非磁性導(dǎo)電基體金屬上非導(dǎo)電覆蓋層 覆蓋層厚度測(cè)量 振幅敏感渦流法 征求意見稿

4GB/T4957—202X非磁性導(dǎo)電基體金屬上非導(dǎo)電覆蓋層覆蓋層厚度測(cè)量振幅敏感渦流法本文件規(guī)定了利用振幅敏感渦流儀對(duì)非磁性導(dǎo)電基體金屬上的非導(dǎo)電覆蓋層厚度進(jìn)行無損測(cè)量的方法。在本文件中，術(shù)語“覆蓋層”用于諸如油漆和清漆、電鍍涂層、搪瓷涂層、塑料涂層、包覆層和粉末涂層的材料。該方法特別適用于測(cè)量大多數(shù)陽(yáng)極氧化膜的厚度，但它不適用于測(cè)量所有的轉(zhuǎn)化膜，有些轉(zhuǎn)化膜因?yàn)樘《荒苡么朔椒y(cè)量（第6章）。該方法還可適用于測(cè)量非導(dǎo)電基材上的非磁性金屬覆蓋層。然而，GB/T31554中規(guī)定的相敏渦流法尤其適用于該應(yīng)用，并且可以提供更高精度的厚度測(cè)量結(jié)果（附錄A）。該方法不適用于測(cè)量導(dǎo)電基體金屬上的非磁性金屬覆蓋層。GB/T31554中規(guī)定的相敏渦流法特別適用于此應(yīng)用。然而，在電導(dǎo)率非常低的超薄涂層的特殊情況下，振幅敏感渦流法也可用于此應(yīng)用（附錄A）。雖然該方法可以用于測(cè)量磁性基體金屬上的覆蓋層厚度，但該應(yīng)用不推薦。在這種情況下，可以使用GB/T4956中規(guī)定的磁性方法。只有在覆蓋層厚度大約超過1mm時(shí)，振幅敏感渦流法也可用于此應(yīng)用（附錄A）2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T12334金屬和其他非有機(jī)覆蓋層關(guān)于厚度測(cè)量的定義和一般規(guī)則（GB/T12334-2001,ISO2064:1996,IDT）GB/T5206色漆和清漆術(shù)語和定義（GB/T5206-2015,ISO4618:2014,IDT）ISO/IEC指南98-3，測(cè)量不確定度——第3部分：測(cè)量不確定度表述指南（GUM：1995ISO/IECGuide98-3,Uncertaintyofmeasurement-Part3:Guidetotheexpressionofuncertaintyinmeasurement(GUM:1995)）3術(shù)語和定義GB/T12334、GB/T5206界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1測(cè)量系統(tǒng)的調(diào)整adjustmentofameasuringsystem第一步，在特定條件下，建立測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)提供的具有測(cè)量不確定度的量值與具有相關(guān)測(cè)量不確定性的相應(yīng)指示兩者之間的聯(lián)系，第二步，使用此信息建立關(guān)系以從指示中獲取測(cè)量結(jié)果。5GB/T4957—202X[來源：ISO/IEC指南99:2007,2.39（也稱為“也稱為“）]3.2校準(zhǔn)calibration第一步，在特定條件下，建立測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)提供的具有測(cè)量不確定度的量值與具有相關(guān)測(cè)量不確定性的相應(yīng)指示兩者之間的聯(lián)系，第二步，使用此信息建立關(guān)系以從指示中獲取測(cè)量結(jié)果。[來源：ISO/IEC指南99:2007,2.39（也稱為“也IM”）]4測(cè)量原理渦流儀器的工作原理是，儀器探頭系統(tǒng)產(chǎn)生的高頻電磁場(chǎng)在放置探頭的覆蓋層下方的基體金屬中產(chǎn)生渦流（見圖1）。這些感應(yīng)電流導(dǎo)致探測(cè)線圈周圍的電磁場(chǎng)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致探測(cè)線圈阻抗的幅度發(fā)生變化。感應(yīng)渦流密度是發(fā)電線圈與基體金屬表面之間距離的函數(shù)。因此，這種阻抗變化可以通過參考標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)（附錄A）用來衡量導(dǎo)體上覆蓋層的厚度。為了測(cè)量線圈阻抗幅值的變化，測(cè)試線圈通常是振蕩器電路的一部分，其諧振頻率由線圈的電感和電阻決定。線圈阻抗幅度的變化導(dǎo)致諧振頻率的移動(dòng)。因此，測(cè)得的共振頻率是覆蓋層厚度的量度。這些值要么通過數(shù)字方式進(jìn)行預(yù)處理，要么直接顯示在有用的刻度儀表上。探頭和測(cè)量系統(tǒng)/顯示器可以集成到單個(gè)儀器中。6GB/T4957—202X圖1振幅靈敏性渦流法5影響測(cè)量不確定度的因素5.1覆蓋層厚度的影響探頭的靈敏度，即測(cè)量效果，隨著探頭測(cè)量范圍內(nèi)覆蓋層厚度的增加而降低。在較低的測(cè)量范圍內(nèi)，這種測(cè)量不確定度（絕對(duì)值）是一定的，與覆蓋層厚度無關(guān)。這種不確定性的絕對(duì)值取決于探頭系統(tǒng)和樣品材料的特性，例如基體金屬電導(dǎo)率、基材粗糙度和樣品表面的粗糙度。在較高的測(cè)量范圍內(nèi)，不確定性大約是覆蓋層厚度的一個(gè)常數(shù)部分。5.2基體金屬的電學(xué)性能基體金屬的電導(dǎo)率決定了給定探頭系統(tǒng)和頻率的感應(yīng)渦流密度。因此，基體金屬的電導(dǎo)率決定了該方法的測(cè)量效果。覆蓋層厚度與測(cè)量值之間的關(guān)系很大程度上取決于基體金屬的電導(dǎo)率。因此，校準(zhǔn)程序和測(cè)量應(yīng)在相同的材料上進(jìn)行。具有不同電導(dǎo)率的不同材料以及電導(dǎo)率的局部波動(dòng)或不同樣品之間的變化會(huì)導(dǎo)致（或多或少）厚度讀數(shù)的誤差。注：有些儀器和探頭能夠自動(dòng)補(bǔ)償基體金屬電導(dǎo)率的影響，從而避免由此產(chǎn)生的厚度測(cè)量誤差。7GB/T4957—202X5.3幾何結(jié)構(gòu)：基體金屬厚度如果基體金屬厚度太小，線圈磁場(chǎng)在基體金屬深處產(chǎn)生渦流會(huì)受到阻礙。這種影響只有基體金屬厚度達(dá)到某個(gè)最小臨界值以上才能被忽略。因此，基材金屬的厚度應(yīng)始終高于該最小臨界值。儀器的調(diào)整可以補(bǔ)償由薄基材引起的誤差。然而，基體金屬厚度的任何變化都會(huì)導(dǎo)致不確定性和誤差增加?；w金屬厚度的最小臨界值取決于探頭系統(tǒng)（頻率、幾何形狀）和基體金屬的導(dǎo)電性。除非制造商另有規(guī)定，其值應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)確定。注：附錄D.3中描述了估算基體金屬厚度最小臨界值的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)。然而，在任何其他信息缺失的情況下，所需的基體金屬厚度最小值tmin可以根據(jù)公式（1）來估算。