試樣洛氏硬度測(cè)量不確定度評(píng)估報(bào)告

測(cè)量描述將待測(cè)試樣放在試驗(yàn)臺(tái)上，操作機(jī)器,使壓頭觸及試樣，連續(xù)測(cè)四個(gè)點(diǎn)，第一點(diǎn)不做記錄，最后三點(diǎn)硬度值做記錄，檢測(cè)結(jié)果以三點(diǎn)的平均值報(bào)出。數(shù)學(xué)模型X=X+^XX表示測(cè)量結(jié)果的報(bào)告值X表示測(cè)量結(jié)果的平均值A(chǔ)X表示測(cè)量結(jié)果的系統(tǒng)誤差.3測(cè)量不確定度評(píng)定3.1A類評(píng)定連續(xù)不同三點(diǎn)，其值分別是27.1HRC、27.5HRC、27.9HRC,其平均值為27.5HRC。則U=SA-；3=0.23HRCAB類測(cè)量不確定度評(píng)定.3.2.1從校準(zhǔn)證書(shū)知，在接近被測(cè)結(jié)果27.5HRC的校準(zhǔn)值為25.8HRC,示值誤差為0.2,按均勻分布計(jì)02 L算，則校準(zhǔn)引入的測(cè)量不確定度為U=（二-）/V3=0.06HRCB12標(biāo)準(zhǔn)塊校正引入的不確定度從標(biāo)準(zhǔn)硬度塊檢定證書(shū)得知，標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的均勻性為0.6HRC，以均勻分布計(jì)算，則UB2=0.6/V3=0.35HRC。3.2.3數(shù)據(jù)修約引入的不確定度固為硬度值修約間隔為0.01，則修約間隔的半寬度為0.005，按均勻分布計(jì)算.，則修約引入的不確定度為Ub3=0.0^v'3=0.003HRCB3分成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2=U2+U2+UB22+Ub32cAB1B2 B3則uc=0.42HRC擴(kuò)展不確定度此檢測(cè)屬于工業(yè)生產(chǎn)，取k=2,則擴(kuò)展不確定度為U=kuc=0.42X2=0.8HRC,?測(cè)量結(jié)果報(bào)告本次測(cè)量硬度值為27.5±0.8HRC,k=2。1.測(cè)量原理將待測(cè)試樣放在測(cè)厚儀試驗(yàn)臺(tái)上，蓋上防護(hù)罩，操作機(jī)器,調(diào)換測(cè)量點(diǎn)，連續(xù)測(cè)三個(gè)點(diǎn)，并做好厚度值的記錄，檢測(cè)結(jié)果以這三點(diǎn)值的平均值報(bào)出。2.數(shù)學(xué)模型h=h+ah其中：H為測(cè)量報(bào)告結(jié)果H為測(cè)量結(jié)果的平均值aH為測(cè)量的系統(tǒng)誤差測(cè)量不確定度評(píng)定3.1A類評(píng)定對(duì)同一試樣，分別測(cè)三次的測(cè)量結(jié)果為12.913.4 13.9，則平均值為13.4pm則U=SA;3=0.29卩m3.2B類評(píng)定3.2.1從測(cè)厚儀的校準(zhǔn)證書(shū)知，測(cè)量準(zhǔn)確度為土5%,則測(cè)量結(jié)果為13.4um時(shí)的誤差為13.4*5%=0.67卩m依均勻分布計(jì)算，Ub1=0.67A；3=0.392.2由數(shù)據(jù)所約列入的正確厚度檢測(cè)結(jié)果的修約間隔為0.01um，依照均勻分布計(jì)算，Ub2=°.013=0.01pm合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度Uc2=UA2+UB12+Ub22貝卩,u=0.49pmc擴(kuò)展不確定度取擴(kuò)展因子k=2，則U=k*uc=2*0.49=1.0卩m檢測(cè)結(jié)果不確定度報(bào)告本次測(cè)量結(jié)果為H=13.4±1.0pm,k=2。測(cè)量過(guò)程描述將待測(cè)試樣放在試驗(yàn)臺(tái)上，選擇合適的壓頭，操作機(jī)器,使壓頭在試樣上壓下三個(gè)壓痕，讀取三個(gè)壓痕菱形對(duì)角線的長(zhǎng)度，通過(guò)儀器內(nèi)部的計(jì)算公式出硬度值，檢測(cè)結(jié)果以三點(diǎn)的平均值報(bào)出。數(shù)學(xué)模型x=x+axX表示測(cè)量結(jié)果的報(bào)告值X表示測(cè)量結(jié)果的平均值A(chǔ)X表示測(cè)量結(jié)果的系統(tǒng)誤差.3測(cè)量不確定度評(píng)定3.1A類評(píng)定連續(xù)不同三點(diǎn)，其值分別是414.7HV、401.2HV、396HV,其平均值為403.97hv。則U=SA-；3=13.65hA3.3B類測(cè)量不確定度評(píng)定.3.3.1從校準(zhǔn)證書(shū)知,示值誤差為0.1%,按均勻分布計(jì)算，則校準(zhǔn)引入的測(cè)量不確定度為U=(403.97x0.1%)/3=0.23hvBl標(biāo)準(zhǔn)塊校正引入的不確定度從標(biāo)準(zhǔn)硬度塊檢定證書(shū)得知，標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的均勻度為1.8%，以均勻分布計(jì)算，則Ur2=(453xL8%)/€3=4.71hv。