抗滑移系数检测仪校准方法研究

抗滑移系数检测仪校准方法研究

摘要：针对抗滑移系数检测仪的工作原理和技术条件要求，本文提出试验力示值误差、试验力示值重复性等校准项目和技术指标，对抗滑移系数检测仪计量特性提出对应参数的校准方法。

关键词：抗滑移系数检测仪；计量特性；校准

0 引言

钢结构高强度螺栓连接件已广泛地被应用到建筑钢结构和桥梁钢结构工程中来。抗滑移系数是钢结构高强度螺栓连接设计的重要技术参数，实际抗滑移系数是否满足设计要求是保证钢结构使用安全的关键，抗滑移系数检测仪可以进行高强螺栓连接副与其紧固的钢结构滑移板试样的抗滑移系数检测，测试出其抗滑移系数。因此抗滑移系数检测仪的产品质量直接影响钢结构工程的优劣，也直接关系着保证水利工程中钢结构使用安全的关键。目前国内没有针对抗滑移系数检测仪的检定规程或校准规范，本文主要讨论抗滑移系数检测仪的校准方法。

1 抗滑移系数检测仪工作原理及现行标准

抗滑移系数检测仪，按照国标GB 50205中规定的高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数检验的试验方法，可以进行大六角头高强螺栓连接副(M16~M30)和扭剪型高强螺栓连接副(M16~M27)的滑移系数检测，通过力传感器进行螺栓负载试验，计算出抗滑移系数。一般由主机、多组力传感器组成，常见配有6组共24个力传感器，其量程为120kN、180kN、210kN、240kN、320kN、400kN分别对应适用于M16、M20、M22、M24、M27、M30高强螺栓连接副。

抗滑移系数μ应根据试验所测得的滑动力NV和预拉力P的实测值，按下式（1）计算：

（1）

式中：——抗滑移系数；

——由试验测得的滑动力(kN）；

——摩擦面面数，取；

——试件滑移一侧螺栓连接副预拉力实测值之和（kN），应控制在

0.95P～1.05P（P为高强螺栓设计预拉力，可查JGJ 82、GB 50017、GB/T 14173

等标准）范围之间；

——试件一侧螺栓数量，双栓试件取，三栓试件取。

现有的国家标准GB/T 34478-2017 《钢板栓接面抗滑移系数的测定》、GB/T 50205-2020 《钢结构工程施工质量验收标准》提出了测试抗滑移系数试验方法

中所用试验设备和要求，未提及目前市场上抗滑移系数检测仪的性能及功能要求。

2 计量特性

（1）试验力示值误差：在规定条件下，示值误差不超过±1%；

（2）试验力示值重复性：在规定条件下，示值重复性不超过1%。

3 校准条件

3.1 环境条件

抗滑移系数检测仪环境校准条件应满足：

（1）环境温度：(10~35)℃；

（2）相对湿度：≤80%；

（3）其他条件：测试时不得有如无较强磁场的环境、周围无腐蚀性介质等

影响测试结果的干扰源。

3.2 校准用标准器及辅助设备

（1）标准测力仪：准确度等级不低于0.3级。

（2）辅助工装或反力支架

4校准方法研究

4.1校准前准备和检查

抗滑移系数检测仪铭牌上应标明产品商标、产品名称、制造厂家、产品规格型号、生产日期、出厂编号等，力传感器还应标明最大工作力。抗滑移系数检测仪外观应完好，结构应完整，附件应齐全，各组成部分应连接牢固，指示显示器完好无破损裂痕，数字显示清晰、稳定、完整，功能键标注清晰明确，引出的电缆应无损伤。

校准前，应将仪器预热不少于30min，待各个部分稳定后方可进行校准。将标准测力仪安装在抗滑移系数检测仪上，使标准测力仪与被测抗滑移系数检测仪上的力传感器串联，两者保持同轴，且与加力装置连接的部位均应平滑，校准时安装示意图见图1。

4.2试验力示值误差

在不受干扰的情况下，以递增力对抗滑移系数检测仪施加试验力进行测试。

在力传感器测量范围上限的20%~100%范围内，至少选择5个负荷点作为试验力的测试点，各点应大致均匀分布。

将抗滑移系数测试仪的示值指示装置调至零点（或作为零点的起始位置），对力传感器加荷，逐级递增施加试验力到各测试点（以标准测力仪示值为准），

并记录示值指示装置读数后回零。按以上步骤重复测试3次。每次测试前均应将

示值指示装置调至零点（或作为零点的起始位置）。其示值误差按公式(2)计算：

(2)

式中：

——第i个校准点3次试验力测量示值的算术平均值，kN；

——第i个校准点试验力示值误差，%；

——第i个校准点试验力标准值，kN。

4.3 试验力示值重复性

试验力示值重复性与示值误差校准同时进行，采用极差法计算。按公式（3）计算：

(3)

式中：

——第i个校准点试验力示值重复性，%；

——第i个校准点试验力示值的最大值，kN；

——第i个校准点试验力示值的最小值，kN；

——极差系数，测量次数为3时取1.69。

5 结语

根据抗滑移系数测试仪的工作原理和校准意义，提出了抗滑移系数测试仪的

校准方法，该校准方法能正确评价抗滑移系数测试仪的计量性能，为抗滑移系数

测试仪的计量管理和量值溯源提供技术支持，同时也为从事仪器的技术人员和校准人员提供了参考，以确保抗滑移系数测试仪使用过程中的准确、可靠。

参考文献：

[1] GB/T 34478-2017钢板栓接面抗滑移系数的测定

[2] T/CSCS 009-2020钢结构滑移施工技术标准

[3] GB/T 50205-2020 钢结构工程施工质量验收标准

[4] JJG455-2000 工作测力仪检定规程