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裂縫寬度、深度測量儀校準規范編制說明
一、任務來源
根據全國幾何量工程參量計量技術委員會秘書處轉發的國家質量技術監督局質技監辦量涵[2009]393號文件通知，由重慶市計量質量檢測研究院主持，有北京市計量院、成都市計量檢定測試院、江蘇計量院參加的編制小組制定裂縫寬度、深度測量儀國家校準規范。
二、編制說明
1、制定規范的過程說明
2009年9月任務下達后，我們規范編制小組先后向國內主要生產廠家深圳市思韋爾科技檢測公司、北京大地華龍科技有限公司、北京智博聯、武漢博泰斯等多家企業進行了咨詢，收集了各生產廠家的各種型號的儀器使用說明書和相應技術指標，查詢并研究了有關建筑裂縫的國家標準、行業標準、企業標準及一些技術文獻。對于該類儀器技術指標有了較詳細的了解，并初步制定示值誤差試驗，確定主要計量性能。于2009年11月對深圳市思韋爾科技檢測公司生產的所有型號裂縫測寬儀均用標準寬度板對其示值誤差進行試驗；又于2010年03月對北京市智博聯、大地華龍、北京康科瑞公司生產的裂縫寬度以及裂縫深度測量儀分別進行了幾個型號規格的示值誤差測量以及重復性試驗；同時對武漢博泰斯生產的儀器通過用戶也進行了相應的試驗。同時對標準器選材問題，也用石材和C30/C35混凝土做了一個比較。在以往校準工作的基礎上編制出了征求意見稿初稿。在此基礎上編寫組于2010年4月對征求意見稿初稿進行了修改，形成了此征求意見稿。
2、制定規范的主要參考資料
JJF1001—1998 通用計量術語及定義
JJF1059—1999 測量不確定度評定與表示
JJF1071—2000 國家計量校準規范編寫規則
JJF1130-2005幾何量測量設備校準中的不確定度評定指南
3、校準規范制定的目的和意義
3.1《裂縫寬度、深度測量儀》是用于“房屋、橋梁等混凝土結構工程施工質量檢測和驗收”的計量儀器，因“房屋、橋梁等混凝土結構工程”的質量涉及到人身安全，因此國內均頒布有相應的標準，如：
中國標準（強制性）：GB50204-2002《混凝土結構工程施工質量驗收規范》、GB50010-2002《混凝土結構設計規范》
行業技術規程：CECS21：2000《超聲法檢測混凝土缺陷技術規程》
標準中對“混凝土裂縫寬度、深度測量儀儀器”提出了計量方面的要求，目前國產的該類儀器主要依據GB50204-2002標準，但沒有檢定規程。近年來，隨著房屋等工程建設質量檢測和驗收標準化（強制性），《混凝土裂縫寬度、深度測量儀儀器》類儀器被主要用于“混凝土結構工程施工質量檢測和驗收”中（國內已有上萬臺），但由于沒有統一的檢測方法和要求，其量值處于無序狀態中，制定該項規程目的是為了統一檢測方法，保證量值統一。
3.2規范裂縫寬度深度測量儀校準方法有助于裂縫寬度深度測量儀國家標準的制定，有助于裂縫寬度深度測量儀的校準方法在國內推廣。
3.3裂縫寬度深度測量儀的量值溯源要求對裂縫寬度深度測量儀制定校準規范。據不完全統計目前國內擁有裂縫寬度深度測量儀上萬臺，主要分布于北京、上海、深圳、武漢、南京、云南、湖南、湖北、廣西、福建、四川、浙江和陜西等省份的建筑質量檢驗機構和施工現場，但國家尚未制定相關的計量技術法規，裂縫寬度深度測量儀的檢定、校準無法可依，急需完善。
因此，為了加強計量技術法規管理，滿足裂縫寬度深度測量儀檢定工作的需要和量值溯源的要求，制定裂縫寬度深度測量儀校準規范十分必要。
4、裂縫寬度、深度測量儀的工作原理
裂縫寬度測量儀使用了電子成像技術，主要由便攜式顯示主機、CCD放大成像探頭構成，測試時用戶可直接從主機的液晶屏上讀取裂縫寬度的檢測數值，或通過軟件自動判讀，直接將裂縫寬度值數字顯示在屏幕上。某些儀器還具有對需要記錄的裂縫進行拍照儲存。操作簡單且經濟實惠，適用于對建筑物/橋梁/隧道等結構表面裂縫的快速檢測并拍照記錄工作。
