拉力、压力和万能试验材料试验机不确定度评定.docVIP

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 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（10~35）℃，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2.5kN~3000 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。 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 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) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 示值(kN) 99.8 99.7 100.1 99.9 99.7 100.0 99.8 99.8 100.1 99.7 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 1/6 3/6 5/6 单位(kN) 100 300 500 实验标准差Si(kN) S1：0.16 S2：0.17 S3：0.21 S4：0.13 S5：0.17 S6：0.16 S7：0.19 S8：0.20 S9：0.15 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100 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α＝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α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15℃~25℃。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10℃~35℃。取t＝15℃、t0＝35℃， 温度修正系数k＝0.00027/℃，F＝100kN 则：C1＝1 C2＝－1.0054 C3＝0.027N/℃ C4＝－2000kN·℃ 4.2　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 ci u(xi) γi 被检器具的重复性 0.10kN 1 0.10 kN 81 u(F) 证书给出 0.17 kN -1.0054 0.17 kN 50 u(t) 温度波动有不确定度 1.16 0.027N/℃ 0.031N 50 u(k) 温度修正系数由于修约而导致的不确定度 2.89×10-4/℃ -2000kN·℃ -0.058N 50 4.3　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γeff＝50，对最终结果不会有大的影响。 5　扩展不确定度的评定 置信概率P＝95%，γeff＝50，查t分布表得 kp＝t95(50)＝2.01 扩展不确定度U95为 起 草 人： 批 准 人： 日 期：