洛氏硬度B标尺测量不确定度的评定及分析
洛氏硬度实验测量不确定度评定
洛氏硬度试验测量B标尺不确定度评定1 测量过程概述(1) 测量方法及评定依据GB/T 230.1-2004金属洛氏硬度试验第1部分:试验方法；GB/T 230.2-2002金属洛氏硬度试验第2部分:硬度计的检验与校准；GB/T 230.3- 2002金属洛氏硬度试验第3部分:标准硬度块的标定；JJF 1059一1999测量不确定度评定与表示；ISO/IEC 17025-2005检测和校准实验室能力的通用要求；ASTM E18-2003金属材料洛氏和表面洛氏硬度试验方法；ISO/DIS 6508-1:2004金属材料洛氏硬度试验第1部分:试验方法；ISO/DIS6 508一2:2004金属材料洛氏硬度试验第2部分:硬度计的检验与校准；ISO/DIS 6508-3:2004金属材料洛氏硬度试验第3部分:标准硬度块的标定。
(2) 环境条件试验一般在（10～35）℃室温进行。
对于温度要求严格的试验，应控制在(23士5)℃之内。
本例试验温度为(19～25)℃。
(3) 测量仪器应采用经计量部门检定合格(满足GB/T 230.2-2002等标准之要求)的洛氏硬度计。
本例采用 200HRS-150 型硬度计。
(4) 被测对象采用满足GB/T 230.1-2004标准要求的金属材料硬度试样及符合GB/T 230.3-2002等标准要求的标准洛氏硬度块。
本例试样材料为碳钢。
(5) 测量过程在洛氏硬度计处于受控状态下，按照方法标准的规定(试验力保持时间、压痕间距和压痕中心与试样边缘的距离等)对金属材料试样或标准块进行硬度试验，测得硬度值。
2 数学模型的建立洛氏硬度试验测量结果的数学模型可写为:y (1)x式中x—被测样块硬度读出值y一被测样块硬度测定值3测量不确定度来源分析假设试验在恒温的条件下进行，即不考虑温度效应所引起的不确定度分量，在满足G B/ T 230. 1-2004标准的条件下，在试样表面进行多次测量，将多个硬度测试值平均后出具试验报告，金属洛氏硬度试验的不确定度主要来源于以下几个方面：（1）测量重复性引入的标准不确定度U（x）。
洛氏硬度不确定度评定
洛式硬度测量不确定度评定一、测量目的确定金属材料洛氏硬度测量结果不确定的评估和表述。
仅以洛氏硬度C标尺为例，A、B标尺的洛氏硬度测量结果不确定的评估，类推。
二、试验原理及方法硬度是材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压入或刻划的能力，是衡量材料软硬程度的一种性能。
是广泛使用的一种力学性能指标，特别是洛氏硬度在结构钢、工具钢中应用最广。
常用的洛氏硬度有C、A、B三种标尺。
试验时，用金刚石锥体或一定直径的淬火钢球作压头，先对压头施加初始试验力F0，使其压入表面一定深度h0，以此作为测量压痕深度的基准。
然后再加上主试验力F1，材料因而产生弹性变形和塑性变形，使压痕深度的增量为h1。
经过规定保持时间后将F1卸除，继续保持初始试验力F0，其中的弹性变形将恢复，压头回升一定高度，使压头位移为h2，按如下公式算出洛氏硬度值：对A、C标尺：HR=100-(h2-h0)/0.002=100-e对B标尺：HR=130-(h2-h0)/0.002=130-e本实验室所采用的是数显洛氏硬度计，测量时硬度计直接给出最终的硬度值。
根据GB/T 230-1991“金属洛氏硬度试验方法”规定，测试前先根据样品，选择合适的压头、试验力、试验力保持时间等测量参数，并根据估计的硬度值，选择相应的标准硬度块，对试验机进行校验。
然后，在样品上均匀地压出有效的6点，第一点不记，取后五点平均值为样品的洛氏硬度值。
三、建立数学模型必须对样品上测得的硬度平均值加以修正，以确定用国家基准机在同一材料上可能得到的硬度平均值。
