JJF(晋) 108-2025 混凝土贯入阻力仪校准规范

　　山西省地方计量技术规范

　　JJF(晋)108-2025 混凝土贯入阻力仪校准规范 Calibration Specification for Apparatus for Time of Setting of Concrete Mixture by Penetration Resistance 2025-06-20发布 2025-09-01实施

　　山西省市场监督管理局 发 布

　　归 口 单 位：山西省市场监督管理局 主要起草单位：山西省检验检测中心(山西省标准计量技术研究院) 吕梁市综合检验检测中心 参加起草单位：太原晶通传感计控有限公司 泽州县综合检验检测中心

　　本规范委托山西省检验检测中心(山西省标准计量技术研究院)负责解释

　　本规范主要起草人： 袁 芳(山西省检验检测中心(山西省标准计量技术研究院)) 戴国锋(山西省检验检测中心(山西省标准计量技术研究院)) 霍国平(吕梁市综合检验检测中心) 参加起草人： 杨 凡(太原晶通传感计控有限公司) 贾德芳(山西省检验检测中心(山西省标准计量技术研究院)) 翟大海(泽州县综合检验检测中心) 白宛冬(山西省检验检测中心(山西省标准计量技术研究院))

　　目 录

　　引言 ..................................................................................................................................... (II)

　　1 范围 ............................................................................................................................... (1)

　　2 引用文件 ........................................................................................................................ (1)

　　3 概述 ............................................................................................................................... (1)

　　4 计量特性 ........................................................................................................................ (1)

　　4.1 贯入测针尺寸示值误差 ............................................................................................. (1)

　　4.2 测力系统示值误差 ..................................................................................................... (2)

　　4.3 测力系统重复性 ......................................................................................................... (2)

　　4.4 测力系统回零误差 ..................................................................................................... (2)

　　4.5 电动加荷装置贯入深度示值误差 ............................................................................. (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 ................................................................................................. (2)

　　6 校准项目和校准方法 .................................................................................................... (3)

　　6.1 校准项目 ..................................................................................................................... (3)

　　6.2 校准方法 ..................................................................................................................... (3)

　　7 校准结果表达 ................................................................................................................ (5)

　　8 复校时间间隔 ................................................................................................................ (6)

　　附录 A 混凝土贯入阻力仪校准原始记录推荐格式 ....................................................... (7)

　　附录 B 混凝土贯入阻力仪校准证书结果页(参考)格式 ........................................... (8)

　　附录 C 测力系统示值误差校准不确定度评定示例 ....................................................... (9)

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　　II

　　引 言

　　JJF 1071《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1001《通用计量术语及定义》和 JJF 1059.1《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列规范。 本规范校准方法及计量特性等主要参考了JJF 1134《专用工作测力机校准规范》。 本规范为首次发布。

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　　1

　　混凝土贯入阻力仪校准规范

　　1 范围

　　本规程适用于混凝土贯入阻力仪(又称砼贯入阻力仪)的校准。

　　2 引用文件

　　本规范引用了下列文件： JJF 1134 专用工作测力机校准规范 JTG 3420 公路工程水泥及水泥混凝土试验规程 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

　　混凝土贯入阻力仪(以下简称贯入仪)是用于混凝土拌合物凝结时间测定试验的专用仪器。贯入仪主要由测力系统、贯入测针、加荷装置、机架和试样筒等组成。测力系统有指针式和数显式两种，用于实时显示试验时的试验力值。加荷装置可分为电动加荷和手动加荷两种，用于进行试验规定的贯入运动。贯入测针有三根，承压面积分别为20 mm2、50 mm2和100 mm2。 工作原理：根据试件的贯入阻力选择适当贯入测针，在规定时间内使贯入测针插入试件，通过在一定时间间隔内的不断插入，并及时更换贯入测针，测得试件初凝时间、终凝时间和贯入力，通过计算贯入阻力，同时绘制时间与贯入阻力曲线图，从而确定混凝土拌合物凝结性能。

　　4 计量特性

　　4.1 贯入测针尺寸示值误差 贯入测针工作截面的几何尺寸应符合表1的要求。

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　　2

　　表1 贯入测针工作截面的几何尺寸

　　测头直径/mm

　　工作长度/mm

　　工作截面/mm²

　　5.05±0.01

　　100

　　20

　　7.98±0.02

　　50

　　11.28±0.02

　　100

　　4.2 测力系统示值误差 测力系统示值误差不大于±10 N。 4.3 测力系统重复性 测力系统重复性不大于5 N。 4.4 测力系统回零误差 指针式贯入仪，测力系统回零误差不大于10 N;数显式贯入仪，测力系统回零误差不大于2 N。