tmin=3.δ0(1)此處δ0是基體金屬的標(biāo)準(zhǔn)穿透深度（見附錄A.1）。5.4幾何結(jié)構(gòu)：邊緣效應(yīng)渦流的感應(yīng)會(huì)受到基體金屬的幾何限制（例如邊緣、鉆孔和其他）的阻礙。因此，太靠近邊緣或角落進(jìn)行的測(cè)量可能是無效的，除非儀器已針對(duì)此類測(cè)量進(jìn)行了專門調(diào)整。避免邊緣效應(yīng)影響的必要距離取決于探頭系統(tǒng)（場(chǎng)分布）。注2：與GB/T31554的相敏方法相比，振幅敏感的渦流儀器受邊緣5.5幾何結(jié)構(gòu)：表面曲率磁場(chǎng)的傳播以及由此產(chǎn)生的渦流會(huì)受到基體金屬表面曲率的影響。這種影響隨著曲率半徑的減小和覆蓋層厚度的減小而變得更加明顯。為了盡量減少這種影響，應(yīng)在具有相同幾何形狀的基體金屬上進(jìn)行調(diào)整。表面曲率的影響在很大程度上取決于探頭的幾何形狀，并且可以通過減小探頭的敏感區(qū)域來降低影響。敏感區(qū)域非常小的探針通常稱為微探針5.6表面粗糙度測(cè)量會(huì)受到基體金屬和覆蓋層的表面形貌影響。粗糙的表面會(huì)同時(shí)導(dǎo)致系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差?？梢酝ㄟ^進(jìn)行多次測(cè)量來減少隨機(jī)誤差，每次測(cè)量在不同的位置進(jìn)行，然后計(jì)算該系列測(cè)量的平均值。為了減少粗糙度的影響，應(yīng)使用粗糙度與覆蓋層樣品基體金屬相當(dāng)?shù)臒o覆蓋層基體金屬進(jìn)行校準(zhǔn)。如有必要，應(yīng)在供需雙方之間就所使用的平均覆蓋層厚度的定義進(jìn)行說明。注：與GB/T31554的相敏渦流法相比，振幅敏感渦流法測(cè)量受金屬基體5.7清潔度：發(fā)射效應(yīng)如果探頭沒有直接放在覆蓋層上，探頭和覆蓋層之間的間隙（剝離）會(huì)影響測(cè)量，就好像它是一個(gè)額外的覆蓋層一樣。由于探針和覆蓋層之間存在小顆粒，可能會(huì)無意中產(chǎn)生剝離。應(yīng)經(jīng)常檢查探頭尖端的清潔度。5.8探頭壓力探頭施加在試樣上的壓力會(huì)影響儀器讀數(shù)，并且在調(diào)整和測(cè)量期間應(yīng)始終保持壓力不變。8GB/T4957—202X當(dāng)覆蓋層較軟時(shí)，探頭壓力的影響更為明顯，因?yàn)樘筋^尖端可以縮進(jìn)覆蓋層中。因此，探頭壓力應(yīng)盡可能小。大多數(shù)市售儀器都配備了彈簧加載探針，可以確保在放置過程中保持恒定壓力。如果探頭沒有彈簧加載，應(yīng)使用合適的輔助裝置。注1：接觸壓力和探針壓痕深度可以通過減小施加的負(fù)載力或使用具有較大尖注2：可以通過在覆蓋層表面放置已知厚度的保護(hù)箔層來減少探頭尖端在軟覆蓋層中的壓痕。此時(shí)，覆蓋層厚度是測(cè)量厚度減去箔層厚度。當(dāng)測(cè)量非導(dǎo)電基材上的非磁性金屬覆蓋層5.9探頭傾斜度除非制造商另有說明，否則探頭應(yīng)垂直于覆蓋層表面，因?yàn)閷⑻筋^與表面傾斜會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差。通過探頭設(shè)計(jì)或使用探頭固定夾具，可以將意外傾斜的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。注：大多數(shù)市售儀器都配備了彈簧加載探針，可確保探頭垂直放置在樣品表面上。5.10溫度的影響由于溫度變化會(huì)影響探頭的特性，因此應(yīng)當(dāng)在與校準(zhǔn)儀器時(shí)大致相同的溫度條件下使用它。大多數(shù)金屬的電導(dǎo)率隨溫度的變化而變化。因?yàn)楦采w層厚度的測(cè)量會(huì)受基體金屬電導(dǎo)率變化的影響，所以應(yīng)避免大的溫度變化（見5.2）。5.11中間覆蓋層如果中間覆蓋層的電氣特性與覆蓋層或基體金屬的電氣特性不同，則中間覆蓋層的存在會(huì)影響覆蓋層厚度的測(cè)量。如果確實(shí)存在差異，當(dāng)中間覆蓋層厚度小于tmin，那么測(cè)量值還會(huì)受到中間覆蓋層厚度5.12外部電磁場(chǎng)測(cè)量結(jié)果可能會(huì)受到強(qiáng)電磁干擾場(chǎng)的影響。如果出現(xiàn)無法用其他因素解釋的意外結(jié)果或結(jié)果的強(qiáng)烈變化，則應(yīng)考慮這種影響。在這種情況下，應(yīng)當(dāng)在沒有干擾場(chǎng)的位置進(jìn)行對(duì)照測(cè)量。6儀器的調(diào)整和校準(zhǔn)6.1概述每臺(tái)儀器在使用前，都需要根據(jù)制造商的說明通過合適的厚度參考標(biāo)準(zhǔn)和基體金屬進(jìn)行校準(zhǔn)或調(diào)整。用于校準(zhǔn)或調(diào)整的基體金屬的材料、幾何形狀和表面性能應(yīng)當(dāng)與待測(cè)試樣相似，以避免由第5章所述因素引入的偏差。否則，在估算測(cè)量不確定度時(shí)應(yīng)考慮這些因素的影響。在校準(zhǔn)或調(diào)整過程中，儀器、標(biāo)樣和基體金屬應(yīng)當(dāng)具有與試樣相同的溫度，以盡量減少溫度引入的誤差。為了避免儀器漂移的影響，建議使用參考標(biāo)準(zhǔn)或?qū)φ諛悠愤M(jìn)行定期對(duì)照測(cè)量。如有需要，必須重新調(diào)整儀器。6.2厚度參考標(biāo)準(zhǔn)片9GB/T4957—202X用于校準(zhǔn)和調(diào)整的厚度參考標(biāo)準(zhǔn)片是鍍膜基體金屬或箔層，它們放置在未鍍膜的基體金屬上。箔片和覆蓋層應(yīng)不導(dǎo)電且不可磁化。參考標(biāo)準(zhǔn)的厚度值及其相關(guān)的不確定性應(yīng)已知并明確記錄。應(yīng)標(biāo)記這些有效的表面積值。厚度值應(yīng)可追溯至經(jīng)認(rèn)證的參考標(biāo)準(zhǔn)。不確定度應(yīng)與其置信水平一起記錄，例如：U(95%)，即“真實(shí)”值在報(bào)告記錄的厚度值周圍的不確定區(qū)間內(nèi)的概率最小為95%。使用前，應(yīng)目視檢查箔片和覆蓋層是否有損壞或機(jī)械磨損，因?yàn)檫@會(huì)帶來不當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而導(dǎo)致所有測(cè)量值出現(xiàn)系統(tǒng)偏差。在大多數(shù)情況下，箔材料是塑料的。與磁性方法（參見GB/T4956）相比，導(dǎo)電材料，例如銅合金，就不能作為箔材料，因?yàn)樵谶@種箔材料中會(huì)感應(yīng)出渦流，它們會(huì)影響測(cè)量并導(dǎo)致厚度測(cè)量誤差。注：測(cè)量非導(dǎo)電基材上的非磁性金屬覆蓋層時(shí)，情況是“相反的”。與選定的覆蓋層基體金屬相比，受益于將箔材料直接放置在每種基體金屬上的可能性，可以使用箔材料作為參考標(biāo)準(zhǔn)。