金属维氏硬度计.doc

金属维氏硬度计示值误差测量结果的不确定度评定 一、测量过程简述 1.测量依据：JJG 151-2006《金属维氏硬度计检定规程》 2.测量环境条件：室温(10~35)℃ 3.测量标准：标准维氏硬度块(均匀度：0.8%~2.0%，上级证书给出) 4.被测对象：维氏硬度计，最大允许示值误差：±(2.0%~3.0%) 5.测量方法：用符合 JJG148-2006《标准维氏硬度块检定规程》中周期检定常用的硬度块[包括≤225HV5，＞700HV5，(400~600)HV10 和(400~600)HV30]对维氏硬度计进行示值测量，在每一硬度块上重 复测量 5 次，5 次测量的算术平均值和硬度块标准值之差即为硬度计的示值误差 6.评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可参照使用本不确定度的评定方法 二、数学模型Δh=Hm-Hb 式中：Δh—硬度计的示值误差Hm—硬度计示值的算术平均值Hb—硬度块的标准值 三、各输入量的标准不确定度分量 u(Hm)的评定 1.输入量 Hm的不确定度 u(Hm)的评定 输入量 Hm的不确定度主要是硬度计的测量重复性所引起的，来源于硬度计机构、标准硬度块的均匀度等 因素。

因此采用 A 类方法进行评定在一台硬度计上用一块 425HV5 的标准维氏硬度块连续进行 10 次测量，得到一测量列(HV)： 425，427，426，424，423，425，425，426，424，425其示值算术平均值：HVhnhnii42511 单次实验标准差：HVnhh sniii155. 11)(12  任意选取 5 台硬度计，分别用 425HV5，712HV5、445HV10 和 468HV30 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在此，由于各硬度标尺的单次 实验标准差其离散性较大因此，不能使用合并样本标准差 sp，而使用其中最大的标准差 smax 最大标准值分别是：5.900HV，1.155HV，3.464HV，2.910HV实际测量中，在重复性条件下连续测量 5 次，以该 5 次测量的算术平均值为测量结果：u(Hm)=5maxsu(Hm)分别是：2.639HV，0.516HV，1.549HV，1.301HV 2.输入量 Hb的标准不确定度 u(Hb)的评定输入量 Hb的标准不确定度来源主要有以下两部分构成：定度硬度块的工作基准维氏硬度计引起的标准不 确定度分项 u(Hb1)和标准维氏硬度块稳定度引起的标准不确定度分项 u(Hb2)。

(1)定度硬度块的工作基准维氏硬度计引起的标准不确定度 u(Hb1)的评定 标准维氏硬度计的不确定度由定值证书给出，采用 B 类方法评定工作基准维氏硬度计检定证书给出 其扩展不确定度不大于 1.2%，包含因子 k=3，则%4 . 03%2 . 1)(1brelHu对于各硬度标尺：712HV5 标尺：u(Hb1)=712HV×0.4%=2.848HV 425HV5 标尺：u(Hb1)=425HV×0.4%=1.7HV 445HV10 标尺：u(Hb1)=445HV×0.4%=1.78HV 468HV5 标尺：u(Hb1)=468HV×0.4%=1.872HV (2)标准维氏硬度块稳定度引起的标准不确定度分项 u(Hb2)的评定 根据实际经验，标准维氏硬度块在周期内的稳定度不超过±0.5%，该稳定度变化服从均匀分布，采用 B 类方法进行评定29. 03%5 . 0)(2kaHubrel712HV5 标尺：u(Hb2)=712HV×0.29%=2.065HV 425HV5 标尺：u(Hb2)=425HV×0.29%=1.2325HV 445HV10 标尺：u(Hb2)=445HV×0.29%=1.290HV 468HV5 标尺：u(Hb2)=468HV×0.29%=1.357HV(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：)()()(22 12 bbbHuHuHu712HV5 标尺：HVHub52. 3065. 2848. 2)(22425HV5 标尺：HVHub10. 22325. 17 . 1)(22445HV10 标尺：HVHub198. 2290. 178. 1)(22468HV5 标尺：HVHub312. 2357. 1872. 1)(22四、合成标准不确定度的计算 1.数学模型Δh=Hm-Hb 2.灵敏系数11 mHhC12 bHhC3.合成不确定度的计算输入量 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 bmcHuHuu712HV5 标尺：HVhuc398. 452. 3639. 2)(22425HV5 标尺：HVhuc174. 210. 2561. 0)(22445HV10 标尺：HVhuc689. 2198. 2549. 1)(22468HV5 标尺：HVhuc653. 2312. 2301. 1)(224.扩展不确定度的评定包含因子(覆盖因子) k=2 扩展不确定度为：u=k×uc 712HV5 标尺：u=2×4.398HV=8.796HV 425HV5 标尺：u=2×2.174HV=4.348HV 445HV10 标尺：u=2×2.689HV=5.378HV 468HV5 标尺：u=2×2.653HV=5.306HV 5.相对扩展不确定度的评定712HV5 标尺：urel=%2 . 1712796. 8HVHV425HV5 标尺：urel=%0 . 1425348. 4HVHV445HV10 标尺：urel=%2 . 1445378. 5HVHV468HV5 标尺：urel=%1 . 1468306. 5HVHV五、测量不确定度报告 金属维氏硬度计示值误差测量结果的相对扩展不确定度为： 712HV5 标尺： urel=1.2% 425HV5 标尺： urel=1% 445HV10 标尺：urel=1.2% 468HV5 标尺： urel=1.1%天津市轻工标准计量检测所。