维氏硬度试验测量不确定度的评定.doc

维氏硬度试验测量不确定度的评定一、维氏硬度试验概述试验采用上海材料试验机厂生产的数显小负荷维氏硬度计HVs-10， 依据 GBT 43401-2009金属材料维氏硬度试验方法第1部分，对2.163Y铜带在HV5/30条件下进行试验，测得维氏硬度值HV5/30。二、计算公式 维氏硬度值HV5由设备自动计算显示, 所以每个压痕点的硬度Y 直接由硬度计的示值x 给出, 即Y =x。三、测量结果在载荷为5000g、持续时间为15S的条件下对2.163Y铜带进行连续3次测量，测量值x分别为x1=170 HV5,x2=173 HV5,x3=170 HV5,根据Y =x得到Y1=170 HV5,Y2=173 HV5,Y3=170 HV5四、测量不确定度来源的分析重复性硬度计最大允许偏差修约Y环境平整性维氏硬度值Y的不确定度来源有如下5项:(1)测量重复性引入的不确定度；(2) 硬度计引入的不确定度；(3）修约引入的不确定度；(4）温度影响引入的不确定度；（5）样品平整性引入的不确定度。五标准不确定度分量的评定5.1 维氏硬度值Y测量重复性引入的标准不确定度评定, uA在载荷为5000g、持续时间为15S的条件下对样品进行连续10次测量载荷为5000g、持续时间为30S的条件下对样品进行连续10次测量，数据如下：次数12345678910测量值（HV5）214212216215215213214212214216平均值(HV5）214.1应用贝塞尔公式计算单次测量的实验标准差: 1.42 HV5由于2.163Y铜带的维氏硬度值Y 由1次测量结果给出，所以由重复性引入的标准不确定度等于单次测量的标准偏差： (Y)=1.42 HV55.2 硬度计引入的标准不确定度的评定:根据GBT 43402-1999金属材料维氏硬度试验方法第2部分的规定, 检定合格的硬度计在100-200 HV5时最大允许偏差为3%，服从均匀分布,其区间半宽为a=3%,k=，因此使用该设备测量金属维氏硬度时引入的标准不确定度2.94 HV53.00HV52.94HV55.3 由修约引入的不确定度1）当检测结果在100HV5以上修约至1 HV5，服从均匀分布，其区间半宽为a=0.5 HV5,k=其不确定度为：=0.29 HV52）当检测结果在100HV5以下修约至0.1HV5，服从均匀分布，其区间半宽为a=0.05 HV5，k=其不确定度为：=0.029 HV5由修约引入的不确定度为：=0.29 HV55.4环境影响引入的不确定度在试验过程中对环境因素进行严格控制，使之符合试验要求，因此，环境影响引入的不确定度忽略不计。5.5 由平整度引入的不确定度该试样满足GBT 43401-2009金属材料维氏硬度试验方法第1部分中的规定，所以在本次评定中忽略不计。六、合成标准不确定度因为本次试验各标准不确定度分量相互独立，互不相关，相对合成标准不确定度为：=3.28HV5=3.33HV5=3.28HV5七、计算扩展不确定度取包含因子k=2，包含概率为95%，于是得到其扩展不确定度为：U1=k=23.28HV5=7 HV5U2=k=23.33HV57 HV5U3=k=23.28HV57 HV5八、测量不确定度报告HVs-10维氏硬度计测量2.163Y铜带硬度值Y1=170 HV5,Y2=173 HV5,Y3=170 HV5