高速公路试验仪器

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高速公路试验仪器：

浅谈公路工程试验检测仪器校准的方法：

摘要：在公路工程施工过程中，做好试验检测工作是保障工程质量直接、具有说服力的方法。我们评价某条公路质量的直接依据是既科学又合理的试验检测工作和精细化的施工管理工作。因为，通过试验检测得来的数据在整个工程的施工工序、每一个施工环节中都起着重要的指导作用，从而使工程质量能够得到控制和保证。其主要工作是利用试验检测工具对某个工程部位或者工程项目进行检测，并将其结果数据化，再根据这一检测结果与其相关的现行质量技术标准进行对比，以此来判定其质量是否合格。因此仪器校准的科学性和规范性对保证和提高工程建设质量具有极其重要的意义。本文分析了公路工程试验检测仪器校准的方法。
随着新技术的不断应用，大量集成化多功能、高性能仪器设备逐渐成为一种发展趋势，通用计量途径已经不能满足公路工程试验检测仪器设备的发展需求。尽快建立一个专属于公路工程试验检测仪器设备的检定与校准体系，这样才能有利于仪器设备的统一化管理和系统化管理，才能在大程度上保证仪器设备所测得出具的科学性与可靠性。
一、概述：
由于公路工程施工中所涉及的质量影响因素有很多种，因此在对其进行质量检验时也需要从多个方面入手检测，如公路路面的平整度、结构物强度等等。这就需要用到大量不同的检测仪器设备。尤其是近年来，科技推动了检测仪器设备行业的发展，更多新型精密的检测仪器设备被应用在公路工程试验检测工作中。如路面材料强度仪、沥青混合料车辙试验仪、非金属超声波检测仪、混凝土钢筋检测仪等等，除此之外，还有一些常见的通用检测工具，如各类天平、各类量筒、各类尺具等等。这些仪器设备共同组成了公路工程试验检测仪器设备体系，为确保公路工程施工质量起到至关重要的作用。但无论公路工程试验检测仪器设备的数量种类有多少，在对上述这些仪器设备的各种计量属性进行检定与校准的过程中，都并不能脱离“计量门类"的范围，即其计量参数以及函数导出量值都在几何量（长度）、热工、力学、电磁、无线电、时间频率、声学、光学、化学和电离辐射等范围内。在建立其专属的仪器设备检定与校准体系时，必须要明确这“计量门类"是建立体系的基础，是体系结构保持稳定的重要支撑依据。以下本文所研究的公路工程试验检测仪器设备检定与校准体系也是在此前提下展开的。
二、试验检测工作的重要性：
1.保证了工程质量。在具体的施工中施工质量的好坏决定着整个施工的成败。这就要求每道工序的质量都终通过试验取得的数据来评定。要求在原材料、成品的质量方面严格控制，比如说对水泥进行的标准稠度、安定性、强度试验等要满足要求。
2.保障了工程进度。工程进度是调控施工质量好坏因素的之一条件，它既可以提高工作效率，又可确保工程按进度计划合理组织施工和实施。这里面主要的是开工前的标准试验是否完成，施工标段施工能否按期进行等都要有足够的时间来保证。
3.试验检测能够准确地确定成品、半成品材料、原材料的质量高低，判断产品是否合乎标准。在提高工程质量和合理地运用材料起到非常重要的作用。
三、公路工程试验检测仪器校准的方法：浅谈公路工程试验检测仪器校准的方法
