资源简介
河北 省地 方计 量技 术规 范
JJF(冀)259—2026
矿用锚杆(索)应力传感器校准规范
Calibration Specification for Anchor (cable) Stress Sensor for Mine
2026-05-28 发布 2026-07-29 实施
河北 省市 场监 督管 理局 发布
JJF(冀)259—2026
矿用锚杆(索)应力传感器校准规范Calibration Specification for
Anchor (cable) Stress Sensor for Mine
JJF(冀)259—2026
归口 单位 : 河北省市场监督管理局
主要起草单位 : 唐山市计量测试所
河北省计量监督检测研究院
参加起草单位 : 张家口市计量测试所
本规范委托唐山市计量测试所负责解释
JJF(冀)259—2026
本规范主要起草人：
谢孟龙 (唐山市计量测试所)
韩丽慧 (唐山市计量测试所)
白之光 (河北省计量监督检测研究院)参加起草人：
郑英楠 (唐山市计量测试所)
张旸 (唐山市计量测试所)
谷文良 (唐山市计量测试所)
贺俊凤 (张家口市计量测试所)
JJF(冀)259—2026
目录
引言 ( I I)
1 范围 ( 1)
2 引用文件 ( 1)
3 术语和定义 ( 1)
4 概述 ( 1)
5 计量特性 (2)
5.1 零点漂移 (2)
5.2 回零误差 (2)
5.3 示值误差 (2)
5.4 重复性 (2)
6 校准条件 (2)
6.1 环境条件 (2)
6.2 测量标准及其他设备 (2)
7 校准项目和校准方法 (2)
7.1 校准项目 (2)
7.2 校准方法 ( 3)
8 校准结果表达 (4)
9 复校时间间隔 (4)
附录 A 矿用锚杆(索)应力传感器校准记录格式(参考) (6)
附录 B 校准证书内页格式(参考) (7)
附录 C 应力传感器示值误差测量结果的不确定度评定示例 (8)
I
JJF(冀)259—2026
引言
JJF 1071—2010 《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1001—2011 《通用计量术语及定义》、JJF1059.1—2012 《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范的基础性系列规范。
本规范为首次发布。
II
JJF(冀)259—2026
矿用锚杆(索)应力传感器校准规范
1 范围
本规范适用于矿用锚杆(索)应力传感器(以下简称应力传感器)的校准。
2 引用文件
本规范引用下列文件：
JJG 455 工作测力仪
NB/T 11143—2023 矿用锚杆(索)应力传感器
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。
3 术语和定义
3.1 矿用锚杆(索)应力传感器 anchor (cable)stress sensor for mine用于测量锚杆(索)承受应力的装置。
4 概述
应力传感器用于测量锚杆(索)承受的来自煤体或岩体的垂直载荷，其工作原理是将锚杆(索)上受到的载荷，传递给应力传感器，使其产生应变进行测量。应力传感器安装结构示意图如图 1 所示。
图 1 应力传感器安装结构示意图
1—锚固端;2—煤体或岩体;3—托盘;4—传输电缆;5—应力传感器;6—紧固螺母;7—锚杆(索)
1
JJF(冀)259—2026
5 计量特性
5.1 零点漂移
应力传感器应力值的零点漂移 15min 内，应不大于测量上限最大允许误差绝对值的 1/2。
5.2 回零误差
应力传感器回零误差应不超过测量上限最大允许误差的 1/2。
5.3 示值误差
应力传感器示值误差应符合表 1 规定。
表 1 应力传感器准确度等级和最大允许误差
准确度等级(FS)
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
最大允许误差(%FS)
±0.5
± 1.0
± 1.5
±2.0
±2.5
5.4 重复性
应力传感器的测量重复性不应超过相应准确度等级规定的最大允许误差绝对值的1/3。
注： 以上技术指标不用于合格性判别，仅供参考。
6 校准条件
6.1 环境条件
a)温度：(15～35) ℃ ;
b)相对湿度：不大于 80%;
c)大气压力：(80～110)kPa;
d)校准时周围应无影响校准结果的振动、电磁场或其它干扰源。
6.2 测量标准及其他设备
标准测力仪：测量范围应不小于应力传感器的测量范围，准确度级别至少应优于被校应力传感器准确度级别的 3 倍
注：校准用标准器也可以采用满足不确定度要求的其它仪器(标准器的扩展不确定度应不大于被校应力传感器最大允许误差绝对值的 1/3)。
