力学计量校准依据国家计量技术规范开展工作

力学计量校准是保障力值、质量、硬度、扭矩等力学量值准确传递的核心环节，其结果直接关联工业制造、科研测试及产品质量的可靠性。国家计量技术规范（如JJG计量检定规程、JJF计量技术规范）作为力学校准的法定技术依据，明确了校准的项目、方法、环境要求及结果判定准则，是校准机构、企业实验室开展工作的“技术基准”。遵循规范不仅能确保校准结果的溯源性与可比性，也是满足ISO 17025实验室认可、产品认证等要求的基础，对提升力学计量结果的公信力至关重要。

国家计量技术规范的层级与分类

国家计量技术规范主要分为两类：JJG（计量检定规程）和JJF（计量技术规范）。JJG是针对计量器具检定的强制性规范，明确检定的条件、项目及合格判定要求，比如JJG 146-2011《量块》规定了量块的检定流程；JJF是校准、检测的方法导则或通用性规范，涵盖不确定度评定、校准方法制定等内容，比如JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》是所有计量校准的不确定度计算基础，JJF 1135-2005《力学计量器具校准指南》则为力学校准提供通用指导。

两类规范各有侧重：JJG更强调“符合性判定”，适用于强制检定的计量器具（如贸易结算用电子秤）；JJF更注重“方法指导”，适用于非强制检定的校准项目（如企业内部试验机校准）。在力学校准中，通常需结合使用两类规范——比如校准万能试验机，需用JJG 139-2014确定检定项目，同时用JJF 1059.1计算不确定度。

此外，还有行业性计量技术规范（如JJF（机械）001-2009《机械振动试验系统校准规范》），针对特定行业的力学需求补充国家规范的适用范围，确保校准更贴合行业实际。

力学计量校准中规范的核心作用

规范是力学校准的“导航仪”，核心作用体现在三方面：一是明确校准范围与项目——比如力值校准需覆盖示值误差、重复性、滞后（来自JJG 139），质量校准需检查砝码外观、质量值、磁通量（来自JJG 99）；二是规定操作要求——包括环境条件（JJG 150要求布氏硬度计校准温度20±5℃）、标准器等级（JJG 794要求扭矩校准标准器不确定度小于被校设备的1/3）；三是指导数据处理——比如有效数字保留需与不确定度位数一致（JJF 1059.1），示值误差计算需按“（被校示值-标准示值）/标准示值×100%”执行（JJG 139）。

以力值校准为例，JJG 139-2014要求：校准前试验机需预热30分钟，标准测力仪等级不低于0.3级，校准点选量程的20%、40%、60%、80%、100%，每个点加载卸载三次，示值误差≤±1%（0.5级试验机）则合格。这些细节直接决定校准结果的准确性——若某企业仅测一个量程点，未按规范覆盖全量程，结果无法保证试验机在所有负荷下的可靠性。

规范还能避免“随意性”：比如某实验室自行校准试验机时，未测重复性项目，导致无法评估试验机的稳定性，而遵循规范则能覆盖所有关键指标，确保结果可靠。

规范在力学校准中的具体应用流程

力学校准的规范应用流程分四步：第一步“选规范”——根据被校设备类型查对应规范，比如校准电子天平（质量）选JJG 1036-2008《电子天平》，校准扭矩传感器选JJG 885-2004《扭矩传感器》；第二步“做准备”——按规范准备标准器（如校准天平需E2级砝码）、检查环境（无振动、无气流）、确认设备状态（试验机液压油充足）；第三步“执行校准”——按规范步骤操作，比如校准电子天平示值误差：预热30分钟后，用10g、50g、100g、200g、500g砝码依次加载，每个砝码测三次；第四步“出报告”——按规范整理数据，计算示值误差、重复性、不确定度，报告需包含规范编号、标准器信息、环境条件、校准结果等内容。

以校准扭矩扳子为例：查JJG 794-2019《扭矩扳子检定规程》，确定校准项目为示值误差、重复性、分辨力；准备0.3级标准扭矩装置，环境温度20±5℃；加载20%、50%、80%量程点，每个点测三次；计算示值误差（如100N·m点示值为102N·m，误差+2%，符合±4%（1级）要求），最后出具含规范编号的报告。