因此HRC=f(R，∆b，∆w)=R-∆b-∆w其中：R为样品或被检材料五次有效压痕测得硬度的算术平均值；∆b为本实验室所用标准硬度试块的不确定度引起的修正值；∆w为测量温度不一致引起的修正值。
根据上述方程，偏导数∂f/∂R等于1，∂f/∂∆b、∂f/∂∆w均等于-1，其合成标准不确定度u c(HRC)可由下式直接给出：u c2(HRC)=u2(R)+u2(∆b)+u2(∆w)四、测量不确定度的来源及其量化1、样品或材料硬度算术平均值R的标准不确定度分量u(R)包括重复观测的不确定度u1(R)和示值的不确定度u2(R)两个独立分量。
洛氏硬度测量结果不确定度的评定
金属洛氏硬度试验(HRC)测量结果不确定度的评定1 被测对象以洛氏硬度值水平为59.4HRC 、42.4HRC 、26.3HRC评定测量结果的不确定度。
使用HR—25布洛两用硬度计，其测量分辨力为0.5HRC。
洛氏硬度计的检定按照JJG 112－2003进行。
JJG 112－2003规定硬度计的示值重复性见表1。
表1 硬度计的示值重复性2 引用文献JJF 1059－1999 《测量不确定度评定与表示》JJG 112－2003 《金属洛氏硬度计检定规程》GB/T 230.3－2002 《金属洛氏硬度试验第3部分:标准洛氏硬度块的标定》GB/T 230.1－2004 《金属洛氏硬度试验第1部分：试验方法》3 环境条件硬度计在下列条件下检定并正常工作：1）室温10℃～35℃；2）环境清洁，无震动；周围无腐蚀性气体；3）安装在稳固的基础上，并调至水平。
4 测量基准采用二等标准硬度块。
5 测量过程使用HR-25布洛两用硬度计，按GB/T 230.1-2002标准规定的方法，分别对满足标准的三类试样进行5人每人测5次，共取得25个数据。
6 评定结果的使用在室温条件下C标尺测量可使用本不确定度的评定结果。
其他标尺可参照该方法。
7 数学模型HRC=X8 标准不确定度分量的评定8.1不同检测人员重复测量HRC 值所引起的相对标准不确定度分量u x本评定在此岗位操作的五位检测人员，按GB/T 230.1—2002标准规定的方法，分别对满足标准的（B 1 B 2 B 3）三类试样进行重复测定五次，结果见表2：表2 不同检测人员连续测量五次所得结果HRC 值计算公式如下：洛氏硬度总平均值X ： 11ni i X n X ==∑标准偏差p s ： p s =标准不确定度分量是：x u =p s 以上公式中：ｎ为测试次数。
通过上述公式计算结果统计如表3：表3统计计算结果8.2硬度计允许误差引起的标准不确定度分项u E ；硬度计示值不均匀度最大允值可以看作仪器的重复性极限，根据JJG 112－2003 洛氏硬度计的示值重复性()H -≤10002.0 或 0.4 HRC ：59.4 HRC 硬度值水平：不均匀度最大允值 0.8 HRC 0.80.2832.83E u == 42.4 HRC 硬度值水平：不均匀度最大允值 1.2 HRC 1.20.4242.83E u == 26.3 HRC 硬度值水平：不均匀度最大允值 1.5 HRC 1.50.5302.83E u == 8.3标准硬度块的不确定度u CRM根据GB/T 230.3 - 2002二等标准硬度块不均匀度最大允许值为1% 或 0.4 HRC(取两个量值中的较大者)。
金属材料硬度测试测量不确定度评定
金属材料硬度测试测量不确定度评估一、引言本文以洛氏硬度(HRC)测试为例，说明测量不确定度的评估方法。
同时也探讨测量不确定度能否视为测试实验室的最佳测试能力指标，并探讨当使用测量不确定度表示测试结果时，如何区分材料变异性和测量技术能量(包括测试方法、技术及设备能量)对测量不确定度的影响程度。
