材料试验机不确定度评定.doc

萧山区质量计量监测中心 XZJ/JB-023-2004拉力、压力和万能试验材料试验机负荷示值误差测量结果的不确定度评定1 概述1.1测量方法：依据JJG139-1999拉力、压力和万能试验机检定规程。1.2环境条件：温度（1035），温度波动不大于2/h。1.3测量标准：0.3级标准测力仪。1.4被测对象：拉力、压力和万能材料试验机(以下简称试验机)，测量范围为2.5kN3000 kN，相对最大允许误差为1.0%。1.5测量过程：使用试验机对标准测力仪施加负荷至测量点，可得到与标准力值相对应的试验机负荷示值。该过程连续进行3次，以3次示值的算术平均值减去标准力值，即得该测量点的试验机的示值误差。2 数学模型式中：F试验机的示值误差试验机3次示值的算术平均值F标准测力仪上的标准力值k标准测力仪的温度修正系数t0标准测力仪定度温度t使用温度3 输入量的标准不确定度评定3.1输入量的标准不确定度的评定输入量的标准不确定度来源主要是试验机的重复性，可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法评定。对一台600kN的试验机，选择满量程的1/6作为测量点，连续测量10次，得到测量列如表1所示。表1单次测量值序号(i)12345678910示值(kN)99.899.7100.199.999.7100.099.899.8100.199.7取算术平均值： 单次实验标准差：任意选择3台同类型试验机，每台分别在满量程的1/6、3/6、5/6负荷点进行测试。每点在重复性条件下连续测量10次，共得到9组测量列，每组测量列分别按上述方法计算得到单次实验标准差如表2所示。检测点1/63/65/6单位(kN)100300500实验标准差Si(kN)S1：0.16S2：0.17S3：0.21S4：0.13S5：0.17S6：0.16S7：0.19S8：0.20S9：0.15合并样本标准差为自由度为实际测量情况，在重复性条件下连续测量3次，以该3次测量值的算术平均值作为测量结果，可得到3.2输入量F的标准不确定度u(F)的评定输入量F的标准不确定度主要来源于标准测力仪，可利用B类方法进行评定。3.2.1标准测力仪检定证书给出该标准测力仪准确度为0.3%，估计为平均分布，取包含因子 ，在测量点100kN处，标准不确定度为： 估计，则自由度为3.3输入量t的标准不确定度u(t)的评定 输入量t的不确定度主要为测量过程中的实验室温度波动，温度计的示值误差可忽略。实验室温度波动不大于2/h，故2 ，按均匀分布 取，得标准不确定度为：u(t)2/1.16，则自由度为。3.4输入量标准测力仪温度修正系数k的标准不确定度u(k)的评定温度修正系数k由于修约而导致的不确定度为0.00005/，取 ，则自由度为。4合成标准不确定度的评定灵敏系数数学模型：灵敏系数：根据JJG1441992标准测力仪检定规程，检定温度为1525。又根据JJG139-1999拉力、压力和万能试验机检定规程，测力仪的使用温度为1035。取t15、t035， 温度修正系数k0.00027/，F100kN则：C11C21.0054C30.027N/ C42000kN4.2输入量的标准不确定度汇总表表3输入量的标准不确定度汇总表标准不确定度分量u(xi)不确定度来源标准不确定度ciu(xi)i被检器具的重复性0.10kN10.10 kN81u(F)证书给出0.17 kN-1.00540.17 kN50u(t)温度波动有不确定度1.160.027N/0.031N50u(k)温度修正系数由于修约而导致的不确定度2.8910-4/-2000kN-0.058N504.3合成标准不确定度的计算输入量、F、t与k彼此独立不相关，所以合成标准不确定度可按下式得到： 为使用方便，可取eff50，对