7 校准项目和校准方法
7.1 校准项目
应力传感器的校准项目见表 2。
2
JJF(冀)259—2026
表 2 校准项目一览表
序号
校准项目
校准方法
1
零点漂移
7.2.2
2
回零误差
7.2.3
3
示值误差
7.2.3
4
重复性
7.2.3
7.2 校准方法
7.2.1 外观及功能检查
用目力观察的方法检查。
应力传感器通电后，数据显示清晰、完整，铭牌内容清晰完整，符合有关要求。
7.2.2 零点漂移
在未加负荷的状态下，先记录应力传感器的显示值为初始值，以后每隔 5min 记录一次显示值,直到 15min，各显示值与初始值最大差值的绝对值，即为零点漂移。
7.2.3 应力传感器的示值校准
在应力传感器测量范围内，至少测量 5 个点，各点应均匀分布，一般为测量上限的 20%、40%、60%、80%、100%等 5 个点，由低到高读取应力传感器各校准点示值及标准力值。将应力传感器安装成工作状态，未加载荷的情况下，示值指示(或显示)装置的示值应清零。沿应力传感器受力轴线逐点递增标准力值，至各校准点保持稳定后记录相应示值，至测量上限后逐渐卸除标准力值。该校准过程连续进行 3 次，每次校准前均应使示值指示(或显示)装置恢复到零点的起始位置。第一次校准结束卸除标准力值后相隔 30 秒钟，记取应力传感器的回零示值。
应力传感器的有关技术指标按下列各式计算：
回零误差 Zr x 100% (1)
进程示值 Xi (2)
示值误差 x 100% (3)
重复性 R x 100% (4)
3
JJF(冀)259—2026
式中：
X0 ——应力传感器在测量前的零点示值;
X0' ——应力传感器在卸除标准力值后的零点示值;
Xn ——应力传感器的测量上限;
Xi ——应力传感器第 i校准点的进程示值;
Xij ——在标准力 Fi作用下第 i点、第 j次测量的进程示值;
X0j ——第 j次测量时，进程零负荷下的零点示值;
Fi ——在第 i校准点的标准力值;
Ximax——在标准力 Fi作用下 3 次重复测量的最大示值;
Ximin——在标准力Fi作用下3次重复测量的最小示值。
8 校准结果表达
校准结果应在校准证书上反映。校准证书应至少包括以下信息：
a)标题：“校准证书 ”;
b)实验室名称和地址;
c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);
d)证书的唯一性标识(如编号)，每页及总页数的标识;
e)客户的名称和地址;
f)被校对象的描述和明确标识;
g)进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期;
h)如果与校准结果的有效性应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明;
i)校准所依据的技术规范的标识，包括名称和代号;
j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;
k)校准环境的描述;
l)校准结果及其测量不确定度的说明;
m)对校准规范的偏离的说明;
n)校准证书及校准报告签发人的签名等效标识;
o)校准结果仅对被校对象有效的声明;
p)未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。
9 复校时间间隔
建议复校时间间隔一般不超过 1 年。由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情
4
JJF(冀)259—2026
况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校间隔。
5
JJF(冀)259—2026
附录 A
矿用锚杆(索)应力传感器校准记录格式(参考)
记录编号：
送校单位
地址
设备名称
准确度等级
设备型号
测量范围
温度
相对湿度
出厂编号
大气压力
校准地点
制造厂家
校准依据
校准用主
要标准设
备
名称
出厂编号
测量范围
不确定度/最大允许误差/准确度等级
证书有效期至
序号
项目
校准结果
1
外观及功能检查
2
零点漂移(kN)
0 min
5 min
10 min
15 min
零点漂移值
3
回零误差
测量前零点示值(kN)
卸载标准力值后零点示值(kN)
回零误差(%)
4
示值误差、重复性及扩展不确定度
校准点(kN)
第 1 次(kN)
第 2 次(kN)
第 3 次(kN)
平均值(kN)
示值误差
(%FS)
重复性(%FS)
相对扩展
不确定度Ur(k=2)
校准员
核验员
校准日期
6
JJF(冀)259—2026
附录 B
校准证书内页格式(参考)
证书编号：
校准环境条件及地点：
送检单位
地址
温度 :
相对湿度 :
