材料试验机不确定度评定作业指导

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1、材料试验机的测量不确定度的评定1概述1.1测量方法：依据JJG139-1999《拉力、压力和万能试验机检定规程》1.2测量环境：温度（10-35）°C,温度波动不大于2°C/ho1.3测量标准：0.3级标准测力仪。1.4被测对象：拉力、压力和万能材料试验机（以下简称试验机），测量范围这0-2MN,相对最大允许谋差为±1.0%01.5测量过程：在规定环境条件下，使用试验机对标准测力计施加负荷至测量点•可得到与标准力值相对应的试验机负荷示值，该过程连续进行3次，以3次示值的算术平均值减去标准力值，即得到测量点试验机的示值误差。2.数学模型F=F-F式中：AF——试验机的示值误

2、差；F——试验机负荷示值；F——标准测力仪三次示值的算术平均值3.输入量的标准不确定度评定3.1输入量尸的不确定度来源丄要试验机的重复性，可以通过重复测竝得到测量列，采用A类方法进行评定。对一台600kN的试验机，选择满量程的20%、40%、60%、80%、100%点作为测量点，连续测量10次。得到测量列如下表所示：12345678910120119.96119.72119.92119.62119.76119.61119.93119.89119.68119.85240239.65239.95239.66239.82239.91238.99239.89239.85239.79

3、239.81360358.98357.78358.64358.72358.88358.76358.46358.86359.07359.56480478.26478.56479.05479.56478.68478.25479.81478.56478.98479.88600556.56557.34557.89557.12559.78558.82556.93558.29557.94558.751）满量程的20%点的算术平均值及其标准不确定度:算术平均值F=-YF.=119.794kN标准不确定度U（兀）为（F,-戶）2i=l（H-1）-0.1325kN相对标准不确定度uf.（F）

4、=°4325x100%=0.11%'1202）满量程的40%点的算术平均值及其标准不确定度:_1n算术平均值卩=_工片=239.732kN标准不确定度讥兀）/=!(H-1)-0.2784kN相对标准不确定度讴）=疇xl00%=0,6%3）满量程的60%点的算术平均值及其标准不确定度：算术平均值戶=-Yf=358.77lkN丹/=i标准不确定度讥兀）-0.4563kN—o4563相对标准不确定度ur（F）=x100%=0.127%八3604）满量程的80%点的算术平均值及其标准不确定度：_1n算术平均值F=-Vf；.=478.959kN标准不确定度讥FJ/=!(H-1)-0.

5、6083kN5)相对标准不确定度ur（F）=空些x100%=0.127%480满最程点的算术平均值及其标准不确泄度:_1“算术平均值F=-VF.=557.942kN标准不确定度讥FJ/=!(H-1)-0.9943kN相对标准不确定度ur(F)=0，"43x100%=0.166%6003.2输入量F的不确定度u乍丿的评定输入量F的不确定度主要来源于标准测力仪，可根据检定证书给出的相对最大允许误差和分辨力引起的不确定度来评定。采用B类方法进行评定。3.2.1标准测力仪检定证书给出的相对最人允许谋差为±03%,按均匀分布处理，取包含因子k=y[3则相对标准不确定度wr(F2)=0

6、.3%=0.17%3.2.2标准测力仪示值分辨力引入的不确定度标准测力仪是数显力值，数字分辨力为O.OOOlkN,其引入的不确定度分量，按均匀分布处理，包含因了k=73(耳)二岁罟=0.000()29kN3.2.3输入最F的相对不确定度计算其相对不确定度为知(坊)二0.0000293xl00%=0.001%市于输入量F的分项彼此独立不相关，因此Mr(F)=Ju：(F2)+u：(FJ=V(0.17%)2+(0.001%)2=0.17%4.合成标准不确定度评定3.1灵敏系数数V模型NF=F-F灵敏系数q二獰=16F3AF1c2=——=-1〜dF2.2合成标准不确定的计算输入量F

7、与F彼此独立不相关，所以合成标准不确定度可按下式计算得到£(")=^[c{-ur(F)]2+[c2ur(F)]21)满量程的20%点合成标准不确定度：ur(AF)=J[q•冷(F)『+[。2竹(7j『=J(0.17%)2+(0.11%)2=0.202%2)满量程的40%点合成标准不确定度：ur(AF)=J[c—(F)F+[C2竹(尸护=J(0.17%)2+(0.116%)2=0.206%3)满最程的60%点合成标准不确定度：wr(AF)=J[C]•冷(F)r+[c2®(万)]彳=J(0.17%)2+(0」27%尸=