工模具鋼硬度測量結(jié)果不確定度評定*

朱儒燕

(江蘇天工國際有限公司，江蘇 丹陽 212312)

工模具鋼硬度測量結(jié)果不確定度評定*

朱儒燕

(江蘇天工國際有限公司，江蘇 丹陽 212312)

對金屬洛氏硬度測量中合成不確定度和擴(kuò)展不確定度的分析和計(jì)算，以及在洛氏硬度測量中的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行了闡述。

金屬洛氏硬度； 不確定度：評定方法

引 言

測量不確定度是測量質(zhì)量的一個極其重要的指標(biāo)，其廣泛應(yīng)用于計(jì)量、標(biāo)準(zhǔn)、認(rèn)可認(rèn)證和質(zhì)量監(jiān)督等部門。可見，對測量不確定度的研究、宣貫和實(shí)施具有極為重要的意義。

1 試驗(yàn)過程

以金屬洛氏硬度測量試驗(yàn)為例，對洛氏硬度計(jì)示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定方法進(jìn)行說明：

(1) 測量方法：依據(jù)GB/T 230.1-2004《金屬洛氏硬度試驗(yàn) 第1部分：試驗(yàn)方法》 ；

(2) 環(huán)境條件：試驗(yàn)一般在室溫10～35 ℃進(jìn)行；對精度要求較高的試驗(yàn)，室溫應(yīng)控制在(25±5)℃。本試驗(yàn)在23 ℃條件下進(jìn)行；

(3) 測量儀器：金屬洛氏硬度計(jì)(以下簡稱硬度計(jì))；

(4) 被測對象：工模具鋼試樣；

(5) 測量過程：根據(jù)GB/T 230.1-2004標(biāo)準(zhǔn)，在規(guī)定環(huán)境條件下進(jìn)行檢測。

2 數(shù)學(xué)模型的建立

數(shù)學(xué)模型：

y=x

式中x為被測硬度塊硬度讀出值；y為被測硬度塊硬度測量值。

3 測量不確定度來源的分析

假設(shè)測量是在恒溫的條件下進(jìn)行，即不考慮溫度效應(yīng)所引起的不確定度分量，硬度計(jì)測量結(jié)果不確定度主要來源于以下幾個方面：

(1) 測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度(包括樣品均勻性及測量人員的差異)；

(2) 硬度計(jì)不確定度所引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

(3) 硬度塊不確定度所引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

4 不確定度分量的評定

4.1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評定

4.1.1 測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

通過連續(xù)測量得到測量值，采用A類方法進(jìn)行評定。

在硬度計(jì)上，對試樣進(jìn)行連續(xù)測量10次，得到測量列，如表1所示。

表1 連續(xù)測量10次所得的硬度結(jié)果/HRC

4.1.2 硬度計(jì)不確定度所引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

4.1.3 標(biāo)準(zhǔn)硬度塊不確定度所引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)硬度塊證書可得：

由于硬度計(jì)引入的不確定度與硬度塊引入的不確定度兩者是獨(dú)立的，兩者可以按下式合成：

4.2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

因?yàn)闇y量重復(fù)性引入的不確定度分量、硬度計(jì)引入的不確定度分量與硬度塊引入的不確定度分量是相互獨(dú)立的，所以合成不確定度uc(HR) 按下式計(jì)算

4.3 擴(kuò)展不確定度的評定

擴(kuò)展不確定度U為合成不確定度uc(HR) 與包含因子k的乘積。

取k=2, 則U=kuc(HR)=2uc(HR)=1.776 8HRC

4.4 測量不確定度的報告與表示

測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為：

其含義是：可以期望在(62.0±1.8)HRC的區(qū)間包含了測量結(jié)果可能值的95%。

5 結(jié)束語

該評定方法對金屬洛氏硬度的測量不確定度評定有一定的參考價值。

[1] GB/T 230.1-2004金屬洛氏硬度試驗(yàn) 第1部分：試驗(yàn)方法[S].

[2] JJG 112-2003金屬洛氏硬度計(jì)[S].

[3] JJG 113-2003標(biāo)準(zhǔn)金屬洛氏硬度塊[S].

[4] JJG 1059-1999測量不確定度評定與表示[S].

2015-06-29

TG115.5