洛氏硬度测量结果不确定度评定方法

'金属洛氏硬度试验（HRC）测量结果不确定度的评定方法1被测对象以洛氏硬度值水平为59.4HRC、42.4HRC、26.3HRC评定测量结果的不确定度。使用HR—500洛氏硬度讣，其测量分辨力为0.5HRC。洛氏硬度计的检定按照JJG112-2003进行。JJG112-2003规定硬度计的示值重复性见表1。表1硬度计的示值重复性硬度范围示值重复性20HRC〜70HRC<0.02（100-H）或0.4HRC2引用文献JJF1059-1999测量不确定度评定与表示JJG112-1991金属洛氏硬度计检定规程GB/T230.1-2004金属洛氏硬度试验方法3环境条件硬度计在下列条件下检定并正常工作：1）室温10°C〜35°C；2）环境清洁，无震动；周围无腐蚀性气体；3）安装在稳固的基础上，并调至水平。4测量基准采用二等标准硬度块。5测量过程使用HR-500洛氏硬度计，按GB/T230.1-2002标准规定的方法，分别对满足标准的三类试样进行5人每人测5次，共取得25个数据。6评定结果的使用在室温条件下C标尺测量可使用本不确定度的评定结果。其他标尺可参照该方法。7数学模型IIRC=X 8标准不确定度分量的评定&1不同检测人员重复测量HRC值所引起的相对标准不确定度分量u-本评定在此岗位操作的五位检测人员，按GB/T230.1-2002标准规定的方法，分别对满足标准的（BiB2BQ三类试样进行重复测定五次，结果见表2：表2不同检测人员连续测量五次所得结杲HRC值检测人员第一人第二人第二人第四人第五人Bi试样HRC值（高）测定次数159.059.759.659.359.4259.459.259.359.859.1359.059.759.059.259.8459.659.159.159.859.2559.659.359.659.459.6B2试样HRC值（中）测定次数141.842.642.842.542.0242.442.542.742.342.3342.541.942.942.442.1441.942.543.141.842.7542.242.043.542.042.6B3试样HRC值（低）测定次数126.825.926.026.226.9226.826.126.426.427.0326.426.025.926.726.9426.726.025.926.726.1526.225.826.626.626.6计算公式如下:洛氏硬度总平均值X：/=1标准偏差m(n-1)££（托一兀）2/=!/=1标准不确定度分量是：U,二片以上公式中：n为测试次数。通过上述公式计算结果统计如表3： 表3统计计算结果统计结果B.B2B3总平均值59.442.426.3标准不确定度分量U：0.2860.3020.323&2源的不确定度uE（HRC的误差限）硬度计示值不均匀度最大允值可以看作仪器的重复性极限，根据JJG112-2003洛氏硬度计的示值重复性＜0.02（100-H）或0.4HRC：59.4HRC硬度值水平:42.4HRC硬度值水平:26.3HRC硬度值水平:不均匀度最大允值0.8HRC不均匀度最大允值1.1HRC不均匀度最大允值1.5HRC0.8uF—=0.2832.831<2MuF==0.424e2.83况厂二丄丄二0.5302.83&3标准硬度块的不确定度u标准块证书给出U二0.3K二2&4标准硬度块的标准偏差U亓&4.1试验所用的标准硬度块（CRM）的平均值和标准偏差n-DXCRM=CRM标准块值:62.9HRC测量值:62.962.563.5标准块值:44.9HRC45.044.544.5标准块值:25.1IIRC测量值:25.024.524.563.063.044.544.924.925.0乞（X厂应CRMJ=1n- 表4统计计算结果统计结果BiB2b3测量块的标准硬度块的平均值壬CRN62.9844.6824.78标准偏差Sii0.1270.0620.0678.4.2测定标准硬度块时硬度计的不确定度u亓其中：n=5t=l.15（T形分布）通过上公式计算结果如下：统计结果Bi场b3测定标准硬度块时硬度计的不确定度u石n0.0650.0320.0348.5测量系统分辨力相应的标准不确定度u加ms=O.5牛斗.14432V32V3&6数字修约引入的不确定度分量按照GB/T231.1-2002标准规定HRC值的修约间隔为0.5HRC,其半宽区间为0.25,此分布为均匀分布，包含因子K=不确定度为:urou=^=0.1443V39合成标准不确定度的评定9.1灵敏系数各项的灵敏系数均为1。则合成不确定度uc=旋+嗨+此+%+心爲标准不确泄度汇总表见表5。 标准不确定度分项不确定度来源标准不确定度B1(59.4)B2(42.4)B3(26.3)试样硬度测量重复性0.2860.3020.323UE硬度计允许误差0.2830.4240.530UCRM标准硬度块0.1500.1500.150UH检定时平均值0.0650.0320.034%测量系统的分辨力0.1440.1440.144%数字修约0.14430.1440.1449.2合成标准不确定度的计算输入量彼此独立不相关，所以合成标准不确定度可按下式计算：Uc+I百+応+磴“Bl试样(59.4)u.=Vo.2862+0.2832+0.152+0.0652+0.1442+0.1442=0.480HRCB2试样(42.4)uc=V0.3022+0.4242++0.152+0.0322+0.1442+0.1442=0.580HRCB3试样(26.3)uc=a/o.3232+0.5302+0.152+0.0342+0.1442+0.1442=0.671HRC10扩展不确定度的评定取置信概率P=95%,按k=2扩展不确定度u为B1试样59.4HRC硬度值水平:B2试样42.4HRC硬度值水平:B3试样26.3HRC硬度值水平:U=k・叫(7=2x0.480=0.96-1.0HRC(7=2x0.580=1.16-1.2HRCU=2x0.671=1.342=1.3HRC'