在調(diào)整中已經(jīng)考慮了幾何影響和其他因素的影響。然而，將探頭放在箔片上，可能會(huì)發(fā)生彈性或塑性變形，這會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。此外，必須避免探頭的尖端、箔和基體金屬之間的任何間隙。尤其是對(duì)于凹面樣品，或者箔片起皺或彎曲，通常探針的彈簧加載導(dǎo)向套的低壓可能會(huì)產(chǎn)生間隙。參考箔可能的彈性甚至塑性變形取決于探頭的作用力和探頭尖端的直徑（見5.9）。因此，此類參考箔的校準(zhǔn)應(yīng)在所施加的力和尖端直徑的可比值下進(jìn)行，以避免在探頭校準(zhǔn)期間出現(xiàn)壓痕差異。這樣，在箔厚度值中已經(jīng)考慮了相應(yīng)的壓痕誤差，即該值可以小于未受影響的幾何厚度。箔材料校準(zhǔn)時(shí)使用的作用力和尖端直徑的值應(yīng)從參考箔材料制造商處獲知，以便可以估算可能產(chǎn)生的厚度誤差。6.3方法的調(diào)整覆蓋層測(cè)厚儀的調(diào)整是通過將探頭放置在無覆蓋層的基體金屬和/或一塊或多塊已知覆蓋層厚度的基體金屬上來進(jìn)行的。根據(jù)儀器類型、制造商的說明和所使用儀器的功能范圍，可以對(duì)以下項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)整：a)一塊無覆蓋層的基體金屬；b)一塊無覆蓋層的基體金屬和一塊已知覆蓋層厚度的覆蓋層基體金屬；c)一塊無覆蓋層的基體金屬和幾塊具有不同確定覆蓋層厚度的覆蓋層基體金屬；d)幾塊具有不同確定覆蓋層厚度的覆蓋層基體金屬。根據(jù)6.2，術(shù)語“覆蓋層基體金屬”包括放置在無覆蓋層基體金屬上的箔片。所述的調(diào)整方法可能導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的精度不同，因此，應(yīng)該使用最適合給定應(yīng)用并保證所需精度的方法。不同調(diào)整方法所能達(dá)到的測(cè)量不確定度取決于量規(guī)的評(píng)估算法以及要測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)和基體金屬的材料、幾何形狀和表面狀況。如果通過一種方法無法達(dá)到所需的精度，則不同的調(diào)整方法可能會(huì)帶來更好的結(jié)果。一般來說，可以通過增加調(diào)整點(diǎn)的數(shù)量來降低測(cè)量不確定度，并且調(diào)整點(diǎn)與待測(cè)覆蓋層的預(yù)期厚度區(qū)間越接近，結(jié)果越好。注1：通過將探頭放置在無覆蓋層的基體金屬上，使探頭適應(yīng)給定的基體金屬的過程通常稱為“調(diào)零”或“零點(diǎn)校注2：根據(jù)調(diào)整儀器時(shí)所使用無覆蓋層和有覆蓋層基體金屬的數(shù)量，相應(yīng)的調(diào)整方法通常稱為“單點(diǎn)調(diào)整”、“兩因儀器調(diào)整而產(chǎn)生的測(cè)量不確定度不能推廣到所有后續(xù)測(cè)量。在每種情況下，都需要詳細(xì)考慮所有具體和附加的影響因素，見第5條和附錄D。注3：某些類型的儀表允許將儀器重置為制造商的原始調(diào)整。此調(diào)整僅對(duì)制造商已知的無覆蓋層或有覆蓋層標(biāo)準(zhǔn)片有效。在使用一段時(shí)間后，如果利用這些標(biāo)準(zhǔn)片或相同類型的標(biāo)準(zhǔn)片來檢查儀器，觀察測(cè)量結(jié)果的偏差，可以識(shí)別出因接觸極磨損GB/T4957—202X7測(cè)量程序和評(píng)價(jià)7.1概述每臺(tái)儀器都應(yīng)按照制造商的說明進(jìn)行操作，特別是考慮到第5章中討論的影響測(cè)量精度的因素。在使用儀器之前和影響測(cè)量精度的變化之后（見第5章），應(yīng)對(duì)儀器的調(diào)整進(jìn)行檢查。為確保儀器測(cè)量正確，每次都應(yīng)在檢驗(yàn)地點(diǎn)用有效標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)：a)儀器投入運(yùn)行時(shí)，b)測(cè)試樣品的材料和幾何形狀發(fā)生變化，或c)檢查的其他條件已經(jīng)改變，并且其影響未知（例如溫度）。由于并非所有測(cè)量條件的變化及其對(duì)測(cè)量精度的影響都可以立即識(shí)別（例如漂移、探頭磨損），因此在使用儀器時(shí)應(yīng)定期校準(zhǔn)。7.2測(cè)量次數(shù)和評(píng)價(jià)覆蓋層厚度應(yīng)確定為幾個(gè)單一值的算術(shù)平均值，這些值是在覆蓋層表面的定義區(qū)域內(nèi)測(cè)量的。除平均值外，還應(yīng)報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)偏差（見附錄B）?？梢酝ㄟ^增加測(cè)量次數(shù)來減少測(cè)量不確定性的隨機(jī)誤差。如果沒有另行規(guī)定或同意，建議至少測(cè)量五個(gè)單一值（取決于應(yīng)用）。），注2：測(cè)量的總離散由儀器本身的離散和試樣引起的離散組成。操作者和探頭在厚度測(cè)量范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)偏差是通過在同一位置重復(fù)測(cè)量來確定的，如有必要，可借助用于放置探頭的當(dāng)在粗糙的覆蓋層表面或已知大厚度梯度的試樣上進(jìn)行測(cè)量時(shí)（例如，由于它們的尺寸和/或形狀單次測(cè)量之間偏差的原因應(yīng)通過一系列測(cè)量來確定。8結(jié)果的不確定度8.1總論應(yīng)根據(jù)ISO/IEC指南98-3對(duì)測(cè)量厚度的不確定度進(jìn)行全面評(píng)估。附錄B中總結(jié)了不確定度表達(dá)背景的詳細(xì)信息，附錄E中描述了該計(jì)算的典型示例。厚度測(cè)量結(jié)果的不確定度是一系列不同來源的不確定度的組合。應(yīng)考慮的重要來源包括：a)儀器校準(zhǔn)的不確定度；b)影響測(cè)量的隨機(jī)影響；c)由第5條總結(jié)的因素引起的不確定性；d)進(jìn)一步的影響、漂移、數(shù)字化效應(yīng)和其他影響。所有不確定度分量都應(yīng)按照ISO/IEC指南98-3中的描述進(jìn)行估計(jì)和總結(jié)為組合標(biāo)準(zhǔn)不確定度，參見附錄B。以下簡(jiǎn)化方法給出了評(píng)估不確定度的可能程序（見8.2至8.5）。所列來源的單個(gè)不確定度分量取決于各自的測(cè)量、被測(cè)樣品的特性、儀器、環(huán)境條件等，并且對(duì)于不同的應(yīng)用可能會(huì)顯現(xiàn)出很大的差異。因此，應(yīng)詳細(xì)評(píng)估每次測(cè)量的單個(gè)不確定度分量。不確定度的質(zhì)量取決于所有不確定度分量的評(píng)估質(zhì)量。