1、布氏硬度试验 测量不确定度的评定,1,1 被测对象 评定布氏硬度测量结果的不确定度 使用KPE3000型布氏硬度计； 以202HBW和 337HBW硬度水平为例。 根据JJG150-2005,硬度计的示值误差和示值重 复性规定见表1:,表1 硬度计示值误差和示值重复性,2 引用文献,JJF1059-1999测量不确定度评定与表示 JJG150-2005金属布氏硬度计检定规程 GB/T231.1-2002金属布氏硬度试验 第1部分：试验方法 GB/T231.3-2002 金属布氏硬度试验 第3部分:标准硬度块的检定 CNACL T057金属布氏硬度测试能力验证计划结果报告 CNACL T057金
2、属布氏硬度测试能力验证计划结果报告（国际比对）,3 环境条件,室温 10C 35C 清洁, 无震动，无腐蚀介质 稳固，水平,4 测量基准,采用二等标准硬度块. 根据GB/T231.3-2002,和本例硬度范围内压痕均大于1mm,标准块不均匀度最大允许值为：,5 测量过程,用二等标准块, 硬度值水平为202HBW10/3000337HBW10/3000各1块作为试样, 使用KPE3000型硬度计，按GB/T231.1-2002标准试验方法 进行试验, 每水平测5点, 实测数据见表1:,表1 布氏硬度实测值(HBW),6 评定结果的使用,在室温条件下测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。,
3、7 数学模型,不确定度的数学模型为：,式中：一 扩展不确定度;一 对试样进行硬度测量重复性引起的标准不确 定度分项 ；一 用标准硬度块检定时平均值的标准不确定度分项；一 硬度计允许误差引起的标准不确定度分项； 一 标准布氏硬度块引起的标准不确定度分项； 一 测量系统的分辨率引起的标准不确定度分项 。,8 輸入量的标准不确定度评定,8.1 A类不确定度的评定A类不确定度的评定采用统计方法评定。由于硬度的测量，其特点是不能在同一 点上进行硬度的重复测量，必须在试样上不 同区域的点上进行测量，所以测量结果包含 了试样的不均匀度的影响。本例采用三点平均为一个数据（采用三点平均值是为了与能力验证三点平均
4、结果可比较）。,8.1.1 试样硬度测量重复性引起的标准 不确定度分项 的评定,采用A类方法进行评定。单次测量的实验标准偏差按极法计算：式中： 重复性标准偏差；极差；极差系数。,按表2实测数据计算的结果见表3：,表3 极差、标准偏差和 的计算结果,8.1.2 用硬度块检定时平均值的标准不确定度分项 评定 用N=5点检定的平均值,其平均值的标准不确定度: 表4 标准偏差及 的计算结果,8.3 输入B类不确定度,三个分项:标准块分项硬度计分项分辨率分项,8.3.1 标准布氏硬度块引起的不确定度 分项的评定,根据GB/T231.3-2002规定，二等标准布氏硬度块在本例范围不均匀度的最大允许值为1.
5、0%, 可以认为是重复性限, 则：,202HBW硬度水平的示值重复性:HBW,337HBW硬度水平的示值重复性:HBW,8.3.2 硬度计允许误差引起的标准不确定 度分项 的评定,示值重复性最大允许误差可看作重复性限. 由表1, 202HBW硬度水平示值重复性3%:HBW,由表1, 337HBW硬度水平示值重复性2.5%:HBW,8.3.3 压痕测量分辨力引起的标准不确定 度分项 的评定,式中: c 一灵敏系数;ms 一分辨力.,根据布氏硬度的公式D 压头钢球直径 (10mm)；d 压痕直径；HB 硬度值。,灵敏系数HB 硬度（测量值），HBW D 球直径，mm；d 压痕直径（测量值），mm
6、。,根据JJG150-2005布氏硬度计检定规程 压痕测量装置能分辨压痕直径的 0.5 %202 HBW硬度值水平：D=10mm d=4.226mmms=0.0211mm=101.236 HBW/mm HBW,337HBW硬度值水平: D=10mm d=3.306mmms=0.0165mm HBW/mmHBW,9 合成标准不确定度输入量彼此独立不相关，合成标准不确定度的评定为：,输入量的标准不确定度汇总于表5：,表5 输入量的标准不确定度汇总表,203.4HBW 硬度值水平： HBW339.8HBW 硬度值水平： HBW,扩展不确定度的评定扩展不确定度等于合成标准不确定度乘以包含因子:取置信度
7、 p = 95 %,202HBW硬度水平： HBW337HBW硬度水平：HBW,11 讨论,2003年由中实国金实验室能力验证研究中 心组织了CNACL T057金属洛氏硬度测试能 力验证，用硬度水平为204HBS10/3000和 309HBS10/3000的试样进行能力验证试验。 参加有64个实验室。取三个实验点的平均 值，以Z比分数评定实验室的能力。以为满意判据。满意结果数据分布 如下：,2045.2HBS10/3000 30910.9HBS10/3000 2005年又组织了CNAL TO154金属洛氏硬度 测试（国际）能力验证试验。用硬度水平为 203HBS10/3000的试样进行试验。 参加有64个实验室。取三个实验点的平均 值，以Z比分数评定实验室的能力。以为满意判据。满意结果数据分布 如下：2035.9HBS10/3000,将两次能力验证统计的结果转换成相对关系，与不确定度评定结果相比较，见表5： 表5 能力验证满意数据分布范围与不确定度评定结果比较,能力验证满意数据分布范围与不确定度评定结果的比较，在中硬度水平，基本相符。在高中硬度水平有偏离。但总的表明不确定度评定结果基本反映客观情况。,谢谢！,
