02檢測實驗室測量不確定度評定方法的探解析

檢測試驗室測量不確定度評定方法的探討王承忠

(上海寶鋼爭論院分析測試爭論中心)(上海202300)摘要：對于檢測試驗室，為提高測量不確定度評定的牢靠性，就評定方法而言本文提出對材料不同的檢測參數(shù)應承受不同的評定方法。本文對金屬材料力學性能檢測參數(shù)測量不確定度的評定進展了探討，從而提出，可承受直接評定法對拉伸性能和維氏硬度試驗結果的測量不確定度進展評定，而宜承受綜合評定法對沖擊性能、布氏硬度和洛氏硬度試驗結果的測量不確定度進展評定。同時指出，綜合評定法能滿足解決金屬材料理化檢測結果測量不確定度評定中的某些難點。關鍵詞：測量不確定度評定；直接評定法；綜合評定法；金屬材料力學性能試驗；數(shù)學模型1.引言依據(jù)ISO/IEC17025:2023《檢測和校準試驗室力氣的通用要求》標準，不管是檢測試驗室還是校準試驗室都必需具有評定測量不確定度的力氣。1993年，國際不確定度工作組制定的《測量不確定度表示指南》〔GuidetotheExpressionofUncertaintyinMeasurement〕(簡稱GUM)，1995年經(jīng)修訂由ISO、IEC、BIPM、OIML、IFCC、IUPAC、IUPAP等七個國際組織批準和公布，并由ISO出版，國際上公認的“測量不確定度表示指南”公布于世，相繼得到了廣泛的應用和發(fā)行，受到世界范圍內(nèi)各個國家的承受。我國也于1999年批準公布了JJF1059-1999《測量不確定評定與表示》的計量技術標準。

在我國，計量部門的校準試驗室,對于很多計量設備和儀器已經(jīng)有了較為成熟的不確定評定與表示的論文或專著發(fā)表。然而，對于各行業(yè)的檢測試驗室，由于檢測工程繁多，檢測方法也很多，各種參數(shù)和方法都具有各自的特點，檢測條件和試樣狀況都各不一樣。因此如何具體應用有廣泛適應性和兼容性的不確定度評定指南GUM〔或JJF1059〕來正確評定檢測結果的不確定度，具有確定難度。為此，近年來從事檢測事業(yè)的技術人員始終在進展探究和爭論，并取得了很多進展。爭論說明，就評定方法而言，對于不同的檢測參數(shù)和不同的檢測方法應當承受不同的評定方法。本文以金屬材料的力學性能參數(shù)檢測為例，說明直接評定法和綜合評定法的應用。結果說明綜合評定法能滿足地解決力學性能參數(shù)檢測結果測量不確定度評定中的很多難點。2.直接評定法對于檢測試驗室，依據(jù)國際不確定度評定指南GUM或我國JJF1059-1999《測量不確定度評定與表示》技術標準對材料理化檢驗檢測結果進展測量不確定度評定時，一般承受直接評定法進展。所謂直接評定法，就是在試驗條件〔檢測方法、環(huán)境條件、測量儀器、被測對象、檢測過程等〕明確的根底上，建立由檢測參數(shù)試驗原理所給出的數(shù)學模型，3.綜合評定法實踐說明，在檢測試驗室的測量不確定度評定中，有的檢測工程承受直接評定法評定其檢測結果的測量不確定度，那么會存在以下問題：a〕一方面全部輸入量的不確定度重量并不能包含影響檢測結果全部的主要不確定因素；b〕另一方面全部或局部輸入量的不確定度重量量化困難；c)還有的檢測工程由數(shù)學模型求某些輸入量的靈敏系數(shù)特殊困難或特殊簡潔。這時假設仍用直接評定法，那么不僅牢靠性低，而且缺乏可操作性。對于這種狀況必需承受綜合法進展評定。況且影響檢測結果的因素很多，諸如試樣狀態(tài)〔尺寸、粗糙度，特殊是缺口狀態(tài)〕、沖擊試驗機狀態(tài)〔剛度、擺錘、軸線擺錘長度、刀刃尺寸、回零差、底座的跨距、曲率半徑及斜度、能量損失等〕、試驗條件〔沖擊速度、試樣對中、溫度等〕、試樣材質的不均勻性、操作人員的差異等等。因此，依據(jù)GUM或JJF1059-1999對金屬材料試樣進展夏比沖擊試驗檢測結果測量不確定度評定時，假設承受直接法，即依據(jù)沖擊試驗上述的數(shù)學模型，對各個影響因數(shù)〔即輸入量F、L、α、β〕引入的不確定度重量進展評定，再按不確定度傳播規(guī)律進展合成，最終擴展而得到結果，那么，一方面輸入量F、L、α、β量化很難準確，而另一方面有很多重要因數(shù)無法考慮進去，如材料的不均勻性、在滿足GB/T229－1994標準前提下試樣加工的差異、試驗條件〔試樣對中、沖擊速度、溫度〕的差異等，這些不確定因素對不確定度的奉獻無法在重量中計算進去。明顯，這時所得到的結果其準確性和牢靠性都較差。因此，為了使沖擊試驗結果的測量不確定度評定具有可操作性和相當?shù)睦慰啃?，應當承受綜合法，此方法的思路是：在試驗方法〔包括試樣的制備和一切試驗的操作〕滿足國家標準〔如GB/T229－1994〕、所用設備、儀器和標樣也滿足國家標準或國家計量檢定規(guī)程〔如對于沖擊試驗，作者簡介王承忠教授級高級工程師國家自然科學基金委員會－上海寶鋼集團公司鋼鐵聯(lián)合爭論基金評議專家上海市科學技術專家?guī)臁病吧虾？萍肌本W(wǎng)站，專家標識號0013014598)專家中國合格評定國家認可委員會〔CNAS〕國家試驗室注冊技術評審員CNAS技術委員會測量不確定度分委員會委員－－冶金、機械技術組組長中華人民共和國計量認證/審查認可國家級注冊評審員寶鋼爭論院