超声波测厚仪厚度不确定度的分析与评定.docVIP

超声波测厚仪厚度测量不确定度的评定与表示 1．概述 随着超声波测厚仪器对各类压力容器和管道壁厚， （1） 式中：——样品厚度测量结果，mm； ——测厚仪进行厚度测量的显示值，mm； ——测厚仪送校准后相应厚度的示值误差，mm。 方差关系： （2） 3．测量不确定度分量 3.1测厚仪进行厚度测量的显示值引入的不确定度分量， 该不确定度分量由四个部分组成，测厚仪的重复性误差引入的不确定度、测厚仪的仪器精度引入的不确定度、校准试块的尺寸精度引入的不确定度和环境温度引入的不确定度。 （1）测厚仪的重复性误差引入的不确定度， 用测厚仪对被测样品在同一点上单独连续进行10次测量，测量厚度数据见下表。 次数 测量值（mm） 10.0 10.1 10.0 9.9 10.0 10.1 10.1 9.9 10.1 10.0 （mm） 10.02 根据贝塞尔公式得出： 实验标准方差为：mm 不确定度mm （2）测厚仪的仪器精度引入的不确定度， 根据超声波测厚仪说明书给出的容差为±1.0%T，厚度为10mm时，厚度值±0.05mm，均匀分布，取可得出： mm （3）校准试块的尺寸精度引入的不确定度， 根据校准试块说明书给出的尺寸精度，厚度为10mm时，误差为±0.02mm，均匀分布，取可得出： mm （4）环境温度引入的不确定度分量， 在常规的环境温度条件下对测量结果影响微小，因此 所以，测厚仪进行厚度测量的显示值引入的不确定度分量为： mm 灵敏系数： 3.2测厚仪送校准后相应厚度的示值误差引入不确定度分量， 根据超声波测厚仪的校准证书，当测量厚度为10mm时，示值误差为+0.2mm，不确定度为mm，，正态分布，可得出： mm 灵敏系数： 4．不确定度分量表 序号 来源 标准不确定度 分布类型 灵敏系数（） 合成不确定度（） 1 仪器厚度测量示值 0.0912mm 1 0.092mm 重复性 0.026mm 正态 仪器精度 0.0867mm 矩形 校准试块尺寸精度 0.0115mm 矩形 2 仪器校准误差 0.0142mm 正态 -1 5．测量结果 根据公式（1），被测钢板厚度值为 mm 6．合成不确定度， 根据公式（2），以下各个不确定度分量彼此独立无关，则： mm 7．扩展不确定度 根据“不确定度分量表”中不确定度分量的分布情况，矩形分布的不确定度分量比重明显占优，因此合成后测量结果为矩形分布估计，在置信概率时，取置信因子，于是 mm 8．测量不确定度报告 CTS-30型超声波测厚仪测定被测钢板样品厚度为mm。其中扩展不确定度mm是由标准不确定度mm乘以包含因子得到的，被测量结果以矩形分布估计。 9．参考文献 9.1 JJF 1059-1999《测量不确定度评定与表示》 9.2 GB/T 11344-2008《接触式超声脉冲回波测厚方法》 9.3 JJF 1126-2004《超声波测厚仪校准规范》 湖北省黄冈市特种设备检验所（刘细兵） 2011.9.5