JJF 1281-2011 烟草填充值测定仪校准规范

了了p

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1281—2011

烟草填充值测定仪校准规范

CalibrationforCutTobaccoPowerTester

SpecificationFilling

201201

1-04-12发布1-07-12实施

国家质量监督检验检疫总局发布

烟草填充值测定仪校准规范

for

CalibrationCut

Specification

TobaccoPowerTester

Filling

本规范经国家质量监督检验检疫总局于2011年4月12日批准，并自

2011年7月12日起施行。

归口单位：全国几何量工程参量计量技术委员会

主要起草单位：河南省计量科学研究院

河南省医疗器械检验所

中国烟草标准化研究中心

北京市计量检测科学研究院

参加起草单位：河南中烟工业有限责任公司郑州卷烟厂

郑州嘉德机电科技有限公司

本规范委托全国几何量工程参量计量技术委员会负责解释

本规范主要起草人：

张卫东(河南省计量科学研究院)

王冬梅(河南省医疗器械检验所)

杨荣超(中国烟草标准化研究中心)

孙瑕轶(北京市计量检测科学研究院)

参加起草人：

宋永杰(河南中烟工业有限责任公司郑州卷烟厂)

牛罡(郑州嘉德机电科技有限公司)

刘欣(河南省计量科学研究院)

1281--2011

JJF

目录

1范围……………………(1)

2引用文献………………(1)

3概述………·…………··(1)

4计量特性………………(1)

4．1测量筒内径…………(1)

4．2压力…………………·………···…．．(1)

4．3施压速度……………(2)

4．4测量筒底面与施力测头测量面的平行度…………(2)

4．5重复性………………(2)

4．6示值误差……………(2)

5校准条件………………(2)

5．1环境条件……………(2)

5．2校准标准器及其他设备……………(2)

6校准项目和校准方法…………………(3)

6．1测量筒内径…………(3)

6．2压力………·…………··………·-…………-………………·……一(3)

6．3施压速度……………(3)

6．4重复性………………(3)

6．5示值误差……………(3)

6．6测量筒底面与施力测头测量面的平行度…………(4)

7校准结果表达…………(4)

8复校时间间隔…………(4)

附录A烟草填充值测定仪示值误差测量结果不确定度评定………(5)

附录B校准证书内容…………………(8)

