拉力、壓力和萬能試驗機示值誤差測量結果的不確定度評定

張有斌 陜西省渭南市計量測試所

拉力、壓力和萬能試驗機示值誤差測量結果的不確定度評定

張有斌 陜西省渭南市計量測試所

本文依據JJF1059.1-2012《測量不確定度評定及表示》和JJG139－2014《拉力、壓力和萬能試驗機檢定規程》，將拉力、壓力和萬能試驗機示值誤差測量結果的不確定度進行了評定，通過對產生誤差的各個分量的影響分析，計算得到了示值誤差測量結果的不確定度。

試驗機 示值誤差 測量結果 不確定度評定

拉力、壓力和萬能試驗機主要構成部分分為測量系統、加力系統以及安全保護裝置等，它是通過液壓或機械的方式將力值施加在被測材料上之后，得到被測材料的各種力學性能參數?，F選定一臺量程為1000kN的數顯式萬能試驗機，以其量程的20%為測量點，進行測量不確定度的評定計算。

一、數學模型

式中：?F——試驗機的示值誤差，kN；

——三次測量值的算術平均值，kN；

F——標準力值，kN；

靈敏系數：

由上式得方差：

二、標準不確定度的來源及評定

（一）輸入量的標準不確定度(u)的評定

輸入量的不確定度來源主要是試驗機測量的重復性，可通過重復測量得到測量結果,采用A類方法進行評定。對試驗機200kN測量點上進行測量，在重復性條件下測量3次，測得數值分別為：200.20kN，200.80kN，200.63kN,根據JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》第4.3.2.3條，則可得標準不確定度(u)為：

（二）輸入量的標準不確定度u(F)的評定

輸入量F的標準不確定度u(F)主要由標準測力儀引入，采用B類方法進行評定。

1.標準測力儀檢定引入的不確定度u(F1)

檢定裝置中的標準測力儀擴展不確定度是由上級計量部門給出的，在200kN檢定點上其擴展不確定度為0.36kN，包含因子k=2，所以其標準不確定度為：

2.數字示值分辨力引入的不確定度u(F2)

標準測力儀是數顯力值，其數字示值分辨力的不確定度按均勻分布來進行評定，所以有：

因為輸入量F的分量相互獨立不相關，所以：

三、不確定度分量表

標準不確定度分量標準不確定度來源標準不確定度值（kN）自由度u(F)試驗機顯示值測量重復性引入 0.20 1.8 u(F)1標準測力儀檢定引入 0.18 50 uF)數字示值分辨力引入 2.9×10-5 50(2

四、標準不確定度uc(?F)的計算

由于各標準不確定度分量互不相關，所以：

五、擴展不確定度的計算

取包含因子k=2，則擴展不確定度為：

所以，試驗機在200kN測量點的擴展不確定度為：

[1]JJF1059.1-2012，測量不確定度評定及表示[S].北京：中國計量出版社,2012.

[2]JJG139－2014，拉力、壓力和萬能試驗機檢定規程[S].北京：中國計量出版社,2014.