里氏硬度计检定装置计量标准技术报告

计量标准技术报告计量标准技术报告 计 量 标 准 名称 里氏硬度计检定装置 计 量 标 准 负 责人 王玉良 建标单位名称 公章 德州市计量检定测试所 填 写 日 期 2013 年 7 月 10 日 1 目目 录录 一 建立计量标准的目的 2 二 计量标准的工作原理及其组成 2 三 计量标准器及主要配套设备 3 四 计量标准的主要技术指标 4 五 环境条件 4 六 计量标准的量值溯源和传递框图 5 七 计量标准的重复性试验 6 八 计量标准的稳定性考核 7 九 检定或校准结果的测量不确定度评定 8 十 检定或校准结果的验证 13 十一 结论 14 十二 附加说明 14 2 一 建立计量标准的目的 为统一全市里氏硬度计示值准确统一 需建立里氏硬度计检定装置计量标准 建立该项计量 标准 可使本市用户省去联系其他省院检定的不便 填补本市里氏硬度计检定的空白 建立该项 计量标准年创经济收入 1 2 万元 我所所建计量标准传递对象为里氏硬度计 二 计量标准的工作原理及其组成 硬度计是根据弹性冲击原理制成的 用于测定金属材料的硬度 里氏硬度计检定装置主要由 标准里氏硬度块 显微硬度计 工具显微镜 和表面粗糙度检查仪 投影仪 立式光学计 电子天平组成 3 三 计量标准器及主要配套设备三 计量标准器及主要配套设备 名 称型 号测量范围 不确定度 或准确度等级 或最大允许误差 制造厂及 出厂编号 检定或 校准机构 检定周 期或复 校间隔 标准里氏硬度 块 HLD 200 900 HL 均匀度 9HL 中国测试技 术研究院 一年 计 量 标 准 器 电子天平LA3200D 0 3200 g 级 赛多利斯 4001237078 10 德州市计量 检定测试所 一年 投影仪DDT A U95 1 8 m veff 44 无锡阿贝精 密轴承有限 公司 814 德州市计量 检定测试所 一年 显微维氏硬度 计 HV 1000 0 09807 9 807 N 0 09807N F 1 96 1N MPE 1 5 F 1 961N MPE 1 0 莱州华银试 验仪器有限 公司 0005 莱州市计量 测试所 一年 万能工具显微 镜 19JA 0 200 mm MPE 1 L 100 m 上海量具厂 780055 德州市计量 检定测试所 一年 表面粗糙度样 板 Ra 0 025 6 3 m Ra 0 025 6 3 m MPE 17 12 潍坊量具厂 5162 山东省计 量科学研 究院 一年 立式光学计JDG 1 0 180 mmMPE 0 25 m上海 64340 德州市计量 检定测试所 一年 主 要 配 套 设 备 4 四 计量标准的主要技术指标四 计量标准的主要技术指标 测量范围 200 900 HL 均匀度 9HL 五 环境条件 序号项 目要 求实际情况结 论 1 温度 10 35 22 0 合格 2 湿度 80 RH47 RH 合格 3 4 5 6 5 六 计量标准的量值溯源和传递框图六 计量标准的量值溯源和传递框图 布氏硬度副基准装置 Urel 0 5 1 0 k 3 中国测试技术研究院 上 级 计 量 标 准 定度 标准里氏硬度块 200 900 HL 均匀度 9HL 计 量 标 准 装 置 直接检测 里氏硬度计 200 900 HL MPE 12HL 被 测 计 量 器 具 6 七 计量标准的测量重复性考核七 计量标准的测量重复性考核 选一稳定的里氏硬度计 用同一块标准里氏硬度块 793HLD 对其连续测量 测量次数测量结果 HLD 1795 2794 3795 4793 5794 6794 7795 8794 9794 10795 x794 S0 67 重复性小于测量不确定度评定中采用后重复性数据 2 55HLD 此计量标准的重复性符合要求 7 八 计量标准的稳定性考核八 计量标准的稳定性考核 根据计量标准考核规范 一次性标准物质不做稳定性试验 8 九 九 检定或校准结果的测量不确定度评定检定或校准结果的测量不确定度评定 金属里氏硬度试验测量结果不确定度评定金属里氏硬度试验测量结果不确定度评定 一 概述 里氏硬度计测量误差测量结果的不确定度主要来自于硬度计的测量 重复性 标准里氏硬度块扩展不确定度以及标准里氏硬度块稳定度引入的 不确定度 用符合 JJG747 1999 里氏硬度计 检定规程中周期检定要求 的常用的硬度块对里氏硬度计进行示值测量 在每一硬度块上重复测量 5 次 5 次测量点算术平均值和硬度块标准值之差即为硬度计的误差 1 测量方法 依据 JJG747 1999 里氏硬度计 检定规程 2 环境条件 室温 10 35 相对湿度 不大于 80 周围环境 无震动 无强 烈磁场及无腐蚀介质 3 测量标准 标准里氏硬度块 