重复计算，取最大影响量u1(αi)，舍弃u3 (αi)。

　　E.4 标准不确定度分量一览表

　　表E.2 标准不确定度分量一览表 标准不确定度分量 不确定度来源 标准不确定度值 u1(αi) 测量重复性引入 0.023° u2(αi) 标准器引入误差 0.05° E.5 合成标准不确定度

　　由于各分量彼此独立，所以合成标准不确定度按下式计算:

　　E.6 扩展不确定度

　　取包含因子k = 2 ，扩展不确定度按下式计算:

　　U=k×uc= 2 × 0.055。= 0.11。 附录F

　　落锥穿透仪落锥总质量的不确定度分析评定示例

　　本例中标准器选用量程2000g的○lll级电子天平进行不确定度分析。

　　F.1测量模型

　　m0=mi

　　式中：m0—落锥穿透仪落锥总质量，g;

　　mi—电子天平的测量值，g。

　　F.2方差与灵敏系数

　　根据不确定度传播定律uu2 可得：u(m0 ) = u(mi)

　　式中：u(m0)—被测落锥总质量的标准不确定度，g;

　　u(mi)—电子天平引入的标准不确定度，g。

　　F.3 标准不确定度分量的分析与计算

　　F.3.1测量重复性引入的标准不确定度分量u1(mi)：

　　用电子天平对一台落锥穿透仪落锥总质量进行10 次重复测量，得到测量结果如表F.1。

　　表F.1 测量重复性实验数据

　　质量单位：g

　　测量

　　次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 s 测量值 1001.2 1000.1 1001.6 1000.3 1002.2 1001.1 1000.3 1001.5 1000.2 1002.1 0.796 实际测量结果为3次测量的平均值，该分量为A类分量。

　　F.3.2标准器本身误差引入的标准不确定度分量u2(mi)：

　　电子天平由上一级标准检定，根据检定结果，在测量范围(500～2000)g 时，其最大允许误差MPE：±1g，作均匀分布，取包含因子k，则其引入的标准不确定度分量为：

　　F.3.3电子天平的示值分辨力引入的标准不确定度分量u3(mi)：

　　电子天平的示值分辨力d 为0.1g，其半宽度为0.05g，作均匀分布，取包含因子k，则其引入的标准不确定度分量为：

　　由于u1 (mi)>u3(mi)，为避免重复计算，取最大影响量u1(mi)，舍弃u3 (mi)。

　　F.4 标准不确定度分量一览表

　　表F.2 标准不确定度分量一览表 标准不确定度分量 不确定度来源 标准不确定度值 u1 (mi) 测量重复性引入 0.46g u2 (mi) 标准器引入误差 0.58g F.5 合成标准不确定度

　　由于各分量彼此独立，所以合成标准不确定度按下式计算:

　　F.6 扩展不确定度

　　取包含因子k = 2 ，扩展不确定度按下式计算:

　　U= k ×uc=2 ×0.74= 1.5g 附录G

　　落锥穿透仪落锥最大直径的不确定度分析评定示例

　　本例中标准器选用MPE：±4μm的外径千分尺进行不确定度分析。

　　G.1测量模型

　　D0=Di

　　式中：D0—落锥穿透仪落锥最大直径值，mm;

　　Di—外径千分尺的测量值，mm。

　　G.2方差与灵敏系数

　　根据不确定度传播定律uu2 可得：u(D0 ) = u(Di)

　　式中：u(D0)—被测落锥穿透仪落锥最大直径的标准不确定度，mm;

　　u(Di)—外径千分尺引入的标准不确定度，mm。

　　G.3 标准不确定度分量的分析与计算

　　G.3.1测量重复性引入的标准不确定度分量u1(Di)：

　　用外径千分尺对一台落锥穿透仪落锥最大直径进行10 次重复测量，得到测量结果如表D.1。

　　表G.1 测量重复性实验数据

　　高度单位：mm 测量

　　次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 s 测量值 50.032 50.022 50.022 50.026 50.034 50.036 50.035 50.028 50.026 50.047 0.0077 实际测量结果为3次测量的平均值，该分量为A类分量。

　　G.3.2标准器本身误差引入的标准不确定度分量u2 (Di)：

　　外径千分尺由上一级标准检定，根据检定证书，其最大允许误差MPE：±4μm，作均匀分布，取包含因子k，则其引入的标准不确定度分量为：

　　u2(Di)= MPEk= 0.004、= 0.0023mm

　　G.3.3外径千分尺的分度值引入的标准不确定度分量u3 (Di)：

　　外径千分尺的分度值d 为0.001 mm，其半宽度为0.0005 mm，作均匀分布，取包含因子k，则其引入的标准不确定度分量为：

　　由于u1 (Di)>u3(Di)，为避免重复计算，取最大影响量u1(Di)，舍弃u3 (Di)。

　　G.4 标准不确定度分量一览表

　　表G.2 标准不确定度分量一览表 标准不确定度分量 不确定度来源 标准不确定度值 u1(Di) 测量重复性引入 0.0044 mm u2(Di) 标准器引入误差 0.0023 mm G.5 合成标准不确定度

　　由于各分量彼此独立，所以合成标准不确定度按下式计算:

　　G.6 扩展不确定度

　　取包含因子k = 2 ，扩展不确定度按下式计算：

　　U= k ×uc= 2×0.005mm=0.01mm