缺少分量會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的不確定度評(píng)估，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤的厚度結(jié)果。特別是，第5章中列出的因素可能會(huì)導(dǎo)致較大的不確定性值，如果可能，應(yīng)通過調(diào)整將其最小化。注：除了需要在結(jié)果中表達(dá)不確定度外，對(duì)可能的不確定度分量的分析提供了詳細(xì)GB/T4957—202X8.2儀器校準(zhǔn)的不確定度如果沒有給出其他信息，可以通過在已知厚度tr和不確定度Ur(k=2)的給定參考標(biāo)準(zhǔn)上實(shí)現(xiàn)n次重復(fù)測(cè)量，在有限的厚度范圍內(nèi)評(píng)估儀器的當(dāng)前不確定度。測(cè)量結(jié)果是測(cè)得的厚度值tm與標(biāo)準(zhǔn)偏差s(tm)的算術(shù)平均值。校準(zhǔn)的質(zhì)量由測(cè)量所得差異|tm-tr|以及校準(zhǔn)測(cè)量的組合不確定度的比率E來決定，這種不確定度（E的分母，k=2）被認(rèn)為是由n次重復(fù)測(cè)量的隨機(jī)誤差（與8.3相比）和給定的參考標(biāo)準(zhǔn)不確定度Ur引起的。在E≤1的情況下，校準(zhǔn)有效，不能通過本參考標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步改進(jìn)，即無法從不確定度中區(qū)分差異。因此，校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ucal(k=1)，相對(duì)于1個(gè)西格瑪級(jí)別(k=1)，由測(cè)量驗(yàn)證的組合不確定度給出。但是，在E>1的情況下，檢測(cè)到不確定度內(nèi)校準(zhǔn)的顯著偏差，應(yīng)進(jìn)行儀器調(diào)整以提高校準(zhǔn)精度。見公式（2）和（3 2r注1：如果給出參考標(biāo)準(zhǔn)的公差T而不是Ur，即(tr±T)，例如，在有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的證書中，各自的標(biāo)準(zhǔn)不確定度（相對(duì)于68.3%置信水平）可以計(jì)算為擴(kuò)展不確定度（相對(duì)于95.4%置信水平）可以計(jì)算為=1.653×對(duì)于正態(tài)分布與通常因素2的偏差是因?yàn)楣钭裱匦畏植?。校?zhǔn)不確定度ucal僅在tr附近的較小厚度范圍內(nèi)有效。在厚度范圍較大的情況下，應(yīng)在厚度范圍的兩側(cè)估算不確定度ucal。兩個(gè)值之間的線性插值給出了作為厚度函數(shù)的相關(guān)的不確定度。很多時(shí)候，校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性受到參考標(biāo)準(zhǔn)的給定不確定度的限制，因?yàn)樾?zhǔn)的不確定度不能小于使用的參考標(biāo)準(zhǔn)的不確定度。為了改進(jìn)校準(zhǔn)，需要具有較小不確定度的參考標(biāo)準(zhǔn)。通常，制造商建議在測(cè)量開始時(shí)對(duì)無覆蓋層的基體金屬進(jìn)行歸一化或歸零處理。這種歸一化所產(chǎn)生的不確定度被認(rèn)為已經(jīng)包含在ucal中。注2：t[68.27%，n-1)：學(xué)員因素（自由度?=n-1和P=68.27%的置信水平）。附件E中總結(jié)了各個(gè)值。8.3隨機(jī)誤差一般而言，建議重復(fù)測(cè)量以提高所測(cè)厚度值（見7.2）的算術(shù)平均值t的準(zhǔn)確性，即減少厚度結(jié)果的不確定度。在n次重復(fù)測(cè)量的情況下，算術(shù)平均值t的標(biāo)準(zhǔn)不確定度usto(k=1)可以使用公式（4）來估算（A類usto=t（4）標(biāo)準(zhǔn)不確定度usto是不可預(yù)知而產(chǎn)生的所有錯(cuò)誤或隨機(jī)時(shí)間和空間變化的影響量的一種度量。GB/T4957—202X應(yīng)注意解決以下風(fēng)險(xiǎn)：可能造成A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度的B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度（見8.4沒有被計(jì)算兩8.4條款5總結(jié)的因素引入的不確定度在可能的情況下，應(yīng)通過調(diào)整將第5條中總結(jié)的因素的影響降至最低。很多時(shí)候，這些影響只能被估算，由此產(chǎn)生的不確定度應(yīng)被視為測(cè)量組合不確定度的一個(gè)組成部分。附錄D中描述了估算其中一些因素的不確定性的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)。通常，這些因素的影響以及由此產(chǎn)生的不確定性是厚度的函數(shù)。因此，為了估算給定厚度或至少在較小厚度范圍內(nèi)的不確定性，應(yīng)使用具有相關(guān)厚度的樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。例如，考慮基體金屬的導(dǎo)電性能的變化（電導(dǎo)率變化）。如附錄D.5所述，應(yīng)估算相關(guān)厚度的預(yù)期變化。相對(duì)于所選參考基體金屬的厚度變化應(yīng)為：Δtbm=abs(tmin-tr)或Δtbm=abs(tmax-tr)。這給出了由基材性能ubm(k=1)變化引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，如公式(5)所示：應(yīng)對(duì)第5章中列出的所有相關(guān)因素進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)不確定度的相同估算。例如，在表面曲率的預(yù)期變化導(dǎo)致相對(duì)于附錄D.4的Δtcs的情況下，標(biāo)準(zhǔn)不確定度可以估算為ucs(k=1)，如公式（6）所示：如果通過調(diào)整將某個(gè)因素的影響降到最低，則應(yīng)考慮剩余的不確定度因素。如果使用與預(yù)期樣品所示具有相同材料和曲率特性的基底金屬上的箔進(jìn)行校準(zhǔn)，則可以通過將柔性箔作為參考標(biāo)準(zhǔn)來使影響精度的一些因素最小化，例如基底金屬性能（5.3）或表面曲率（5.5）。在這種情況下，只應(yīng)考慮樣品性能的預(yù)期變化。8.5綜合不確定度，擴(kuò)展不確定度和最終結(jié)果綜合不確定度匯總了所有標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量（8.2、8.3、8.4和任何潛在的其他分量）。在所描述的簡(jiǎn)化方法中，當(dāng)估算給定厚度或非常小的厚度范圍的不確定性時(shí)，靈敏度系數(shù)可以被認(rèn)為等于1（見附錄B）。