　　4.5 贯入深度示值误差 当电动加荷装置工作10 s时，贯入深度不大于(25±2)mm。

　　注：由于校准结果只给出测量结果，不判断合格与否，上述计量特性仅供参考。

　　5 校准条件

　　5.1 环境条件

　　5.1.1 环境温度：(10～35)℃

　　5.1.2 相对湿度：≤80 % 5.1.3 其他条件：校准时应在室内进行，周围无影响校准结果的振动、电磁场或其它干扰源。 5.2 测量标准及其他设备

　　测量标准及其他设备不超过表 2的规定。

　　表2 测量标准及其他设备的技术要求

　　序号

　　设备名称

　　测量范围

　　技术要求

　　备注

　　1

　　秒表

　　(0～3600)s

　　分辨力：0.1 s

　　用于校准电动加荷装置贯入深度示值误差

　　2

　　深度游标卡尺

　　(300～600)mm

　　分度值不大于0.02 mm

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　　3

　　表2 (续)

　　序号

　　设备名称

　　测量范围

　　技术要求

　　备注

　　3

　　标准测力仪

　　(1100～1200)N

　　不低于0.3级

　　三者选其一即可

　　4

　　力值砝码

　　砝码数量应覆盖贯入仪测量范围和校准点的要求

　　MPE：±0.1 %

　　5

　　标准砝码

　　M1等级

　　6

　　游标卡尺

　　150 mm

　　分度值不大于0.02 mm

　　用于检查贯入测针环形标记

　　7

　　数显外径千分尺

　　(0～25)mm

　　分辨力：0.001 mm

　　用于校准贯入测针尺寸示值误差

　　6 校准项目和校准方法

　　6.1 校准项目

　　贯入仪校准项目见表3。

　　表3 校准项目一览表

　　序号

　　校准项目

　　1

　　贯入测针尺寸示值误差

　　2

　　测力系统示值误差

　　3

　　测力系统重复性

　　4

　　测力系统回零误差

　　5

　　贯入深度示值误差

　　6.2 校准方法

　　6.2.1 校准前的检查

　　校准前应检查被校贯入仪的型号规格、设备编号、制造厂等标志，并用游标卡尺测量贯入测针25 mm环形标记距测头的距离。

　　6.2.2 贯入测针尺寸示值误差

　　贯入测针测头直径用外径千分尺校准，校准时在直径互相垂直处各测一次，取两次测量的平均值作为测量结果。贯入仪测头工作长度用游标卡尺进行测量，取单次测量的结果作为校准结果。

　　6.2.3 测力系统示值误差

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　　4

　　6.2.3.1 校准点的选择

　　一般选取测量上限的20%、40%、60%、80%和100%5 个点，当使用标准砝码进行

　　校准时，校准点尽量选取整数的砝码。也可依据客户的要求调整校准点。

　　6.2.3.2 标准测力仪校准

　　用标准测力仪校准时，首先将贯入测针从贯入仪固定螺母上取下，然后将标准测力

　　仪安放在工作台合适位置，保证其受力轴线与贯入仪的施力轴线重合。根据选择的校准

　　点从小到大依次加力，分别读取标准测力仪和贯入仪的示值并记录。每个校准点进行3

　　次，取3 次示值误差绝对值的最大值作为该点示值误差。根据公式(1)计算各点的示值

　　误差。

　　E F F i   (1)

　　式中：

　　E—— 贯入仪测力系统的示值误差，N;

　　Fi—— 贯入仪上的力值读数，N;

　　F—— 用标准测力仪校准时，试验力递增时测量标准的力值读数，N。

　　6.2.3.3 力值砝码校准

　　用力值砝码校准时，根据选择的校准点从小到大依次加载力值砝码，读取贯入仪的

　　示值并记录。每个校准点进行3 次，取3 次示值误差绝对值的最大值作为该点的校准结

　　果。根据公式(2)计算各点的示值误差。

　　E F f i   (2)

　　式中：

　　E—— 贯入仪测力系统的示值误差，N;