3.2.3數(shù)據(jù)修約引入的不確定度固為硬度值修約間隔為0.1，則修約間隔的半寬度為0.05，按均勻分布計(jì)算.，則修約引入的不確定度為UB3=0.05小3=0.03hv分成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2=U2+U2+Ub22+Ub32cAB1B2 B3則uc=14.45Hv擴(kuò)展不確定度此檢測(cè)屬于工業(yè)生產(chǎn)，取k=2，則擴(kuò)展不確定度為U=kuc=14.45X2=28.90hv,?測(cè)量結(jié)果報(bào)告本次測(cè)量硬度值為403.97±28.90hv,k=2。直讀光譜法測(cè)定碳素鋼和中低合金鋼中錳含量的不確定度評(píng)估報(bào)告1方法和測(cè)量參數(shù)概述采用直讀光譜法測(cè)定碳素鋼和中低合金鋼中錳，以GB/T4336-2002光譜標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)繪制工作曲線，每點(diǎn)測(cè)量激發(fā)3次。樣品測(cè)量之前用該套光譜標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)錳量的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)校正工作曲線，樣品重復(fù)測(cè)量7次，每次激發(fā)2次，計(jì)算結(jié)果的測(cè)量不確定度。2測(cè)量值①與輸入量的函數(shù)關(guān)系Mo測(cè)量每種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中錳對(duì)鐵的光譜強(qiáng)度比I，由最小二乘法回歸得I與相應(yīng)的錳量o線性函iii數(shù)I=a+bo+AFe。待測(cè)樣品的錳量o通過(guò)工作曲線由計(jì)算機(jī)讀出，o為樣品中錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。3不確定度來(lái)源的識(shí)別真空直讀光譜法測(cè)定錳量不確定度來(lái)源于以下分量：測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)認(rèn)定值的不確定度，工作曲線的變動(dòng)性，高低標(biāo)校正產(chǎn)生的變動(dòng)性，被測(cè)樣品基體鐵量不一致引起的不確定度。表1列出測(cè)量不確定度評(píng)定中的各項(xiàng)參量項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)不確定度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度測(cè)量重復(fù)性，0.001850.0122標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，0.0048工作曲線，0.01160.076高低標(biāo)校正，0.0016基體鐵量不一致，0.0061oMo0.01170.0774不確定度分量的評(píng)定4.1建立數(shù)學(xué)模型：o=o+AFe1不確定度傳播率：p(o)=p(o)+p(Fe)crel rel1rel4.2分析o的貢獻(xiàn)量(重復(fù)性、工作曲線的變動(dòng)性、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、高低標(biāo)校正)14.2.1測(cè)量結(jié)果重復(fù)性錳的7次重復(fù)測(cè)量結(jié)果為0.148,0.150,0.162,0.153,0.155,0.14平均值為Q.152標(biāo)準(zhǔn)偏差S=0.0049標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(o)=0.0049%/7=0.00185%，u(o)=0.00185/0.152=0.0122。a repa4.2.2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度表2列出了系列標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的定值參數(shù)，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)由8組獨(dú)立數(shù)據(jù)參與定值。其標(biāo)準(zhǔn)不確定度u=S/、：8。

表2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)統(tǒng)計(jì)參數(shù)樣品編號(hào)認(rèn)定值(°!