若流程中省略某步（如未测三次），会导致数据缺失——比如某校准机构仅测一次扭矩扳子，重复性数据缺失，报告不符合规范要求，需重新校准。

规范更新与力学校准的适配

国家规范会定期更新以适应技术发展，比如JJG 139-2014取代2004版，增加了电子试验机的“蠕变”项目（恒定负荷下的示值变化）；JJG 794-2019取代2002版，扩大扭矩扳子量程（从0-1000N·m到0-10000N·m）并提高标准器等级（从0.5级到0.3级）。校准机构需及时适配，否则校准会不符合最新要求。

适配方法包括：一是“学规范”——通过国家计量院培训、行业网站（如中国计量院“规范公告”）获取更新；二是“改流程”——按新规范调整项目，比如JJG 139-2014增加“蠕变”，需加载至100%量程后保持5分钟，记录示值变化（≤0.5%合格）；三是“换设备”——若新规范提高标准器等级（如JJG 794-2019要求0.3级），需更换原0.5级标准装置；四是“更报告”——补充新项目结果（如“蠕变”数据）。

某校准机构未更新JJG 139，仍按2004版校准电子试验机，未测“蠕变”，导致客户试验机在恒定负荷下示值下降，最终被投诉——这说明规范更新的重要性。

常见力学项目的规范应用实例

1. 质量计量（砝码）：JJG 99-2006《砝码》规定，E2级砝码需用E1级砝码校准，项目包括外观（无划痕）、质量值（电子天平测量）、磁通量（≤200μWb）。比如1kg E2级砝码，测量值1000.002g，磁通量150μWb，外观无损伤，判定合格。

2. 力值计量（万能试验机）：JJG 139-2014要求，0.5级试验机需用0.3级标准测力仪，校准点覆盖20%-100%量程，每个点测三次，示值误差≤±1%。比如100kN试验机，20kN点误差+0.8%、40kN+0.5%、60kN-0.3%、80kN+0.2%、100kN-0.6%，均符合要求。

3. 扭矩计量（扭矩传感器）：JJG 885-2004《扭矩传感器》要求，标准装置不确定度≤被校传感器的1/3，项目包括示值误差、重复性、滞后。比如100N·m传感器，标准装置不确定度0.1%，80N·m点误差-0.3%，重复性0.2%，符合±0.5%要求。

4. 硬度计量（布氏硬度计）：JJG 150-2005《金属布氏硬度计》要求，用HBW 250标准块校准，项目包括初试验力（98N）、总试验力（2942N）、示值误差（≤±3%）。比如硬度计示值249.6，误差-0.16%，重复性0.8%，符合要求。

规范执行中的常见问题与对策

常见问题及对策：一是“环境不达标”——如JJG 139要求温度20±5℃，实验室28℃，对策是装空调调整，或在报告注明“环境不符，示值误差增加0.2%”；二是“标准器无溯源”——如标准测力仪未送国家院校准，对策是送有资质机构（如国家院）溯源，获取校准证书；三是“数据处理错误”——如不确定度漏掉“温度影响”，对策是按JJF 1059.1补充（温度变化导致0.1%误差，标准不确定度0.1%/√3≈0.057%）；四是“报告不全”——如未写不确定度，对策是按JJF 1069-2012补充（“扩展不确定度U=0.2%（k=2）”）；五是“规范用错”——如用JJG 139校准扭矩试验机（应选JJG 2056-2010），对策是咨询专家确认正确规范。

某企业校准电子天平时，未按JJG 1036预热30分钟，导致示值误差+0.005g（超±0.003g），对策是重新预热后校准，最终误差+0.002g，符合要求。

还有机构报告未注规范编号，客户无法确认合法性——对策是明确写“依据JJG 139-2014校准”，让客户直观判断规范性。

规范对力学校准公信力的支撑

力学计量校准的公信力源于“可追溯、可重复、可验证”，而规范是实现这三点的基础：可追溯——规范要求标准器溯源到国家基准，确保量值从被校设备到国家基准的传递链完整；可重复——规范明确操作步骤，不同机构按同一规范校准同一设备，结果应一致；可验证——规范规定数据处理方法，第三方可通过报告中的规范编号、数据，验证结果的正确性。

比如某企业送两台同一型号的电子万能试验机到两家校准机构，若两家均按JJG 139-2014校准，结果的示值误差应相差不超过0.1%——这就是规范带来的“一致性”。

对企业而言，遵循规范的校准结果能作为产品质量控制的依据——比如汽车零部件厂用按JJG 139校准的试验机测试零部件强度，结果符合国家标准，才能确保零部件在使用中不会断裂；对科研机构而言，规范校准的设备能保证实验数据的准确性——比如材料研究所用按JJG 150校准的硬度计测试新型合金的硬度，数据可靠才能支撑论文结论。