土壤渗透仪的量值传递及影响量的分析与研究

马兴 郭贵勇

【摘 要】介绍了土壤渗透仪的工作原理和用途，并建立了土壤渗透仪校准结果的数据模型，分析各不确定度分量主要来源，结合测量实例具体数据，对其合成不确定度进行分析评定，对各不确定度分量进行计算并得出合成不确定度和扩展不确定度，最终可得出该项目的校准测量能力，为我国公路工程质量的安全提供的技术支撑。

【关键字】土壤渗透仪;测量能力;测量;不确定度评定

中图分类号： TH871 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）34-0106-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.34.047

The Analysis and Research on Performance Impact of Valve Transfer for Soil Permeameter

MA Xing1，2 GUO Gui-yong1，2

（1.Fujian Metrology Institute， Fujian Fuzhou 350003， China;

2.Fujian Provincial Key Laboratory of Force Measurement， Fujian Fuzhou 350100， China）

【Abstract】This paper introduces the working principle and application of soil permeameter， establishes the measurement model of the calibration results of soil permeameter， analyzes the main sources of each uncertainty component， analyzes and evaluates the synthetic uncertainty combined with the concrete data of the measurement example， calculates each uncertainty component， obtains the synthetic uncertainty and extended uncertainty. Finally， the calibration and measurement ability of the project can be obtained. Overall， this paper can provide strong technical support for steel and metallurgy of other industries in our country.

【Key words】Soil Permeameter; Valve Transfer; Performance Impact; Evaluation of Uncertainty

0 引言

土壤渗透仪可供测定粘质土在变水头下渗透的试验，主要由上盖，底座，套座，环刀，透水石，螺杆等组成。把渗水石，密封圈放入底座中，将套筒内壁涂一层凡士林，放入土样环刀，刮净多余凡士林置于底座上。放上密封圈，透水石，上盖，旋紧螺杆，不得漏水漏气。把进水管口与供水装置联通，并通水排气放平仪器，在不大于200cm水头作用下，静置某一时间，待出水管口有水逸出后即可开始测定。试验时，将水头管冲水至需要高度后关管夹开动秒表，同时测记起始水头h1，经过时间t后，再测记终止，同是测记试验时与终止时的水温，最后计算渗透系数。

1 土壤渗透仪的校准

土壤渗透仪是用于测定砂质土及含少量砾石的无凝聚性土在常水头下进行渗透试验的渗透系数的设备。土壤渗透仪渗水桶及测压管内壁应光洁，软管与测压管等部件连接处应紧密不渗漏。对土壤渗透仪校准我院使用钢直尺（测量范围：（0～500）mm，MPE：±0.15mm）分别测量土壤滲透仪渗水桶内径及测压管间距、土壤渗透仪渗水桶高度，测量三次取测量值的平均值。

2 土壤渗透仪的测量值不确定评定

土壤渗透仪渗水桶内径测量结果的不确定度评定：

2.1 测量模型：D=D

2.2 标准不确定度分量的评定

2.2.1 输入量D的标准不确定度u（D）的评定：其不确定度来源主要是测量重复性引入的不确定度u1（D），可以A类方法评定u1（D）;钢直尺准确度引入的不确定度u2（D），可以B类方法评定u2（D）。

（1）选取一土壤渗透仪，以钢直尺对土壤渗透仪渗水桶内径连续进行3次测量，得到测量列如表1所示：

（2）钢直尺的最大允许误差为±0.15mm，估计为均匀分布，其引入的标准不确定度为：

（3）把u1（D）与u2（D）两项合成，则u（D）==0.09mm

2.3 合成标准不确定度的评定

2.3.1灵敏系数：由得D=D

2.3.2 标准不确定度汇总表

2.3.3 合成标准不确定度的计算：

uc（D）=uc（D）=0.09mm

uc=0.2mm

2.5 扩展不确定度的报告与表示

土壤渗透仪渗水桶内径在100mm测量点时，其标准值测量结果扩展不确定度为U=0.2mm。它是由合成标准不确定度uc=0.09mm和包含因子k=2之乘积得到。

3 土壤渗透仪测量结果的测量不确定度评估

土壤渗透仪的渗水桶内径为100mm，高度为400mm，测压管间距为100mm，测量结果的不确定度评定可按照上述方法评定，其不确定度评估见表3。

4 结语

保证土壤渗透仪的准确性，通过校准等方法实现量值的溯源性，在公路交通的质量控制中起到重要作用;土壤渗透仪使用要注意：每次用完应擦净晾干，密封圈宜抹以滑石粉保存。切土环刀应妥善保管，防止刃口碰损。上盖出水管处橡胶管不易套至根部，须留出6mm以上，以防与套筒受压。本文介绍我院对土壤渗透仪进行校准方法和不确定度评定方法。

【参考文献】

[1]南京水利科学研究院.中华人民共和国行业标准：土工试验规程SL237-1999[M].中国水利水电出版社，1999.