膠粘帶剝離試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定

楊迎亮 李金亮 李昱霖

長(zhǎng)春市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院 吉林長(zhǎng)春 130012

剝離試驗(yàn)屬于破壞性試驗(yàn)，是評(píng)價(jià)粘膠帶性能的重要參數(shù)，有不可重復(fù)性，試驗(yàn)結(jié)果具有分散性，為了客觀反應(yīng)剝離試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行不確定度的評(píng)估是非常有必要的。本文根據(jù)JJF1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》和GB/T2792-2014《膠粘帶剝離強(qiáng)度的試驗(yàn)方法》的要求，選取一中車用線速捆扎膠粘帶樣品為例，對(duì)影響測(cè)量數(shù)據(jù)的各種因素進(jìn)行分析，評(píng)估剝離強(qiáng)度試驗(yàn)進(jìn)行的不確定度[1]。

1 實(shí)驗(yàn)方法

將30mm寬度的整卷膠粘帶放置在室溫為23±2℃，在相對(duì)濕度為50%±5%的環(huán)境條件下放置24h，使用經(jīng)校準(zhǔn)并受控的電子剝離試驗(yàn)機(jī)，嚴(yán)格按照GB/T2792-2014《膠粘帶剝離強(qiáng)度的試驗(yàn)方法》進(jìn)行測(cè)試試驗(yàn)。選用06Cr19Ni10鋼板，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求將粘膠帶粘于鋼板上，用間距25mm的裁刀在膠粘帶的中心部位裁剪寬25mm的試樣，在300mm/min的速率下連續(xù)剝離；負(fù)載夾具運(yùn)轉(zhuǎn)后，忽略第一個(gè)25mm膠粘帶剝離時(shí)獲得的值，從下一個(gè)50mm膠粘帶獲得的剝離強(qiáng)度數(shù)值開始記錄[2]。

2 數(shù)學(xué)模型

依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理建立數(shù)學(xué)模型

P：被測(cè)試樣剝離強(qiáng)度檢測(cè)值，單位N/cm

F：被測(cè)試樣剝離力讀數(shù)值，單位N

d：試樣的寬度，單位：mm

3 不確定度的來源

分析電子剝離試驗(yàn)機(jī)測(cè)試的數(shù)學(xué)模型和測(cè)試試驗(yàn)的方法，測(cè)量結(jié)果的不確定度主要來源為測(cè)量結(jié)果重復(fù)性、數(shù)顯電子卡尺以及電子剝離試驗(yàn)機(jī)的不確定度分量[3]。

4 不確定度分量的評(píng)定

4.1 測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的不確定分量

根據(jù)剝離試驗(yàn)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，由一位持證上崗的檢驗(yàn)人員對(duì)15個(gè)平行樣進(jìn)行重復(fù)測(cè)量，以平均值作為最終的測(cè)量結(jié)果， 根據(jù)重復(fù)性的計(jì)算公式：

測(cè)量的結(jié)果和結(jié)果的重復(fù)性見表1。

測(cè)量結(jié)果重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

由于本文最終結(jié)果采用的是測(cè)量結(jié)果平均值，根據(jù)計(jì)算公式結(jié)果重復(fù)性的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度如下

4.2 數(shù)顯電子卡尺引入的不確定度分量

根據(jù)數(shù)顯電子卡尺的檢定證書可得到，校準(zhǔn)點(diǎn)是20mm時(shí)，數(shù)顯電子卡尺的擴(kuò)展不確定度是0.02mm，其中k=2，由此標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u（J）=0.01mm，而相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.0004。

4.3 電子剝離試驗(yàn)機(jī)引入的不確定度分量

表1 測(cè)量結(jié)果及測(cè)量結(jié)果重復(fù)性

根據(jù)電子剝離試驗(yàn)機(jī)的檢定證書可知，當(dāng)校準(zhǔn)點(diǎn)為1N時(shí)，試驗(yàn)機(jī)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度

5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

根據(jù)分析結(jié)果，各分量引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度見表2 ：

表2 不確定度分量匯總表

利用公式將以上不確定度分量進(jìn)行合成：

代入數(shù)值經(jīng)計(jì)算，剝離強(qiáng)度試驗(yàn)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

而標(biāo)準(zhǔn)不確定為

6 包含因子及擴(kuò)展不確定度

本試驗(yàn)采用95%置信概率，因此包含因子k=2，得到測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度：

7 結(jié)語

經(jīng)評(píng)定，膠粘帶剝離強(qiáng)度的結(jié)果可表述為（2.8±0.06N/cm），包含因子k=2。試驗(yàn)的重復(fù)性是影響剝離強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)分散性的主要因素，因此在選擇了合適的測(cè)量設(shè)備同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范試驗(yàn)，同時(shí)應(yīng)選擇技術(shù)熟練的測(cè)量人員，以此提高測(cè)量結(jié)果的精密性和準(zhǔn)確性，以最大限度的穩(wěn)定測(cè)量系統(tǒng)。