這使得組合不確定度uc，如公式(7)所示：作為最終結(jié)果，計(jì)算出擴(kuò)展不確定度U(k=2)（2-sigma水平，95.45%如公式(8)所示：U(k=2)=2uc(8) 完整的測(cè)量結(jié)果與厚度值t的計(jì)算如公式（9）所示： t=t±U(k=2)（9）9精密度9.1通則GB/T4957—202X關(guān)于精密度的更多信息，請(qǐng)參見附錄G。9.2重復(fù)性（r）應(yīng)根據(jù)重復(fù)性r是小于或等于在重復(fù)性條件下獲得的兩個(gè)獨(dú)立測(cè)試結(jié)果之間的差值的絕對(duì)值，其概率為95%（根據(jù)ISO5725-1:1994，3.16）。表1給出了根據(jù)本文件并以95%的概率計(jì)算的重復(fù)性限值r。表1-重復(fù)性限值(r)涂層厚度第一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的重復(fù)性極限（三次測(cè)量）rx1μm所有五個(gè)測(cè)量點(diǎn)的重復(fù)性極限r(nóng)x252.32.79.3再現(xiàn)性（R）再現(xiàn)性限值R是小于或等于在再現(xiàn)性條件下獲得的兩個(gè)獨(dú)立測(cè)試結(jié)果之間的差異的絕對(duì)值，其概率為95%（根據(jù)ISO5725-1:1994,3.20）。根據(jù)本文件并以95%的概率計(jì)算的再現(xiàn)性限值R見表2。涂層厚度第一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的再現(xiàn)性極限（三次測(cè)量）Rx1μm所有五個(gè)測(cè)量點(diǎn)的再現(xiàn)性極限Rxμm a a255.05.36.0a僅針對(duì)一個(gè)樣品無法計(jì)算Rx1和Rx的再現(xiàn)性。GB/T4957—202X10檢測(cè)報(bào)告檢測(cè)報(bào)告應(yīng)包括以下信息：a)識(shí)別試樣所需的所有信息；b)對(duì)本文件的引用，包括其出版年份，即GB/T4957—202X；c)以平方毫米(mm2)為單位進(jìn)行測(cè)量的測(cè)試區(qū)域的大??；d)每個(gè)試樣上測(cè)試區(qū)域的位置；e)測(cè)量的試樣數(shù)量；f)用于測(cè)試的儀器、探頭和標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)識(shí)，包括對(duì)設(shè)備的任何驗(yàn)證證明的參考；g)測(cè)試結(jié)果，報(bào)告為在進(jìn)行測(cè)試的每個(gè)區(qū)域的測(cè)量厚度值，以微米為單位，包括單個(gè)測(cè)量值及其算術(shù)平均值；h)操作者和檢測(cè)機(jī)構(gòu)的名稱；i)觀察到的任何異常特征以及可能影響結(jié)果或其有效性的任何情況或條件；j)與指定方法的任何偏差；k)測(cè)試日期。GB/T4957—202X（資料性）金屬導(dǎo)體中渦流的產(chǎn)生A.1概述渦流儀器的工作原理是儀器的探頭系統(tǒng)產(chǎn)生的高頻電磁場(chǎng)在放置探頭的電導(dǎo)體中產(chǎn)生渦流。這些感應(yīng)渦流導(dǎo)致探測(cè)線圈系統(tǒng)周圍的電磁場(chǎng)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致探測(cè)線圈阻抗的幅度和/或相位發(fā)生變化，它可以用來測(cè)量導(dǎo)體上覆蓋層的厚度（見A.2和A.5）或?qū)w本身的厚度（見A.3和A.4）。金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的渦流如圖1所示。渦流密度J（δ）隨著與導(dǎo)體表面（深度）的距離δ的增加而變化。在深度δ0（標(biāo)準(zhǔn)穿透深度）處，電磁場(chǎng)和電流密度下降至理論上，該標(biāo)準(zhǔn)穿透深度由樣品電導(dǎo)率和探頭線圈系統(tǒng)的磁導(dǎo)率和頻率決定：見圖A.1。a)高頻或/和高電導(dǎo)率b)低頻或/和低電導(dǎo)率標(biāo)引序號(hào)說明：1——探頭；2——渦流；δ0——標(biāo)準(zhǔn)穿透深度；圖A.1顯示頻率和電導(dǎo)率對(duì)標(biāo)準(zhǔn)穿透深度影響的示意圖對(duì)于一些重要的粗略估計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)穿透深度是一個(gè)有用的值?？捎霉剑ˋ.1）計(jì)算，單位為毫米：式中：?——為探頭工作頻率，單位為赫茲（HzΣ——是導(dǎo)體的電導(dǎo)率，單位為兆西門子/米（MS/mGB/T4957—202Xμr——是導(dǎo)體的相對(duì)磁導(dǎo)率（對(duì)于非磁性材料ur=1Fp——是由探頭的幾何形狀確定的校正因子。振幅敏感渦流法最適用于測(cè)量非磁性基體金屬上的非導(dǎo)電覆蓋層（見A.2也適用于測(cè)量非導(dǎo)電基體金屬上的裸露非磁性金屬覆蓋層（見A.3)。相敏渦流法（見ISO21968）最適合測(cè)量金屬或非金屬基體金屬（見A.2和A.3）上的非磁性金屬覆蓋層，特別是如果必須通過描繪測(cè)量金屬覆蓋層，或者如果需要非接觸式測(cè)量，即需要“剝離”補(bǔ)償。A.2示例1：導(dǎo)電基體金屬上的非導(dǎo)電覆蓋層在這種情況下，渦流密度僅由探頭與基體金屬之間的距離決定，即覆蓋層厚度（見圖A.2）。較大的覆蓋層厚度導(dǎo)致探頭磁場(chǎng)與基體金屬的相互作用降低，從而降低渦流密度。這種效應(yīng)可以用作覆蓋層厚度的量度。標(biāo)引序號(hào)說明：1——探頭；2——非導(dǎo)電覆蓋層；3——導(dǎo)電基體金屬。圖A.2導(dǎo)電基體金屬上非導(dǎo)電覆蓋層的渦流密度示意圖為了確定渦流密度是覆蓋層厚度的唯一量度，該密度不應(yīng)受到基體金屬厚度的影響或限制。為了達(dá)到這一點(diǎn)，基體金屬的厚度應(yīng)大于最小基體金屬厚度。該最小厚度tmin，以mm為單位，可按公式(A.2)所示估算（見5.3tmin=3δ0(A.2)注：tmin通常被稱為“飽和厚度”。如果基體金屬厚度低于這個(gè)最小厚度tmin，覆蓋層厚度的測(cè)量值會(huì)受到影響，測(cè)的厚度值太高。然而，在電導(dǎo)率很小的非常薄覆蓋層的特殊情況下，也可以應(yīng)用振幅敏感渦流法，因?yàn)檫@種覆蓋層被認(rèn)為是不導(dǎo)電的。一個(gè)典型的例子是鍍?cè)阢~上的薄鉻鍍層，鍍層厚度低于10μm。在這種情況下，鍍層中感應(yīng)的渦流的影響可以忽略不計(jì)。然而，盡管鉻鍍層的電導(dǎo)率很小，較大的厚度會(huì)導(dǎo)致鍍層中的渦流密度增加，從而導(dǎo)致厚度誤差增加。應(yīng)確定或估計(jì)可能的厚度誤差，以決定該方法是否適用。A.3示例2：非導(dǎo)電基材上的導(dǎo)電覆蓋層在這種情況下，渦流密度僅由導(dǎo)電覆蓋層的厚度決定（見圖A.3）。較大的覆蓋層厚度導(dǎo)致探頭的磁場(chǎng)與導(dǎo)電覆蓋層的相互作用增加，從而導(dǎo)致渦流密度增加。