CBR承载比试验仪论文计量实践论文
关于CBR承载比试验仪在计量实践中有关问题的讨论
【摘要】本文针对CBR承载比试验仪在计量实践中遇到的溯源方式的选择、溯源依据的选择、以及后期的数据处理方面存在的问题，提出笔者的几点观点。
CBR承载比试验仪作为公路检测的实验设备，主要用于评定路基土和路面材料的强度等指标。目前国内很多公路建筑行业的专家都提出了他们可贵的使用意见和看法，而本文则是作为长期从事该设备计量技术服务的笔者，基于CBR承载比试验仪计量实践中存在的问题及应注意的事项，与大家做一些相关探讨。
2.计量溯源方式:
被检方一般会
要求
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计量技术机构能够出具检定证书，但是作为第三方的计量机构必须严格的按照规范判断。检定是必须依据国家计量检定系统
表
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和相应的检定规程进行的法制计量，当前而言并没有相应的国家、部门、或地方的检定规程。另一方面，CBR承载比试验仪的计量部件是一个测力环，参考JTG E40-2007 《公路土工试验规程》T0134-1993承载比(CBR)试验，其作为公路检测使用时，还有贯入的速度等其他参数影响到实验结果，因此，对于测力环的计量合格与否判断并不能判定仪器的合格。而我们只需要对测力环中的百分表进行力值赋值，终上所述，建议使用校准作为其量值溯源方式。
3.校准实践中所依据的相关规范
CBR承载比试验仪，目前没有相应的国家、部门或地方的校准规范，部分地方使用了JJG144-2007《
标准
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测力仪》校准。而笔者认为
根据TG E40-2007 《公路土工试验规程》，其计量要求虽然没有给出确定的等级，根据使用惯例，一般定义为2级(有时甚至可以定义为5级)，此处的测力环是一个工作用的测力环，并非标准测力环，因此建议应该使用JJ455-2000《工作测力仪》检定规程中非力值部分进行校准。
4.校准系数的计算
CBR承载比试验仪校准的核心工作是计算量力环的校准系数。关于校准系数的计算，在JJ455-2000《工作测力仪》检定规程中没有明确的规定，当下经常用到的两种方法是:一是平均值法，二是线性回归法，图1是我们在现场遇到的一个CBR承载比试验仪的校准原始数据，现分别采取不同的方法计算其校准系数。
图 1 CBR承载比试验仪的校准原始数据
方法一:平均值法(图2)
图 2 平均值法计算校准系数
由于测力环已经压缩一圈，因此每个值的系数在EXCEL中的计算为试验力除以(每个百分表示值-1.000)。最后得到的量力环系数 。
方法二:线性回归(图3)
令y=试验力，x=示值均值。使用Excel计算一次回归方程y=bx+a，如下(表3):
图 3 线性回归法计算校准方程
得到回归后的校准方程为:F=10.375X-10.225，其中F-力值(kN)，X-百分表上的示值(kN/mm)。
4.3、不同算法的复现性Sr及相应的内插误差
利用Sr复现性标准差表征的计算结果分散性，对两种方法得到的校准结果进行验证，并借鉴JJG621-2005《液压千斤顶》检定规程中关于内插误差的描述来分析不同算法对结果的影响。
图 4 不同算法的复现性Sr及相应的内插误差
由图4可以看到，两种算法的Sr和内插误差都比较接近，但是在实际应用中，试验室依据JTG E40-2007 《公路土工试验规程》T0134-1993承载比(CBR)试验要求只是使用一个校准系数C。如果我们给出的校准系数是一个一次回归方程，项目实验室往往只取y=bx+a中的b为校准系数C，如图5。
图 5 线性回归法取b为校准系数C
从图5中可以看到，虽然表征分散性的Sr并没有显著的变化，但是取b为校准系数C时的内插误差已经较大，校正值偏离真实值，计算方法引入的标准不确定度偏大，将会导致最终结果的扩展不确定度偏大，因此我们建议选择平均值法来计算CBR承载比试验仪的校准系数。
2、 小结
本文通过理论分析和实验计算证明，建议CBR承载比试验仪
参照JJG JJ455-2000《工作测力仪》检定规程的非力值的部分进行校准，并使用平均值法计算校准系数，在保证准确度的同时，仪器使用者更容易理解，并方便了使用。
参考文献:
[1] T0134-1993，承载比(CBR)试验。 [2] JJG JJ455-2000《工作测力仪》检定规程 [3] 《标准测力仪》检定规程
[4] 《液压千斤顶》检定规程
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