里氏硬度計檢定裝置計量標準技術報告

1、計量標準技術報告計量標準名稱 計量標準負責人 建標單位名稱（公章） 填寫日期 里氏硬度計檢定裝置 王玉良 德州市計量檢定測試所 2013 年 7 月 10 日目錄一、建立計量標準的目的 ( 2 ) 二、計 量標準的工作原 理及其組 成 ( 2 ) 三 、計 量標準器 及主 要配套設備 ( 3 ) 四 、 計量 標準 的 主要技術 指標 ( 4 )五、環(huán)境條件 ( 4 )六、計量標準的量值溯源和傳遞框圖 ( 5 )七、計量標準的重復性試驗 ( 6 )八、計量標準的穩(wěn)定性考核 ( 7 )九、檢定或校準結果的測量不確定度評定 ( 8 ) 十、檢定或校準結果的驗證 ( 13 ) 十一、結論 ( 14

2、)( 14 )十二、附加說明一、建立計量標準的目的為統(tǒng)一全市里氏硬度計示值準確統(tǒng)一，需建立里氏硬度計檢定裝置計量標準。建立該項計量標準，可使本市用戶省去聯(lián)系其他省院檢定的不便，填補本市里氏硬度計檢定的空白，建立該項計量標準年創(chuàng)經濟收入 1.2 萬元，我所所建計量標準傳遞對象為里氏硬度計。二、計量標準的工作原理及其組成硬度計是根據彈性沖擊原理制成的，用于測定金屬材料的硬度。 里氏硬度計檢定裝置主要由：標準里氏硬度塊、顯微硬度計、工具顯微鏡 和表面粗糙度檢查儀、投影儀、立式光學計、電子天平組成。三、計量標準器及主要配套設備計量 標 準 器名稱型號測量范圍不確定度 或準確度等級 或最大允許誤差制造廠

3、及 出廠編號檢定或 校準機構檢定周 期或復 校間隔標準里氏硬度 塊HLD(200900) HL均勻度： 9HL/中國測試技 術研究院一年主要 配 套 設 備電子天平LA3200D（0 3200）g級賽多利斯4德州市計量 檢定測試所一年投影儀DDT-A/U95=1.8 m veff =44無錫阿貝精 密軸承有限 公司 814德州市計量 檢定測試所一年顯微維氏硬度 計HV-1000( 0.09807 9.807)N0.09807N F1.961NMPE: 1.5% F 1.961NMPE: 1.0%萊州華銀試 驗儀器有限 公司 0005萊州市計量 測試所一年萬能工具顯微 鏡19JA(0 200)m

4、mMPE: (1+L/100) m上海量具廠780055德州市計量 檢定測試所一年表面粗糙度樣 板Ra(0.025 6.3) mRa( 0.025 6.3) mMPE：( -17-+12 )%濰坊量具廠5162山東省計 量科學研 究院一年立式光學計JDG-1（0 180）mmMPE: 0.25m上海 64340德州市計量 檢定測試所一年四、計量標準的主要技術指標測量范圍：（200 900）HL 均勻度： 9HL五、環(huán)境條件序號項目要求實際情況結論1溫度(1035)22.0 合格2濕度80%RH47%RH合格3456七、計量標準的測量重復性考核選一穩(wěn)定的里氏硬度計，用同一塊標準里氏硬度塊(793

5、HLD )對其連續(xù)測量：測量次數(shù)測量結果 (HLD )17952794379547935794679477958794979410795x794S0.67重復性小于測量不確定度評定中采用后重復性數(shù)據 2.55HLD ，此計量標準的重復性符合要求。八、計量標準的穩(wěn)定性考核根據計量標準考核規(guī)范，一次性標準物質不做穩(wěn)定性試驗。九、檢定或校準結果的測量不確定度評定金屬里氏硬度試驗測量結果不確定度評定一、概述里氏硬度計測量誤差測量結果的不確定度主要來自于硬度計的測量 重復性、標準里氏硬度塊擴展不確定度以及標準里氏硬度塊穩(wěn)定度引入的 不確定度。用符合 JJG747-1999里氏硬度計檢定規(guī)程中周期檢定要求

6、 的常用的硬度塊對里氏硬度計進行示值測量，在每一硬度塊上重復測量 5 次，5 次測量點算術平均值和硬度塊標準值之差即為硬度計的誤差。1. 測量方法依據 JJG747-1999里氏硬度計檢定規(guī)程。2. 環(huán)境條件室溫:10 35；相對濕度 : 不大于 80%；周圍環(huán)境 :無震動、無強 烈磁場及無腐蝕介質。3. 測量標準標準里氏硬度塊，均勻度： 9HL。4. 被測對象里氏硬度計 （最大允許誤差 : 12HL）。二、數(shù)學模型h=Hm- Hb式中: h硬度計的示值誤差； Hm硬度計示值的算術平均九、 檢定或校準結果的測量不確定度評定值； Hb硬度塊的標準值三、輸入量的標準不確定度評定1. 輸入量 Hm的

