金属布氏硬度计示值误差测量结果的不确定度评定

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1、金属布氏硬度计示值误差测量结果的不确定度评定摘要：本文对金属布氏硬度测量不确定度进行了评定，分析了各测量不确定度主要来源，并对各个分量进行了量化，求出了合成不确定度和扩展不确定度。Abstract：ThispaperevaluatestheuncertaintyinthehardnessmeasurementsusingmetalBrinellhardnesstesters・Themainsourcesofmeasurementuncertaintyareinvestigatedandthecalculationsofcomb

2、inedandexpandeduncertaintiesisconductedformetalBrinellhardnessmeasurements.关键词：布氏硬度；测量；不确定度；评定Keywords：Brinellhardness；measurement；uncertainty；evaluation中图分类号：TH87文献标识码：A文章编号：1006-4311(2017)14-0213-020引言“硬度”广泛应用于工农业生产、科学实验、国防建设，搞好硬度计量和测试，建立标准有着重要意义。开展金属布氏硬度检定之前，必须对金

3、属布氏硬度测量不确定度进行正确评价并建立计量标准装置,以保证布氏硬度量值传递的统一和准确可靠。本文对金属布氏硬度测量不确定度进行了评定，分析了各测量不确定度主要来源，并对各个分量进行了量化，求岀了合成不确定度和扩展不确定度。1概述①测量依据：JJG150-2005《金属布氏硬度计检定规程》。②环境条件：室温（18〜28）°C。，在此温度下检定，由于温度影响引入的不确定度可忽略不计。③测量标准：标准布氏硬度块。④被测对象：金属布氏硬度计。⑤测量方法：用符合要求的布氏硬度块对布氏硬度计（以下简称硬度计）进行示值测量，在硬度块上重复

4、测量5次（？准10mm钢球为3次），5次测量的算术平均值与硬度块标准值之差即为硬度计的示值误差。⑥评定结果的使用：在符合上述条件下的测量,一般可使用本不确定度的评定方法。2测量模型h=Hm-Hb式中：？驻11——硬度计的示值误差;Hm硬度计示值的算术平均值；Hb——硬度块的标准值。3标准不确定度分量的评定3.1Hm的标准不确定度u(Hm)的评定Hm的不确定来源主要是：硬度计的测量重复性引起的，来源于所选用的硬度计和标准硬度块的均匀度两个因素。由于测量时是在硬度块不同区域进行的,所以硬度计的测量重复性已经包含了硬度块均匀度对示值

5、的影响，采用A类方法进行评定。选一台硬度计，用一块190HBS10/3000的标准氏硬度块进行连续10次测量，得到一测量结果见表1。3.2Hb的标准不确定度u(Hb)的评定Hb的标准不确定度来源主要有以下两部分构成:①定度硬度块的工作基准布氏硬度计引入的分项u(Hbl)；②标准硬度块稳定度引入的分项u(Hb2)o两者彼此独立互不相关。3.2.1u(Hbl)的评定标准布氏硬度块是在工作基准布氏硬度计上标定的，由定值证书给出，以B类方法评定。依参照文献，工作基准布氏硬度计的扩展不确定度为0.7%,包含因子k=3,在190HBS10

6、/3000标尺时u(Hbl)=190X=0.44HBo3.2.2u(Hb2)的评定根据实际经验和有关文献，硬度块在周期内使用时的稳定度对(150〜600)HBS不过超过0.3%,采用B类方法进行评定。在190HBS10/3000标尺时则：urel(Hb2)=0.173%o对于190HBS10/3000标尺时则:u(Hb2)=190X0.173%=0.33HBo3.2.3输入量Hb的标准不确定度u(Hb)的计算u2(Hb)=u2(Hbl)+u2(Hb2)=0.442+0.332?圮u(Hb)=0.55HB4合成不确定度的评定4.

7、1灵敏系数4.2合成不确定度评定相关数据综合表(表2)4.3合成标准不确定度的计算输入量Hm与Hb彼此独立互不相关，所以5扩展不确定度评定k=2?t扩展不确定度为U=2X0.76=1.52HB6测量不确定度的报告与表示金属布氏硬度计示值误差测量结果在190HBS10/3000标尺处的扩展不确定度为UJ.52HB,k=2o7结束语随着社会、经济和科学的进步和发展，“硬度”广泛应用于工农业生产、科学实验、国防建设的不同场合。只有对相关不确定度的概念进行充分理解，才能合理对测量不确定度进行应用，使其结果更准确可信度更高。参考文献：[

8、1JJJF1059.1-2012,测量不确定度评定与表示[S].中国计量出版社出版.⑵JJG150-2005,金属布氏硬度计⑸.中国质检出版社出版.⑶张一，陈鑫.布氏硬度计检定和故障分析[J].科技创新与应用，2016(36).