01-水泥胶砂强度检测中测量不确定度评定

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1、上海济川水泥胶砂强度检测中的测量不确定度评定水泥胶砂强度检测中的测量不确定度评定1、前言(略)2、测量不确定度评定一个完整的测量过程．引起的测量不确定度的因素很多，包括：(1)被测量的定义不完整、被测量的定义值实现不理想。(2)对环境条件的影响认识不足或环境条件的不完善。(3)检测人员对模拟式仪器的读数偏差。(4)测量仪器分辩率或鉴别域的限制、测量标准和标准物质的给定值或标定值不准确。(5)测量方法、测量系统和测量程序不完善。(6)数据处理时所引起的常数和其它参数不准确。(7)修正系统误差的不完善以及各种随机因素的影响等等。2.1测量原理水泥胶砂抗压强

2、度测量。依据GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方(ISO法)》，选用WE-30液压万能试验机．对P.032.5R水泥进行28天抗压强度试验．抗压试件为40mm×40mm×160mm的棱柱体．抗压强度以试验过程中试件破坏时的最大荷载除以试件受压部分面积来表示。在进行测量不确定度评定时．其测量环境条件满足要求．忽略温度和应变率对测量结果的影响。2.2数学模型在温度和其他条件不变时抗压强度可以表示为式中：Rc——水泥胶砂抗压强度(MPa)第6页共6页上海济川水泥胶砂强度检测中的测量不确定度评定Fc——试件破坏时的最大荷载(N)A——受压部分面积(

3、mm)b1——抗压夹具宽度(mm)b2——水泥胶砂试件宽度(mm)由于数学模型中仅包含输入量的积和商．被测量的Rc合成方差为：u2crel(Rc)=u2rel(Fc)+u2rel(b)+u2rel(Rc)+u2rel(x)+u2rel(y)3测量不确定度分量3.1宽度测量urel(b)己知被测夹具及试模宽度为40mm×40mm的棱柱体正方形截面。其宽度测量的不确定度由(1)夹具宽度测量误差导致的不确定度，(2)试模宽度测量误差导致的不确定度两方面组成。3.1.1夹具宽度测量误差导致的不确定度u1(b1)根据JC/T683-1997要求．夹具受压宽度允许

4、偏差为±0.1mm，以均匀分布()估计。则(mm)。3.1.2试模宽度测量误差导致的不确定度u2(b2)根据JC/T726—1997要求，试模宽度(受压)允许偏差为±0.2mm，以均匀分布()估计。则(mm)。两者合成后．得宽度测量的标准不确定度为其相对标准不确定度表示为第6页共6页上海济川水泥胶砂强度检测中的测量不确定度评定urel(b)=u(b)／b+=0.129/40=0.322％3.2检测结果的重复性测量urel(Rc)己知P.032.5R水泥28天抗压强度结果见表1。表1、P.032.5R水泥28天抗压强度结果Fc(kN)62.064.062

5、.061.562.561.5Rc(MPa)38.840.038.838.439.137.8根据表1结果可知．其强度平均值，压力平均值。采用A类不确定度评定标准差其测量结果的标准不确定度为则相对标准不确定度为3．3压力测量urel(Fc)压力测量不确定度由：(1)仪器校准不确定度，(2)读数不确定度两方面组成。3.3.1仪器校准不确定度u1rel(Fc)己知仪器(WE-30)校准的相对扩展不确定度Urel=0.4％，包含因子k=2。则第6页共6页上海济川水泥胶砂强度检测中的测量不确定度评定3.3.2读数不确定度u2rel(Fc)选用仪器(WE-30)度盘

6、量程为0～150kN．分辩率0．25kN，若读数引入的最大误差为五分之一分度．即±0.05kN．相对值估±0.03％。由于被测件不一定在满刻度(150kN)处压破．并且在选择仪器的测量范围时通常使试件压破时指针位置不小于满刻度的五分之一。测得试件压破时的压力平均值Fc=62.1kN。则0.5KN相当于±0.08％。以均匀分布()估计，则两者合成后．其相对标准不确定度为：3.4数据修约不确定度urel(x)数据修约应按照JJF1059-1999规定．数据修约引入的不确定度．其大小与修约间隔有关。水泥胶砂抗压强度修约间隔为0.1MPa．修约后可能引入的最大

7、偏差为0.1MPa/2=0.05MPa．由于偏差出现在±0.05MPa范围内各处的概率相等即其满足矩形(均匀分布)分布，故由修约引入的标准不确定度。则相对标准不确定度。第6页共6页上海济川水泥胶砂强度检测中的测量不确定度评定3.5棱柱体与压力机受压中心差不确定度urel(y)根据GB/T17671-1999规定．半截棱柱体中心与压力机压板受压中心差的允许偏差为±0.5mm，以均匀分布()估计，则其标准不确定度相对标准不确定度4不确定度分量列表以上各不确定度分量见表2。表2水泥胶砂抗压强度测量不确定度分量汇总表分量类别来源评定方法/分布量值%宽度测量B类

8、/矩形分布0.01290.322重复性A类0.299MPa0.771压力测量B类/正态+矩形分