JJF1281--2011

烟草填充值测定仪校准规范

1范围

本规范适用于测量范围为(o～30)mm烟草填充值测定仪的校准。

2引用文献

本规范引用下列文献：

JJF1001～1998通用计量术语及定义

DF1094--2002测量仪器特性评定

GB／T18771．4—2002烟草术语第四部分：质量评价和检测

JJF1130--2005几何量测量设备校准中的不确定度评定指南

使用本规范时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。

3概述

烟草填充值测定仪是一种利用恒定重量压缩法测量烟(梗)丝填充值的计量仪器。

它通过位移传感器测量烟(梗)丝顶部至标准圆柱筒底部的高度值，计算一定质量的烟

丝在标准圆柱筒内受到一定压力后的烟草填充值(见图1)。根据测量对象的不同，烟

草填充值测定仪分为烟丝填充值测定仪和梗丝填充值测定仪两种。

图1烟草填充值测定仪工作原理示意图

1一配重块；2，4机体；3--测量筒；5--施力测头

6一导柱；7一电动控制与数显箱；8--位移传感器

4计量特性

4．1测量筒内径

测量筒内径技术要求见表1。

4．2压力

烟草填充值测定仪的压力技术要求见表1。

1281--2011

JJF

4．3施压速度

烟草填充值测定仪的施压速度技术要求见表1。

4．4测量筒底面与施力测头测量面的平行度

测量筒底面与施力测头测量面的平行度技术要求见表1。

4．5重复性

重复性技术要求见表1。

4．6示值误差

最大允许误差技术要求见表1。

表1计量特性一览表

校准项目技术要求

60．0mm

测量筒内径mm±0．1

烟丝填充值测定仪29．4N土0．5N

压力

梗丝填充值测定仪9．8N土0．1N

19．0

施压速度mm／s～20．0mm／s

测量筒底面与施力测头测量面的平行度0．03mm

重复性0．01mm

mm

最大允许误差±0．06

注：由于校准不做合格与否的结论，上述指标仅供参考。

5校准条件

5．1环境条件

校准时实验室的温度为20℃±5℃，每小时温度变化不大于2℃，相对湿度不大

于70％。

5．2校准标准器及其他设备

校准标准器及其他设备详见表2。

表2校准标准器一览表

校准项目校准标准器名称校准标准器技术要求

带定位护桥，测量范围(50～100)mm，

测量简内径内径百分表

mm

MPE：±0．02

压力工作测力计测量范围：(5～30)N，准确度等级为0．3级

800)S，MPE：±0．1s

施压速度电子秒表测量范围：(0～1

重复性

量块测量范围：(5～30)mm，准确度等级为3级或5等

示值误差

JJF1281—2011

6校准项目和校准方法

首先检查外观，确定没有影响计量特性的因素后再进行校准。

校准项目见表1。

6．1测量筒内径

将测量筒直立于工作台上，用带定位护桥的内径百分表测量其内径。测量时，先根

据测量筒内径大小选择合适的内径百分表测头，然后将带定位护桥的内径百分表置人筒

内，在距离测量筒底部30mm高度范围内均匀分布的两个横截面上进行直径测量。每

一截面在相互垂直的两个直径位置各测量一次，将所有测得值与60mm比较，取偏差

值较大的截面直径为校准结果。

6．2压力

先将测量筒从仪器上取下，按动测量键使施力测头降至最低位置，用手提起施力测

头，把工作测力计安在施力测头的正下方，并使测力计受力位置处于施力测头的重

力线上，然后缓慢下降施力测头，当施力测头轻轻接触测力计受力面时，手脱离

施力测头使其自由落下，待施力测头静止后读取力值，重复测量两次，取平均值

为校准结果。

6．3施压速度

开启电源，校准仪器零位后按测量键提升施力测头至最高位置，记录仪器显示的最

大高度值，再按动测量键使施力测头向下移动，记录施力测头从最高位置至最低位置的

运行时间，高度值与时间之比即为此次的速度值。

如此反复进行5次以上测量，每次测量间隔时间30s，取平均值为校准结果。

也可采用不低于上述准确度要求的其他方法校准。

6．4重复性

校准时，先将测量筒安置在工作位置，校零后，在测量筒底部中间位置放人标称长

度为20mm的量块，重复测量5次，记录5次测量值的最大变化量，按式(1)计算实

验标准差为校准结果。

s一篇㈣

式中：s——重复性，mm；

△L——5次测量值的最大变化量，mm。

6．5示值误差

6．5．1用3级或5等量块校准。校准点应均匀分布于烟草填充值测定仪测量范围内，

mm，10mm，15mm，20mm，25

并不少于6点，如5mm，30mm。每个测量点应

在以测量筒底部中心为圆心，半径为15mm范围内按5个测量位置(见图2)进行

测量。

1281--2011

nF

／／匕＼＼＼

／[_J＼

1t5＼

fn‘厂]＼

一

一一

＼UU』

||

3

-7

＼[f

弋／

图2示值误差测量位置示意图

6．5．2校准时，先将测量筒安置在工作位置，仪器校零后，在测量筒底部中间位置放

人标称长度为5Inm的量块，仪器按测量方式进行测量，读取读数Lu，然后依次移动

量块至其他4个位置，并分别读取读数L。，。

6．5．3根据校准点布置依次置换其他标称长度的量块，按6．5．2方法进行测量。用公

式(2)和公式(3)计算各测量点的示值误差。取绝对值最大的测量点示值误差为校准

结果。

5

∑L#

L。一上}(2)

0

式中：L。——第i测量点的读数平均值，mm；

k——第i测量点的第j位置读数，mm。

e。一L：一Lo。(3)

式中：毋——第i测量点的示值误差，mm；

L——第i测量点的读数平均值，mm；

L。，一一第i测量点所用量块的标称长度，mm。

仪器示值误差也可采用不低于上述准确度要求的其他方法校准。

6．6测量筒底面与施力测头测量面的平行度

用标称长度为20

5个读数的最大变化量为校准结果。

7校准结果表达

校准后的烟草填充值测定仪，填发校准证书或报告。校准证书或报告内容见附

录B。

8复校时间间隔

烟草填充值测定仪的复校时问间隔，根据使用情况由用户确定，建议不超过1年。

JJF1281--2011

附录A

烟草填充值测定仪示值误差测量结果不确定度评定

A．1测量任务

用本规范确认的技术要求、测量原理、测量条件、测量方法和测量程序，测量分度

值为0．01mm，测量范围为(o～30)mm的烟草填充值测定仪的示值误差。

A．2原理和方法

A．2．1测量原理

以量块作校准用标准器，烟草填充值测定仪作为受检仪器，将测定仪读数与量块标

称长度比较测量，各受检点示值误差由两者之差确定。

A．2．2测量方法

烟草填充值测定仪示值误差用量块标称长度进行校准，应在各测量段内均匀分布的

若干点上进行，每一受检点分5个位置进行测量。取5个位置读数平均值与量块标称长

度之差为受检点示值误差，各受检点绝对值最大的示值误差为校准结果。

A．3数学模型

由测量原理得到烟草填充值测定仪示值误差的数学模型如下：

e：一L。一Lo。(A．1)

式中：el——第i测量点的示值误差，mm；

L。——第i测量点的读数平均值，mm；

L0。——第i测量点所用量块的标称长度，mm。

其中：

5

∑Li

‘(A．2)

i一』三毛一

b

式中：L。——第i测量点的第J位置读数，mm。

A．4标准不确定度分量的来源和说明

标准不确定度分量的来源和说明见表A．1。

表A．1填充值测定仪示值误差测量不确定度分量来源和说明

标准不确定度

序号标准不确定度来源说明

分量

由量块检定规程给出的准确度为3级量块

1“LS量块标称长度

1_6

标称长度极限偏差：MPEVpm

在每一受检点测量1次，取5次读数的平

均值为测量结果，根据规定测量重复性标准

2弹cc测量重复性

偏差s≤o．01mm，故读数平均值的标准偏差

47mm

为sf幅≈0．004

JJF

128l一2011

表A．1(续)

