国外标准中洛氏硬度值测量不确定度的评定方法对比与分析
第1期 李久林等:国外标准中洛氏硬度值测量不确定度的评定方法对比与分析 51
b=
nmi=1
Σbi Sb=
nm
m1
Σ(bi-b)2
m-1i=1
n
(3)标定洛氏硬度标准块的不确定度 用标准硬度计标定标准洛氏硬度块时的不确定度,标准化机构在标定后报出。
在试验室对冶金产品进行的洛氏硬度日常检验中,涉及的是第2种评定不确定度的方法,即对洛氏硬度测量值不确定度的评定。
对于试验室洛氏硬度测量值不确定度的评定,一般方法为:
①通过综合考虑不确定度分量u1,u2,…,un,得到合成标准不确定度uc:
uc=
1+u2+…+un
2
2
2
示例:nm=2 b=0.10 Sb=0.0565
(9)ub———b的标准不确定度(仅在第2组测量
之后测定) 注:在不确定度ub中,nm=2,不包括b长时间变化的影响,因此增加nm测量数是必要的。 ub=示例:ub=
m
nm=2 t=1.84
=0.07
2CRM
(10)Ucorr———经修正的扩展不确定度 Ucorr=k 示例:
Ucorr=2 15+0.09+0.53+0.03+0.07
2
2
2
2
2
②测量不确定度通常用扩展不确定度U表示,合成标准不确定度U用uc乘以包含因子k计算,即:
U=k×uc
++u
H2ms+u k=22b
对于95%的置信水平,k=2。 ③“真:
U=kuc+ABS(B)
Ucorr=1.12HRC
(11)Xcorr———经修正的测量平均值 Xcorr=(x+b)±Ucorr
示例:Xcorr=(61.7±1.) (12)Xucorr Xucorr=(corr+b)
示例:Xucorr=(61.6±1.2)HRC(M2)115 测量结果的表示 在测量结果的表示中应指明使用的方法。一般情况下,测量结果用方法1的X=x±U表示。
212 不确定度的分量来源
硬度值测量不确定度的来源包括:①硬度计的重复性;②试验材料硬度不均匀性;③硬度计的复现性;④压痕深度测量装置的显示分辨力;⑤标准硬度块硬度值的不确定度。同时要考虑将硬度计测量偏差包含在扩展不确定度中。
213 计算洛氏硬度测量值不确定度的方法
2 美国ASTM标准E18关于洛氏硬
不确定度UMeas是试验人员测量的硬度值,可认为是材料测量值与“真实”值符合的程度。在评定洛氏硬度值测量不确定度时,有3种情况。
(1)单一测量值。当评定硬度测量单值的不确定度时,合成标准不确定度uMeas按下式计算:
uMeas=
Repeat+uReprod+uResol+uMach
2
2
2
2
度测量不确定度的评定方法
美国标准ASTME18203《金属材料洛氏和表面洛氏硬度试验方法》中的附录X.2给出了评定洛氏硬度不确定度的方法及示例。211 不确定度的评定方法 针对洛氏硬度计、洛氏硬度标准块和洛氏硬度试验,给出了3种条件下的不确定度评定方法。 (1)间接校验洛氏硬度计“误差”时的不确定度 当洛氏硬度计使用标准块进行间接校验时,将测量的硬度平均值与标准块标定值比较以确定硬度计“误差”。间接校验硬度计测量“误差”的不确定度主要用于检定部门,在检验证书和报告中报出。 (2)洛氏硬度测量值不确定度
在日常试验中,试验人员所测定的洛氏硬度值的不确定度,在试验报告中报出。
(2)平均测量值。用多次硬度测量平均值评定测量不确定度时,合成标准不确定度uMeas按下式计算:
uMeas=
Repeat+uReprod+uResol+uMach
2
2
2
(3)考虑材料不均匀性的测量值。以上2种情况评定的测量不确定度只代表测量过程中的不确定度,没有考虑试验材料的不均匀性。实验室和生产厂往往要求得到具体试样或产品的洛氏硬度结果,目的是估测试验材料的平均硬度。通常要在试样表面多次测量硬度,将硬度平均值作为材料的平均硬度值,根据洛氏硬度标尺,合成标准不确定度uMeas用
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