1、引言
调频式位移传感器主要搭配在全自动静载测试仪上使用，其准确度的高低直接影响建筑工程质量。同时也是进行建筑工程质量监督管理的重要手段，本文采用武汉岩海公司的位移传感器作为例子进行校准分析。位移传感器是调频式的，位移杆所在的位置不同，所显示的频率也是不同的，每一个点的位置对应一个频率，形成了位移与频率相对应的一个关系表。在建筑工程检测过程中，使用环境比较差，使用频率高，导致每个点的频率对应的位置可能有比较大的误差，从而影响建筑工程检测的质量。为此，我们有必要对位移传感器进行校准，并分析其测量结果不确定度，确保位移传感器测量结果符合规程要求。
2、校准条件与校准设备
2.1．校准条件
校准室温度：(20±8) ℃，温度变化每小时不超过1℃，校准前在室内平衡温度的时间不小于2h，校准室相对湿度不大于80%。
2.2．校准用设备：指示表全自动检定仪（0～50）mm，MPE=±6μm
3.校准方法
3.1．首先检查外观和手动试验测量杆，确定没有影响校准计量特性的因素后再进行校准。
3.2．连接好系统，将接上位移传感器的通道情况设置为基桩，其余设置为未用，传感器的编号和率定表的编号必须一致，按照的方向设置为伸长。
3.3．将位移传感器安装在指示表全自动检定仪上，固定牢固，但不要压的太紧，避免测量杆变形。
3.4．参照JJG379-2009大量程百分表检定规程进行校准，如在校准过程中发现该位移传感器显示的位移值与标准值之差超过规定的范围，则需要对其进行标定。
3.5．使用测试仪的系统标定功能监测位移传感器的输出频率，依次设定位移传感器的编号，满量程50mm、和率定间隔2.5mm；在指示表全自动检定仪上设置好具体的参数，量程设置为50mm，分辨力为0.01mm，校准间隔为2.5mm，校准点延时时间为10s，
3.6．将位移传感器测杆调节到0.00mm位置时，传感器的输出频率应保持稳定。
3.7．当记下初始频率的后，按指示表全自动检定仪的开始检定按钮，校准开始，指示表检定仪每走2.5mm后，等测试仪上该位移传感器输出频率稳定后（出现嘀一声），表示已经记录保存了该频率，如此循环，按2.5mm的间隔一直率定到50mm，系统自动记录下21个输出频率值，保存测试仪中。
3.8．在校准过程中，中途不的改变测头的移动方向，也不得对仪器和受检表做任何的调整。否则会影响校准结果。
3.9．参照JJG379-2009大量程百分表检定规程重新进行测量，测量结果符合规程要求。
4、校准结果不确定度的分析
4.1．在校准过程中，影响校准结果的因素主要是来自指示表全自动检定仪的示值误差、测量重复性、温度差和线膨胀系数差。
4.2．指示表全自动检定仪示值误差引入的标准不确定度分量u1
已知检定仪检定规程给出的示值误差绝对值MPEV=±6μm,示值误差的影响△=3μm，按照均匀分布分析，取分布因子b=0.6，则指示表全自动检定仪引入的标准不确定度为：
u1=△×0.6=3μm×0.6=1.8μm。
4.3．由各种随机因素影响导致测量结果重复性引入的标准不确定度分量u2
根据实际测量的数据，使用贝塞尔公式计算测量数据的试验标准偏差作为测量重复性引入的标准不确定度为s：
选择校准点35mm处，重复测量10次，测量结果（mm）：35.00，35.00,35.01,35.00,35.00,35.00,35.00,35.00,35.00，35.00；
由贝塞尔公式计算出标准差s=3.0μm，
所以u2=s=3.0μm。
4.4．位移传感器和指示表全自动检定仪之间的温度差引入的标准不确定度分量u3
位移传感器和指示表全自动检定仪之间的温度差
，按照相同的概率在±1 ℃，取矩形分布的（分布因子b=0.6）线膨胀系数假定为
，受检点L=50mm，则有：
4.5．位移传感器和指示表全自动检定仪之间的线膨胀系数差引入的标准不确定度分量u4
假定位移传感器和指示表全自动检定仪之间的线膨胀系数差
,取三角分布，分布因子b=0.4，检定温度对20℃的最大偏差
为±8 ℃，受检点L=50mm，则有：
4.6．标准不确定度分量一览表
4.7．合成标准不确定度和扩展不确定度
由于各不确定度分量之间不相关，合成标准不确定度为：
；
计算得：
=3.53μm
扩展不确定度U
取U=0.01mm，k=2
5、小结
本文通过对调频式位移传感器校准方法的具体分析，可知该方法满足位移传感器示值误差校准的要求，校准结果不确定度准确可靠，测量数据准确可信。
参考文献
[1] JJG379-2009<<大量程百分表检定规程>>
[2] JJF1059.1-2012<<测量不确定度评定与表示>>
[3] JJF1094-2002<<测量仪器特性评定>>
作者简介：黄锦彬，计量工程师。工作单位：广东省清远市质量计量监督检测所。通讯地址：511500，广东省清远市银泉南路质监大楼三楼304。联系电话18926636815
