JJF(蒙) 150-2026 锚杆拉拔仪校准规范

　　内蒙古自治区地方计量技术规范

　　JJF(蒙)l50—2026

　　锚杆拉拔仪校准规范

　　Calibration Specification for Anchor Shank Tension Apparatus

　　2026-05-0l 发布 2026-08-0l 实施

　　内蒙古自治区市场监督管理局 发 布

　　锚杆拉拔仪校准规范

　　Calibration Specification for

　　Anchor Shank Tension Apparatus

　　JJF(蒙)150—2026

　　归 口 单 位： 内 蒙 古 自 治 区 市场 监 督 管 理 局

　　主要起草单位： 内蒙古华溯测试科技有限公司

　　内蒙古和瑞工程材料检测有限公司

　　赤峰市市场监督管理局

　　参加起草单位： 内蒙古自治区交通运输科学发展研究院

　　本规范委托内蒙古华溯测试科技有限公司负责解释

　　本规范主要起草人：

　　刘瑞东(内 蒙 古华溯测试科技有 限 公 司)

　　程 越(内 蒙 古和瑞工程材料检测有 限 公 司)

　　杨志国(赤 峰 市 市场监督管理局)

　　参加起草人：

　　赵英苑(内 蒙 古华溯测试科技有 限 公 司)

　　韩雪峰(内 蒙 古华溯测试科技有 限 公 司)

　　张晓宇(内 蒙 古 自治 区交通运输科 学发展研 究 院)王晓园(内 蒙 古和瑞工程材料检测有 限 公 司)

　　引 言

　　本规范以 JJF 1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1001—2011《通用计量术语及定义》、JJF 1059.1—2012《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文件。

　　本规范为首次发布。

　　锚杆拉拔仪校准规范

　　1 范围

　　本规范适用于具有指示功能的的锚杆拉拔仪的校准，平板载荷测试仪可参照执行。

　　2 引用文件

　　本规范引用下列文件：

　　JJG 621 液压千斤顶

　　JJG 144 标准测力仪

　　JJG(交通)179 锚杆拉拔仪

　　GB/T 17446 流体传动系统及元件 词汇

　　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 术语

　　JJG(交通)179 界定的及以下术语和定义适用本规范。

　　3.1 内泄漏 internal leakage

　　元件内腔之间的泄漏。

　　[来源：GB/T 1744—2024 ，3.1.4.32]

　　4 概述

　　其工作原理是油泵通过油路对液压缸供油，液压缸活塞对锚固体施加作用力，由指示器指示所施加相应的压强值或力值。拉拔仪主要应用于各种锚杆、锚索、钢筋、植筋、膨胀螺栓以及化学锚栓等锚固体的锚固力测量。

　　锚杆拉拔仪(也称锚杆拉力计，以下简称拉拔仪)一般由油路、指示器、液压缸、油泵及锚具、拉杆、转换接头等组成。油泵分为手动式和自动式，手动式油泵由压杆和储油桶组成， 自动式油泵主要部件由电动机和泵头组成，其结构示意图见图 1。

　　(a) 手动泵

　　(b) 电动泵

　　1——油路; 2——指示器; 3——液压缸; 4——压杆;

　　5——储油桶; 6——泵头; 7——电动机。

　　图 1 锚杆拉拔仪结构示意图

　　5 计量特性

　　5.1 内泄漏

　　内泄漏不大于 5%FS。

　　5.2 锚固力示值相对误差、测量重复性和线性误差

　　锚固力示值相对误差、测量重复性和线性误差见表 1。

　　表 1 锚固力示值相对误差、测量重复性和线性误差

　　6 校准条件

　　6.1 环境条件

　　校准环境条件如下：

　　a)环境温度：(5~35)℃;

　　b)相对湿度：≤85%。

　　6.2 测量标准及其它设备

　　a)标准测力仪(以下简称测力仪)：准确度等级不低于 0.3 级，测力仪的力值上限

　　应与被校拉拔仪额定力值相适应;

　　b)秒表：分辨力不低于 0.01s ，10min 测量最大允许误差： ±0.07s;