7、標準不確定度 u(Hm) 的評定輸入量 Hm的不確定度主要是由硬度計的測量重復性所引起的， 來源 于硬度計機構和標準硬度塊的均勻度兩個因素。由于硬度計示值是硬度計 在標準硬度塊的不同區(qū)域測量得到的結果，其測量的特殊性是同一點不可 能重復測量，所以硬度計的測量重復性已包含硬度塊均勻度對其示值的影 響，采用 A 類方法進行評定。在一臺硬度計上，用一塊 793HLD的標準里氏硬度塊進行連續(xù) 10 次 測量，測得的數(shù)據 (單位:HLD)為 796、796、790、791、796、795、791、 790、795、 792。其示值算術平均值和單次實驗標準按下式計算 :1nhhi 793HLDni1(hi

8、 h)22.62HLDn1任意選取 5 臺硬度計， 793HLD標尺的硬度塊，在每臺硬度計上進行連續(xù) 10 次測量，每組測量列分別按上述方法計算得到單次實驗標準差， 計 算結果如表 1 所示。九、 檢定或校準結果的測量不確定度評定硬度標尺793(HLD)單次實驗標準差 si2.912.232.622.552.40smax2.91u( H m)( HLD )1.30表 1各標尺標準差及 u(Hm) 的計算結果實際測量中，在重復性條件下連續(xù)測量 5次，取 5 次測量的算術平均值 作為測量結果，其結果如表 1 所示。由此，輸入量 Hm的標準不確定度 u( Hm)為u(H m) smax =1.30m

9、52. 輸入量 Hb的標準不確定度 u(Hb) 的評定(1) 標準里氏硬度塊擴展不確定度引起的標準不確定度分量 u( Hb1) 的評 定工作里氏硬度計是用標準里氏硬度塊來標定的，標準里氏硬度塊擴展不 確定度由定值證書給出，采用 B 類方法進行評定。標準里氏硬度塊證書給出的擴展不確定度為 6HLD，包含因子為 3。則 793HLD引入的不確定度分量為6793HLD :u(Hb1)2HLD3(2) 標準里氏硬度塊穩(wěn)定度引起的標準不確定度分量 u( Hb2)的評定九、 檢定或校準結果的測量不確定度評定根據 JJG747-1999，標準里氏硬度塊在使用周期內的穩(wěn)定度不超過 1%， 該穩(wěn)定度變化服從均勻

10、分布，采用 B 類方法進行評定。Urel(Hb2)1%30.58%793HLD:u( Hb2)=7930.58%=4.60HLD(3) 輸入量 Hb的標準不確定度 u( Hb)的計算 輸入量 Hb的標準不確定度為u2( Hb)= u2( Hb1)+ u2( Hb2)793HLD :u(Hb)22 4.602 5.02HLD四、合成標準不確定度的評定1. 靈敏系數(shù)數(shù)學模型 h=Hm- Hb 靈敏系數(shù) c1 Vh 1,c2 Vh 11 H m 2 Hb2. 標準不確定度匯總表 ( 見表 2)標準不確定度分量 u(xi)不確定度來源標準不確定度( HLD)ci793(HLD)u(Hm)硬度計的測量重

11、復性1.301u(Hb)標準硬度塊5.02u(Hb1)標準硬度塊擴展不確 定度2-1u(Hb2)硬度塊穩(wěn)定度4.60ci gu(xi )u(Hm)1.30u(Hb)5.02九、 檢定或校準結果的測量不確定度評定表 2 標準不確定度匯總表3. 合成標準不確定輸入量 Hm和 Hb彼此獨立不相關，所以合成標準不確定度可按下式計2h hgu(Hb) Hb22huc2( h)gu(Hm)Hm2 2 2 2c12u2(H m) c22u2(Hb)814HLD :uc ( h) 1.302 5.062 5.19HLD五、擴展不確定度的評定取置信概率 p=95%，k=2，則擴展不確定度 U為 U=kuc( h

12、)793HLD:U=25. 19=10.4HLD10.4U rel100% 1.3%rel 793六、測量不確定度的報告與表示 里氏硬度計示值誤差測量結果的擴展不確定度為 793HLD:Urel=1.3% ， k=2同理:當硬度值為 550HLD時， Urel=1.5% ，k=2；當硬度值為 644HLD 時， Urel=1.4% ，k=2。十、檢定或校準結果的驗證采用兩臺比較法，使用里氏硬度計( 0920 號)，分別對同一標準的兩塊標準里氏硬度 塊(一塊硬度值為 550HLD ；另一塊硬度值為 552HLD )進行比對，測量結果分別為相對 形式分別表示 y1=-0.7%、y2=-1.1%y1-y2=0.