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    工模具鋼硬度測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定*

    2015-03-22 09:26:24朱儒燕
    現(xiàn)代冶金 2015年5期
    關(guān)鍵詞:模具鋼氏硬度分量

    朱儒燕

    (江蘇天工國(guó)際有限公司,江蘇 丹陽(yáng) 212312)

    工模具鋼硬度測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定*

    朱儒燕

    (江蘇天工國(guó)際有限公司,江蘇 丹陽(yáng) 212312)

    對(duì)金屬洛氏硬度測(cè)量中合成不確定度和擴(kuò)展不確定度的分析和計(jì)算,以及在洛氏硬度測(cè)量中的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行了闡述。

    金屬洛氏硬度; 不確定度:評(píng)定方法

    引 言

    測(cè)量不確定度是測(cè)量質(zhì)量的一個(gè)極其重要的指標(biāo),其廣泛應(yīng)用于計(jì)量、標(biāo)準(zhǔn)、認(rèn)可認(rèn)證和質(zhì)量監(jiān)督等部門(mén)??梢?jiàn),對(duì)測(cè)量不確定度的研究、宣貫和實(shí)施具有極為重要的意義。

    1 試驗(yàn)過(guò)程

    以金屬洛氏硬度測(cè)量試驗(yàn)為例,對(duì)洛氏硬度計(jì)示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定方法進(jìn)行說(shuō)明:

    (1) 測(cè)量方法:依據(jù)GB/T 230.1-2004《金屬洛氏硬度試驗(yàn) 第1部分:試驗(yàn)方法》 ;

    (2) 環(huán)境條件:試驗(yàn)一般在室溫10~35 ℃進(jìn)行;對(duì)精度要求較高的試驗(yàn),室溫應(yīng)控制在(25±5)℃。本試驗(yàn)在23 ℃條件下進(jìn)行;

    (3) 測(cè)量?jī)x器:金屬洛氏硬度計(jì)(以下簡(jiǎn)稱硬度計(jì));

    (4) 被測(cè)對(duì)象:工模具鋼試樣;

    (5) 測(cè)量過(guò)程:根據(jù)GB/T 230.1-2004標(biāo)準(zhǔn),在規(guī)定環(huán)境條件下進(jìn)行檢測(cè)。

    2 數(shù)學(xué)模型的建立

    數(shù)學(xué)模型:

    y=x

    式中x為被測(cè)硬度塊硬度讀出值;y為被測(cè)硬度塊硬度測(cè)量值。

    3 測(cè)量不確定度來(lái)源的分析

    假設(shè)測(cè)量是在恒溫的條件下進(jìn)行,即不考慮溫度效應(yīng)所引起的不確定度分量,硬度計(jì)測(cè)量結(jié)果不確定度主要來(lái)源于以下幾個(gè)方面:

    (1) 測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度(包括樣品均勻性及測(cè)量人員的差異);

    (2) 硬度計(jì)不確定度所引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度;

    (3) 硬度塊不確定度所引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

    4 不確定度分量的評(píng)定

    4.1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定

    4.1.1 測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

    通過(guò)連續(xù)測(cè)量得到測(cè)量值,采用A類方法進(jìn)行評(píng)定。

    在硬度計(jì)上,對(duì)試樣進(jìn)行連續(xù)測(cè)量10次,得到測(cè)量列,如表1所示。

    表1 連續(xù)測(cè)量10次所得的硬度結(jié)果/HRC

    4.1.2 硬度計(jì)不確定度所引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

    4.1.3 標(biāo)準(zhǔn)硬度塊不確定度所引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

    根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)硬度塊證書(shū)可得:

    由于硬度計(jì)引入的不確定度與硬度塊引入的不確定度兩者是獨(dú)立的,兩者可以按下式合成:

    4.2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

    因?yàn)闇y(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量、硬度計(jì)引入的不確定度分量與硬度塊引入的不確定度分量是相互獨(dú)立的,所以合成不確定度uc(HR) 按下式計(jì)算

    4.3 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定

    擴(kuò)展不確定度U為合成不確定度uc(HR) 與包含因子k的乘積。

    取k=2, 則U=kuc(HR)=2uc(HR)=1.776 8HRC

    4.4 測(cè)量不確定度的報(bào)告與表示

    測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為:

    其含義是:可以期望在(62.0±1.8)HRC的區(qū)間包含了測(cè)量結(jié)果可能值的95%。

    5 結(jié)束語(yǔ)

    該評(píng)定方法對(duì)金屬洛氏硬度的測(cè)量不確定度評(píng)定有一定的參考價(jià)值。

    [1] GB/T 230.1-2004金屬洛氏硬度試驗(yàn) 第1部分:試驗(yàn)方法[S].

    [2] JJG 112-2003金屬洛氏硬度計(jì)[S].

    [3] JJG 113-2003標(biāo)準(zhǔn)金屬洛氏硬度塊[S].

    [4] JJG 1059-1999測(cè)量不確定度評(píng)定與表示[S].

    2015-06-29

    TG115.5

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