　　c)反力架：配有足够刚度、稳固的门式框架或张力杆，其结构在承受最大力值时无明显变形。

　　7 校准项目和校准方法

　　7.1 校准项目

　　校准项目见表 2。

　　表 2 校准项目

　　7.2 校准方法

　　7.2.1 外观检查

　　应具有清晰的铭牌，铭牌内容应包括仪器名称、型号、制造厂商、出厂编号、额定油压或最大力值等。

　　液压系统应工作正常，反应灵敏，油路密封性完好，液压油清洁纯净。油泵加、卸力

　　应平稳，无妨碍读数的压力波动，无冲击和颤动现象。

　　模拟式指示器表盘刻度与标记应清晰，指针无松动和弯曲，加力时指针走动均匀，无

　　停滞和跳动现象;未加力时，指针应位于零位或“缩格” 内。

　　数字式指示器的指示应正常稳定，数字显示清晰准确，并能及时跟踪显示所施加的力值。

　　7.2.2 内泄漏

　　a)将液压缸安装在反力架上，使液压缸活塞伸出其有效行程的约 2/3 处。

　　b)启动设备，升压至额定油压或最大力值后，关闭截止阀和油泵，秒表计时，保持5min。

　　c)读取 5min 内其油压最大下降值。

　　d)指示器以压强为单位时公式(1)，指示器以力值为单位时公式(2)：

　　式中：

　　Lk—内泄漏;

　　Pmax—拉拔仪的额定油压(MPa);

　　∆P—油压变化值(MPa)。

　　式中：

　　Fmax—拉拔仪的最大力值(kN);

　　∆F—试验力变化值(kN)。

　　7.2.3 锚固力示值相对误差

　　a)将液压缸放置在反力架底座中间，使活塞伸出量接近工作状态，将测力仪通过垫块与液压缸串联叠放，使液压缸和测力仪保持在同一轴线上，安装方式见图 2。

　　图 2 安装方式示意图

　　b)启动拉拔仪和测力仪后，将读数清零，若无法归零，需检查传感器、液压系统是否卡滞或未完全卸载，必要时重启仪器或执行手动零点校准，严禁在带初始偏移值状态下开展检测。

　　c)缓慢平稳施加试验力，不得有冲击和超载。

　　d)校准点从拉拔仪最大力值的 20%开始，按递增顺序逐点进行校准，至各校准点保持稳定后，记录相应的进程示值，直至最大力值再卸载至零点，校准点应尽量均匀分布，一般不少于 5 点。

　　e)重复步骤d)3 次，记录拉拔仪或测力仪 3 次示值。

　　以测力仪标准值为校准点，读取拉拔仪指示器读数，按式(3)计算校准点锚固力示值相对误差。

　　式中:

　　δ—锚固力示值相对误差;

　　Fi—第 i 个校准点拉拔仪 3 次测量示值的平均值(kN);

　　F0i—第 i 个校准点测力仪示值(kN)。

　　以拉拔仪示值为校准点，读取测力仪读数，按式(4)计算校准点锚固力示值相对误差;

　　式中:

　　δ—锚固力示值相对误差;

　　Fi—第 i 个校准点拉拔仪示值(kN);

　　F0i—第 i 个校准点测力仪 3 次测量示值的平均值(kN)。

　　7.2.4 锚固力测量重复性

　　7.2.4. l 指示器以力为单位

　　以测力仪标准值为依据，在拉拔仪指示器上读数，按式(5)计算校准点锚固力测量重复性：

　　式中：

　　R—重复性;

　　Fimax—第 i 个校准点 3 次测量中拉拔仪示值的最大值(kN);

　　Fimin—第 i 个校准点 3 次测量中拉拔仪示值的最小值(kN);

　　Fi—第 i 个校准点 3 次测量拉拔仪示值的平均值(kN)。

　　以拉拔仪标准值为依据，在测力仪指示器上读数，按式(6)计算校准点锚固力测量重复性：

　　式中：

　　R—重复性;

　　Fimax—第 i 个校准点 3 次测量中测力仪示值的最大值(kN);

