资料介绍
广西壮族自治区地方计量检定规程
JJG(桂)69-2019
荷载箱
Load Cell
2019-05-30 发布 2019-06-25 实施
广西壮族自治区市场监督管理局发布
归口单位： 广西壮族自治区市场监督管理局
主要起草单位： 广西壮族自治区计量检测研究院
参加起草单位： 广西瑞宇建筑科技有限公司
本规程委托广西壮族自治区市场监督管理局负责解释。
本规程主要起草人：
韦进强 (广西壮族自治区计量检测研究院)
吴剑生 (广西壮族自治区计量检测研究院)
韦康宝 (广西壮族自治区计量检测研究院)
李结全 (广西瑞宇建筑科技有限公司)
参加起草人：
许诚 (广西壮族自治区计量检测研究院)
覃振威 (广西壮族自治区计量检测研究院)
目录
引言 …………………………………………………………………………… ( Ⅱ )
1 范围……………………………………………………………………… (1)
2 引用文献………………………………………………………………… (1)
3 术语……………………………………………………………………… (1)
3.1 荷载箱 ( 1)
3.2 启动压力 ( 1)
3.3 额定输出推力 ( 1)
3.4 负载效率 ( 1)
3.5 泄漏 ( 1)
3.6 校准方程 ( 1)
4 概述……………………………………………………………………… (2)
5 计量性能要求…………………………………………………………… (2)
6 通用技术要求…………………………………………………………… (2)
6.1 外观与附件 (2)
6.2 荷载箱指示器 (3)
6.3 操作适应性 (3)
7 计量器具控制…………………………………………………………… (3)
7.1 检定条件 (3)
7.2 检定项目和检定方法 (4)
7.3 检定结果处理 (7)
7.4 检定周期 (7)
附录 A 检定证书/检定结果通知书内页格式 ( 8)
附录 B 检定记录内容格式 (9)
I
引言
本规程依据 JJF 1002-2010《国家计量检定规程编写规则》要求编写。
本规程主要参考 JJG 621-2012 《液压千斤顶检定规程》、JGJ/T 403-2017 《建筑基桩自平衡静载试验技术规程》和 JT/T 875-2013《基桩自平衡法静载试验用荷载箱》等规程和标准编制而成。
本规程为首次制定。
II
1 范围
本规程适用于基桩自平衡法静载试验用荷载箱(以下简称荷载箱)的首次检定、后续检定和使用中检查。
2 引用文献
JJG 621-2012 液压千斤顶
JGJ/T 403-2017 建筑基桩自平衡静载试验技术规程
JT/T 875-2013 基桩自平衡法静载试验用荷载箱
使用本规程时应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
3 术语
3.1 荷载箱 load cell
基桩自平衡法静载试验的加载设备，由液压缸组、上连接板、下连接板及其他附属件组成。
3.2 启动压力 starting pressure
荷载箱空载往复运行两次后，液压缸无爬行、跳动时，液压缸开始移动时的瞬间压力。
3.3 额定输出推力 rated thrust
荷载箱额定压力下的输出推力。
3.4 负载效率 load efficiency
荷载箱的实际输出推力值与理论输出推力值之比。
3.5 泄漏 leak
荷载箱在保持压力时，因液压缸内部密封不良或者液压管接头等原因导致的漏油、压力值减小情况。
3.6 校准方程 calibration equation
为了使荷载箱能在给定力值范围内连续使用，根据有限次数的定度数据建立的荷载箱压力示值与施加的标准力值之间的关系式。
注：一般为一次或二次曲线。
1
4 概述
荷载箱主要由液压缸组、上连接板、下连接板及其他附属件组成，荷载箱结构示意图见图 l。荷载箱需与油泵、油路和指示器等配套使用。其工作原理是油泵通过油路对荷载箱的液压缸供油，荷载箱对基桩施加作用力，由模拟式指示器或者数字式指示器间接或者直接指示所施加的力值。荷载箱作为一种加载设备，主要用于基桩自平衡法静载试验的力值加载与控制。
