测量不确定度直接评定法和综合评定法的几个典型实例第四讲综合评定法实例3——金属布氏硬度试验测量不确定度的评定(续)

5.2第二种情况———硬度计引起的分量由硬度计的扩展不确定度来评定因为在评定硬度计的扩展不确定度时,已经考虑了硬度计的示值误差、重复性等综合性能指标以及由计量溯源所引入的不确定度因数,所以如果硬度计的检定证书给出了硬度计的扩展不确定度,那么这时只需考虑以下分量:     

测量不确定度直接评定法和综合评定法的几个典型实例第四讲综合评定法实例3——金属布氏硬度试验测量不确定度的评定

布氏硬度试验是应用很广泛的一种静载硬度试验方法。它是在试验力的作用下采用较大直径的球体压头,从金属表面压人而产生压痕,以试验力除以压痕球形表面积所得的商来度量金属材料的硬度。由于压痕大,因而硬度值受试样成分的偏析和组织的不均匀等因素影响小,能较真实的反映出多晶体金属材料硬度的平均性能,试验结果分散性小、重复性好,准确度较高,能较可靠的反映出材料试样的宏观硬度。它可用于测定软硬不同、厚薄不一的材料硬度。适用于铸铁、铸钢、有色金属及其合金、各种退火及调质钢。操作也较简单,因此是应用最早、最广泛的方法。但实践表明,因为各种因素的影响,其试验结果仍然存在着不确定度。在评定中,由于布氏硬度的数学模型（HB与压头球直径D、压痕平均直径d的数学关系）较复杂,因此,如果采用直接评定法,不确定度的传播系数或灵敏系数的求取太繁琐,无可操作性。研究表明,采用综合评定法不仅避免了求取不确定度传播系数的繁琐,使评定具有可操作性,而且有些采用直接评定法无法考虑进去的不确定度因素在采用此法时得到了全面的考虑,从而解决了这一难题。     

测量不确定度直接评定法和综合评定法的几个典型实例第二讲综合评定法实例1——金属冲击试验测量不确定度的评定(续)

3．5 合成标准不确定度及扩展不确定度的评定 因冲击试验重复性引入的不确定度分量、试验机误差引入的不确定度分量、标准试样允许标准偏差引入的不确定度分量和检测结果数值修约引入的不确定度分量彼此独立不相关,且根据数学模型公式（1）,传播系数C1-δy／δxi=1,因而可按照分量方和根的公式进行合成,     

测量不确定度直接评定法和综合评定法的几个典型实例第三讲综合评定法实例2——金属洛氏硬度试验测量不确定度的评定(续)

5合成标准不确定度及扩展不确定度计算 （1）对于第一种方法,因试验重复性（人员、硬度计和材料不均匀性等）、硬度计复现性、硬度计压痕测深装置分辨力、硬度计计量溯源（使用洛氏标准硬度块）、硬度计读数和试验结果数据修约等所引入的不确定度分量彼此独立不相关,且根据数学模型式（1）,传播系数Ci=δy／δxi=1。因而可按照分量方和根的公式进行合成。     

测量不确定度直接评定法和综合评定法的几个典型实例第一讲直接评定法及其实例(续)

3 直接评定法实例2——金属材料维氏硬度试验测量结果不确定度的评定 在金属材料硬度试验中维氏硬度试验方法测定的硬度范围较宽，特别适用于各种表面处理后的渗层或镀层的硬度以及较小、较薄工件的硬度，还可用于测定合金中组成相的硬度，而且是最精确的一种方法，然而测定结果也存在着不确定度，这可采用直接评定法进行。     

测量不确定度直接评定法和综合评定法的几个典型实例第二讲综合评定法实例1——金属冲击试验测量不确定度的评定(续)

最佳测量能力是在检测处于理想状态时,k=2的扩展不确定度。对于冲击试验可以借助于合乎GB／T18658-2002标准要求的一组（≥25个）标准冲击试样来评定,评定步骤与方法同前。这种情况下得到的Sp较小,因为标样材质的均匀性比一般检测试样的均匀性好。显然,此时标样的标准差应采用标样组的实际标差Sfact,冲击试验机的误差也应采用证书上给出的实际误差Efact（实际误差E的半宽）来进行计算,对于最佳测量能力的评定,可以分为以下四种情况：     

