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(4)

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

52　　　　　　　　　　　　　　　　物理测试　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第24卷

下式计算:

uMeas=

Rep&NU(Material)+uReprod+uResol+uMach

2

2

2

2

uRep&NU(Rel.Block);②压痕深度测量仪器分辨力产

生的不确定度uResol;③标准块示值的标准不确定度

uRe.fBlk

kRe.fBlk

　　以上3个公式中:　　uRepeat———由硬度计重复性产生的不确定度;　　uReprod———由硬度计复现性产生的不确定度;　　uResol———压痕测深装置分辨力引起的不确定度;

　　uMach———校验硬度计“误差”产生的不确定度;　　Repeat———根据测量平均值的硬度计重复性引起的不确定度;　uRep&NU(材料)———由于硬度计重复性和材料不均匀复合引起的不确定度;在uRep&NU中加上名称(材料)表明不确定度是针对具体材料的硬度测量而言。　　对于多次测量的平均值,标准不确定度的分量Repeat是标准不确定度uRepeat除以硬度测量次数的平方根所得的值,即:　　　　Repeat=

T

　　　　uRe.fBlk=

22

　　uMach=2Rep&NU(Rel.Block)+uResol+uRe.fBlk　　当用平均测量值表示材料测量不确定度时,在

试样适当的位置做足够次数的测量十分重要。　　以上3种情况扩展不确定度UMeas均根据下式计算:

　　　　UMeas=kuMeas+ABS(B)示例:

　　在一个产品上进行6次洛氏硬度测量作为该产品的硬度值。硬度值用分辨力0.5HRC的表盘显示。

　　:3331.5、32、31、32.5,　　计算合成标准不确定度uMeas的公式为:　uMeas=

Rep&NU(Material)+uReprod+uResol+uMach

2

2

2

2

式中:

　　uRepeat———式计算:

　　　　uRep&NU=

T

　　　　STDEV(H1,H2,…,Hn)=22　　　　

n-1

　　31.92HRC的硬度接近HRC标尺的低范围。在HRC标尺的低范围间接检验报告为UMach=0.8HRC“,误差”为-0.3HRC。因此:　　uRep&NU(Material)=　　nT是用于平均的试验单值的次数。　　uReprod———洛氏硬度计复现性产生的不确定度,是定期对洛氏硬度计检查的结果,用各时期各组检测结果的平均值M1～Mn的标准偏差计算:　　　　uReprod=STDEV(M1,M2,…,Mn)　　　　STDEV(M1,M2,…,Mn)=22

n-1

　　　　uRep&NU(Material)=0.300HRC

　　对此例,如果对硬度计监测持续了很长时间,以每组值为一个数据求出标准偏差,在C标尺低硬度范围得到uReprod=0.21HRC。其它不确定度组分计算如下:　　　　uResol=　　　　uMach=

=0.144HRC=-0.4HRC2

　　uResol———洛氏硬度计压痕测深仪器分辨力产生的不确定度,通常当分辨力r低于0.5个洛氏硬度单位时,对测量不确定度趋于明显,按矩形分布考虑,计算公式如下:

　　　　uResol==

　　　　uMeas=3002+0.212+0.1442+0.42=　　　　　　　0.561HRC　　对本产品洛氏硬度测量的平均值,由于B=-0.3HRC,UMeas=(2×0.561)+ABS(-0.3),即UMeas=1.42HRC。

　　uMach———测定洛氏硬度计“误差”时的不确定

度。由于硬度计是采用间接的方式进行校验的,因此硬度计的误差与标准块示值有关,包括:①硬度计重复性与标准块不均匀性复合产生的不确定度

3　对比与分析

　　对金属洛氏硬度试验方法国际标准ISO/DIS

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