　　Fi—— 贯入仪上的力值读数，N;

　　f —— 用力值砝码校准时，试验力递增时力值砝码的力值，N。

　　6.2.3.4 标准砝码校准

　　用标准砝码校准时，根据选择的校准点从小到大依次加载标准砝码，根据公式(3)

　　计算相应标准砝码的重力值F′，同时读取贯入仪的示值并记录，每个校准点进行3 次，

　　取3 次示值误差绝对值的最大值作为该点的校准结果。根据公式(4)计算各点的示值误

　　差。

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　　5

　　F M g i  

　　(3)

　　式中：

　　F′——用标准砝码校准时，标准砝码的重力值，N;

　　Mi—— 用标准砝码校准时，标准砝码质量，kg;

　　g—— 重力加速度，一般取9.797 N/kg(太原)。

　　E F F i    (4)

　　式中：

　　E—— 贯入仪测力系统的示值误差，N;

　　Fi—— 贯入仪上的力值读数，N;

　　F′—— 用标准砝码校准时，标准砝码的重力值，N。

　　注：对测得值有较高要求时，可根据当地实际重力加速度进行计算。

　　6.2.4 测力系统重复性

　　测力系统重复性可与6.2.3 的测力系统示值误差一起进行校准，按公式(5)计算测

　　力系统重复性。

　　i max imin B  F F

　　(5)

　　式中：

　　B —— 测力系统重复性，N;

　　Fi max—— 同一校准点，Fi 的最大值，N;

　　Fi min—— 同一校准点，Fi 的最小值，N。

　　6.2.5 测力系统回零误差

　　在最后一组测量完毕后，读取测力系统示值误差零点读数。

　　6.2.6 贯入深度示值误差

　　将贯入仪的工作台降至最低位置并处于起始状态，用深度游标卡尺测量工作台与测

　　头的距离Li1，在启动贯入仪的同时开始计时，当秒表到达10 s 时停止计时，再次测量工

　　作台与测头的距离Li2，重复进行两次，取两次结果的平均值作为校准结果。按公式(6)、

　　公式(7)和公式(8)计算贯入测针贯入深度示值误差。贯入深度位置测量示意图见图1。

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　　6

　　图1 贯入深度位置测量示意图

　　i i1 i2 L  L  L (6)

　　

　　

　　n

　　i

　　i L

　　n

　　L

　　1

　　1

　　(7)

　　0 L  L  L (8)

　　式中：

　　L —— 贯入测针贯入的深度，mm;

　　Li—— 第i 次贯入测针贯入的深度，mm;

　　Li1—— 贯入仪启动前，工作台与测头的距离，mm;

　　Li2—— 贯入仪启动10 s 后停止，工作台与测头的距离，mm;

　　n —— 测量次数，n=2。

　　L0—— 加荷装置的标称贯入深度，L0=25mm。

　　ΔL—— 贯入深度示值误差，mm。

　　注：仅电动贯入仪校准该计量特性。

　　7 校准结果表达

　　校准结果应在校准证书上反映，校准证书应至少包括以下信息：

　　a)标题：“校准证书”;

　　b)实验室名称和地址;

　　c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);

　　d)证书的唯一性标识(如编号)，每页及总页数的标识;

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　　7

　　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。

　　8 复校时间间隔

　　由于复校时间间隔的长短是由被校贯入仪的使用情况、使用者、贯入仪本身质量等诸多因素决定，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。

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　　8

　　附录A 混凝土贯入阻力仪校准原始记录推荐格式 委托单位： 仪器名称： 型号规格： 出厂编号： 制造厂： 校准地点： 校准日期： 环境温度： ℃ 相对湿度： % 校准员： 核验员：

