工程材料檢測中不確定度的評定方法研究

1、工程材料檢測中不確定度的評定方法研究摘要:對于工程材料檢測檢驗實驗室,為進步測量不確定度評定的可靠性,必須合理制定測量不確定度的評定程序。本文重點討論鋼筋拉伸試驗測量不確定度的評定方法和數(shù)學表達。并對評定程序和方法進展分析，對今后類似測量中的不確定度評定提供參考。關鍵詞:材料檢測;測量不確定度;數(shù)學模型;評定1.前言從原那么上講，在給出任何測量結(jié)果的同時均應該給出測量結(jié)果的不確定度。在國家實驗室認可工作中，is/ie17025：1999標準規(guī)定，檢測實驗室應該有才能對所有的檢測結(jié)果進展不確定度的評定。本文結(jié)合“福建省公路工程試驗檢測中心國家實驗室認可工作，對測量不確定度評定中，如何建立數(shù)學模型

2、，如何分析與計算不確定度分量，非線形數(shù)學模型處理，包含因子的取值，以及是否需要計算自由因子等問題，提供一些詳細的實用性的解決思路。本方法適宜于檢測實驗室的測量不確定度的評定。2.試驗原理鋼筋試件的截面為圓形。拉伸強度以試驗過程中最大作用力除以試件的截面積表示。忽略溫度和應變率對測量結(jié)果的影響。試件直徑用千分尺測量。3.數(shù)學模型第一步找出所有對測量結(jié)果有影響的影響量，即所有的測量不確定度來源，再建立滿足測量所要求準確度的數(shù)學模型。在溫度和其他條件不變時，鋼筋拉伸強度表示為：式中，r抗拉強度(pa)；f試件斷裂時的拉力(n)；s。試件截面積(2)；d試件直徑()。由于上述數(shù)學模型存在顯著的非線形，

3、所以不確定度傳播定律中的所有不確定度全部改用相對不確定度來表示，而不需考慮高階項。于是，測量不確定度評定的數(shù)學模型為：u2rel(r)=u2rel(f)+4u2rel(d)4.測量不確定度的評定步驟4.1計算各測量不確定度分量，ui(y)4.1.1直徑測量引入的不確定度分量，urel(d)試件標稱直徑10,直徑測量不確定度由兩部分組成，即千分尺的示值誤差導致的不確定度和操作者所引入的測量不確定度。1千分尺示值誤差導致的不確定度，u1(d)假設千分尺的最大允許誤差為3,以均勻分布估計，那么：4.1.2拉力f測量所引入的不確定度分量，urel(f)拉力f的測量不確定度來源于儀器校準的不確定度，儀器

4、的測量不確定度和讀數(shù)不確定度等三方面。1儀器校準的不確定度，u1rel(f)假設儀器校準的不確定度為u95=0.2%，于是標準不確定度為：3讀數(shù)的不確定度，u3rel(f)以滿刻度為200kn，分度值為0.5kn的指針式儀表為例，假設可以估讀到五分之一分度，即0.1kn，依相對值估計為0.05%。由于被測件不一定在滿刻度處斷裂，并且在選擇儀器的測量范圍時通常使斷裂時指針的位置不小于滿刻度的五分之一。假設測量時斷裂即發(fā)生在該處，那么0.1kn即相當于0.25%。假定其為均勻分布，故標準不確定度為：5.測量不確定度報告拉伸強度r=509.35.6pa。其中擴展不確定度u=5.6pa是由標準不確定度

5、u=2.8pa乘以包含因子k=2得到。6.評定方法效果評價理論說明，對于工程材料力學測量中不確定度的評定，用直接評定法無法評定的具有一定難度的檢測工程，都可參照上述方法進展評定。該評定法對檢測結(jié)果不確定度的評定具有可行性，并且進步了試驗結(jié)果測量不確定度的準確性和可靠性，解決了不確定度評價中的某些難點。本研究證實了中國合格評定國家認可委員會新發(fā)布的nas-gl10：2022?材料理化檢驗測量不確定度評估指南及實例?所給予的指導是正確的。該方法施行效果，必將在今后工程材料檢測中得以彰顯。參考文獻：1測量不確定度評定與表示jjf1059-1999.2中國實驗室認可委員會編著中國實驗室注冊評審員培訓教程，中國標準出版社，2001.3i