测量不确定度直接评定法和综合评定法的几个典型实例第二讲综合评定法实例1--金属冲击试验测量不确定度的评定

第一讲介绍了直接评定法及两个典型实例。这种方法的特点是，只要根据试验原理所建立的数学模型，经评定得到决定检测结果（输出量）的所有输入量的不确定度分量，然后按照不确定度传播规律进行合成，最后求出扩展不确定度，那么影响检测结果的主要不确定度因素都已被考虑，其评定结果是可靠的。然而对于有的检测项目一方面所有输入量的不确定度分量并不能包含影响检测结果所有的主要不确定因素，另一方面有的不确定度分量量化困难，还有的检测项目由数学模型求某些输入量的灵敏系数十分困难或非常复杂，这时可采用综合评定法进行评定。如金属材料的冲击试验，影响检测结果的因素很多，诸如试样状态（尺寸、粗糙度，特别是缺口状态）、冲击试验机状态（刚度、摆锤、     

测量不确定度直接评定法和综合评定法的几个典型实例第三讲综合评定法实例2——金属洛氏硬度试验测量不确定度的评定

在金属材料的硬度试验中,洛氏硬度试验是通过测量压痕深度的方法来表示材料的硬度。由于试验操作方法简便、迅速,工作效率高,并且所采用的试验力小,压痕较浅,对工件损伤很小,因此适用于测定成批生产的半成品或成品工件的硬度。试验中使用不同的压头,配合不同试验力,可测量较硬或较软材料的硬度,测量范围宽。因此,洛氏硬度试验是应用最为广泛的一种方法。然而,影响洛氏硬度试验结果准确性的因素较多,其试验结果的准确度较维氏或布氏硬度低。为此,洛氏硬度试验结果不确定度的评定也是迫切需要解决和关注的技术问题。笔者采用综合评定法,根据测量不确定度评定与表示国家计量技术规范和最新的金属洛氏硬度试验方法标准对金属材料洛氏硬度试验测量结果的不确定度及最佳测量能力进行了评定,获得了有意义的结果,并发现了有关标准中存在的问题。     

金属布氏硬度试验的测量不确定度评定

金属布氏硬度试验是用较大直径球体压出较大的压痕 ,用压痕表面面积与试验力之比计算出硬度值。该方法测出的硬度值比较稳定、精度高、操作简单。试件的制备较其他力学试样和硬度试样容易。试验误差来源于试验力、压头、压痕测量装置、试样、试验力保持时间等 ,评定测量不确定度以知晓试验结果的可信度。1　试验方法1 1　原理将一定直径球体压入试样表面 ,保持一定时间后卸除试验力 ,用压痕表面面积与试验力之比计算出硬度值 ,即 :ＨＢ =ＦＳ =ＦπＤｈ=2ＦπＤ(Ｄ -Ｄ2 -ｄ2 )式中　Ｆ为试验力 ,Ｎ ;Ｓ为压痕表面积 ,ｍｍ2 ;Ｄ为球体压头…     

测量不确定度直接评定法和综合评定法的几个典型实例第一讲直接评定法及其实例

采用直接评定法评定了带肋钢筋拉伸性能、金属材料维氏硬度检测结果的测量不确定度,用综合评定法评定了金属材料夏比缺口冲击试验、洛氏硬度检测结果的不确定度。结果表明,综合评定法在这些典型实例中解决了金属材料理化检测结果测量不确定度评定的某些难点。     

布氏硬度不确定度评定

引言国际标准化组织 (ＩＳＯ)于 1 993年正式发布的“测量不确定度表示指南” ,已成为测量不确定度方面的权威性文件。测量数据是计量技术机构和产品质量检验机构以及各类检测机构的主要依据 ,没有给出不确定度的测量数据是没有意义的也是无法使用的。本文尝试用现代不确定度评定方法对布氏硬度不确定度进行评定 ,不妥之处请指正。1　布氏硬度的基本概念布氏硬度是指用一定直径的淬火钢球 (硬质合金球 ) ,以规定的负荷压入试样表面 ,保持至规定时间后卸除负荷 ,测量试样压痕的表面积 ,计算出布氏硬度值 ,该值是以试样压痕表面积的试验力表示…     