%丿標(biāo)準(zhǔn)偏差(%),S標(biāo)準(zhǔn)不確定度(%),u相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度，u[rel68073-130.1090.0020.00070.006568073-080.240.0040.00140.005968073-090.2760.0050.00180.006568073-020.390.0050.00180.004668073-040.420.0040.00140.003368073-110.940.0080.00280.003068073-141.010.0060.00210.0021標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的總體相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：(\ -0.00652+0.00592+0.00652+0.00462+0.00332+0.00302+0.00212u匕丿二 二0.00484relB 7.2.3工作曲線的變動(dòng)性每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)量3次，其測(cè)量和統(tǒng)計(jì)參數(shù)列于表3。表3工作曲線統(tǒng)計(jì)參數(shù)認(rèn)定值匕％丿光譜強(qiáng)度，IiI的標(biāo)準(zhǔn)偏差，iSI-(bo+a丿i iIii-(bo+a)1i3040151228010.109305310.15164268963060171292415886100100000.24588010.82948836586579624166809896040.276668513.23103106096705123151298391-7135083690.3983908.97-7145097968375-729531441102304632143690.421022511.534582097641020844119448120580-6884733440.942058213.89-68647059620605-663439569233825663203561.012340313.0858734456923406590348100根據(jù)表3的測(cè)量數(shù)據(jù)，工作曲線的回歸方程為I=a+bo,a=47&b=22117,相關(guān)系數(shù)k=0.9957被測(cè)量3的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

|(\1o|(\1o—oS11l 丿——+—+ b1Pn-(2i=1藝G-(b?+a)》i i式中：S=\4 \ n—2從表3數(shù)據(jù)可計(jì)算得工b-+a)T=4704111,工作曲線有7個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)激發(fā)3次,iii=1P=14；3=0.152%，標(biāo)樣n=21,S=牡41；1=498；樣品重復(fù)測(cè)量7次，每次激發(fā)2P=14；3=0.152%，標(biāo)樣21一2? 2?:n=0.484%,ii=1工仏i=11i2工仏i=11i22o=0.741,o-O丿l 丿=(0.152—0.484)2=0.110由此，u(?)=G498 1~~0.110 i—+—+ 22117、'14 21 0.741=O'0116%'Urel6G)=需=O'076高低標(biāo)校正產(chǎn)生的變動(dòng)性真空直讀光譜分析，通常工作曲線繪制后儲(chǔ)存于計(jì)算機(jī)中，在測(cè)量樣品前以高低標(biāo)校正工作曲線的漂移。因此，高低標(biāo)校正時(shí)產(chǎn)生的變動(dòng)性必然影響測(cè)量結(jié)果不確定度。本方法采用高標(biāo)(68073-14，? =1.01%)和低標(biāo)(68073-13，? =0.109%)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。它們校正時(shí)產(chǎn)生的變動(dòng)性可引MoMo用繪制工作曲線時(shí)該兩點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度的均方根表示(亦可采用實(shí)測(cè)的高低標(biāo)變動(dòng)性計(jì)算)。按表3數(shù)據(jù)，高標(biāo)和低標(biāo)光譜強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為14.24和11.87，標(biāo)準(zhǔn)不確定度為8.22()10.000352+0.00222門門…和6.85,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.00035和0.0022。由此，u5 = =0.0016relc* 2以上合成：|Ll (?)= i，：U2 6 )+U2 Co )+U26 )+U2 =J0.01222 +0.00482+0.0762+0.00162 =0rel1 rela relB relG relc.0771被測(cè)樣品基體不一致引起的不確定度直讀光譜法測(cè)定鋼鐵塊樣中各元素，一般以基體鐵作為內(nèi)標(biāo)，要求標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和被測(cè)樣品中的鐵量基本一致。事實(shí)上樣品間的鐵量不可能完全一樣，因此樣品間鐵量的不一致將影響測(cè)量結(jié)果的不確定度。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)間鐵量的不一致已體現(xiàn)在工作曲線的變動(dòng)性中，不再計(jì)算其分量，而應(yīng)統(tǒng)計(jì)被測(cè)樣品與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)間鐵量的差異引起的不確定度分量。