洛氏硬度计示值测量不确定度评定与表示

摘要：本文是对校准结果测量不确定度进行评定和表示的规范化程序。在实际运用，应注意人员、标准、环境、方法等引入的标准不确定度分量与本文采用的评定条件的区别，并按实际情况和规定的程序进行评定。

关键词：洛氏硬度计；示值 测量；不确定度；评定；表示

1、测量方法

1.1 测量依据： JJG112-2003《金属洛氏硬度计》检定规程

1.2 测量方法： 依据JJG112-2003《金属洛氏硬度计》检定规程

1.3 环境条件： 温度：（10～35）℃

1.4 测量标准： 洛氏硬度计检定装置

1.5 测量对象： 洛氏硬度计

2、数学模型

y=Hm-Hb

式中：y：洛氏硬度计示值误差

Hm：洛氏硬度计示值

Hb：标准洛氏硬度块示值

方差和传播系数：

灵敏系数：

所以：

3 标准不确定度分量的来源

3.1 输入量Hm的标准不确定度分量u1

3.1.1 试验力误差引起的标准不确定度分量u11

3.1.2 金刚石压头引起的标准不确定度分量u12

3.1.3 硬度计测深系统引起的标准不确定度分量u13

3.1.4 示值读数系统引起的标准不确定度分量u14

3.1.5 示值重复性引起的标准不确定度分量u15

3.2 输入量Hb的标准不确定度分量u2

3.2.1 标准洛氏硬度块的均匀度引起的标准不确定度分量u21

3.2.2 标准洛氏硬度块的稳定度引起的标准不确定度分量u22

4 标准不确定度分量评定

4.1 输入量Hm的标准不确定度分量u1

4.1.1 试验力误差引起的标准不确定度分量u11

从资料查得，试验力对硬度值的最大允许误差为±0..36HR，正态分布，

则 =0.12HR

其可靠程度为90%，则自由度为：

4.1.2 金刚石压头引起的标准不确定度分量u12

从资料查得，钢球几何形状引起的误差为±0.40HR均匀分布， 则

=0.23HR

其可靠程度为90%，则自由度为：

4.1.3 硬度计测深系统引起的标准不确定度分量u13

从资料查得，测量误差为±0.5HR，三角分布， 则

=0.20HR

其可靠程度为90%，则自由度为：

4.1.4 示值读数系统引起的标准不确定度分量u14

从资料查得，示值系统引起的测量误差为±0.2HR，均匀分布，

则 =0.12HR

其可靠程度为90%，则自由度为：

4.1.4 示值重复性引起的标准不确定度分量

对硬度值为62.6HR为标准硬度块在性条件下连续测量10次，测量结果为62.6、62.8、62.5、62.7、62.7、62.9、62.8、62.7、62.6、62.8（HR）， 计算得算术平均值 、实验室标准偏差s、标准不确定度分量u15分别为：

=62.7HR

=0.12HR =0.038HR

自由度 u15=（n-1）=9

4.1.6 合并4.1.1、4.1.2、4.1.3、4.1.4、4.1.5，输入量Hm的标准不确定度分量

=0.35HR

自由度： =155

4.2 输入量Hb的标准不确定度分量u2

4.2.1 标准洛氏硬度块的均匀度引起的标准不确定度分量u21

标准洛氏硬度块的均匀度不大于1.2HR， 其不确定度三角分布，则

=0.25HR

其可靠程度为90%，则自由度为：

4.2.2 标准洛氏硬度块的均匀度引起的标准不确定度分量u22

标准洛氏硬度块的稳定度不大于0.6HR，其标准不确定度均匀分布，则

=0.18HR

其可靠程度为90%，则自由度为：

4.2.3 合并4.2.1、4.2.2，输入量Hb的标准不确定度分量

=0.31HR

自由度： =93

5 标准不确定度分量一览表

6 合成标准不确定评定

=0.47HR

有效自由度为：

248 （取100）

7 扩展不确定度评定

取置信概率p=95%，由p及 ，从t分布表中查得包含因子k95为：

k95=t95（100）=1.984

则扩展不确定度

U95，rel=k95uc=1.984×0.47=0.94HR

8 测量不确定度报告

对硬度值62.6HR的标准标准硬度块检测洛氏硬度计，测量结果为：

y= （62.6±0.94）HR， =100，括号内第二项为U95，rel之值。

参照文献：

1.JJG112-2003《金属洛氏硬度计》检定规程

2.JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》