這種效應(yīng)可以當(dāng)作覆蓋層厚度的量度。GB/T4957—202X標(biāo)引序號(hào)說明：1——探頭；2——導(dǎo)電覆蓋層；3——非導(dǎo)電基體金屬。圖A.3非導(dǎo)電材料上導(dǎo)電覆蓋層的渦流密度示意圖最大可測(cè)量厚度的近似值，tmax，以毫米為單位，可通過公式（A.3）計(jì)算：tmax=0.8δ0(A.3)例如，厚度測(cè)量范圍受標(biāo)準(zhǔn)穿透深度δ0的限制。如果導(dǎo)電覆蓋層厚度進(jìn)一步增加，由此產(chǎn)生的渦流密度的增加開始變得更小，即測(cè)量靈敏度將降低。振幅敏感渦流法只能用于測(cè)量非導(dǎo)電材料頂部的導(dǎo)電覆蓋層。在導(dǎo)電基體金屬頂部的導(dǎo)電覆蓋層的情況下，振幅敏感渦流法無法區(qū)分覆蓋層和基體金屬，即覆蓋層和基體金屬中產(chǎn)生的整個(gè)渦流密度將用于確定覆蓋層厚度。這會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的厚度值。A.4示例3：導(dǎo)電和/或磁性基體金屬上的導(dǎo)電覆蓋層在這種情況下，如圖A.4所示，產(chǎn)生的渦流密度由覆蓋層的厚度和導(dǎo)電性以及基體金屬的導(dǎo)電性和滲透性決定。覆蓋層厚度只能通過相敏渦流法測(cè)量。詳細(xì)信息參見ISO21968。標(biāo)引序號(hào)說明：2——導(dǎo)電覆蓋層；3——導(dǎo)電基體金屬。圖A.4導(dǎo)電和/或磁性基體金屬上導(dǎo)電覆蓋層的渦流密度示意圖GB/T4957—202XA.5示例4：磁性基體金屬上的非導(dǎo)電覆蓋層在這種情況下，渦流密度僅由探頭與基體金屬之間的距離決定，即覆蓋層厚度（見圖A.2）。但是，探頭阻抗也受到基體金屬磁性的影響，導(dǎo)致厚度誤差。這種附加的測(cè)量效果與渦流的效果是相反的。此外，振幅敏感渦流法對(duì)基體金屬磁導(dǎo)率的變化或波動(dòng)非常敏感，不同的磁性基體金屬，以及同一種基體金屬（例如鋼）上的不同位置，即使在校準(zhǔn)中考慮到磁性基材，厚度結(jié)果預(yù)計(jì)也會(huì)顯示出強(qiáng)烈的變化。因此，在這種情況下應(yīng)使用ISO2178中規(guī)定的磁性方法。只有在覆蓋層厚度大約1毫米以上的情況下，振幅敏感渦流方法也可以用于此應(yīng)用。有如下兩個(gè)原a）對(duì)于這種厚覆蓋層，基體金屬滲透性的相對(duì)影響大大降低；b）為了測(cè)量如此厚的覆蓋層，渦流探頭線圈顯示出較大的直徑，因此，測(cè)量中包含的覆蓋層的有效面積增加了。通過這種方式，探針整合了整個(gè)活性區(qū)域中的滲透率變化，從而產(chǎn)生更穩(wěn)定的結(jié)果。應(yīng)根據(jù)預(yù)期可接受的重復(fù)性和測(cè)量的正確性來確定在這些應(yīng)用中使用該方法所需的最小覆蓋層厚度。GB/T4957—202X（資料性）根據(jù)ISO/ICE指南98-3來確定所用測(cè)量方法的測(cè)量不確定度的基礎(chǔ)知識(shí)B.1概述覆蓋層厚度通常定義為在覆蓋層表面的固定部位進(jìn)行幾次獨(dú)立測(cè)量結(jié)果的平均值?；谶@些測(cè)量，將平均值分配給被測(cè)量“覆蓋層厚度”。分配了一個(gè)不確定性值，該值提供了有關(guān)分配值可靠性的信息。分析是逐步進(jìn)行的，首先繪制一個(gè)模型方程，該方程顯示了指示的輸出值t和所有相關(guān)影響量Hi之間的函數(shù)相關(guān)性，如公式(B.1)所示：t=F(H0,H1,H2,...Hi...Hn)(B.1)每個(gè)影響量都屬于一個(gè)敏感系數(shù)ci，它表示修正ΔHi對(duì)結(jié)果t的影響程度。當(dāng)F函數(shù)作為解析表達(dá)式給出，靈敏度系數(shù)可以通過偏導(dǎo)計(jì)算：見公式（B.2(B.2)如果函數(shù)相關(guān)的種類未知，建議使用多項(xiàng)式函數(shù)進(jìn)行近似。在許多實(shí)際情況下，此公式由線性相關(guān)性表示，即靈敏度系數(shù)變?yōu)槌?shù)。例如，這種情況出現(xiàn)在涂層厚度有限的部分。為了恰當(dāng)?shù)乜偨Y(jié)各種誤差影響的不確定度，所有單個(gè)不確定度分量可以參考68.27%的置信水平，即所謂的“標(biāo)準(zhǔn)不確定度”。有兩種類型的不確定度：A型（見B.2）和B型（見B.3）。B.2A類A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度是對(duì)不可預(yù)測(cè)的影響量或隨機(jī)的時(shí)間和空間變化引起的所有隨機(jī)誤差的量度。標(biāo)準(zhǔn)不確定度對(duì)應(yīng)平均值的置信點(diǎn)：見公式（B.3）和公式（B.4usto=t(B.3)(B.4)式中：s——重復(fù)測(cè)量n的經(jīng)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差；t(68.27%,n-1)——學(xué)員因素（自由度f=n-1和p=68.27%的置信水平）。附錄E總結(jié)了各個(gè)值。B.3B類許多影響因素或錯(cuò)誤不屬于A類描述，例如第5條的影響因素。這些被歸類為B類。為了實(shí)現(xiàn)這些誤差影響與A類不確定性的平衡組合，分配了自組織概率因子。在許多實(shí)際情況中，這里所處理的影響因素是用均勻分布（矩形分布）來描述的。如果一個(gè)影響量在一個(gè)區(qū)間ΔHi內(nèi)波動(dòng)，則產(chǎn)生的不確定度可按公式（B.5）計(jì)算：(B.5)這些波動(dòng)通常是估算的或通過實(shí)驗(yàn)確定（見附錄D）。GB/T4957—202X在許多應(yīng)用中，已知的不確定度可用于不確定度測(cè)定。一個(gè)典型的例子是厚度參考標(biāo)準(zhǔn)的給定不確定度。要發(fā)布此信息，請(qǐng)考慮將這些不確定度聲明轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)不確定度，例如，對(duì)于U(k=2)，遵循公式(B.6)所示的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：(B.6)為了匯總所有研究的不確定性，通過將所有標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘以其靈敏度系數(shù)并將它們平方相加，來完成計(jì)算所謂的“組合不確定性”。