材料试验机试验力示值测量结果的不确定度评定

发表时间:2020/5/8   来源:《科学与技术》2019年第21期   作者:周东峰
[导读] 陕西省计量科学研究院 710065
        摘  要: 在本文中,以JJG139-2014为标准,将《拉力、压力和万能试验机》作为参考实例,测量中运用可以计算示值误差的数学模型,简明扼要概括材料试验机试验力示值测量结果的不确定度评定方法。
        关键词:材料试验机,示值误差,评定
1  概述
        1.1  测量方法:本文依据 JJG139-2014《拉力、压力和万能试验机》,对材料试验机应用标准测力仪进行示值误差的检定。利用国家检定规程对其进行示值误差相关的一系列测量,采用比较归纳的方法对比试验值与标准力值对应的试验机试验力值。
        1.2  测量的环境条件:温度(10~35)℃、湿度不大于80%RH的条件下检定。检定过程中温度波动不大于2℃。
        1.3  测量的标准:应变式0.1级标准测力仪,最大相对误差允许为±0.1%。
        1.4  被测的对象:万能材料试验机(以下简称试验机),试验力测量的范围为(0.5~1000)kN,最大相对的误差允许为±1.0%。
        1.5  测量的过程:在规定的环境条件下,使用试验机对标准测力仪施加负荷到测量点。可得到与标准力值相对应的试验机的负荷示值。对该过程连续进行三次试验,获得三次示值的算术平均值减去标准力值,即最终得该测量点试验力的示值误差。
2  数学模型
 2.1 静态力 
式中:ΔF——试验机的负荷示值误差;
    ——试验机测量三次,取三次的负荷示值的算术平均值;
       F ——标准测力仪上的标准力值。
2.2 材料试验机的示值误差:
式中:K一标准测力仪的温度修正系数
        t0一标准测力仪修正后的温度
        t一使用温度
3 输入量(试验力)的标准不确定度评定
3.1 
        对于输入量的标准不确定度,其主要来源是试验机的重复性。对于试验机,选择测量点,连续测量三次,得到数据归纳为如表1所示的测量列:
                                      
表2所列单次试验的具体标准差值。如下表2所示。
      
 
4  合成标准不确定度的评定
 

5、扩展不确定度的评定
取K=2时,在测量点,扩展不确定度为,汇总数据如下表所示。很显然,当K=2时,试验力为10 kN时,其U为0.0136。以此类推。
                        
6、结束语
 
本文主要对试验机试验力示值测量结果的不确定度,应用数学公式进行评定。测量过程中尽管会由于综合因素,不免会因为多种因素引起测量结果的不确定度。但目前,人们认识客观事物还存在一定局限性,导致对测量结果有影响的分析不能做到全面和彻底.
 
 
参考文献:
[1] 马风东.恒定加力速度建筑材料试验机(抗折)示值误差的测量值的不确定度评定[J].计量与测试技术,2017,44(11):111-112.
[2] 王大伟.恒定加力速度建筑材料试验机示值误差测量值的不确定度评定[J].计量与测试技术,2014,41(02):15-16.
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