1.检定/校准体系的要素。国家计量检定系统表可简称检定系统，内容包括：基准、各等级计量标准、工作计量器具的名称、测量范围、准确度（或不确定度或允许误差）和检定方法等。这是国家对计量基准到各等级的计量标准直至工作计量器具的检定主从关系所做的技术规定。公路工程试验检测工作计量器具（试验检测设备）的主要计量特性包括：测量范围、不确定度或准确度等级或大允许误差、重复性、稳定性等，还可能包括：灵敏度、鉴别力、分辨力、漂移、滞后、响应特性、动态特性等其他计量特性。检定/校准体系除包含工作计量器具的属性外，还应包含从计量基准到工作计量器具无间断链条上的各种计量器具和量值传递关系及相应规则。
2.检定与校准体系的表达形式。一是图形法。这种方法是利用图形的方式将检定与校准体系表达出来，也就是通过图形表达出体系的框架。在此我们可以将计量检定与校准的基础划分为一区，将检定系统划分为二区，将公路工程专业领域计量器具划分为三区。在图形法的表达形式中，一区和二区会有一定的交汇重叠，重叠的部分为计量基准。而二区和三区也会出现一定的交汇重叠，重叠部分为工作计量器具。正是通过这种交汇重叠将三个部分连接在一起，形成了检定与校准体系结构框架。其中，二区主要描述了计量基准、计量标准、工作计量器具三者之间的传递与溯源，是该体系的核心。并且由于其会根据仪器设备的变化而出现一定的变化，因此其处于该体系的动态区域。而与之相反，一区主要是单位量值，因此相对较为稳定。而三区则处于相对稳定状态，这是因为三区的工作计量器具划分并不会发生变化，但仪器设备的数量可能根据需要发生变化。二是表格法。按专业类别与工作器具编制器具分类的主表及副表。主表为基本信息，将公路工程4个专业所囊括的工作计量器具列于一个表中，相当于管理名录；副表为各个专业计量器具的解析信息，并与各个器具的检定系统图表配合使用。之所以要编制这种表格，主要是因为社会公用计量检定与校准体系并不能*公路工程试验检测仪器设备的检定与校准需求。而通过建立一定的计量基准组成表，则可以弥补其中仪器设备传递量值的不足之处。
3.水泥混凝土抗折校准。工地水泥混凝土抗折试模使用后，因工作环境所限，保养基本都不够规范，试模放置杂乱无章，多数试模边板偏斜、固定螺丝成松弛状态。校准人员若想对试模进行准确、规范的校准，需对试模清洗、从新固定边板并拧紧螺丝。这个工作过程相对较为繁琐，需花费大量的时间，多数校准人员为了自身方便，只是对试模的外观进行简单的检查，就做出校准结论，严重影响了试验结果的准确性及筑路质量控制。正确的校准内容应该包括试模的外观、尺寸、垂直度及不平整度等，方法如下：一是外观检查：应有清晰的铭牌，标有试模名称、规格型号、生产厂家、出厂日期和出厂编号，侧板、断板、隔板和底板均应有编号；试模内壁应光滑，不得有明显砂眼、裂纹及划伤等，外壁应无毛刺。二是尺寸校准：用游标卡尺测量各试模内部的尺寸，在每个方向上选择两个测点，取算术平均值；准确至0.1mm。尺寸误差不应超出公称尺寸的±0.2%，三是垂直度校准。用角度尺测量各试模内部各相邻面的不垂直度，各相邻面选择不同部位测量两点，取算术平均值，准确至0.1°。承压面与相邻面的不垂直度不应超过±0.5°。
仪器设备的校准是一个系统的工作，这项工作需要技术人员全面掌握设备的性能、校准特性及工作特性等相关知识，按照要求对每台试验设备进行校准，要保证公路工程试验检测仪器校准的准确性。对制定公路工程试验检测仪器设备计量管理工作发展规划、促进交通计量领域建设、运行、管理的科学发展提供了必要的支持。