液压缸组
进油管
上连接板
下连接板
图 1 荷载箱结构示意图
5 计量性能要求
5.1 荷载箱的主要技术指标见表 1。
表 1 荷载箱的主要技术指标
内插误差 I
示值重复性 R
负载效率 η
相对分辨力 Res
泄漏 Lk
±3%
3%
90%
0.2%FS
5%FS
5.2 荷载箱的其它技术指标
5.2.1 荷载箱的极限输出推力应不小于额定输出推力的 1.2 倍。
5.2.2 荷载箱空载启动压力应不大于额定压力的 4%。
5.2.3 标准型荷载箱活塞有效行程应不小于 100mm，且不大于最大行程的 80%。
6 通用技术要求
6.1 外观与附件
6.1.1 荷载箱应在显著位置设有铭牌，铭牌上注明产品名称、规格型号、出厂编号、生产厂家、额定压力、液压缸活塞面积等信息，并且清晰可辨。
2
6.1.2 荷载箱使用的指示器(如精密压力表、静载荷测试仪等)应配套检定与使用。更换指示器后可能影响主要指标的荷载箱，更换后需重新进行后续检定。
6.2.荷载箱指示器
6.2.1 模拟式指示器
6.2.1.1 表盘刻度与标记清晰、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。
6.2.1.2 准确度级别应采用 0.4 级(含)以上，测量上限为额定压力的 130%~ 200%。
6.2.2 数字式指示器
6.2.2.1 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压力值。
6.2.2.2准确度级别应采用0.5级(含)以上，测量上限为额定压力的130%～200%。
6.3 操作适应性
6.3.1 荷载箱配套的油泵加、卸力应平稳，无妨碍读数的压力波动，无冲击和颤动现象。
6.3.2 荷载箱的液压缸应同步出力。
6.3.3 上、下连接板具有足够的刚度，加载过程中不产生变形。
6.3.4 液压系统工作正常，反应灵敏，油路无渗漏，液压油清洁纯净。
6.3.5 电气部分灵敏可靠，绝缘良好。
7 计量器具控制
计量器具控制包括：首次检定、后续检定和使用中检查。
7.1 检定条件
7.1.1 环境条件：温度：(5～35) ℃ ;湿度：≤85%RH;
7.1.2 检定用计量器具
a)标准测力仪：准确度等级不低于 0.5 级，力值测量上限应与被检荷载箱的极限输出推力相适应;
b)配有足够刚度、稳固的反力架，其结构在承受最大力值时无明显变形;
c)钢直尺：测量范围(0～500)mm，分度值 1.0mm;
d)秒表：分辨力不低于 0.01s
3
7.2 检定项目和检定方法
7.2.1 检定项目见表 2
表 2 检定项目一览表
检定项目
首次检定
后续检定
使用中检查
通用技术
+
内插误差
-
示值重复性
负载效率
相对分辨力
泄漏
极限输出推力
启动压力
活塞有效行程
注：1、表中“ + ”表示需检项目，“- ”表示不需检项目。
7.2.2 通用技术要求的检查
通过目测和实际操作进行检查，其结果应符合 6.1、6.2 和 6.3 条款的要求。
7.2.3 启动压力的检定
荷载箱空载往复运行两次后，荷载箱的液压缸无爬行、跳动时，记录荷载箱液压缸开始移动时的瞬间压力为荷载箱的启动压力，其结果应符合 5.2.2 条款的要求。
7.2.4 活塞有效行程的检定
荷载箱空载运行条件下，用钢直尺测量荷载箱液压缸活塞的有效行程，其结果应符合 5.2.3 条款的要求。
7.2.5 相对分辨力的检定
指针式精密压力表的分辨力 r 为最小分度值的 1/10;数字式指示器的分辨力 r为显示的末位数字的一个增量，按公式(1)计算相对分辨力 Res，其结果应符合表 1 的技术要求。
4
式中：pN — 荷载箱额定压力，MPa。
7.2.6 泄漏的检定
将荷载箱放置在检定反力架底座中间，并调整成工作状态，与标准测力仪串接。标准测力仪的安装应保证其主轴线与荷载箱轴线相重合。
7.2.6.1 荷载性能检定
将活塞伸出其有效行程的约 2/3 处，以约 5MPa/min 的加载速度升压加载至荷载箱的 1.2 倍额定输出推力，停止加压，持荷 30min，观察荷载箱是否出现漏油情况，读取 30min 内其油压的最大下降值，按照公式(2)计算极限输出推力下的泄漏 LkM。