地点：
其它：
校准所使用的主要标准器具：
名称
型号/规格
编号
不确定度或准确度等级或最大允许误差
证书编号
有效期至
校准项目
校准结果
外观及功能检查
零点漂移
回零误差
示值误差、重复性及扩展不确定度的校准结果
校准点
示值误差(%FS)
重复性(%FS)
相对扩展不确定度 Ur(k=2)
7
JJF(冀)259—2026
附录 C
应力传感器示值误差测量结果的不确定度评定示例
C.1 概述
C.1.1 测量标准：标准测力仪，测量范围(80～500)kN，准确度等级 0.3 级。
C.1.2 测量对象：矿用锚杆应力传感器(以下简称应力传感器)，测量范围(0～400) kN，准确度等级：2.0 级。
C.1.3 测量条件：实验室的温度：(20±0.5)℃ ;实验室的环境湿度：(30±5)%RH。
C.1.4 测量方法：在规定的环境条件下，用应力发生源同时对应力传感器和标准测力仪施加400kN 的力值，评定测量结果的不确定度。
C.2 测量模型
式中：
δi(%FS) 应力传感器第i校准点的示值误差，%;
Xi 在标准力 Fi 作用下，应力传感器第 i 校准点的示值平均值;
Fi 应力传感器在第 i 校准点的标准力值;
Xn 应力传感器的测量上限;
i= 1，2，…n。
C.3 不确定度传播率
u 2 ( δ) = c 1(2)u 2(Xi)+ c 2(2)u 2(Fi) (C.2)
则灵敏系数：
C.4 不确定度分量的评定
C.4.1 应力传感器引入的标准不确定度分量u(Xi);
C.4.1.1 应力传感器示值重复性引入的标准不确定度分量u1 (Xi)
8
JJF(冀)259—2026
在重复性条件下，用标准测力仪对应力传感器的400kN 校准点重复测量 10 次，测量结果为 395、397、395、396、397、395、396、396、397、396(单位：kN)。经过计算其算术平均值为 396kN，单次实验标准偏差 s为 0.82kN，实际测量时，在每个校准点读取 3 次示值，取其平均值作为测量结果，所以：
C.4.1.2 分辨力引入的标准不确定度分量u2 (Xi)
应力传感器的分辨力为 1kN，即区间半宽为0.5 kN，假设服从均匀分布，包含因子 k= 3 则：
由于应力传感器分辨力引入的不确定度分量远小于测量重复性引入的不确定度分量，因此分辨力引入的不确定度分量可以忽略不计，故u(Xi) =u1 (Xi)=0.473 kN。
C.4.2 标准测力仪引入的标准不确定度分量u(Fi)
标准测力仪的准确度等级为：0.3 级，假设均匀分布，包含因子k = 3，由此得到标准测力仪引入的标准不确定度分量为：
C.5 合成标准不确定度的评定
C.5.1 标准不确定度分量汇总表
表 C.1 标准不确定度分量汇总表
符号
不确定度来源
标准不确定度u(xi)
灵敏系数
ci ur (xi)
u(Xi)
应力传感器引入的标准不确定度分量
0.473kN
1
Xn
0.1182%
u(Fi)
标准测力仪引入的标准不确定度分量
0.866kN
1
Xn
0.2165%
C.5.2 合成标准不确定度 uc 的计算
以上各分量相互独立，则其引入的相对标准不确定度
C.6 相对扩展不确定度 Ur
9
JJF(冀)259—2026
取包含因子k=2，相对扩展不确定度为：Ur = k × uc = 0.5% C.7 其他校准点的相对扩展不确定度
其他校准点的标准不确定度分量见表 C.2
表 C.2 其他校准点的标准不确定度分量汇总表
校准点(kN)
符号
不确定度来源
标准不确定度u(xi)
灵敏系数
ci ur (xi)
80
u(Xi)
应力传感器引入的标准不确定度分量
0.384kN
1
Xn
0.0960%
u(Fi)
标准测力仪引入的标准不确定度分量
0.866kN
1
Xn
0.2165%
160
u(Xi)
应力传感器引入的标准不确定度分量
0.412kN
1
Xn
0.1030%
u(Fi)
标准测力仪引入的标准不确定度分量
0.866kN
1
Xn
0.2165%
240
u(Xi)
应力传感器引入的标准不确定度分量
0.453kN
1
Xn
0.1132%
u(Fi)
标准测力仪引入的标准不确定度分量
0.866kN
1
Xn
0.2165%
320
u(Xi)
应力传感器引入的标准不确定度分量
0.461kN
1
Xn
0.1152%
u(Fi)
标准测力仪引入的标准不确定度分量
0.866kN
1
Xn
0.2165%
同理可得，分辨力为 1kN，测量范围为(0～400)kN 应力传感器校准点的相对扩展不确定度为：
校准点
相对扩展不确定度 Ur(k=2)
80 kN
0.5%
160 kN
0.5%
240 kN
0.5%
320 kN
0.5%
400 kN
0.5%
10
JJF(冀)259—2026
评论