　　名称

　　测量范围

　　编号

　　不确定度/ 准确度等级/ 最大允许误差

　　有效期至

　　溯源机构名称及证书编号

　　校准结果

　　序号

　　项目

　　技术要求

　　校准结果

　　1

　　环形标记

　　/

　　2

　　贯入测针尺寸示值误差/mm

　　规格

　　——

　　——

　　1

　　2

　　平均值

　　20 mm2

　　直径

　　5.05±0.01

　　工作长度

　　100

　　50 mm2

　　直径

　　7.98±0.02

　　工作长度

　　100

　　100 mm2

　　直径

　　11.28±0.02

　　工作长度

　　100

　　3

　　测力系统示值误 差和重复性/N

　　校准点

　　示值误差±10 重复性≤5

　　1

　　2

　　3

　　示值误差

　　重复性

　　扩展 不确定度

　　4

　　测力系统回零误差/N

　　指针式≤10 数字式≤2

　　5

　　贯入深度示值误差/mm

　　±2

　　1

　　2

　　平均值

　　示值误差

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　　9

　　附录B 混凝土贯入阻力仪校准证书结果页(参考)格式

　　序号

　　项目

　　校准结果

　　1

　　环形标记

　　2

　　贯入测针尺寸示值误差/mm

　　20 mm2

　　直径

　　工作长度

　　50 mm2

　　直径

　　工作长度

　　100 mm2

　　直径

　　工作长度

　　3

　　测力系统示值误 差和重复性/N

　　校准点

　　示值误差

　　重复性

　　扩展不确定度

　　4

　　测力系统回零误差/N

　　5

　　贯入深度示值误差/mm

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　　10

　　附录C

　　测力系统示值误差校准不确定度评定示例

　　C.1 概述

　　C.1.1 校准依据：JJF(晋)108-2025《混凝土贯入阻力仪校准规范》

　　C.1.2 环境条件：温度：(10～35)℃，校准时在室内进行，周围无影响校准结果的振动、

　　电磁场或其它干扰源。

　　C.1.3 被测对象：指针式贯入仪，量程(0～1000)N，分度值5 N。

　　C.1.4 测量标准：标准测力仪，0.3 级

　　C.1.5 测量方法：用标准测力仪对贯入仪测力系统进行校准。本示例以指针式贯入仪按本

　　规范中6.2.3.1 的方法进行不确定度的评定。

　　C.2 测量模型

　　测力系统示值误差可由公式(C.1)给出：

　　E F F i   (C.1)

　　式中：

　　E—— 贯入仪测力系统的示值误差，N;

　　Fi—— 贯入仪上的力值读数，N;

　　F—— 用标准测力仪校准时，试验力递增时测量标准的力值读数，N。

　　C.3 不确定度传播公式

　　由公式(C.1)得灵敏系数为：

　　1

　　1

　　

　　

　　

　　

　　i F

　　E

　　c

　　1

　　2

　　 

　　

　　

　　

　　F

　　E

　　c

　　方差为：

　　( ) ( ) ( )

　　2

　　2

　　2

　　2

　　2 `

　　1

　　2

　　1

　　2

　　u E c u F c u F c i

　　 

　　C.4 不确定度评定的分量评定

　　不确定来源主要包括：

　　a)测力系统的分辨力引入的标准不确定度;

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　　11

　　b)测力系统示值误差重复性引入的标准不确定度;

　　c)标准测力仪引入的标准不确定度。

　　C.5 标准不确定度分量的评定

　　C.5.1 测力系统引入的标准不确定度

　　C.5.1.1 测力系统分辨力引入的标准不确定度u11

　　贯入仪分度值为5 N，读数时精确到分度值的1/5，假设其服从均匀分布，其区间半

　　宽为1 N，则

　　1 N/ 3 0.58 Ν 11 u  

　　C.5.1.2 测力系统重复性引入的标准不确定度u12

　　在重复性条件下，对其进行10 次测量，测量数据见表C.1。

　　表C.1 重复性测量结果 计量单位：N

　　次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均值

　　测得值 592 594 592 594 592 592 592 592 592 592 592.4

　　由测量数据计算单次实验标准偏差：

　　 

　　0.85 Ν

　　1

　　10

　　1

　　2

　　12 

　　

　　

　　

　　

　　n

　　F F

　　u n

　　i

　　测力系统分辨力引入的标准不确定度u11 小于重复性引入的标准不确定度u12，因此，

　　分辨力引入的标准不确定度可忽略。

　　C.5.2 标准测力仪引入的标准不确定度u2

　　标准测力仪准确度等级为0.3 级，其在600 N 处的最大允许误差为±1.8 N。假设其

　　为均匀分布，则

　　1.8 N/ 3 1.04 Ν 2 u  

　　C.6 合成标准不确定度

　　0.85 1.04 1.35 N 2 2 2

　　2

　　2

　　c 12 u  u  u   

　　C.7 扩展不确定度

　　取k  2，则 2 1.35 N 2.7 N 3 N c U  ku    