式中：Δp — 在极限输出推力持荷 30min 条件下荷载箱油压的最大下降值，MPa。
7.2.6.2 耐压性能检定
将活塞伸出其有效行程的约 2/3 处，以约 5MPa/min 的加载速度升压加载至
荷载箱的额定输出推力，停止加压，持荷 2h,观察荷载箱是否出现漏油情况，读取 2h 内其油压的最大下降值，按照公式(3)计算额定输出推力下的泄漏 LkN。
式中： Δp — 在额定输出推力持荷 2h 条件下荷载箱油压的最大下降值，MPa。
7.2.6.3 泄漏的计算
取极限输出推力条件下的泄漏LkM 和额定输出推力条件下的泄漏LkN 两者中较大值作为荷载箱的泄漏 Lk，其结果应符合表 1 的技术要求。
7.2.7 内插误差、示值重复性和负载效率检定
7.2.7.1 检定方法
a)将荷载箱放置在检定反力架底座中间，并调整其成工作状态，与标准测力仪串接。标准测力仪的安装应保证其主轴线与荷载箱轴线相重合。
b)启动油泵，施加极限输出推力两次。
c)试验力施加应缓慢平稳，不得有冲击和超载。
5
d)检定点从荷载箱极限输出推力的 20%开始，按递增顺序逐点进行检定，至各检定点保持稳定后记录相应的进程示值，直至极限输出推力。检定点应尽量均匀分布，一般不少于 5 点。
e)按照 d)步骤重复进行 3 次。
7.2.7.2 有关技术指标计算方法
1)以标准测力仪力值为依据，在荷载箱指示器上读数，按照公式(4)、(5)、 (6)分别计算内插误差 I、重复性 R 和负载效率 η。
式中：
pi max，pimin，pi — 第 i 次测量时，荷载箱指示器 3 次重复测量的最大值、最小
值和平均值，MPa;
Fi — 第 i 次测量时，标准测力仪的力值，kN;
S — 荷载箱液压缸活塞面积，m2;
n — 荷载箱的液压缸个数;
pci — 由校准方程求出的与负荷相对应的示值拟合值，MPa。
2)以荷载箱指示器为依据，在标准测力仪上读数，按公式(7)、(8)、(9)分别计算内插误差 I、重复性 R 和负载效率 η。
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Fi max，Fi min， Fi — 第 i 次测量时，对应检定点 3 次重复测量标准测力仪上读数
的最大值、最小值和平均值，kN;
pi — 检定点对应的荷载箱指示器压力示值，MPa;
7.2.8 由于荷载箱的指示器显示压力值，根据需要给出其最小二乘法的 1 次或者2 次曲线方程。该方程是以力为自变量的力—压力校准方程。
7.3 检定结果处理
按照本规程的规定和要求，经检定合格的荷载箱发给检定证书，经检定不合格的荷载箱发给检定结果通知书，并注明不合格项目。检定证书及检定结果通知书内容格式见附录 A。
7.4 检定周期
荷载箱的检定周期一般不超过 6 个月。
7
附录 A
检定证书/检定结果通知书内页格式(供参考)
检定点
指示器读数平均值
相对分辨力： 泄漏： 启动压力：
极限输出推力： 活塞有效行程：
校准方程：P= F+。
式中：F—试验力，kN;P—荷载箱指示器示值，MPa。
类别名称
规格型号
准确度等级
出厂编号
生产厂家
指示器
压力传感器
检定结果通知书(内页)格式参照以上内容，并给出不合格项，检定结论为不合格。
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附录 B
检定记录格式(供参考)
记录及证书编号：
委托单位
器具名称
温度
℃
湿度
%RH
型号规格
检定地点
检定依据
计量标准
外观检查
标准型号编号
结论
标准证号
检定日期
年月日
下次检定日期
年月日
油泵名称
制造厂
压力指示器名称
等级
检定项目：
相对分辨力：
泄漏：
活塞面积/油缸直径：
液压缸个数：
额定压力：
额定输出推力：
极限输出推力：
活塞有效行程：
启动压力：
校准方程：
检定点(MPa)
指示器示值(MPa)
重复性R/%
平均值
计算值/MPa
I/%
理论值
/kN
η/%
检定员： 核验员：
9
