金属试件延展硬度实验勘验不核准度的估量
合成标准不确定度表达式在室温下进行拉伸试验时,温度效应修正及其引入的标准不确定度可以忽略。某些金属材料的拉伸强度对应变率相当敏感,但测试标准中对满足规定允许应变速率范围的试验,不要求对此影响作任何修正。故温度和应变率导致的标准不确定度均可忽略,可将式(1)中t和ε视为常数。
式(1)为非线性模型,但属于幂函数相乘的形式,宜用相对不确定度计算。各输入量无关,忽略高阶项,并注意到pi等于+1或-1,相对合成标准不确定度表达式如下:u2crel(q)=u2c(q)q2=u2(f)q2=u2(f)f2+u2(a)a2(2)式中:ucrel(q)为拉伸强度的合成标准不确定度;u(f)πf为f的相对标准不确定度,其中u(f)是f的标准不确定度;u(a)πa为a的相对标准不确定度,其中u(a)是a的标准不确定度。
相对标淮不确定度分量的评定(1)f的相对标准不确定度评定对一个试件的拉伸强度试验不可能重复进行,因此f只能由试验机的一次读数获得,该读数视为不变的量,设为f0;试验机测力的准确度等级应引入修正量fδ,其值视为零,但不确定度为非零值u(fδ);试验机测力仪表读数误差也应引入修正量fδ,其值视为零,但不确定度为非零值u(fδ);标准器的不确定度是被检仪器不确定度的一个分量,引入修正量fb,其值视为零,但不确定度为非零值u(fb)。
fδ和fδ及fb无关。综上分析得分量数学模型为:f=f0+fδ+fδ+fb(3)而u(f)为:u(f)=u2(fδ)+u2(fδ)+u2(fb)(4)若试验机设定为1.0级,允差为±1.0%.按检定规程规定此允差百分数为“相对误差”而非“满量程相对误差”,该0kn示值处以误差表示的允差限半宽为0.4kn.试验机经检定合格,误差有一定余量,认为此误差为三角分布,不可靠程度为10%,则标准不确定度为:u(fδ)=0.4π6=0.16kn此项分量来自系统效应,若能对试验机实行校准制度,校准时给出40kn示值处的扩展不确定度和包含因子,可换算为标准不确定度代替u(fδ),此值可能比按允差b类评定的u(fδ)小一些,原因是消除了部分系统效应,体现了校准制度的优越性。
根据jjf1059―1999国家计量技术规范中的,得自由度为v(fδ)=50<2>。指示器的分度值为0.5kn,可以分辨到分度值的1π5即0.1kn,认为是均匀分布。
则估读误差引起的标准不确定度和自由度分别为:u(fδ)=0.1×0.29=0.029knv(fδ)=∞查检定系统表知检定试验机的标准测力仪为0.3级,相对允差为0.3%,认为是均匀分布。则有:u(fb)=40×0.3%3=0.07knv(fb)=∞于是有:u(f)=0.162+0.0292+0.072=0.18kn通常选择量程范围应使试件断裂时示值不小于满刻度的1π5,现设为1π5即40kn.