电子式万能机不确定度评定.docx

KJL/QCBP107-2003

电子式万能试验机负荷示值误差测量结果的不确定度评定

编制：海宁审核：杨志刚批准：克尤木

2003年2月14日发布2003年2月14日实施

喀什地区计量检定所

电子式万能试验机负荷示值误差

测量结果的不确定度评定

1概述

1.1测量方法：依据JJG475—2008《电子式万能试验机检定规程》。1.2环境条件：温度(20±10)℃温度波动不大于2℃/h。

1.3测量标准：0.3级标准测力仪，相对扩展不确定度Uq?=0.15%,年稳定度为±0.3%。1.4被测对象：电子式万能试验机(以下简称试验机),测量范围为1000kN以下，相对最大允许误差为±1.0%。

1.5测量过程

在规定环境条件下，使用试验机对标准测力仪施加负荷至测量点。可得到与标准力值相对应的试验机负荷示值，该过程连续进行3次，以3次示值的算术平均值减去标准力值之差，即得该测量点试验机的示值误差。

1.6评定结果的使用

在符合上述条件且测量范围在1000kN以下的试验机，一般可直接使用本不确定度的评定结果。其它可使用本不确定度的评定方法。

2建立数学模型2.1数学模型

AF=F-F,[1+K(t-t。)]式中：△F—试验机的示值误差；

F—试验机3次示值的算术平均值；

F—标准测力仪的标准力值；K—温度修正系数；

t—检定试验机时环境温度；

t—检定标准测力仪时环境温度。2.2灵敏系数

其中：K=0.00027/℃,取F=200kN,t=30℃,to=15℃。

2.3传播律公式

(1)

=[c,·u(F)]2+[c?·u(F,)]2+[c?·u(t)]2+[c?·u(K)]

3全部输入量的标准不确定度评定及其相应自由度

3.1输入量F的标准不确定度u(F)的评定

输入量F的不确定度来源主要是试验机的重复性，可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定。

对一台1000kN的试验机，选择最大量程的20%作为测量点，连续测量10次，得到测量列如表1所示。

表1单次测量值

序号(i)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

示值(kN)

200.5

200.2

200.2

200.5

200.7

200.9

200.2

200.5

200.4

200.3

其算术平均值

单次实验标准差

任意选择3台同类型试验机，每台分别在满量程的20%,40%,80%负荷点进行测试。每点在重复性条件下连续测量10次，共得到9组测量列，每组测量列分别按上述方法计算得到单次实验标准差如表2所示。

表2m组实验标准差计算结果

检测点

20%量程

40%量程

80%量程

单位(kN)

200

400

800

实验标准差s

(kN)

S:0.23

S:0.22

S?:0.22

S?:0.20

S?:0.20

S?:0.21

S:0.21

S?:0.22

Sg:0.21

合并样本标准差为

自由度为v-=m(n-1)=81

因

实际测量情况，在重复条件下连续测量3次，以该3次测量值的算术平均值作为测量结果，可得到

3.2输入量F的标准不确定度u(F?)的评定

输入量F。的不确定度主要来源于标准测力仪。可根据检定证书给出的相对扩展不

确定度，年稳定度评定，即B类方法进行评定。

标准测力仪检定证书给出的相对扩展不确定度U?=0.15%,包含因子k=1.98,年稳定度为±0.3%,估计为均匀分布，取包含因子k=√3。在测量点200kN处，标准不确定度为

u(F?)=√“(F,)2+u(F?)2=√(0.15)2+(0.35)2=0.38kN

估计为0.10,则自由度为v,=50。3.3输入量t的标准不确定度u(t)的评定

输入量t的不确定度主要为测量过程中的实验室温度波动，温度计的示值误差可忽略，实验室温度波动不大于2℃/h,故a=2℃。按均匀分布，取k=√3,得标准不确定

度为

为0.10,则自由度为v,=50。

3.4输入量标准测力仪温度修正系数K的标准不确定度u(k)的评定

温度修正系数K由于修约而导致的不确定度，a为0.00005/℃,按均匀分布，取k

=√3,

估计为0.10,则自由度为vx=50。

4标准不确定度汇总表

输入量的标准不确定度汇总于表3

表3标准不确定度汇总表

标准不确定度

分量

u(x)

不确定度来源

标准不确定度

Ci

lc,|u(x,)

Vi

u(F)

被检器具的重复性

0.12kN

I

0.12kN

81

u(Fs)=

√“(F