在一個(gè)簡(jiǎn)化的情況下，靈敏度系數(shù)是相等的，見公式（B.7(B.7)乘以指示的覆蓋因子k≥2會(huì)導(dǎo)致不確定性擴(kuò)大，應(yīng)在實(shí)際結(jié)果中注明；U=k.u(B.8)GB/T4957—202X（資料性）本文檔中所描述的基于振幅敏感渦流法的覆蓋層測(cè)厚儀的基本性能要求C.1技術(shù)規(guī)范制造商的技術(shù)規(guī)范至少應(yīng)提供儀器和探頭的以下技術(shù)信息：a)測(cè)量原理；b)測(cè)量范圍；c)如果在制造商規(guī)定的條件下進(jìn)行測(cè)量，則有關(guān)測(cè)量不確定度或允許的測(cè)量誤差的基本信息；d)關(guān)于測(cè)量結(jié)果如何受基體金屬材料、曲率和厚度以及邊緣效應(yīng)（靠近邊緣的測(cè)量）影響的信息；e)電池工作時(shí)間；f)虧電監(jiān)測(cè)和虧電自動(dòng)關(guān)閉功能；g)允許工作溫度；h)允許儲(chǔ)存溫度；i)可用的校準(zhǔn)和調(diào)整方法：j)探針與彈簧加載導(dǎo)向套的接觸力；k)溫度補(bǔ)償?shù)目捎眯?；l)測(cè)量速率；m)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（設(shè)計(jì)、容量、數(shù)據(jù)通信n)儀器（含電池）和探頭的尺寸和重量。C.2儀器和探頭的檢查/驗(yàn)證C.2.1供貨前、維修后和使用后定期維護(hù)根據(jù)制造商的說明調(diào)整儀器和探頭后，應(yīng)使用平面和無覆蓋層的基體金屬和具有代表性數(shù)量的覆蓋層校準(zhǔn)試片或校準(zhǔn)箔來檢查和驗(yàn)證測(cè)量精度，其覆蓋層或箔厚度應(yīng)均勻分配在探頭相應(yīng)的測(cè)量范圍內(nèi)。儀器檢查/驗(yàn)證的目的是確保厚度偏差在制造商的技術(shù)規(guī)范內(nèi)。C.2.2供貨前、維修后和使用后定期維護(hù)應(yīng)每天驗(yàn)證儀器和探頭的準(zhǔn)確性。根據(jù)制造商的說明對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)整后，使用與被測(cè)物相同的基體金屬制成的適當(dāng)數(shù)量的覆蓋層校準(zhǔn)片或通過放置在被測(cè)基體金屬上的校準(zhǔn)箔片進(jìn)行驗(yàn)證。它們的厚度應(yīng)涵蓋預(yù)期的覆蓋層厚度范圍。如果需要測(cè)量彎曲的覆蓋層樣品，應(yīng)在與待測(cè)物品具有相同的基體金屬、幾何形狀和曲率的物品上進(jìn)行驗(yàn)證。儀器檢查/驗(yàn)證的目的是確保厚度偏差在制造商的技術(shù)規(guī)范內(nèi)。GB/T4957—202X（資料性）影響測(cè)量準(zhǔn)確度因素的實(shí)驗(yàn)評(píng)估示例D.1概述影響測(cè)量精度的因素在第5章中進(jìn)行了總結(jié)和描述。在實(shí)際測(cè)量中，重要的是要估算這些因素的影響或由此產(chǎn)生的不確定度。因此，本附件中描述了一些簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的例子，以說明如何估算這些因素的影響。這些實(shí)驗(yàn)也為估算各自的不確定度提供了基礎(chǔ)。D.2到D.5中描述的因素可能會(huì)對(duì)在一個(gè)探頭中使用組合測(cè)量原理的儀器產(chǎn)生不同的顯著影響。因此，應(yīng)針對(duì)每個(gè)測(cè)量原理分別估算這些因素。D.2邊緣效應(yīng)一個(gè)簡(jiǎn)單的邊緣效應(yīng)測(cè)試，用于評(píng)估接近邊緣處的影響，包括使用干凈、無覆蓋層且均勻的基體金屬樣品，并遵循以下步驟1至步驟4中描述的程序。該過程如圖D.1所示。第1步將探頭放在樣品上，遠(yuǎn)離邊緣。第2步調(diào)整儀器讀數(shù)為零。第3步逐漸將探頭移向邊緣，并記錄儀器讀數(shù)相對(duì)于預(yù)期不確定度或給定厚度公差發(fā)生變化的位置。第4步測(cè)量從探頭到邊緣的距離d（見圖D.1）。如果探頭到邊緣距離比上面測(cè)量的距離更遠(yuǎn)，則儀器可以在不進(jìn)行校正的情況下使用。如果探頭靠近邊緣使用，則需要進(jìn)行特殊調(diào)整，或者需要考慮所使用距離的額外不確定度。如有必要，請(qǐng)參閱制造商的說明。標(biāo)引序號(hào)說明：d——探頭到邊緣的距離。圖D.1邊緣效應(yīng)測(cè)試示意圖D.3基體金屬厚度證明基體金屬厚度t0大于臨界最小基體金屬厚度t0crit的簡(jiǎn)單測(cè)試包括使用兩個(gè)（或更多）清潔、無覆蓋層甚至具有確定厚度的基體金屬樣品，并遵循步驟1至步驟4中描述的過程。該過程如圖D.2所示。第1步將探頭放在第一個(gè)樣品上。應(yīng)證明讀數(shù)不受樣品邊緣的影響（見D.2）。第2步調(diào)整儀器讀數(shù)為零。第3步將第二個(gè)樣品放在第一個(gè)樣品下方，將探頭放在該堆棧頂部并檢查儀器讀數(shù)。如果儀器讀GB/T4957—202X數(shù)相對(duì)于預(yù)期不確定性仍然為零，則基體金屬厚度t0大于臨界最小基體金屬厚度t0crit，無需考慮額外的不確定度。如果儀器讀數(shù)相對(duì)于預(yù)期的不確定度呈負(fù)變化，則t0小于t0crit，即測(cè)量受到基體金屬厚度過小的影響。第4步如果t0小于t0crit，則在步驟3的堆棧下方放置第三個(gè)樣品，將探頭放在該堆棧的頂部并檢查儀器讀數(shù)。如果儀器讀數(shù)仍與步驟3中的不確定度相同，則臨界最小基體金屬厚度位于t0<t0crit<2t0范圍內(nèi)。如果儀器讀數(shù)顯示比步驟3更大的負(fù)值，則兩倍t0仍小于t0crit，繼續(xù)堆疊更多樣本以估計(jì)t0crit。如果基體金屬厚度t0大于t0crit，則儀器可以不經(jīng)校正使用，如果t0小于t0crit，則需要進(jìn)行特殊校準(zhǔn)校正，并且應(yīng)考慮可能的基體金屬變化導(dǎo)致相應(yīng)厚度不確定度的增加.實(shí)驗(yàn)確定的臨界最小基體金屬厚度t0crit可用于估算產(chǎn)生的不確定度。為了提高t0crit估計(jì)的準(zhǔn)確性，應(yīng)使用厚度小于t0的樣本。如果儀器不顯示負(fù)值，建議在探頭和母材之間使用薄箔片（例如10μm觀察厚度的減少情況。注：為了模擬基體金屬厚度的增加，堆疊多個(gè)樣品的過程可以很好地估算t0crit因?yàn)榕c各自的均質(zhì)材料相比，樣品之間的氣隙對(duì)樣品堆中渦流產(chǎn)生的影響幾乎可以忽略不計(jì)（渦流垂直于探頭軸）。因此，這種簡(jiǎn)化的程序可以更容易地進(jìn)行并獲得良好的結(jié)果，而不是生產(chǎn)具有可變厚度的基體金屬。圖D.2母材厚度試驗(yàn)示意圖D.4表面曲率評(píng)估樣品表面曲率影響影響的簡(jiǎn)單測(cè)試：使用具有不同曲率直徑（例如圓柱體）的干凈的無覆蓋層基體金屬樣品，并遵循以下步驟1至步驟4中描述的程序。所有使用的樣品應(yīng)提供與基體金屬相同的材料特性。該過程在圖D.3中以凸曲率為例進(jìn)行了說明。第1步將探頭放在均勻的樣品上（無彎曲）。應(yīng)證明讀數(shù)不受樣品邊緣的影響（見D.2并且樣品的基體金屬厚度大于臨界最小基體金屬厚度（見D.3）。第2步調(diào)整儀器讀數(shù)為零。第3步從最大可用直徑開始將探頭放在每個(gè)樣品上，然后以減小的樣品直徑繼續(xù)測(cè)試。