标准金属布氏硬度块测量不确定度的间接评定

基于JJG 147-2005《标准金属布氏硬度块》以及JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》,给出了一种间接评定标准金属布氏硬度块测量不确定度的新方法。建立了硬度测量的新模型,并对该测量模型进行了较严密的分析,剔除了间接评定时,各耦合项对不确定度的重复贡献。按规程的测量条件和方法,以(125~225)HBW10/3000标尺标准块为例,对其测量不确定度进行了系统的间接评定。     

铝合金圆棒布氏硬度试验测量不确定度评定

使用XHBT-3000ZIII型全自动布氏硬度计对某进口铝合金圆棒进行了布氏硬度试验,并对试验结果进行了不确定度评定。通过建立数学模型,确定了影响试验结果的各标准不确定度分量,并给出了最终试验结果的不确定度报告。结果表明:在实际试验过程中,可通过控制影响布氏硬度试验结果最大的不确定分量,来提高试验结果的准确度。     

布氏硬度试验的不确定度评定

根据布氏硬度试验中标准硬度块、硬度计及试样等影响不确定度的因素,提出了一种试验室布氏硬度试验测定值的不确定度评定方法,即通过对产生不确定度的若干分量进行计算,最后得出扩展不确定度。被测45钢锻材试样的布氏硬度试验结果为:X=(185.0±3.6)HBW5/750,k=2,相对扩展不确定度Urel=1.9%。结果表明:该布氏硬度试验的不确定度对试验结果的影响在可接受范围之内。     

金属材料布氏硬度试验的不确定度评定

按照新的金属材料布氏硬度试验方法标准GB/T 231.1—2009对某硬度值为106 HBW10/1000的标准硬度块进行了布氏硬度测试,并对布氏硬度测试结果的不确定度进行了评定;同时还对新标准中关于测试结果不确定度评定的一些细节进行了说明,对新标准中某些不确定度分量的评定方法提出了自己的观点。结果表明:所测硬度块的布氏硬度测试结果为(107.2±5.0)HBW10/1000,k=2。     

金属材料新旧布氏硬度国标的测量不确定度评定对比

对比分析了GB/T 231.1-2009和GB/T 231.1-2018新旧标准中测量不确定度的评定方法,并采用新旧标准中的测量不确定度评定方法计算了Cr12MoV钢和标样布氏硬度的测量不确定度.结果表明:2018版标准中的方法较2009版的可以获得相对准确的测量不确定度,方法M2可以获得比方法M1更小的测量不确定度.     

金属维氏硬度试验结果的不确定度评定

本文分析了金属维氏硬度试验的误差来源，对试验过程中的测量不确定度进行评定。     

测量误差与不确定度评定讲座(十) 不确定度评定的测量函数(续)

(接上期)三、建立测量函数的方法测量函数包括被测量的测量函数和被测量估计值不确定度的测量函数。而建立测量函数的关键是建立被测量的测量函数,因为被测量估计值不确定度的测量函数建立在被测量的测量函数基础上。建立被测量的测量函数首先要确定被测量,当被测量确定后,就要根据被测量的定义,给出被测量的具体     

标准金属维氏硬度块测量不确定度的间接评定

基于JJG148-2006《标准金属维氏硬度块》国家计量检定规程以及JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》国家计量技术规范,给出了一种间接评定标准块测量不确定度的新方法。建立了硬度测量模型,并对该测量模型进行严密分析,合理剔除了间接评定时各耦合项对不确定度的二次贡献。指出其测量不确定度主要来源于其均匀性和工作标准机的重复性以及标准块硬度值最小增量、比对块的均匀性和长期稳定性、副基准机的测量不确定度。按规程的测量条件和方法,以硬度大于225HV1的标准块为例,对其测量不确定度进行了系统的间接评定。     

测量不确定度评定(续1)

3标准不确定度的A类评定3.1基本方法(贝塞尔法)对式(1)中输入量Xi,常在重复性条件或复现性条件下作独立测量,得到：xi1,xi2,…,xik,…,xin。(xik表示第i个输入量的第k次测量值)则Xi的最佳估计值为n个观测值的算术平均值xi：xi＝1n∑nk=1xik(3)xik的实验(或样本)标准差为s(xik)：s(xik)＝1n-1∑nk=1(xik-xi)2(4)xi的标准不确定度为u(xi)：u(xi)＝s(xik)/n(5)u(xi)的自由度为：ν=n-1上述表述方法与JJF1059之4.1：“基本方法”中的表述本质上是一致的,但上述表述使u(xi)与合成标准不确定度的计算公式建立起严格的数学关系。通常,…