纵波法探伤定量分析的不确定度评定

《纵波法探伤定量分析的不确定度评定》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、纵波法探伤定量分析的不确定度评定

2、第1第1吴建平　魏志华摘　要　测量不确定度在检测工作中非常重要，ISO等国际组织已有要求。本文分析了超声波探伤纵波检测的误差，评定了在探伤过程中的不确定度。关键词　超声探伤　纵波法　测量不确定度　定量分析中图分类号TB553TheuncertaintyEvaluationoftheQuantitativeAnalysisinLongitudinalotorsCo.Ltd,P.R.China330001)Abstract:Measurementuncertaintyissoimportantintesin

3、gssuchasISOhasSpecialrequiremetonit.ThispaperdeducestheerrorssourcesfromtheprocessofultrasoniclongitudinalentUncertainty,Vltrasonicm工件。1.2　位置的测定　　仪器按1∶1调节扫描速度，水平刻度值为69.64，缺陷位置：Xf=nτf=69.64mm1.3　不确定度评度　　(1)调节扫描速度引起的不确定度　　扫描速度调节时会产生因显示屏最小刻度限制的读数误差。所用仪器水平最小刻度为0.1，则读数可至最小刻度1

4、／10即读数误差分布范围为(-1／10，+1／10)刻度，为均匀分布，标准不确定度(以相对不确定度表示)〔4〕：　　；其不可靠性为50%，自由度v1=(50%)-2=2　　(2)水平影响　　仪器的水平线性影响缺陷的定位精度，经检定仪器水平线性为5.7×10-3，服从正态分布(k=3)，其标准不确定度：　　(B类)：其值可靠，自由度v2=∞　　水平刻度误差受仪器分辩率影响(分辩率0.01)，服从均匀分布，其误差为1／2分辩率，分布范围(-0.005，+0.005)〔5〕，其标准不确定度(以相对不确定度表示)：　　；(B类)；读数可靠性为5

5、0%，自由度v3=(50%)-2=2　　水平刻度值分别测量10次，得均值69.64，标准偏差s=0.21，其标准不确定度(相对确定度表示)：；(A类)：自由度v4=n-1=9　　水平刻度合成标准不确定度为仪器的水平线性、仪器分辩率、水平刻度值重复观测三项标准不确定度的合成，即为以上三项A类和B类的合成：(3)结果评定　　各分量的传递函数：=n=1　　缺陷的定位，其合成不确定度：有效自由度：取置信水平95%，tP(0.95)=1.96　　缺陷位置为：Xf(1±tPuC(Xf))=69.64(1±8.8×10-3)　　其绝对不确定度(合成标

6、准)uC(Xf)=Xf.uC(Xf)=0.31272　缺陷定量分析　　缺陷当量大小以下式计算：(2)从式(2)中可以看出，缺陷当量大小受缺陷位置、工件厚度、衰减量的影响。2.1　衰减量的变化　　检测中衰减量变化由垂直线性、探头频率、衰减器误差、耦合剂、介质衰减等引起。2.1.1　垂直线性的影响　　由下式得垂直线性与衰减关系：(3)式中：H0€€€€理想波高　　H1€€€€实测波高(以下以H′1替代H1为一次实测波高，H″1替代H1为二次实测波高)　　①一次波高的影响　　传递函数×0.4342944=10.9　　线性误差为4.7×10-2

7、，服从正态分布(k=3)，标准不确定度(相对不确定度表示)：　　(B类)；其值稳定，自由度v5=∞。　　读数误差为分辩率的1／2，服从均匀分布范围(-0.5，+0.5)，标准不确定度(以相对不确定度表示)：　　；(B类)其估读可靠性50%，自由度v6=(50%)-2=2　　一次波高的不确定度由以上两项A类与B类的合成，即：10-2　　②二次波高的影响　　传递函数　　二次波高其线性误差为4.7×10-2，其标准不确定度：　　u7=u5=1.57×10-2(B类)；自由度v7=v5=∞　　读数误差同一次波，u8=u6,v8=v6　　线性误差

8、产生的不确定度为一次波高和二次波高标准不确定度的合成，即：2.1.2　频率引起的衰减　　频率对衰减的影响：　　传递函数：　　频率误差10%，服从正态分布(k=3)，标准不确定度：　　；其值稳定，自由度v9=∞引起衰减的标准不确定度：2.1.2　耦合剂影响　　改变耦合剂厚度，测量其衰减量，用统计方法分析得到其不确定度(本次试验次数为10次)，试验得均值5.5dB，标准偏差s=0.566，标准不确定度：　　以相对不确定度表示：10-2；自由度v10=10-1=9　　读数引起的误差为分辩率的1／2，服从均匀分布，其分布范围为(-0.05，+0

9、.05)，标准不确定度：以相对不确定度表示：；读数可靠性50%，自由度v11=(50%)-2=2　　衰减器精度的影响(在12dB下测得)：　　衰减器误差0.5dB，服从正态分布(k=3)，标准不确定度：