PDF《5252H32 铝合金维氏硬度试验的测量 不确定度评定》

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3 3 潘飚:

5 2

5 2 H

3 2铝合金维氏硬度试验的测量不确定度评定

4 压痕对角线长度测量引入的相对标准不 确定度分量ur e l( d) 的评定 4.

1 压痕对角线测量误差引入的相对标准不确定度 分别测量3点压痕的对角线长度( 取平均值) , 按合并样本标准方差计算, 其标准差即为标准不确 定度, 测量结果见表1. 表1 压痕对角线长度测量结果 T a b 1Measurementresultsofindentationd i a g o n a l l e n g t h mm 测量次数 压痕1 压痕2 压痕3

1 0.

1 6

36 3 0.

1 6

39 7 0.

1 6

35 0

2 0.

1 6

41 9 0.

1 6

33 2 0.

1 6

31 9

3 0.

1 6

40 6 0.

1 6

35 6 0.

1 6

38 8

4 0.

1 6

35 7 0.

1 6

36 6 0.

1 6

38 8

5 0.

1 6

41 3 0.

1 6

36 0 0.

1 6

36 9

6 0.

1 6

36 9 0.

1 6

35 0 0.

1 6

42 5

7 0.

1 6

34 4 0.

1 6

33 8 0.

1 6

39 4

8 0.

1 6

39 4 0.

1 6

25 0 0.

1 6

35 4

9 0.

1 6

36 9 0.

1 6

29 1 0.

1 6

38 8

1 0 0.

1 6

43 1 0.

1 6

28 2 0.

1 6

37 5 平均值 0.

1 6

40 5 0.

1 6

33 2 0.

1 6

37 5 压痕对角线的合并样本方差计算公式如下 s

2 =

1 m( n-1 ) ∑ m i=1 ∑ n j=1 ( d i j -? d)

2 =u2 1( d)(

3 ) 式中: m 为压痕个数;

n 为每个压痕测量的次数. 可得u2 1( d) =0.

2 0 4*1

0 -

6 mm2 , 所以u1( d) = 0.

4 5 2*1

0 -

3 mm. 则压痕对角线测量误差引入的 相对标准不确定度为 u1, r e l( d) = u1( d) ? d =0.

2 7 6*1

0 -

2 . 4.

2 测量装置引入的相对标准不确定度 压痕测量装置的最大允许误差为±1. 0%d, 服 从均匀分布, 取9 5%置信水平, 其相对标准不确定 度u2, r e l( d) = 1. 0%

3 =5.

7 8*1 0-3 . 测量装置光学系统的分辨率为0.

0 0

00 6 25mm, 所引入的不确定度服从均匀分布, 取k=3,其相对标准不确定度u3, r e l ( d)=

0 .

0 0

00 6

25 3 ? d =

2 .

2 8 *

1 0 -4 . 以上3项合成, 则urel(d)=u21, r e l( d) + u

2 2, r e l( d) + u

2 3, r e l( d) =

0 .

6 4

1 *

1 0 -2 .

5 载荷误差引入的相对标准不确定度分量 ur e l( P) 的评定 载荷测量误差, 由硬度计的试验力允许误差决 定.当试验力为9 . 8N 时, 允许误差为±1 .

0 %, 服从 均匀分布, k= 3, 其相对标准不确定度ur e l( P) = 1. 0%

3 =5.

7 8*1 0-3 .

6 数值修约引入的相对不确定度分量ur e l( r o u ) 的评定 当维氏硬度小于1

0 0 HV 时, 修约间隔为0. 1, 按均匀分布处理,其相对标准不确定度为ur e l( r o u ) =( 0. 1*0.

2 9 ) /

7 1. 6=4. 1*1 0-4 .

7 合成标准不确定度的评定 因为 u2 r e l ( HV )=u2 r e l ( P )+

4 u2 r e l ( d )+ u2 r e l( r o u ) = 0.

1 9 8*1 0-3 , 所以维氏硬度的合成相对 标准不确定度ur e l( HV) =1.

4 1*1 0-2 , 则合成标准 不确定度uc ( HV )=

7 0.

0 * 1.

4 1 *

1 0-2 = 0.

9 8 7HV 1.

8 扩展不确定度 取包 含因子k=2,则扩展不确定度为U( HV) = k* uc( HV) =2*0.

9 8 7≈2. 0HV 1.

9 测量不确定度报告 该试样的维氏硬度 HV =(

7 0. 0±2. 0)HV 1, k=2.

1 0 结束语 对铝合金维氏硬度试验结果的不确定度进行了 评定, 其试验结果不确定度由多个分量组成, 包括压 痕对角线长度测量、 载荷误值及数值修约等引入的 不确定度.控制影响不确定度的主要因素, 可以减 小测量不确定度, 保证分析结果的准确性, 有利于试 验室的质量控制. 参考文献: [