公路工程试验室仪器设备信息化建设管理规定：

1.0.1目的

为认真贯彻落实自治区*党委（扩大）会议暨交通运输工作会议精神，强化公路工程质量监督管理，规范我区公路试验检测机构及建设项目工地试验室的试验检测和信息化建设工作，提高检测设备自动化水平及试验检测工作质量，保证试验检测工作科学、真实、有序地开展，有效遏制质量事故发生，特制定本标准。

1.0.2适用范围

凡在我区从事公路建设工程质量检测活动的检测机构和建设项目临时工地试验室，信息化建设均应符合本规定要求。

1.0.3主要内容

水泥混凝土（含取芯）抗压强度、胶砂抗压抗折、钢材力学性能中的力值和沥青混合料马歇尔稳定度、沥青针入度和软化点，其检测数据均应自动采集。

1.0.4与相关规范的关系

检测机构使用的自动采集设备、自动加载、卸载、数据传输与处理除应执行本规程外，还应符合国家、行业及地方有关标准、规范、规程及管理规定的要求。

2术语

2.0.1力值检测设备

用于公路建设工程检测的压力、拉力试验机称为力值检测设备。

2.0.2沥青及沥青混合料检测设备

用于公路建设工程检测的针入度、软化点试验机称为沥青检测设备；马歇尔试验机称为沥青混合料检测设备。

2.0.3自动采集控制

自动采集控制是集成嵌入式自动采集控制软件的单片机或安装自动采集控制软件及数据采集控制卡的电脑为核心，控制信号采集和自动加、卸载执行程序的闭环控制系统。

2.0.4自动加、卸载

自动加、卸载的过程是一个没有人为干预的过程。从启动检测设备开始，设备根据设定的加荷速率自动加荷，直至按标准试验方法取得采集值，自动卸载的过程。强行停机、停电等，检测数据不能进入检测软件系统和自治区检测监管系统。

2.0.5设备技术改造

本标准出台前已经投入使用的不具备自动采集和自动加、卸载的检测设备，通过改造使之符合本标准要求，称为设备技术改造。

2.0.6数据传输

将检测数据实时传输到检测软件和自治区检测监管系统的过程。

2.0.7自动采集接口

自动采集接口有两种，一是自动采集控制系统中的软件将自动采集的数据传输到检测软件和自治区检测监管系统，检测软件和自治区检测监管系统具有接收的标准和方式。二是检测设备已有自动采集控制系统并提供相关的数据标准、方式，由检测软件开发单位开发程序将此数据标准转换符合检测软件和自治区检测监管系统数据标准的要求。

2.0.8力值时间曲线

由于试样的破坏荷载、屈服值实现自动采集，为避免误判及试验过程追溯，使检测过程具有再现性，将试验过程的数据按检测时间点保存到检测软件中对应的采集数据记录中，并以曲线图形式反映。

2.0.9自治区检测监管系统

在新疆维吾尔自治区公路工程质量*（以下简称：）信息平台中建设专门用于对工程质量检测进行监管的软件系统。

2.0.10登录自治区检测监管系统查询试验记录及报告。

3基本要求：公路工程试验室仪器设备信息化建设管理规定

3.0.1检测设备制造单位或设备技术改造单位应取得计量器具制造许可证或维修许可证。

3.0.2检测机构已购置的力值检测设备及沥青和沥青混合料检测设备，凡是不满足本标准的要求，均应通过技术改造达到要求。

3.0.3满足本标准数据自动采集、自动加、卸载、数据传输的力值检测设备及沥青和沥青混合料检测设备厂家，应提供产品标准、产品说明书。

3.0.4对原有检测设备进行技术改造，其自动采集、自动加、卸载控制系统及数据传输应符合本标准的规定，改造单位提供的改造技术应通过组织的技术鉴定，同时应提供产品标准和说明书。

3.0.5要求检测机构使用的软件应经过评审，其版本应统一，禁止同一软件多种版本。经过检测评审的软件其允许开展的检测项目在新疆维吾尔自治区公路工程质量*公布。检测机构应使用经评审符合要求的、能自动实时传输、适于监管的检测设备及配套的软件。

3.0.6检测机构使用不符合本规程规定的力值检测设备和沥青及沥青混合料设备，其出具的检测报告为违规检测报告，不作为工程质量验收的依据。

3.0.7力值检测设备和沥青及沥青混合料检测设备经过技术改造后，应确保采集及传输数据真实、有效，不得向用户提供修改数据和报告的后门程序或开放相应功能，合同双方应对传输数据的真实、有效性承担法律责任。

3.0.8经技术改造后的设备应能够在我区其它建设项目继续使用，只变更建设项目编码、合同段编号及验证码即可。

3.0.9检测机构的试验设备具备信息化功能后，需通过新疆维吾尔自治区公路工程质量*组织的检查，合格后方可投入检测工作中使用。

4自动采集

4.1自动采集设备（EPC）