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        超聲探傷儀垂直線性檢定中的測量不確定度評定

        2017-11-24 19:06:29何浩源
        科技資訊 2017年27期
        關(guān)鍵詞:計(jì)量檢定

        何浩源

        摘 要:依據(jù)JJF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》和JJG 746-2004《超聲探傷儀》檢定規(guī)程的內(nèi)容,本文結(jié)合實(shí)際的工作,對超聲探傷儀垂直線性的測量不確定度進(jìn)行了評定,對實(shí)際的檢定工作有一定的參考價(jià)值。

        關(guān)鍵詞:超聲探傷 不確定度 計(jì)量檢定

        中圖分類號:TH878.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)09(c)-0111-02

        在工業(yè)無損探傷中,超聲波探傷儀是一種便攜式儀器,它能夠方便、迅速、無損傷、準(zhǔn)確的進(jìn)行工件內(nèi)部缺陷(如氣孔、裂縫、疏松、雜質(zhì)等)的檢測、定位、評估和判斷。使用環(huán)境不受限制,廣泛應(yīng)用在壓力容器、航天航空、電力、石油化工、船舶制造、機(jī)械制造、金屬加工、鐵路、高校等各個(gè)行業(yè)。

        在超聲探傷儀的檢定校準(zhǔn)中,垂直線性是最典型的指標(biāo)之一,本文就對垂直線性作測量不確定度的評定。

        檢定依據(jù):JJG 746-2004《超聲探傷儀》。

        環(huán)境條件:溫度22℃,相對濕度50%RH。

        檢定標(biāo)準(zhǔn)器:ZJ-2A型超聲探傷儀檢定裝置 頻率范圍(0.5~15)MHz,衰減范圍(0~81)dB。

        被檢對象:數(shù)字超聲探傷儀,型號HS610e。

        檢定方法:將探傷儀與檢定裝置相連接,探傷儀的工作方式設(shè)置為“雙”,抑制設(shè)置為“0%”,帶寬為0.5~4MHz,調(diào)節(jié)檢定裝置的頻率為2.5MHz,同時(shí)調(diào)節(jié)衰減旋鈕,使在探傷儀顯示屏上適當(dāng)讀數(shù)位置處,有穩(wěn)定的100%滿刻度信號,同時(shí),檢定裝置有30dB以上的衰減余量。調(diào)節(jié)衰減旋鈕,依次記下每衰減2dB時(shí)信號幅度的百分?jǐn)?shù),直到衰減26dB,然后將實(shí)測值與理論值相比較,取其最大正偏差與最大負(fù)偏差的絕對值之和,即為垂直線性誤差。

        評定過程采用A類評定與B類評定相結(jié)合的方式進(jìn)行。

        1 測量模型

        ?=|?+max|+|?-max|

        式中:

        ?為垂直線性誤差,以%表示;

        |?+max|為垂直線性最大正偏差的絕對值,以%表示;

        |?-max|為垂直線性最大負(fù)偏差的絕對值,以%表示。

        2 方差和靈敏度系數(shù)

        因?yàn)閨?+max|和|?+max|互不相關(guān),所以合成方差為:

        式中靈敏度系數(shù):

        3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

        3.1 輸入量垂直線性最大正偏差的絕對值標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源

        測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)μ1。

        ZJ-2A檢定裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)μ2。

        (1)由測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度μ1。

        超聲探傷儀開機(jī)預(yù)熱穩(wěn)定后,以最大正偏差所對應(yīng)的總衰減量為測量點(diǎn),在同條件下連續(xù)測量10次,得到最大正偏差的測量列(%):

        1.3 1.3 1.2 1.5 1.4 1.4 1.3 1.3 1.4 1.3

        單次測量實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差;單次測量標(biāo)準(zhǔn)不確定度μ1=s=0.084%。

        (2)ZJ-2A檢定裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)μ2。

        此處采用B類評定方法,依據(jù)檢定裝置的校準(zhǔn)證書,在2.5MHz頻率,檢定裝置最大測量誤差為0.5%,以均勻分布考慮,k,所以:

        (3)輸入量Δ+的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的合成。

        由于以上各量互相獨(dú)立不相關(guān),所以:

        3.2 輸入量垂直線性最大負(fù)偏差的絕對值標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源相同

        (1)由輸入量讀數(shù)分散性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度μ1。

        在重復(fù)條件下連續(xù)測量10次,得到最大負(fù)偏差的測量列(%):

        0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.3 0.3 0.4 0.3

        單次測量實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差:

        單次測量標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

        (2)ZJ-2A檢定裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng) 。

        依舊采用B類評定方法,所以:

        (3)輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的合成。

        由于以上各量互相獨(dú)立不相關(guān),所以:

        4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

        標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表見表1。

        5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

        6 擴(kuò)展不確定度評定

        取包含因子k=2,則:

        7 超聲探傷儀垂直線性誤差檢定結(jié)果的擴(kuò)展不確定度報(bào)告

        U=1.2% k=2

        8 結(jié)語

        無損檢測是國家工業(yè)生產(chǎn)的有效工具,在一定程度上反映了一個(gè)國家的工業(yè)水平。在多種無損檢測方法中,超聲檢測占有重要的位置。因此超聲探傷儀是否符合計(jì)量檢定規(guī)程的要求,是否能夠正常工作,將直接影響到許多行業(yè)的正常生產(chǎn)工作。所以,其計(jì)量參數(shù)的準(zhǔn)確性就成為超聲探傷儀能否滿足無損檢測要求的關(guān)鍵。本文介紹的方法通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,可以較好地對超聲探傷儀的代表性計(jì)量參數(shù)進(jìn)行分析評判,能夠保證其數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠、方法科學(xué)合理并且實(shí)際操作性較強(qiáng)。

        參考文獻(xiàn)

        [1] JJG 746-2004,超聲探傷儀[M].中國計(jì)量出版社,2004.

        [2] JJF 1059.1-2012,測量不確定度評定與表示[M].中國質(zhì)檢出版社,2012.

        [3] 楊鳴.超聲探傷儀檢定裝置校準(zhǔn)方法探究[J].輕工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2016(4):33-34.endprint

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