Page 53 - 理化检验-物理分册2018年第十一期

童龙刚, 等: 锆合金维氏硬度试验的测量不确定度评定

计允许误差 E rel＝±６％ , 按照均匀分布计算 u ( E ), 则 合成标准不确定度可以按照如下计算
２
２
＋
２
[
２
２
＋
０．０６ u c＝ c d u ( d ) c F u ( F ) u ( H ) ＋
E rel
u ( E ) ＝ ×２０１＝ ×２０１＝６．９６３HV０．２ .
２
２
１ / ２
＋
２
＋
k ３ u ( E ) u ( CRM ) u ( rou )] ( ３ )
４．５ 测 量 标 准 维 氏 硬 度 块 引 起 的 标 准 不 确 定 度 根据 维 氏 硬 度 的 数 学 模 型, 不 确 定 度 灵 敏 系
u ( CRM ) 数为
测量标准维氏硬度块硬度值为１８３HV０．２ , 维氏硬 F
c d ＝ ∂H V ＝－ ２×０．１８９１× ３ ＝－ ９３７１．３６９７
度块误差J rel 为±０．０３ , 按照B类不确定度计算, 则不确 ∂d d
∂H V １
J rel
(
)
定 度 u CRM ( )＝ , u rel HV ＝２ u CRM ( ) , u ( CRM ) ＝ c F ＝ ∂ d ＝ ０．１８９１× d ２ ＝ １０２．５８６１
d
d
２３
２
２
[
将 数 据 代 入 式 ( ３ ) 后 可 得 u c ＝ c d u ( d ) ＋
０
０．３
( ) ＝ １８３×２×
１
２
２
２
２
２
１８３×u rel HV ＝３．７HV０．２ . c F u ( F ) ＋ u ( H ) ＋ u ( E ) ＋ u ( CRM ) ＋
２３
２
１
４．６ 硬度测试值进行数值修约引起的标准不确定 u ( rou )]/ ２＝ ７．９１HV .
度u ( rou ) ６ 扩展不确定度的评定
GB / T４３４０．１－２００９ 的条款中没有明确规定硬
度测试值的修约, 但根据 GB / T４３４０．４－２００９ « 金属 取置信概率 p＝９５％ , 包含因子 k＝２ , 硬度水
材料 维氏硬度试验 第 ４ 部分: 硬度值表», 对于不 平为２０１HV０．２时, 扩 展 不 确 定 度 [ ６Ｇ８ ] U ９５ ＝ku c＝
同类型的维氏硬度及维氏硬度值区域的修约间隔规 ２×７．９１＝１５．８２ HV０．２ , 则 相 对 扩 展 不 确 定 度
律, 数值修约导致的不确定度, 为 １５．８２
U ９５ , rel＝ ×１００％＝７．８７％ .
２０１
＝
u ( x ) ０．２９δ x ( ２ )
式中: δ x 为修约间隔. ７ 结论
F １．９６１
由 H V ＝０．１８９ １ ２ ＝０．１８９× ２ ≈ 使用 FMＧARS９０００ 全自动显微硬度计测得锆
d ０．０４３
合金带材的维氏硬度为( ２０１±１５．８２ ) HV０．２ , 相对
２０１HV０．２ , 根据 GB / T４３４０．１－２００９ , 本测量范围
的结果数值修约到整数 １ , 即修约间隔δ x＝１ .由此 扩展不确定度U ９５ , rel＝７．８７％ .
可得硬度测试值进行数值修约引起的标准不确定度 参考文献:
u ( rou ) ＝０．２９HV .
[ １ ] 刘建章 ． 核结 构 材 料 [ M ] ． 北 京: 化 学 工 业 出 版 社,
５ 合成标准不确定度的评定 ２００７．
[ ２ ] 倪育才 ． 实用测量不确定度评定[ M ] ． 北京: 中国计量
表 ３ 为标准不确定分项汇总表, 表中各个标准
出版社, ２００４．
不确定度分项彼此相互独立, 硬度计允许最大误差
[ ３ ] 高怡斐, 陈武 ． 维氏硬度试验中测量不确定度的评定
引起的标准不确定度为 ６．９６３HV , 远大于其他不确
[ J ] ． 理化检验( 物理分册), ２００４ , ４０ ( ８ ): ４０４Ｇ４０６．
定度分项, 是测量不确定度权重最大的分项, 也是导 [ ４ ] 孟祥亮 ． 铜管显微 维 氏 硬 度 测 定 结 果 的 不 确 定 度 评
致不确定度较大的主要原因. 定[ J ] ． 理化检验( 物理分册), ２０１１ , ４７ ( １０ ): ６４１Ｇ６４３．
表 ３ 标准不确定分项汇总表 [ ５ ] 白新房, 张 小 明, 陈 绍 楷 ． 试 验 力 选 择 对 维 氏 硬 度 值
Tab敭３ Summar y tablesofstandarduncertaint y 的影响[ J ] ． 理化检验( 物 理 分 册), ２００７ , ４３ ( １１ ): ２３Ｇ
分项u ( x i ) 不确定度来源 u ( x i ) 值 ２５．
[ ６ ] 李慎安 ． 测量结果不确定度的估计与表达[ M ] ． 北京:
压痕对角线长度 d １ 和 d ２ 的
u ( d ) ０．０００２３５mm
平均值 d 的测量误差 中国计量出版社, １９９７．
[ ７ ] 胡水江, 李生初, 杨航飞, 等 ． 金属材料维氏硬度测量
u ( F ) 试验力值的测量误差 ０．０１１３２N
不确定度的评定[ J ] ． 金属制品, ２００９ , ３５ ( １ ): ５９Ｇ６０．
－ 标准硬度块维氏硬度的检定误差
u ( H ) １．５３５HV０．２
[ ８ ] 尹立新, 王萍 ． 显微维氏硬度 测 量 不 确 定 度 评 定[ J ] ．
u ( E ) 硬度计的允许误差 ６．９６３HV０．２
首钢科技, ２００７ ( １ ): ４９Ｇ５２．
u ( CRM ) 标准维氏硬度块的测量误差 ３．１７HV０．２
u ( rou ) 硬度测试值进行数值修约引入的误差 ０．２９HV０．２
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