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JJG557-2011《标准扭矩仪》检定规程解读
郭斌
一、修订背景 近几年，扭矩测量技术发展迅猛，目前在国内，大量采用应变式等扭矩传感器配合精密数字测量仪表构成扭矩仪对扭矩量值进行测量，测量准确度大大提高，且便于携带和读取数据。JJG557-1988《标准扭矩计》检定规程(以下简称“旧规程”)已经不能满足扭矩计量的发展。为此，国家质检总局批准对旧规程进行修订，由中国计量科学研究院主持，中国航天科技集团公司一院一〇二所和中船重工集团公司第七〇四所等单位参加。
2010年经全国力值硬度计量技术委员会审定通过，2011年经国家质检总局审批，JJG557-2011《标准扭矩仪》检定规程(以下简称“新规程”)于2011年11月30日发布，2012年5月30日实施。
二、修订目的 旧规程的适用范围仅为标准扭矩计，即新规程中百分表式标准扭矩仪。目前此类扭矩仪数量十分有限、结构较为单一，有被应变式等扭矩仪完全替代的趋势。由于准确度级别、检定操作性等的限制，目前广泛应用于扭矩计量的应变式等标准扭矩仪的检定尚无十分合适的检定规程。
新规程的颁布实施，使广泛应用于扭矩计量且发挥重要作用的标准扭矩仪的检定和校准有了切实可行的操作准则，填补了JJG2047-2006及扭矩专业相关检定规程的空白。为标准扭矩仪的生产者、计量部门以及使用者提供了较为专业的技术依据。
新规程颁布后，计量部门可根据各自区域的需求，对扭矩标准机进行完善和升级改造。
三、修订内容及重点 新规程从章节架构上参照JJF1002-1998《国家计量检定规程编写规则》，从各节(主要是从第5节以及以后的部分)内容上分为两大部分:一是应变式等标准扭矩仪，此部分为新增部分；二是百分表式标准扭矩仪，此部分基本完全采用旧规程的内容。
(一)修订内容
1.适用范围的规定
新规程将标准扭矩计及应变式等扭矩仪作为规程的适用范围。
2.术语及计量单位的规定
术语方面，由于JJF1011-2006《力值与硬度计量名词术语及定义》中未定义百分表式标准扭矩仪，参照测力环对其进行定义。
计量单位方面，新规程涉及的符号、公式较为复杂，因此列表对所有符号、含义及单位进行规定。
3.级别的规定
新增应变式等扭矩仪准确度级别的划分。百分表式扭矩仪参照旧规程规定为0.3级单一级别。
4.计量性能等的规定
应变式标准扭矩仪，提出了在首次检定时所有级别的扭矩仪均应进行转角实验，而在后续检定中则可根据标准扭矩仪的准确度级别以及客户需求等情况进行或不进行转角实验。同时，规定了各准确度级别扭矩仪的检定方法、检定流程、技术指标及数据处理等内容。
百分表式标准扭矩仪、旧规程和JB/T5483-1992《标准扭矩仪技术条件》中，未对百分表式标准扭矩仪的级别进行明确规定，只对技术指标有相应规定，其检定结论通常为“准予该计量器具作为标准扭矩计使用”。考虑现实使用情况，新规程也不再对其技术指标和准确度级别、通用技术要求、计量器具控制、检定结果的处理和检定周期等方面做更多修改和增加。
(二)修订重点
鉴于新规程的内容较为复杂，编制小组提出以下几个重点，请基层使用者注意。
1.使用者可根据需要速查的表格、图示
表1(新规程第1页至第3页)，规定了新规程中出现的所有符号及其含义和单位以及实验类型；
表2(新规程第3页)，规定了新规程中准确度级别划分及技术指标；
表3(新规程第5页至第6页)，规定了新规程中检定项目；
附录A(新规程第10页)，规定了新规程中不同准确度级别的检定流程。
2.关于准确度级别的要求
表2为应变式标准扭矩仪的准确度级别及技术指标。从0.01级到0.5级，目前国内的检定设备可以满足。至于0.5级以下的扭矩仪，编制小组则建议参照JJG995-2005《静态扭矩测量仪》检定规程，或新制定《工作扭矩仪》检定规程。
百分表式标准扭矩仪，其准确度级别只有0.3级。
3.转角实验的规定
(1)做与不做:首次检定时，所有级别的扭矩仪均应进行转角实验；后续检定中，可根据扭矩仪的准确度级别(0.1级及以上要做)以及客户需求等情况自定。详见表3(新规程第6页)。
(2)转角的选择:主要根据连接件外形。
(3)转角的流程:见附录A.1(新规程第10页)
4.检定周期的规定
正常检定为1年。新购置使用、修理后的须进行稳定性或示值误差考核。考核时间间隔客户自定，计量部门出具检定证书的周期不应超过考核期。如由计量部门进行考核，可首检出具校准证书，后续检定根据考核的时间间隔出具检定周期。
5.其他注意事项
(1)扭矩仪指示装置的测量下限要求，如表2(新规程第3页)所示。
(2)恒温要求，在室内外温度差异较大时，必须将扭矩仪进行恒温(8h以上)，必要时要做温度修正。
(3)检定点的选取:额定扭矩的20%～100%，不少于8个点，均匀分布。若超过此范围，在测量下限满足的情况下，如满足相应技术指标亦可出具检定数据。
(4)实验的标记:扭矩仪的安装位置及状况对测量结果会产生较大的影响，因此实验前，对扭矩仪与扭矩标准装置的相对位置进行标记是十分重要的。在稳定性考核时，安装位置不同，很可能影响对结果的判定。检定者和使用者应重视“标记”。对于需要做转角实验的扭矩仪，标记0°(即起始旋转角度)和各个角度，可以方便检定。对于不需要做转角实验的扭矩仪，做标记，也便于提高下个周期稳定性考核的可靠性。
(5)技术指标及数据处理
①重复性计算:不做转角的，为3遍数据最大值与最小值之差；做转角的，为0°两遍数据之差的绝对值。
②稳定性和示值误差:指示装置输出为Nm时，出具示值误差指标；否则，出具稳定性指标。
③进回程差和内插误差:通常根据客户要求，不必强制给出。
(6)标准扭矩仪检定记录的填写
①附录F，应变式等标准扭矩仪检定记录的填写。前面3列连续的空白表格用于填写0°示值。需要做转角实验的，只填写前两列；不需要做转角实验的，全部填写。中间3列连续的空白表格用于填写各旋转角度的示值。后面单独的一列空白表格用于填写对平均值进行温度修正后的示值。再后面两列连续的空白表格用于填写根据校准方程计算出的理论示值。最后四列连续空白表格用于填写对应角度的回程示值。
②附录G，百分表式标准扭矩仪检定记录的填写。两列连续的空白表格的第一列用于填写对“示值I+II”温度修正后的示值；第二列用于填写上个周期“示值I+II”的值，填写时应注明上个周期的检定日期、环境温、湿度等。
注:作者郭斌为JJG557-2011的第一起草人。
作者单位【中国计量科学研究院】 | 
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