锚具洛氏硬度测量不确定度的评定

　　0　引言

　　国家标准GB/T15481 - 2000 ( idt ISO/IEC17025∶1999)《检测和校准实验室能力的通用要求》第5. 4. 6条中明确规定:“检测实验室应具有并应用评定测量不确定度的程序”。作者长期从事矿用锚杆(索)产品的质量检测工作,有条件以锚具的洛氏硬度为例来进行测量不确定度的评定,因为矿用锚索锚具是煤巷深层支护用品,具有承载力高等特点,其产品质量直接影响到煤巷的支护效果,所以其产品性能在使用前必须严格检验。洛氏硬度是其比较重要的技术指标,而且该项目的检验过程为非破坏性,可以实现同一样品多次重复测量的工作要求。

　　1　检验方法

　　检验环境温度25℃,相对湿度55%,检验仪器用编号为J24的HR-150A型洛氏硬度计,检验员按照《金属洛氏硬度检验操作规程》对选定的编号为60427样品分别重复测量3次,得到测量值,测量值等于仪器的示值。

　　2　数学模型

　　依据上述检验方法,可以给出洛氏硬度测量值H的数学表达式:

　　H=X

　　式中,H为样品洛氏硬度的测量值,HRC;X为洛氏硬度计的示值,HRC。根据此数学模型,锚具洛氏硬度测量不确定度u(h)主要来源于洛氏硬度计的示值分量u(x),不确定度的传播系数

　　3　求最佳值

　　我们用算术平均值来表示其最佳估计值。3次检验数据的算术平均值为:

　　4　标准不确定度分量u(x)的评定

　　测量不确定度是表征合理地赋予被测量之值的分散性、与测量结果相联系的参数。以标准差表示的测量不确定度,称为标准测量不确定度,用符号u表示。对每个不确定度来源评定的标准差,称为标准不确定度分量。对这些标准不确定度分量有两类评定方法,即A类评定和B类评定。用对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度,称为不确定度的A类评定。用不同于对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度,称为不确定度的B类评定。

　　4. 1　不确定度的A类评定

　　对编号为60427样品的金属洛氏硬度进行检验否,其数据见表1。

　　检验数据的算术平均值

　　由贝塞尔公式计算得出:

　　检验数据的实验标准差

　　测量不确定度,通常用算术平均值x的样本标准差,由国家计量技术规范JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》中公式(11),可以得出标准不确定度:

　　则矿用锚具洛氏硬度测量A类标准不确定度

　　4. 2　不确定度的B类评定

　　我们经过认真分析与研究,确定出B类不确定度产生的主要来源有三方面:洛氏硬度计允许误差;标准硬度块允许误差;洛氏硬度计分辨力。