拉力、壓力和萬能試驗(yàn)材料試驗(yàn)機(jī)不確定度評(píng)定

1、拉力、壓力和萬能試驗(yàn)材料試驗(yàn)機(jī)負(fù)荷示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定1 概述1.1測(cè)量方法：依據(jù)JJG1391999拉力、壓力和萬能試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程。1.2 環(huán)境條件：溫度（1035） C,溫度波動(dòng)不大于 2C/h。1。3測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：0.3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀。1。4被測(cè)對(duì)象：拉力、壓力 和萬能材料試驗(yàn)機(jī) （以下簡(jiǎn)稱試驗(yàn)機(jī)），測(cè)量范圍為2。5kN3000 kN , 相對(duì)最大允許誤差為土 1。0%。1.5測(cè)量過程：使用試驗(yàn)機(jī)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀施加負(fù)荷至測(cè)量點(diǎn)，可得到與標(biāo)準(zhǔn)力值相對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)機(jī)負(fù)荷示值。該過程連續(xù)進(jìn)行3次，以3次示值的算術(shù)平均值減去標(biāo)準(zhǔn)力值，即得該測(cè)量點(diǎn)的試驗(yàn)機(jī)的示值誤差。2 數(shù)學(xué)模型F F F1 kt

2、t0式中： F試驗(yàn)機(jī)的示值誤差F試驗(yàn)機(jī)3次示值的算術(shù)平均值F標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀上的標(biāo)準(zhǔn)力值k標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀的溫度修正系數(shù)t0標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀定度溫度t使用溫度3 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定3。1輸入量F的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 uF的評(píng)定輸入量F的標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源主要是試驗(yàn)機(jī)的重復(fù)性，可以通過連續(xù)測(cè)量得到測(cè)量列，采用A類方法評(píng)定。對(duì)一臺(tái)600kN的試驗(yàn)機(jī)，選擇滿量程的 1/6作為測(cè)量點(diǎn)，連續(xù)測(cè)量10次，得到測(cè)量列如表1所示。表1單次測(cè)量值取算術(shù)平均值:Fi99.86kN序號(hào)（i）12345678910示值（kN）99.899.7100.199.999.7100。099.899。8100.199.7n單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差：sn -

3、 2Fi F-i 10.16 kNVn 1任意選擇3臺(tái)同類型試驗(yàn)機(jī),母臺(tái)分別在滿量程的1/6、3/6、5/6負(fù)何點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試.母點(diǎn)在重復(fù)性條件下連續(xù)測(cè)量10次，共得到9組測(cè)量列，每組測(cè)量列分別按上述方法計(jì)算得到單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差如表 2所示。檢測(cè)點(diǎn)1/63/65/6單位(kN)100300500實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差S(kN)S1： 0。16S2： 0.17S3:0。21S4:0.13S5： 0.17S3： 0.16S7： 0.19S8： 0.20S9： 0。15合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差為 Sp. 1 sj20.17kN 自由度為 F mn 181V m j i實(shí)際測(cè)量情況，在重復(fù)性條件下連續(xù)測(cè)量3次，以該3次測(cè)量值的算

4、術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果，可得到 uF SP / 30.17kN/ 30.10kN3.2輸入量F的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u(F)的評(píng)定輸入量F的標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要來源于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀，可利用B類方法進(jìn)行評(píng)定.3。2.1標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀檢定證書給出該標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀準(zhǔn)確度為0。3%,估計(jì)為平均分布，取包含因子k 3，在測(cè)量點(diǎn)100kN處,標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：10.3%1u F600kN600kN0.17kNk6 v'36估計(jì)一匕為0.10，則自由度為 F 50u F3.3輸入量t的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u (t)的評(píng)定輸入量t的不確定度主要為測(cè)量過程中的實(shí)驗(yàn)室溫度波動(dòng)，溫度計(jì)的示值誤差可忽略。實(shí)驗(yàn)室溫度波動(dòng)不大于 2C /h，故a

5、= 2 °C，按均勻分布 取k /3，得標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u(t) = 2C/ <73 = 1。16C為0.10，則自由度為 t 50。u F3。4輸入量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀溫度修正系數(shù)k的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u (k)的評(píng)定溫度修正系數(shù)k由于修約而導(dǎo)致的不確定度a為0。00005/ C，取k 35uk 丁 2.89 10 / C丄巳為0.10，則自由度為k 50.u F4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定靈敏系數(shù)數(shù)學(xué)模型：F F F1k t t°靈敏系數(shù)：CiF 1FFC2F1 k t tFC3FF kC4FF t t。F根據(jù)JJG144-1992標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀檢定規(guī)程，檢定溫度為15C25C。又根據(jù)

6、JJG139999拉 力、壓力和萬能試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程，測(cè)力儀的使用溫度為 10C35C。取t = 15C、to= 35C,溫度 修正系數(shù) k = 0.00027/ C , F = 100kN則：Ci= 1C2= 1.0054C3= 0.027N/CC4= 2000kNC4。2輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表表3輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量U（Xi）不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度CiCi U(Xi)Y iu F被檢器具的重復(fù)性0.10 kN10。10 kN81u(F)證書給出0.17 kN-1.00540.17 kN50u (t)溫度波動(dòng)有不確定度1.16 C0。 027N/C0。031N50u(k)溫度修正系數(shù)由于 修約而導(dǎo)致的不確定度2。 89 X 10-4/ C-2000 kN C-0。058N504。3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算輸入量F、F、t與k彼此獨(dú)立不相關(guān)，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可按下式得到2F2F2F22FUcFu Fu F-utu kFFtkUcF、0.1020.1720.03120.05820.21N4uc F0.214a r-7eff44444107C1u Fc2 u F4C3u t 4 c4u k 40.100.170.0310.058FFtk81505050為使用方便,可取丫eff = 50,對(duì)最終結(jié)果不會(huì)有大的影響。5 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定置信