标准不确定度

序号标准不确定度来源说明

分量

测量筒底面与施力测头测量面的平行度引

起每测量点在测量筒底面的不同测量位置的

测量筒底面与施力测头示值不同。根据规定测量筒底面与施力测头

3“BX

mm

测量面的平行度测量面的平行度为0．03mm，取士0．015

半宽区间为均匀分布，故平行度的影响量为

0．009mm

量块和烟草填充值测定温度对量块和烟草填充值测定仪的影响存

4TAWD

仪之间的温度差有差别

量块和烟草填充值测定

量块和烟草填充值测定仪的制造材料对温

5Upz仪位移传感器的材料线膨

度的敏感度存在差别

胀系数的影响

A．5评定

A．5．1标准不确定度分量的说明和计算

A．5．1．1量块标称长度引入的标准不确定度分量ULSB类评定

根据JJG

矩形分布，分布因子6—0．6，则

96mm

“Ls一1．6弘m×0．6—0．000

A．5．1．2测量重复性引入的标准不确定分量”ccB类评定

根据规定测量重复性单次实验标准偏差限：s一0．01mm，因在每一受检点测量

1次，取5次读数的平均值为测量结果，故

47mm

“cc一坠旦妥当里≈0．004

√5

A．5．1．3测量筒底面与施力测头测量面的平行度引入的标准不确定度分量“ex

B类评定

mm

根据规定，测量筒底面与施力测头测量面的平行度不大于0．03irlIn，故在士0．015

的半宽区间内假定为矩形分布，则

mm

“BX一幽挲塑×0．6—0．009

6

A．5．1．4量块和烟草填充值测定仪之间的温度差引入的标准不确定度分量UWD

B类评定

量块和烟草填充值测定仪之间的温度差岛，并以等概率落在±2℃范围内，取矩形

分布(分布因子6—0．6)线膨胀系数取口一11．5×10“℃～，受检点L一30mm，则

414mm

mm×11．5×10“℃。×2℃×0．6≈0．000

“wD—L·a·曲·b一30

A．5．1．5量块和烟草填充值测定仪之间的线膨胀系数差引入的标准不确定度分量Upz

B类评定

6

1281--2{}11

JJF

根据材料的线膨胀系数知，量块和烟草填充值测定仪之间存有线膨胀系数差赴一

±6×10“℃～，取矩形分布，分布因子b一0．6，检定温度对20℃的最大偏差血为

±5℃，受检点L一30mm，则

54

mm×5℃×6×10“℃-1×0．6—0．000mm

“Pz—L·At·疋·b=30

A．5．2评估的标准不确定度分量之间的相关性

估计各不确定度分量之问无相关性。

A．5．3评估的合成标准不确定度和扩展不确定度

由于各标准不确定度分量之间不具有值得考虑的相关性，合成标准不确定度“。为

“。(8)一~／“b+“毛c+乱缸+“‰+“；z

9647414542mm≈0．010mm

Ⅳ。(e)一40．0002+0．0042+0．0092+0．0002+0．000

取包含因子k一2，则扩展不确定度u为

U一“。(e)×k

=0．010mm×2≈0．02mm

A．5．4评定的不确定度概算汇总

不确定度概算汇总见表A．2。

表A．2不确定度概算汇总表

评定分布测量变化限相关分布不确定度分量

分量

类型类型次数a+影响量单位系数因子p苴／mm

规程

ULS0．0016mm0．001600．60．00096

给出

规范

UCC10．01mm0．01／qr5Ol0．00447

给出

UⅡB矩形0．03mm0．03／200．60．009

L-a·群

“∞B矩形2℃(L一30FD,I'D．，OO．60．OOO414

69)

为0．000

L-△￡·赴

Up"gB矩形土6×10“℃1(L一30mm，O0．60．00054

9)

为0．000

合成标准不确定度U。O．010

扩展不确定度(^一2)UO．02

注：a=11．5×10“℃～，批取5℃

12．81--2011

JJF

附录B

校准证书内容

1．标题：校准证书；

2．实验室名称和地址；

3．进行校准的地点；

4．证书或报告编号、页码及总页数；

5．送校单位的名称和地址；

6．被校准仪器名称；

7．被校准仪器的制造厂、型号规格及编号；

8．校准所使用的计量标准名称及有效期；

9．本规范的名称、编号和对本规范的任何偏离、增加或减少的说明；

10．校准时环境温度情况；

11．校准项目的校准结果；

12．仪器示值误差校准结果的测量不确定度；

13．校准人签名、核验人签名、批准人签名；

14．校准证书签发日期；

15．复校时间间隔的建议；

16．未经校准实验室书面批准，不得部分复制校准证书。

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