您当前的位置:检测资讯 > 科研开发
嘉峪检测网 2019-02-19 16:40
测量不确定度用于描述测量结果的可靠程度,不确定度越小,则测量结果的可靠程度越高,测量结果的水平和质量越高。测量不确定度评定成为检测和校准试验室必不可少的工作之一,受到研究者的广泛关注。今天,就让我们手把手来教您铝合金维氏硬度试验测量不确定度的评定。
试验方法
依据GB/T 4340.1-2009《金属材料维氏硬度试验第1部分:试验方法》,使用显微维氏硬度计对5252H32铝合金阳极氧化带材进行维氏硬度试验,并进行测量不确定度评定。
建立数学模型
维氏硬度的计算公式如下
式中:HV为维氏硬度值;F为试验力,N;d为两压痕对角线平均长度,mm。
不确定度传播律公式为
式中:urel(HV)为维氏硬度值相对标准不确定度;urel(F)为试验力引入的相对标准不确定度;urel(d)为压痕对角线引入的相对标准不确定度。
使用经计量部门检定合格的TMVS-1显微维氏硬度计在试样上测试3点,平均值为70HV1。
1 压痕对角线测量误差引入的相对标准不确定度
分别测量3点压痕的对角线长度(取平均值),按合并样本标准方差计算,其标准差即为标准不确定度,测量结果见表1。
表1 压痕对角线长度测量结果
压痕对角线的合并样本方差计算公式如下
式中:m为压痕个数;n为每个压痕测量的次数。可得=0.204×10-6mm2,所以u1(d)=0.452×10-3mm。则压痕对角线测量误差引入的相对标准不确定度为
2 测量装置引入的相对标准不确定度
压痕测量装置的最大允许误差为±1.0%d,服从均匀分布,取95%置信水平,其相对标准不确定度u2,rel(d)=5.78×10-3。
测量装置光学系统的分辨率为0.0000625mm,所引入的不确定度服从均匀分布,取k=3,其相对标准不确定度u3,rel(d)=2.28×10-4。
以上3项合成,则urel(d)=0.641×10-2。
载荷测量误差,由硬度计的试验力允许误差决定。当试验力为9.8N时,允许误差为±1.0%,服从均匀分布,k=,其相对标准不确定度urel(P)=5.78×10-3。
当维氏硬度小于100HV时,修约间隔为0.1,按均匀分布处理,其相对标准不确定度为urel(rou)=(0.1×0.29)/71.6=4.1×10-4。
因为,所以维氏硬度的合成相对标准不确定度urel(HV)=1.41×10-2,则合成标准不确定度uc(HV)=70.0×1.41×10-2=0.987HV1。
取包含因子k=2,则扩展不确定度为U(HV)=k×uc(HV)=2×0.987≈2.0HV1。
该试样的维氏硬度HV=(70.0±2.0)HV1,k=2。
对铝合金维氏硬度试验结果的不确定度进行了评定,其试验结果不确定度由多个分量组成,包括压痕对角线长度测量、载荷误值及数值修约等引入的不确定度。控制影响不确定度的主要因素,可以减小测量不确定度,保证分析结果的准确性,有利于试验室的质量控制。
来源:AnyTesting