锚具洛氏硬度测量不确定度的分析评定.pdf

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1、２０１５年第６期（总第１５９期）江西建材工程管理锚具洛氏硬度测量不确定度的分析评定■陈单明■广州市建筑材料工业研究所有限公司，广东广州５１００００摘要：分析了锚具洛氏硬度测量结果不确定度产生的来源、影响因素，并对不式（３）中Ｒ为最大值与最小值之差（极差），当ｎ＝５时，极差系数确定度作出了综合评定。Ｃ＝２３３，ｓｘ＝０２６，评定单次测量的标准不确定度ｕｘ＝ｓｘ＝０２６关键词：锚具洛氏硬度不确定度３．２测量标准物质时硬度试验机的标准不确定度ｕ珚Ｈ硬度计示值的重复性是影响试验水平的重要因素。在日常使用预应力锚具广泛应用于工程建设中，硬度检测是预应

2、力锚具质量中，实验室的硬度计是用标准硬度块来间接校验的，其示值受标准硬度的必检项目。本文根据ＪＪＦ１０５－１９９９《测量不确定度评定与表示》和块产生的不确定度影响。由于在不确定度的分量ｕＣＲＭ中已考虑了标ＧＢ／Ｔ１４３７０－２００７《预应力筋用锚具、夹片和连接器》，对锚具洛氏硬度准硬度块的不确定度，为避免重复计算，因此在此分量中主要考虑硬度检测结果的不确定度进行分析评定。计示值重复性产生的不确定度。为计算硬度计示值重复性产生的不确１试验方法及试样定度，先对ＨＣＲＭ＝２５８ＨＲＣ的洛氏标准硬度块进行５个点的硬度测（１）检测依据。ＧＢ／Ｔ２３０．１

3、－２００９《金属洛氏硬度试验》第一部试，然后求硬度值的标准偏差，最后计算出硬度计的标准不确定度。５分：试验方法。个压痕点的硬度测量值分别为２６０ＨＲＣ，２５９ＨＲＣ，２６２ＨＲＣ，２５８（２）环境条件。洛氏硬度试验一般为（１０～３５）℃，对于温度要求ＨＲＣ和２６１ＨＲＣ，采用极限法计算测量结果标准偏差。严格的试验，应控制在（２３±５）℃，本例为２６℃。测量标准硬度块的平均值及其标准偏差：（３）检测试样。试样满足ＧＢ／Ｔ２３０．１－２００９的要求，本例试样为ｎ单孔锚具。Ｈｉ珚Ｈ＝ｉ＝１（４）测量仪器。ＨＲ－１５０Ａ型硬度计，本例采用金刚

4、石圆锥压头和＝２６．０ＨＲＣ（４）ｎＣ标尺。硬度计检定合格，技术指标为：①硬度计示值最大允许误差±Ｒ１．５ＨＲＣ；②硬度计示值重复性００２（１００－珚Ｈ）或０８ＨＲＣ（取其中ｓＨ＝Ｃ＝０１７（５）较大值）；③所有标尺（包括Ｃ标尺）压痕深度测量装置最大允许误差式（５）中Ｒ为最大值与最小值之差（极差），当ｎ＝５时，极差系数±０．５ＨＲＣ。Ｃ＝２３３，ｓＨ＝０１７洛氏硬度计处于受控状态下，按照技术标准ＧＢ／Ｔ２３０．１－２００９评定５次测量的标准不确定度ｕ珚Ｈ：《金属洛氏硬度试验》第一部分：试验方法的规定，满足试验力保持时ｓＨ０．１７间、压痕

5、间距、压痕中心与试样边缘距离的要求，对试样进行硬度试验。ｕ珚Ｈ＝＝＝０．０８ＨＲＣ（６）槡ｎ槡５２数学模型的建立３．３硬度计偏差引入的标准不确定度ｕｂ洛氏硬度计Ｃ标尺（ＲｏｃｋｗｅｌｌＣ）定标单位为０００２ｍｍ。由（１００×硬度计在长期使用过程中，实验室环境及试验人员的操作等因素０００２）减去试样上观测到的以毫米为单位的压痕深度为洛氏硬度。这都会对硬度计的性能产生影响，从而使硬度计示值产生偏差。个测量的值除以洛氏Ｃ标尺定标单位０００２ｍｍ，所得商值称为“ＨＲＣ硬度计的偏差为硬度计的校准值与硬度块标准值之差，即：硬度值”，即Ｃ标尺洛氏硬度数学

6、模型为：／２２１２／１００／００Ｄ７／０．００２／２２１２／ｅｂ＝Ｈ－ＨＣＲＭ＝２６０－２５８＝０２０（７）ＨＲＣ＝０．００２硬度计偏差引入的标准不确定度ｕｂ式中，ｅ为压痕深度，单位为ｍｍ。ｕｂ＝ｂ＝０２０ＨＲＣ（８）硬度计的压痕深度测量装置直接显示Ｃ标尺的硬度读数值ＨＲＣ，３．４压痕测量系统分辨力引入的标准不确定度ｕｍｓ所以每个压痕点的硬度ｈ直接由硬度计的示值ｈｓ给出，即：δｍｓｕｍｓ＝（９）ｈ＝ｈｓ（１）２槡３３测量不确定度来源的分析δｍｓ＝０．１ＨＲＣ，ｕｍｓ＝００３ＨＲＣ假设试验在恒温的条件下进行，即不考虑温效应所引起的不确定３

7、．５标准硬度块的标准不确定度ｕＣＲＭ度分量，在满足ＧＢ／Ｔ２３０１－２００９标准的条件下，在试样表面进行多标准硬度块的标准不确定度是由标准硬度块不均匀性引入的，标次测量，多个硬度测试值平均后出具试验报告，金属洛氏度试验的不确准硬度块不均匀性最大允许值定度主要来源于以下五方面因素引的不确定度分量：（１）对试样测量重ｒｒｅｌ／２０２２／ＨＣＲＭ１／００２５／／００Ｄ７／６１．１复性的标准不确定度ｕｘ；（２）测量标准物质时硬度试验机的标准不确ｕＣＲＭ＝＝＝０．２２ＨＲＣ（１０）２．８３２．８３定度ｕ珚Ｈ；（３）压痕测量系统分辨力引入的标准不确定度ｕｍ

8、ｓ；（４）硬度其中，ｒｒｅｌ＝１０％。计偏差引入的标准不确定度ｕｂ；（５）标准硬度块的标准不确定度ｕＣＲＭ。４洛氏硬度测量标准不确定度