均匀度 9HL 4 被测对象 里氏硬度计 最大允许误差 12HL 二 数学模型 h Hm Hb 式中 h 硬度计的示值误差 Hm 硬度计示值的算术平均 9 九 检定或校准结果的测量不确定度评定 值 Hb 硬度块的标准值 三 输入量的标准不确定度评定 1 输入量Hm的标准不确定度u Hm 的评定 输入量Hm的不确定度主要是由硬度计的测量重复性所引起的 来源 于硬度计机构和标准硬度块的均匀度两个因素 由于硬度计示值是硬度计 在标准硬度块的不同区域测量得到的结果 其测量的特殊性是同一点不可 能重复测量 所以硬度计的测量重复性已包含硬度块均匀度对其示值的影 响 采用 A 类方法进行评定 在一台硬度计上 用一块 793HLD 的标准里氏硬度块进行连续 10 次测 量 测得的数据 单位 HLD 为 796 796 790 791 796 795 791 790 795 792 其示值算术平均 值和单次实验标准按下式计算 793HLD 1 1 h n i i h n 2 62HLD 2 1 i i hh s n 任意选取 5 台硬度计 793HLD 标尺的硬度块 在每台硬度计上进行 连续 10 次测量 每组测量列分别按上述方法计算得到单次实验标准差 计算结果如表 1 所示 10 九 九 检定或校准结果的测量不确定度评定检定或校准结果的测量不确定度评定 硬度标尺793 HLD 2 91 2 23 2 62 2 55 单次实验标准差 i s 2 40 max s 2 91 m u HHLD 1 30 表 1 各标尺标准差及u Hm 的计算结果 实际测量中 在重复性条件下连续测量 5 次 取 5 次测量的算术平均值作 为测量结果 其结果如表 1 所示 由此 输入量Hm的标准不确定度u Hm 为 1 30 max m 5 s u H 2 输入量Hb的标准不确定度u Hb 的评定 1 标准里氏硬度块扩展不确定度引起的标准不确定度分量u Hb1 的评定 工作里氏硬度计是用标准里氏硬度块来标定的 标准里氏硬度块扩展不确 定度由定值证书给出 采用 B 类方法进行评定 标准里氏硬度块证书给出的扩展不确定度为 6HLD 包含因子为 3 则 793HLD 引入的不确定度分量为 1 6 793 2 3 b HLD u HHLD 2 标准里氏硬度块稳定度引起的标准不确定度分量u Hb2 的评定 11 九 九 检定或校准结果的测量不确定度评定检定或校准结果的测量不确定度评定 根据 JJG747 1999 标准里氏硬度块在使用周期内的稳定度不超过 1 该稳定度变化服从均匀分布 采用 B 类方法进行评定 rel2 1 0 58 3 b a UH k 793HLD u Hb2 793 0 58 4 60HLD 3 输入量Hb的标准不确定度u Hb 的计算 输入量Hb的标准不确定度为 u2 Hb u2 Hb1 u2 Hb2 22 793 24 605 02 b HLD u HHLD 四 合成标准不确定度的评定 1 灵敏系数 数学模型 h Hm Hb 灵敏系数 12 1 1 mb hh cc HH AA 2 标准不确定度汇总表 见表 2 标准不确定度 HLD 标准不确定度分量 i u x 不确定度来源 793 HLD i c m u H硬度计的测量重复性 1 301 b u H标准硬度块 5 02 1 b u H 标准硬度块扩展不确 定度 2 2 b u H硬度块稳定度 4 60 1 m u H 1 30 ii c u xA b u H 5 02 12 九 九 检定或校准结果的测量不确定度评定检定或校准结果的测量不确定度评定 表 2 标准不确定度汇总表 3 合成标准不确定 输入量Hm和Hb彼此独立不相关 所以合成标准不确定度可按下式计 算 22 2 2222 12 cmb mb mb hh uhu Hu H HH c uHc uH AA 22 814 1 305 065 19 c HLD uhHLD 五 扩展不确定度的评定 取置信概率p 95 k 2 则扩展不确定度U为 U k uc h 793HLD U 2 5 19 10 4HLD 10 4 100 1 3 793 rel U 六 测量不确定度的报告与表示 里氏硬度计示值误差测量结果的扩展不确定度为 793HLD Urel 1 3 k 2 同理 当硬度值为 550HLD 时 Urel 1 5 k 2 当硬度值为 644HLD 时 Urel 1 4 k 2 13 十 检定或校准结果的验证十 检定或校准结果的验证 采用两台比较法 使用里氏硬度计 0920 号 分别对同一标准的两块标准里氏硬 度块 一块硬度值为 550HLD 另一块硬度值为 552HLD 进行比对 测量结果分别为相 对形式分别表示 y1 0 7 y2 1 1 y1 y2 0 4