混凝土深度測量儀使用了超聲波測量技術，即單點快速測量采用首波反相原理，利用聲波衍射射角與裂縫深度的幾何關系求值；多點精確測量方式采用多點的聲時／距離測量，按技術規范統計求值。設備主要由控制主機，發射－接收探頭以及連接電纜等構成。
5、國內裂縫寬度、深度測量儀的主要生產廠家、產品規格、型號和技術指標
裂縫測寬儀：
生產廠家 | 儀器型號、規格 | 技術指標 | 測量范圍 |
北京智博聯 | ZBL-F101 | MPE:±0.005mm | （0.01～2.00）mm 0.01mm |
北京大地華龍科技有限公司 | DJCK-2 | MPE:±0.01mm | （0.02～2.00）mm 0.02mm |
DJCK-3 | MPE:±0.015mm | （0～4.00）mm 0.01mm | |
深圳市思韋爾科技檢測公司 | SW-LW-101 | MPE:±0.02mm | （0～2）mm |
SW-LW-201 | MPE:±0.015mm | （0～3）mm | |
武漢市博泰斯科技有限公司 | PTS-C10 | 優于0.01mm | （0～8）mm |
北京康科瑞工程檢測技術有限責任公司 | KON-FK(A) | MPE:±0.01mm | ≤8mm |
KON-FK(O) | MPE:±0.01mm | （0.01～2.0）mm |
裂縫測深儀
生產廠家 | 儀器型號、規格 | 技術指標 | 測量范圍 |
北京智博聯 | ZBL-F600 | MPE:±5% | （10～500）mm |
北京大地華龍科技有限公司 | DJCS-05 | MPE:±(5～10)% MPE:±12% | （10～200）mm （200～350）mm |
北京康科瑞工程檢測技術有限責任公司 | KON-FSY | MPE:±5mm或±(5～10)% | ≤500mm |
武漢市博泰斯科技有限公司 | PTS-D20 | MPE:±3% | （10～500）mm |
PTS-E40 （裂縫綜合測試儀） | 裂縫寬度：優于0.01mm 裂縫深度：MPE:±5％ | 裂縫寬度：（0.01～2.1）mm 裂縫深度：（10～500）mm |
6、裂縫深度測量儀標準塊的材料選用說明：
通過調研，生產廠家對出廠儀器示值誤差所用標準塊情況如下：北京大地華龍科技有限公司、北京智博聯、武漢博泰斯科技有限公司都采用混凝土標準塊對儀器示值進行校準，只有北京康科瑞工程檢測技術有限責任公司其中一種型號的裂縫測深測量儀用有機玻璃做標準塊對儀器示值進行校準；而且該類儀器實際使用時基本用于混凝土的裂縫深度測量。其中也考慮過用石材來做深度標準塊，但經過實驗數據證明：當用石材做深度標準塊，在測量較小裂縫深度（20mm左右）時，示值誤差很大。用混凝土做標準塊時，不會出現誤差突然很大的問題。鑒于以上情況，規范編制小組認為應選擇與使用一致的材料作標準器，最后決定用建設中最常用的C30/C35標號的混凝土做標準器。
溫度：１９.５℃ 相對濕度：60%RH
時間：2010.03.15
廠家 | 北京智博聯 | 型號 | ZBL-F101 | |
|
| 編號 | F20707016 | |
標稱值（mm） | 19 | 45 | 81 | 125 |
測量值（mm） | 27 | 50 | 84 | 135 |
廠家 | 北京康科瑞工程檢測技術有限責任公司 | 型號 | KON-FSY | |
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| 編號 | 158 | |