記錄相對(duì)于預(yù)期不確定度或給定厚度公差儀器讀數(shù)發(fā)生變化時(shí)（正增加）的直徑。如果預(yù)期的樣品顯示出比所記錄直徑更大的直徑，則該儀器可以不經(jīng)校正使用。如果直徑較小，則需要進(jìn)行調(diào)整或特殊校準(zhǔn)校正，或者可以考慮使用距離的附加不確定度。如有必要，請(qǐng)參閱制造商的說在實(shí)際情況下，預(yù)期的樣品的直徑經(jīng)常變化。在這種情況下，應(yīng)估算預(yù)期的最小和最大直徑，并應(yīng)在接近平均直徑的無覆蓋層樣品上調(diào)整儀器。因此，最小和最大直徑的測(cè)量偏差可以從所描述的程序中估算出來，并用于估算不確定度。在測(cè)量過程中考慮這種不確定度。為了提高曲率影響估計(jì)的準(zhǔn)確性，增加不同直徑的樣本數(shù)量。注：相同的程序可用于樣品顯示凹曲率的情況，但是，這種凹曲率會(huì)導(dǎo)致厚度讀數(shù)為負(fù)。如果儀器不顯示負(fù)值，建議在探頭和基體金屬之間使用薄箔片（例如10μm觀察厚度的減少情況。GB/T4957—202X圖D.3曲率效應(yīng)測(cè)試示意圖D.5基體金屬的電導(dǎo)率在實(shí)際情況下，基體金屬的電導(dǎo)率經(jīng)常變化。下面第1步到第5步中描述的簡(jiǎn)化程序有助于減少這種影響并估算由此產(chǎn)生的不確定度。該程序需要幾個(gè)無覆蓋層、干凈且均勻的樣品，這些樣品大致代表了基體金屬的預(yù)期變化。該過程如圖D.4所示。第1步將探頭放在其中一個(gè)樣品上。應(yīng)證明讀數(shù)不受樣品邊緣的影響（見D.2樣品的基體金屬厚度大于臨界最小基體金屬厚度（見D.3并且樣品是偶數(shù)（無曲率，見D.4）。第2步調(diào)整儀器讀數(shù)為零。第3步將探頭放在每個(gè)樣品上并記錄讀數(shù)。建議對(duì)每個(gè)樣品進(jìn)行重復(fù)測(cè)量，并在接下來的步驟中使用平均值。第4步計(jì)算所有樣品讀數(shù)的平均值，并選擇與該平均值偏差最小的樣品。第5步使用這個(gè)選定的樣品作為參考基體金屬對(duì)所有測(cè)量進(jìn)行調(diào)零。如果最小讀數(shù)（或最大讀數(shù)）的樣品與計(jì)算平均值的偏差小于預(yù)期的不確定度或給定的厚度公差，則該儀器可以不經(jīng)校正使用。如果有較大的差異，應(yīng)將所選樣品用作參考基體金屬，并且和所描述程序的讀數(shù)的估算偏差可用于估算不確定度。在測(cè)量期間應(yīng)考慮這種不確定度。圖D.4金屬基體電導(dǎo)率測(cè)試示意圖GB/T4957—202X（資料性）學(xué)員因素表學(xué)員因素表見表E.1。表E.1學(xué)員因素表測(cè)量次數(shù)n百分比P68.27%95.45%234.5343.3152.8762.6572.5282.4392.372.322.282.252.232.212.202.182.172.162.1520∞2.00GB/T4957—202X（資料性）不確定度評(píng)估示例（第8章）F.1樣品詳情待測(cè)樣品如下：-油漆/鋁（車身的一部分-預(yù)期厚度：25μm左右；-基體金屬不可觸及，但已通過實(shí)驗(yàn)確定了由使用的鋁批次（電導(dǎo)率變化）引起的可能的厚度變化（見D.5測(cè)量這些使用過的，代表來自不同供應(yīng)商、生產(chǎn)批次等，來自車身生產(chǎn)的無覆蓋層鋁部件的鋁的變化，在t=25μm時(shí)產(chǎn)生完整的厚度變化范圍：Δtbm=±1.2μm.F.2步驟F.2.1示例樣品按照以下步驟進(jìn)行測(cè)量驗(yàn)證探頭校準(zhǔn)：1)使用tr=25.2μm的參考箔片在基體金屬上進(jìn)行10次重復(fù)測(cè)量（包括在基體金屬上調(diào)零）2)參考箔的給定公差：T=±0.5μm3)使用的基體金屬是選定的參考基體金屬（見D.5）。4)結(jié)果為(n=10)：t=24.06μm和s(t)=0.11μm。5)計(jì)算不確定度和E（見8.2i)參考箔的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：ii)驗(yàn)證測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度（僅考慮隨機(jī)分量）為：iii)組合不確定度為=0.29μmiv)擴(kuò)展不確定度為Ucal(k=2)=2×uc=0.58μmv)結(jié)果為=1.96 vi)校準(zhǔn)不正確。檢測(cè)到明顯偏差，因?yàn)镋=1.96>1,即測(cè)量值t與箔片給定參考值之間的差異 t-tr大于Ucal(k=2)=0.58μm因此，可以通過該參考箔片提高校準(zhǔn)精度。 b)使用參考箔調(diào)整儀器。c)驗(yàn)證改進(jìn)的探頭校準(zhǔn)。1)10次重復(fù)測(cè)量（重復(fù)步驟a）GB/T4957—202X 2)結(jié)果(n=10)：t=24.87μm，s(t)=0.11μm 3)校準(zhǔn)是正確的，因?yàn)镋=0.56<1，即差值t-tr小于Ucal(k=2)=0.58μm，現(xiàn)在可以證明沒有顯著偏差。d)計(jì)算探頭校準(zhǔn)的不確定度（步驟c的結(jié)果）。1)uc==0.29μm；ucal=0.29μme)測(cè)量樣品。1)在樣品的給定測(cè)量區(qū)域內(nèi)進(jìn)行七次重復(fù)測(cè)量。 2)結(jié)果(n=7)：t=22,8μm，s(t)=0.76μmf)計(jì)算所有測(cè)量不確定度分量和組合不確定度。1)隨機(jī)不確定性：usto=t=1.09×=0.31μm2)由可能的母材校準(zhǔn)偏差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度（預(yù)期厚度變化范圍見8.4Δtbm(25μm)=±1,2μm:ubm=0.69μm3)組合不確定度（見8.5g)計(jì)算結(jié)果的擴(kuò)展不確定度和表達(dá)式。1)擴(kuò)展不確定度（見8.5U(k=2)=2×uc=1.6μm2)最終測(cè)量結(jié)果：t=23μm±1.6μmF.2.2在本例中，所有其他可能影響測(cè)量精度的因素（邊緣效應(yīng)、基體金屬厚度、曲率、溫度漂移等）都可以忽略不計(jì)。F.2.3進(jìn)一步的結(jié)論：很明顯，由此產(chǎn)生的不確定性受到最大不確定性分量的限制，在這種情況下，可能是基體金屬性能變化（電導(dǎo)率變化）。因此，增加重復(fù)測(cè)量的次數(shù)會(huì)減少usto，但是，組合不確定度不會(huì)以這種方式受到強(qiáng)烈影響。GB/T4957—202X（資料性）精密度細(xì)節(jié)G.1循環(huán)測(cè)試的一般說明使用振幅敏感的渦流法測(cè)量?jī)x測(cè)量覆蓋層厚度，進(jìn)行循環(huán)測(cè)試以確定精度數(shù)據(jù)。12個(gè)實(shí)驗(yàn)室參加了循環(huán)測(cè)試。G.2樣品對(duì)于循環(huán)測(cè)試，在不同的鋁基板上制