樣品間鐵量的差異可能會(huì)較大(特別樣品與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的鋼種不完全匹配)，但一般計(jì)算機(jī)可通過(guò)總量平衡求鐵的誘導(dǎo)含量，減小由于內(nèi)標(biāo)鐵量的差異引入的變動(dòng)性。設(shè)樣品中鐵的質(zhì)量平均為95%，相差不大于土1.0%，按均勻分布，鐵量差異的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Fe)=1.0v3=0.58%,u(Fe)=0.58.95=0.0061。rel其他影響因素測(cè)量過(guò)程中光電倍增管增益的變動(dòng)性、暗電流的變動(dòng)性都可引起被測(cè)元素光強(qiáng)的變化。在樣品測(cè)量時(shí)，這些變化亦已體現(xiàn)在工作曲線和被測(cè)樣品的重復(fù)測(cè)量的變動(dòng)性中，可不再計(jì)算。由于儀器光譜強(qiáng)度的讀數(shù)以千計(jì)、萬(wàn)計(jì)，光強(qiáng)讀數(shù)的變動(dòng)在十位數(shù)以內(nèi)，因此儀器顯示值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度可以忽略不計(jì)。合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定各不確定度分量不相關(guān)，以各分量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度方根計(jì)算合成相對(duì)不確定度u6)=Ju26)+u2crel rel1 rel0.07712+0.00612=0.077uC)=0.152%x0.077=0.0117%。c擴(kuò)展不確定度評(píng)定取包含因子k=2,U=0.0117%x2=0.023%不確定度報(bào)告通過(guò)真空直讀光譜法測(cè)量碳素鋼和中低合金鋼中錳的分析結(jié)果為O（Mo）=（0.152土0.023）%,k=2。結(jié)論本試驗(yàn)室在使用直讀光譜法測(cè)量碳素鋼和中低合金鋼中錳時(shí)，只要測(cè)量條件滿足上述要求，每次測(cè)量就可以直接引用本不確定度的評(píng)定結(jié)果。測(cè)試描述:2.12.22.3金屬材料拉伸強(qiáng)度測(cè)量不確定度評(píng)估報(bào)告已知試件的橫斷面A,拉斷時(shí)的力為F,則拉伸強(qiáng)度為F/A。數(shù)學(xué)模型R=F=乞mA兀d2Rm—拉伸強(qiáng)度Mpa)A—測(cè)試描述:2.12.22.3金屬材料拉伸強(qiáng)度測(cè)量不確定度評(píng)估報(bào)告已知試件的橫斷面A,拉斷時(shí)的力為F,則拉伸強(qiáng)度為F/A。數(shù)學(xué)模型R=F=乞mA兀d2Rm—拉伸強(qiáng)度Mpa)A—d—F—試件截面積試件直徑拉力不確定度傳播律mm2)mm)N)u2 (R)=u2(F)+4u2(d)crelmrel rel求相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(d)rel卡尺示值誤差導(dǎo)致的不確定度u1(d)以均勻分布估計(jì)2B2由操作者引起的測(cè)量不確定度u2(d)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，該測(cè)量誤差在土10卩m范圍內(nèi)，以均勻分布估計(jì),u(d)=巴=5.77rm2 v'3以上二者合成u(d)二v1.732+5.772二6.02卩m以上相對(duì)不確定度表示：6.02*10-3u(d)= =0.06%rel10求拉力F的測(cè)量不確定度u(F)rel2.4.1拉力機(jī)的示值誤差引入的測(cè)量不確定度u(F)1由于儀器說(shuō)明書(shū)未說(shuō)明置信概率，故取k=2u(F)=1%=0.5%1k2.4.2拉力機(jī)校準(zhǔn)的不確定度u2(F)這是由上一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器對(duì)拉力機(jī)校準(zhǔn)時(shí)產(chǎn)生的不確定度，即拉力機(jī)示值誤差的不確定度，校準(zhǔn)證書(shū)亦未給出置信概率，故取k二20.2%u(F)= =0.1%2k2.4?3拉力機(jī)讀數(shù)不準(zhǔn)產(chǎn)生的不確定度uJF)人工讀數(shù)可以估計(jì)到刻度的五分之一，即O.lkN,讀數(shù)誤差的不確定度可按均勻分布估計(jì),k’30.1/u(F)=—40=0.144%3 -v'3以上三者合成u(F)=J(0.5%)2+(0.1%)2+(0.144)2=0.53%rel 人2.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度ucu (R)=；u2(F)+4u2(d)crelm rel rel.(0.53%)2+4(0.06%)2=0.543%R= =509.3Nmm2m兀d2u=Ru(R)=509.3*0.543%=2.8Nmm2c mcrelm擴(kuò)展不確定度U取包含因子k=2U=ku=2*2.8