標稱值（mm） | 19 | 45 | 81 | 125 |
測量值（mm） | 28 | 52 | 85 | 134 |
廠家 | 武漢市博泰斯科技有限公司 | 型號 | PTS-D20 | |
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| 編號 | 3155 | |
標稱值（mm） | 19 | 45 | 81 | 125 |
測量值（mm） | 27 | 59 | 85 | 132 |
7、制定原則
由于是制定校準規范，需要對校準規范中規定的儀器性能等進行全面的確認，針對制定規范的具體要求，規范起草小組對測量儀器的性能、特性等技術指標做了充分考慮和查找。
通過查找，未發現相應的國際建議、國際技術標準或國家標準，儀器的性能指標主要是參考GB50204-2002（強制性）《混凝土結構工程施工質量驗收規范》和 CECS21：2000《超聲法檢測混凝土缺陷技術規程》等行業標準，以及儀器生產廠的技術標準和說明。為此起草小組重點查找和了解國內外裂縫測量儀生產廠的技術說明文件。
8、裂縫寬度、深度測量儀的主要制訂工作和校準方案
（1）按照《JJF1071—2000國家計量校準規范編寫規則》的要求制定裂縫寬度、深度測量儀校準規范。在內容與格式上保持一致，校準規范的具體內容有范圍、引用文獻、概述、計量特性、校準條件、校準項目和校準方法、校準結果的表達、復校時間間隔。
（2）根據確定的示值誤差和重復性的計量特性要求，針對相應儀器進行校準方法的實驗驗證，對相應生產廠的儀器進行實驗驗證，根據這一思路對國內生產的裂縫寬度測量儀以及裂縫深度測量儀各取一個型號分別進行了示值誤差和重復性實驗，具體結果見實驗報告。
（3）根據裂縫寬度、深度測量儀和的工作原理，我們確定了包括示值誤差和重復性在內的3項計量特性要求，分別為示值重復性、示值誤差、校準用寬度標準板以及深度標準塊的校準要求，通過這3項計量特性的確定，基本滿足了裂縫寬度、深度測量儀的計量性能的控制要求。具體為：
1、
示值重復性
混凝土裂縫深度測量儀示值重復性不超過1mm。
2、
示值誤差
儀器示值的最大允許誤差詳見表1。
表1 儀器示值最大允許誤差
項目名稱 | 儀器分辨力 | 示值最大允許誤差 |
混凝土裂縫寬度 測量儀 | 0. 02 mm | ±0.01mm |
0.04 mm | ±0.02mm | |
0.06 mm | ±0.03mm | |
混凝土裂縫深度 測量儀 | 1mm | 測量范圍為≤50mm，±5mm； 測量范圍大于50mm時, ±10% H （H為測量深度,單位mm） |
3、儀器自帶的寬度標準板和深度標準塊
儀器自帶的寬度標準板和深度標準塊的技術參數要求見表2。
表2
項目名稱 | 最大允許誤差 |
寬度標準板的刻線寬度 | ±0.003 mm |
深度標準塊的裂縫深度 | ±1 mm |
深度標準塊上工作面與裂縫槽方向的垂直度 | 2mm/50mm或5′ |
深度標準塊上工作面的平面度 | 0.2 mm |
裂縫底端面與工作面的平行度 | 0.3 mm |
8 裂縫寬度、深度測量儀校準的建標情況說明
裂縫寬度測量儀示值誤差校準主要使用刻線寬度標準板；而裂縫深度測量儀示值誤差校準則是用專用深度標準塊一套。這些計量器具均是專用的，需要定制，定制費用寬度標準板需500（元），標準深度塊需9000（元）重新建標，才能開展校準。
9建標投資金額情況說明
需建立計量標準才能開展校準工作。購置標準寬度板和標準深度塊，編寫建標資料，共需1萬的投資即可。
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