張有斌 陜西省渭南市計(jì)量測(cè)試所

拉力、壓力和萬能試驗(yàn)機(jī)示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定

張有斌 陜西省渭南市計(jì)量測(cè)試所

本文依據(jù)JJF1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定及表示》和JJG139－2014《拉力、壓力和萬能試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程》，將拉力、壓力和萬能試驗(yàn)機(jī)示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度進(jìn)行了評(píng)定，通過對(duì)產(chǎn)生誤差的各個(gè)分量的影響分析，計(jì)算得到了示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度。

試驗(yàn)機(jī) 示值誤差 測(cè)量結(jié)果 不確定度評(píng)定

拉力、壓力和萬能試驗(yàn)機(jī)主要構(gòu)成部分分為測(cè)量系統(tǒng)、加力系統(tǒng)以及安全保護(hù)裝置等，它是通過液壓或機(jī)械的方式將力值施加在被測(cè)材料上之后，得到被測(cè)材料的各種力學(xué)性能參數(shù)?，F(xiàn)選定一臺(tái)量程為1000kN的數(shù)顯式萬能試驗(yàn)機(jī)，以其量程的20%為測(cè)量點(diǎn)，進(jìn)行測(cè)量不確定度的評(píng)定計(jì)算。

一、數(shù)學(xué)模型

式中：?F——試驗(yàn)機(jī)的示值誤差，kN；

——三次測(cè)量值的算術(shù)平均值，kN；

F——標(biāo)準(zhǔn)力值，kN；

靈敏系數(shù)：

由上式得方差：

二、標(biāo)準(zhǔn)不確定度的來源及評(píng)定

（一）輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度(u)的評(píng)定

輸入量的不確定度來源主要是試驗(yàn)機(jī)測(cè)量的重復(fù)性，可通過重復(fù)測(cè)量得到測(cè)量結(jié)果,采用A類方法進(jìn)行評(píng)定。對(duì)試驗(yàn)機(jī)200kN測(cè)量點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量，在重復(fù)性條件下測(cè)量3次，測(cè)得數(shù)值分別為：200.20kN，200.80kN，200.63kN,根據(jù)JJF1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》第4.3.2.3條，則可得標(biāo)準(zhǔn)不確定度(u)為：

（二）輸入量的標(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u(F)主要由標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀引入，采用B類方法進(jìn)行評(píng)定。

1.標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀檢定引入的不確定度u(F1)

檢定裝置中的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀擴(kuò)展不確定度是由上級(jí)計(jì)量部門給出的，在200kN檢定點(diǎn)上其擴(kuò)展不確定度為0.36kN，包含因子k=2，所以其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

2.數(shù)字示值分辨力引入的不確定度u(F2)

標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀是數(shù)顯力值，其數(shù)字示值分辨力的不確定度按均勻分布來進(jìn)行評(píng)定，所以有：

因?yàn)檩斎肓縁的分量相互獨(dú)立不相關(guān)，所以：

三、不確定度分量表

標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值（kN）自由度u(F)試驗(yàn)機(jī)顯示值測(cè)量重復(fù)性引入 0.20 1.8 u(F)1標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀檢定引入 0.18 50 uF)數(shù)字示值分辨力引入 2.9×10-5 50(2

四、標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc(?F)的計(jì)算

由于各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量互不相關(guān)，所以：

五、擴(kuò)展不確定度的計(jì)算

取包含因子k=2，則擴(kuò)展不確定度為：

所以，試驗(yàn)機(jī)在200kN測(cè)量點(diǎn)的擴(kuò)展不確定度為：

[1]JJF1059.1-2012，測(cè)量不確定度評(píng)定及表示[S].北京：中國計(jì)量出版社,2012.

[2]JJG139－2014，拉力、壓力和萬能試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程[S].北京：中國計(jì)量出版社,2014.