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計量論壇

1.
錯誤地認為只要傳感器精度高就是好設備。

實際上，配置高準確度傳感器的設備仍可能不準確，影響測量系統準確度的主要不是傳感器，不良加載裝置才是扭矩扳手檢定儀的最大誤差源。若整臺設備結構設計不當，即使配置了0.2級傳感器，設備的準確度實為2級是可能的。

現在國產的靜態扭矩傳感器很不錯，在世界大合作時代，應變片來自德國，生產工藝也學了德國。誤差為0.1%并數年保持不變的扭矩傳感器并不鮮見。造成測量不穩定的原因主要在于加載裝置。

2.
扭矩扳手檢定儀的定義錯誤，在扭矩標準機上檢定傳感器即為檢定了扭矩扳手檢定儀整臺設備的方法是全國性錯誤。

在實驗室中的扭矩扳手測量系統都由儀器、傳感器、加載裝置組成，儀器與傳感器的不確定度只是扭矩扳手檢定儀測量系統的測量不確定度的一個分量。經過多年的技術發展，現在的儀器與傳感器的準確度已經得到大幅提高，其不確定度分量越來越小。尤其儀器的誤差優于±0.03%，分辨力±0.01%已經很普遍，其不確定度分量可以忽略不計。加載裝置引入的不確定度分量則復雜多變，由設計制造不當引入的不確定度分量遠大于傳感器引入的分量。把傳感器的準確度硬說為扭矩扳手檢定儀整臺設備的準確度實際上是“指鹿為馬”，不愿意承認事實的行為。

因為加載裝置不被列入扭矩扳手標準檢定儀的一部分，人們以為加載裝置無關緊要，它只是一個省力機構而已，在設計、制造、選購設備的時候，只想到傳感器的精度，不懂得對加載裝置提出一些必要的技術要求。這種情況直到2005年，一位在上海南京路上擺地攤的人寫了一篇題為“加載裝置對扭矩扳手標準檢定裝置測量誤差的影響”的文章，并四處吶喊，才慢慢地引起一些人注意，一些計量機構也開始有所反應，陸續撰文參與討論。

即將出臺的新的扭矩扳手檢定儀的檢定規程將徹底改變這一狀況，使用新規程的檢定方法來檢定扭矩扳手檢定儀所得到的結果將客觀真實。過去傳感器在扭矩標準機上受到純扭矩作用，檢的是傳感器；多數傳感器在杠桿砝碼的載荷下受到彎矩作用，檢的也是傳感器；用標準扳手來檢標準檢定儀，在標準檢定儀上面受到的所有系統內力都反應到傳感器上，檢的是整個測量系統。換句話說，測量系統中的所有分量都得到查驗，查驗數據反映了檢定儀的真實性能。

3.
目前評定扭矩扳手測量結果不確定度的方法是全國性錯誤。

從中國合格評定國家認可委員會到各級計量機構，至今評定扭矩扳手測量結果不確定度的方法有嚴重缺陷，評定扭矩扳手測量結果不確定度時都不考慮加載裝置對不確定度的貢獻，常常將檢定儀的擴展不確定度評定為0.3%，甚至0.25%。

該缺陷引發的問題在于按此方法評定測量不確定度的結果與實際測量結果不相對應，評定值偏小。對某些測量誤差偏大，值得懷疑測量數據的準確性，不確定度的評定結果卻顯示測量數據可信度高，容易造成誤判。例如，一臺扭矩扳手標準檢定儀的擴展不確定度被上級評定為0.25%，在該標準扭矩儀上檢定0.5級數顯扳手，結果常常被判為2~3級。是該數顯扭矩扳手質量不好？不，是這臺設備測量不準確。非常糟糕的是，這臺扭矩扳手檢定儀經過溯源，準確度被判為0.3級，而所檢的數顯扭矩扳手則被認定1級不合格。

雖然安裝了軸承，加載裝置的結構設計與制造水平不同其引入的不確定度分量還是有較大差異，有的標準不確定度為0.2%，有的則為0.52%，304所大量的實驗結果為0.38~0.5%。最好的是安廷公司的ATL型加載裝置的標準不確定度僅為0.013%，可以忽略。這種測量設備異常穩定。

  “加載裝置的標準不確定度僅為0.013%”是咋整出來的？表示懷疑的必有理由懷疑，最起碼大家都弄不清楚這加載裝置的影響量，你整出個數來也就罷了，還整出個難以想象的數來。別人拍左腦，0.3級傳感器檢2700Nm的扳手的扭矩扳手檢定儀的擴展不確定度就從右腦出來了：0.3%。莫非你拍右腦數據從左腦出來？為此我還專門向上海安廷機械公司的工程師咨詢了一番，回復如下：

這不是拍腦袋拍出來的數據，這是經過統計學與計量學理論計算出來的。該不確定度小并非“偷工減料”，恰恰相反還加了許多料——已經充分考慮了系統各種內力對不確定度的影響，評定扭矩扳手測量結果不確定度的影響分量有13項。加載裝置的相對標準不確定度除了與其本身結構有關，還與扭矩扳手的結構有關，與量程即載荷大小無關。從市場上有銷售的國內外5Nm的扭矩扳手到2000Nm的扭矩扳手中選取手柄較短的來評定，得到最大的不確定度分量為0.013%，滿量程大于200Nm的扭矩扳手所對應的加載裝置的相對標準不確定度甚至只有0.01%。扭矩扳手越大，手柄越長，不確定度越小。0.013%是一個較為典型的在統計學上能夠涵蓋測量各種扭矩扳手時加載裝置的標準不確定度，已經考慮了常見扭矩扳手的不同結構對不確定度的影響，不僅是理論量化分析結果，還經過多方面的實驗證實。

毫無疑問，加載裝置的標準不確定度是量化分析出來的，而加載裝置的性能不能通過量化分析得到，只能通過設計制造而來，該加載裝置應該有獨到之處。

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