　　Fimin—第 i 个校准点 3 次测量中测力仪示值的最小值(kN);

　　Fi—第 i 个校准点 3 次测量测力仪示值的平均值(kN)。

　　7.2.4.2 指示器以压强为单位

　　以测力仪标准值为依据，在拉拔仪指示器上读数，按式(7)计算校准点锚固力测量重复性：

　　式中：

　　R—重复性;

　　Pimax—第 i 个校准点 3 次测量中拉拔仪示值的最大值(MPa);

　　Pimin—第 i 个校准点 3 次测量中拉拔仪示值的最小值(MPa);

　　Pi—第 i 个校准点 3 次测量拉拔仪示值的平均值(MPa)。

　　以拉拔仪标准值为依据，在测力仪指示器上读数，按式(8)计算校准点锚固力测量重复性：

　　式中：

　　R—重复性;

　　Fimax—第 i 个校准点 3 次测量中测力仪示值的最大值(kN);

　　Fimin—第 i 个校准点 3 次测量中测力仪示值的最小值(kN);

　　Fi—第 i 个校准点 3 次测量测力仪示值的平均值(kN)。

　　7.2.5 线性误差

　　a)将锚杆拉拔仪的液压油缸放置在反力框架中间，与标准测力仪串接并调整到工作状态。在锚杆拉拔仪、标准测力仪和反力框架内可根据需要加放垫块，调整空间高度，使活塞伸出量接近工作状态。施加试验力应平稳，加载到校准点时应缓慢施加，便于准确读数。从初始校准点开始，按递增顺序施加力至在数字压力计达到额定油压的 20%、40%、60%、 80% 、100%时依次读取标准测力仪示值，直至到达额定力值点后退回到初始点，重复测量3 次。

　　b)以力为自变量拟合力值-压强线性方程，拉拔仪压强拟合值 P 及 a、b 按公式(9)、 (10)、(11)计算：

　　P=aF+b (9)

　　b= −a (11)

　　式中：

　　P—压强拟合值(MPa);

　　a—拟合曲线的斜率(kN/MPa);

　　F—测力仪力值(kN);

　　b—拟合曲线的截距(MPa);

　　Pi—第 i 个校准点拉拔仪示值(MPa);

　　P—校准点拉拔仪示值的算术平均值(MPa);

　　Fi—第 i 个校准点测力仪示值(kN);

　　F—校准点测力仪示值的算术平均值(kN)。

　　c)按式(12)计算线性误差：

　　I (12)

　　式中：

　　I — 线性误差;

　　Pci —第 i 个校准点由线性方程计算得到的对应负荷的拟合值(MPa)。

　　8 校准结果的表达

　　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，如“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有关时，应说明被校对象的接收日期;

　　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) 校准环境的描述;

　　k) 校准结果及其测量不确定度的说明;

　　l) 对校准规范的偏离的说明;

　　m) 校准证书和校准报告签发人的签名、职务或等效标识;

　　n) 校准结果仅对被校对象有效的声明;

　　o) 未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的声明。

　　校准原始记录格式见附录 A ，校准证书内页格式见附录 B。

　　9 复校时间间隔

　　复校时间间隔由用户根据使用情况自行决定，建议不超过 12 个月。

　　附录A

　　锚杆拉拔仪校准原始记录(推荐)

　　附录B

　　校准证书(内页)参考格式

　　以下空白

　　附录 C

　　锚杆拉拔仪示值误差测量结果的不确定度评定示例

　　C.1 测量概述

　　C.1.1 测量依据：《锚杆拉拔仪校准规范》和 JJF 1059.1《测量不确定度评定与表示》。

　　C.1.2 环境条件：温度(5～35)℃ , 相对湿度≤85%。

　　C.1.3 测量标准：0.3 级标准测力仪。

　　C.1.4 被测对象：型号为 200kN 锚杆拉拔仪。

　　C.1.5 测量过程：锚杆拉拔仪的示值误差的测量方法根据 7.2.3 进行，以此来分析计算

　　测量结果不确定度。

　　C.2 测量模型

　　δ=Fi−F0i

　　式中:

　　δ—锚固力示值误差;

　　Fi—第 i 个校准点拉拔仪 3 次测量示值的平均值(kN);

　　F0i—第 i 个校准点测力仪示值(kN);

　　C.3 不确定度来源

　　C.3.1 测量重复性引起的不确定度u1 Fi

　　C.3.2 锚杆拉拔仪指示器分辨率引起的不确定度u2 Fi

　　C.3.3 标准测力仪示值误差引入的不确定度u1 F0i

　　C.3.4 同轴度引起的不确定度u2 F0i

　　C.4 输入量 F 的标准不确定度的评定

　　以 200kN 锚杆拉拔仪为例(用标准测力仪示值当校准点进行分析)。

　　C.4.1 示值重复性引入的不确定度u1 Fi

　　用 300kN 标准测力仪对 200kN 锚杆拉拔仪在校准规范规定条件下，对 100kN 校准点进行 3 次独立重复测量，测量数据见表 C1;

　　表 C1 拉拔仪重复测量数据

　　实验标准差为：

　　s(xi)=(xmax −xmin)/Cn= 0.65kN

　　以三次测量结果的平均值的实验标准偏差作为测量结果的标准不确定度，则该结果的标准不确定度为：

　　C.4.2 锚杆拉拔仪指示器分辨率引起的不确定度u2 Fi

　　此例锚杆拉拔仪指示器分辨率δx 为 0. 1kN，其区间半宽度为 0.05kN，服从均匀分布，因而由分辨率引起的不确定度为：

　　由于被检仪器的分辨率也会影响校准点结果的重复性，而由分辨率引入的不确定度分量小于重复性引入的不确定度分量，显示分辨率引入的不确定度忽略不计。

　　C.4.3 标准测力仪示值误差引入的不确定度u1 F0i

　　由 JJG 144《标准测力仪检定规程》可知，0.3 级标准测力仪的最大允许误差为：

　　±0.3% ，其区间半宽度为：0.3% ，服从均匀分布，取包含因子k= 3 ，则由于标准测力仪示值误差引入的标准不确定度为：

　　C.4.4 同轴度引起的不确定度u2 F0i

　　根据经验分析得知，同轴度只会引起测量力值的减小，在肉眼观察两轴重合时，能引起力值的减小量最大不超过 0.3% ，则取区间半宽为 0. 15% ，按均匀分布处理，其引入的标准不确定度为：

　　C.5 合成标准不确定度的评定

　　C.5.1 灵敏系数

　　C.5.2 标准不确定度汇总表

　　表 C2 标准不确定度汇总表

　　C.5.3 合成标准不确定度

　　由于各输入量不相关，锚杆拉拔仪测量结果的合成标准不确定度为：

　　C.5.4 相对扩展不确定度

　　取包含因子k=2 ，相对扩展不确定度为：

　　附录D

　　锚杆拉拔仪线性误差扩展不确定度评定示例

　　D.1 概述

　　D.1.1 测量依据：《锚杆拉拔仪校准规范》和 JJF 1059.1《测量不确定度评定与表示》。

　　D.1.2 环境条件：温度(5～35)℃ , 相对湿度≤85%。

　　D.1.3 测量标准：0.3 级标准测力仪。

　　D.1.4 被测对象：型号为 200kN 锚杆拉拔仪，指示器为 0.2 级的数字压力计，测量范围为(0～60)MPa。

　　D.1.5 测量过程：锚杆拉拔仪的线性误差的测量方法根据 7.2.5 进行，并按规范中的公式计算线性误差。校准点的选取为 20%(10MPa)、40%(20 MPa)、60%(30 MPa)、 80%(40 MPa)、100%(50 MPa)，以此来分析计算测量结果不确定度。

　　D.2 测量模型

　　式中：I—线性误差;

　　Pi—第 i 个校准点拉拔仪示值(MPa);

