回彈儀回彈值測(cè)量結(jié)果不確定度分析與評(píng)定

尤惠珠

(佛山市順德區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)所，廣東佛山528000)

0 引言

回彈儀是用于檢測(cè)混凝土、砂漿、磚抗壓強(qiáng)度的儀器。其原理是通過彈擊被測(cè)物表面獲得回彈值，以回彈值作為與被測(cè)物抗壓強(qiáng)度相關(guān)的指標(biāo)，來推定被測(cè)物的抗壓強(qiáng)度。

1 測(cè)量方法

按照J(rèn)JG817 －2011 《回彈儀計(jì)量檢定規(guī)程》，回彈儀的檢定采用部件檢定法。用回彈儀檢定裝置來檢定回彈儀的鋼砧率定值，即在一定質(zhì)量足夠大，一定硬度的鋼砧上測(cè)量回彈儀的回彈值是否符合要求。當(dāng)重錘受沖擊彈回時(shí)，滑塊回彈至最高處，同時(shí)通過標(biāo)尺測(cè)出重錘被反彈回來的距離。以回彈值(反彈距離與彈簧初始長(zhǎng)度之比)作為與強(qiáng)度相關(guān)的指標(biāo)，來推定混凝土強(qiáng)度。

本文只對(duì)用回彈儀檢定裝置來檢定回彈儀回彈值的不確定度進(jìn)行分析。本文測(cè)量對(duì)象為標(biāo)稱能量為2.207 J，示值系統(tǒng)為指針直讀式的中性回彈儀?；貜梼x率定應(yīng)分四個(gè)方向進(jìn)行，彈擊桿每次旋轉(zhuǎn)90°，每個(gè)方向連續(xù)讀取三次穩(wěn)定回彈值，每次的回彈值應(yīng)符合80 ±2 的要求。

2 數(shù)學(xué)模型

2.1 數(shù)學(xué)模型

式中:e 為被檢回彈儀回彈示值誤差;Hm為回彈儀回彈值示值;Hb為標(biāo)準(zhǔn)鋼砧率定值。

2.2 方差和傳播系數(shù)

式中:c1= ?e/?Hm= 1; c2= ?e/?Hb= －1;u1，u2分別為Hm，Hb的不確定度。

3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定

3.1 被檢回彈儀回彈示值給出的不確定度分量

3.1.1 回彈儀示值重復(fù)性引入的不確定度分量

將回彈儀在標(biāo)準(zhǔn)鋼砧上重復(fù)進(jìn)行12 次測(cè)量，重復(fù)性測(cè)量所得結(jié)果為80.0，79.0，80.0，80.0，80.0，79.0，78.0，80.0，80.0，79.0，79.0，80.0。

用貝塞爾公式計(jì)算單次測(cè)量試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差s 為

在不確定度評(píng)定中，實(shí)際測(cè)量了12 次，因此由測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u11為

自由度ν11=12

3.1.2 由回彈儀示值分辨力引入的不確定度分量

回彈儀的分辨力為2，量化誤差是一個(gè)寬度為1 的矩形分布，區(qū)間的半寬為1，屬于均勻分布，則由被檢回彈儀示值分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u12為

估計(jì)其相對(duì)不確定度為10%，得ν12=50

以上引入兩項(xiàng)不確定度分量的因素互不相關(guān)，合成得

有效自由度νeff1為

3.2 標(biāo)準(zhǔn)鋼砧率定值示值給出的不確定度分量

由于在一定質(zhì)量和一定硬度下的鋼砧所對(duì)應(yīng)的率定值為80，因此標(biāo)準(zhǔn)鋼砧的率定值的不確定度忽略不計(jì)，即u2=0，νeff2=∞

4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

u1和u2互不相關(guān)，u2=0，因此合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc(e)和有效自由度veff為

5 擴(kuò)展不確定度評(píng)定

取置信概率p=95%，由p 及從t 分布表中查得包含因子

擴(kuò)展不確定度為

6 結(jié)束語

混凝土回彈儀是建筑領(lǐng)域中最常用的回彈儀。回彈儀的回彈值能直觀地推定被測(cè)物的抗壓強(qiáng)度，回彈值對(duì)建筑行業(yè)的影響尤為深遠(yuǎn)。本文只對(duì)標(biāo)稱能量為2.207 J，示值系統(tǒng)為指針直讀式的中性回彈儀進(jìn)行深入分析，得出回彈值的不確定度。

［1］國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局. JJG 817 －2011 回彈儀國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程［S］. 北京:中國(guó)計(jì)量出版社，2011.

［2］國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.JJF 1059 －1999 測(cè)量不確定度的評(píng)定與表示［S］. 北京:中國(guó)計(jì)量出版社，1999.