　　Pci—第 i 个校准点由线性方程计算得到的对应负荷的拟合值(MPa)。

　　线性方程为：Pci=kF+b ,则测量模型变为：

　　其中：

　　k-方程的斜率，MPa/kN;

　　b-修正值，MPa;

　　F-试验力值，kN。

　　方差和灵敏系数

　　由于各输入量之间不相关，合成方差为：

　　uI=Cu2 F+Cu2 Pi

　　式中灵敏系数为：

　　D.3 不确定度来源

　　D.3.1 示值重复性引起的不确定度u1 F

　　D.3.2 标准测力仪示值误差引入的不确定度u2 F

　　D.3.3 标准测力仪分辨率引起的不确定度u3 F

　　D.3.4 同轴度引起的不确定度u4 F

　　D.3.5 锚杆拉拔仪指示器示值误差引入的不确定度u1 Pi

　　D.3.6 锚杆拉拔仪指示器分辨率引入的不确定度u2 Pi

　　D.4 输入量 F 的标准不确定度的评定

　　通过锚杆拉拔仪对标准测力仪平稳的施加压力，测量数据见表 D1;

　　表 D1 锚杆拉拔仪测量数据

　　根据以上数据得出校准方程为：P=0.2658F-0.0246 (P- MPa F-kN)

　　D.4.1 示值重复性引入的不确定度u1 F

　　用 0.3 级标准测力仪对 200kN 锚杆拉拔仪在校准规范规定的条件下，对 10MPa 校准点进行 3 次独立重复测量，测量数据见表D2;

　　表 D2 测力仪重复测量数据

　　实验标准差为：

　　s(xi) =(xmax −xmin)/Cn= 0. 176kN

　　以三次测量结果的平均值的实验标准偏差作为测量结果的标准不确定度，则该结果

　　标准不确定度为：

　　D.4.2 标准测力仪示值误差引入的不确定度u2 F

　　由 JJG 144《标准测力仪检定规程》可知，0.3 级标准测力仪的最大允许误差为：±0.3%，其区间半宽度为：0.3%，估计其服从均匀分布，取包含因子k= 3，则由于标准测力仪示值误差引入的标准不确定度为：

　　D.4.3 标准测力仪分辨率引起的不确定度u3 F

　　此例标准测力仪的分辨率δx 为 0. 1kN，其区间半宽度为 0.05kN，服从均匀分布，因而由分辨率引起的不确定度为：

　　由于被校仪器的分辨率也会影响校准点结果的重复性，而由分辨率引入的不确定度分量小于重复性引入的不确定度分量，故由显示分辨率引入的不确定度忽略不计。

　　D.4.4 同轴度引起的不确定度u4 F

　　根据经验分析得知，同轴度只会引起测量力值的减小，在肉眼观察两轴重合时，能引起力值的减小量最大不超过 0.3% ，则取区间半宽为 0. 15% ，按均匀分布处理，其引入的标准不确定度为：

　　D.5 输入量 P 的标准不确定度的评定

　　D.5.1 锚杆拉拔仪指示器示值误差引入的不确定度u1 Pi

　　采用 0.2 级测量范围为(0～60)MPa 的数字压力计，0.2 级数字压力计的最大允许误差为：±0. 12MPa ，估计其服从均匀分布，取包含因子k= 3 ，则由于锚杆拉拔仪指示

　　器示值误差引入的标准不确定度为：

　　D.5.2 锚杆拉拔仪指示器分辨率引起的不确定度u2 Pi

　　此例锚杆拉拔仪的分辨率δx 为 0.01MPa ，服从均匀分布，因而由分辨率引起的不确定度为：

　　D.6 合成标准不确定度的评定

　　D.6.1 灵敏系数

　　D.6.2 标准不确定度汇总表

　　表 D3 标准不确定度汇总表

　　D.6.3 合成标准不确定度

　　由于各输入量不相关，锚杆拉拔仪测量结果的合成标准不确定度为：

　　D.6.4 相对扩展不确定度

　　取包含因子k=2 ，当锚杆拉拔仪压力显示为 10MPa 时，相对扩展不确定度为：

　　Urel= 1.6% ，k=2

　　JJF(蒙)150-2026