二、技术说明及分析不确定度来源硬度测试依其测量方法及指标的不同，在技术细节上稍有差异，例如布氏硬度是以荷重除以压痕的球面表面积来表示硬度大小；洛氏硬度(HRA，HRB，HRC)则以荷重时所发生永久变形部份的深度来比较硬度的高低。
因此，评估测量不确定度时，不同方法及指标所须量取的数据各不相同，计算方法也不同。
但以目前常用的硬度测试机而言，测试过程中操作人员并不需要量取各个数据，尤其是数位型测试机，均由微处理机直接显示最后结果，操作者所需作的，就是依照标准程序备好试片、校正测试机、正确选择测试点和正确执行测试工作。
因此在测量不确定度上只能由最后测试结果执行统计分析，并加入其他非由统计而来的B 型不确定度评估而得。
以下以洛氏硬度（HRC ）为例，说明其评估程序。
三、不确定度的评估（一）、数据采集首先依据标准试片数量和以往的工作经验，将评估范围分成HRC20--40与HRC40--65两部分。
依标准作业程序在HRC20-40的标准试片读取六个数据，如表1所示。
表 1 HRC20-40标准试片硬度测试结果（二）、计算表1以标准值为X 轴，测试值为Y 轴，则相对于每一标准值X i 皆可计算出一个中间值为u i ,标准差为εI 的高斯分布，由所有的值所回归出一个线性式：式中， 为X i 相对于的期望值。
若已知样本为（X ，Y i ）;I={1,2……….n}，则回归线的最小平方参数估计值可由测试值到样本回归线的离差平方和求得，即： i bX a Y +=ˆY ˆ∑∑∑===--=-==n i ni i i i i n i ibx a Y Y Y e SSE 112212)()ˆ(则其变异数为 ， 取其正平方根 即为其标准差。
实验室洛氏硬度试验不确定度的评定
要： 试验 的不确定度是对测试 结果 的定量评定 ， 测试 结果的可 信性很大程度上取决 于不确定度 的大小。实验室 日常
的测试更是如此 ， 应分析各个过程对不确 定度 的影 响 ， 准确确 定试验 的不确定度 分量 ， 对试验结 果 的可靠 性评定起 着至关 重
要 的作用 。 关键词 ： 硬度标尺 ； 硬度 ； 不确定度 ； 标准偏差 中图分类号 ： Ｂ ３ ． Ｔ ９ ８２ 文献标识码 ： Ａ
个标尺单位 ， 压痕测深装置分辨力所引入 的标准不 确定 度分 量为 ：
般情况下 ， 都是将试样表面多次测量的硬度
测量次数
ｎ
ｌ ２ ３
４
硬度值 Ｈ Ｂ Ｒ 第 １组 第 ２组 第 ３组 第 ４组
９ ． ４３ ９ ． ３４ ９ ． ３３
９ ０ ４．
９ ． ４０ ９ ． ４０ ９ ． ４０
９ ９ ３．
９ ． ４３ ９ ． ３３ ９ ． ４２
９ ４ ４．
９ ． ４０ ９ ． ３８ ９ ． ３７
９５． １
（） ６
复 现性 引入 的不确定 度分量 为 ：（ ｓ。 ｕｘ ）＝ ２３ 硬 度计压 痕 测深 装 置 分 辨 力所 引入 的标 准 不 ．
确 定度分 量 （ ）
５
９ ． ３９
９ ． ４ １
９ ． ４６
９ ． ４５
平均值 标准偏差 ｓ
９ ． ３８
３ 硬度 计 压 痕 测 深 装 置 分 辨 力 所 引 入 的标 准 ）
…
每个样 本 的标 准偏 差为 ：
厂 ——
ｓ
厂 —— ————一
√ｌ √ ｌ （ ＿ （— １ 岫 ））
（） ２
金属洛氏硬度块示值误差的测量结果不确定度
编号：ZBLX-016-2007标准金属洛氏硬度块测量结果不确定度评定天津市计量监督检测科学研究院2007年1月25号标准金属洛氏硬度块测量结果的不确定度1测量方法（依据JJG113—2003 《标准金属洛氏硬度块》）根据国家计量检定规程JJG113—2003《标准金属洛氏硬度块》，对使用中的标准洛氏硬度块进行检定。
其方法是在标准硬度计对其进行标定。
示值是硬度块使用和检定的最主要技术指标。
由于洛氏硬度块的标定用标准硬度计进行的，故硬度计必须符合JJG112—2003《金属洛氏硬度计》的要求。
下面分析洛氏硬度块C﹑A、B标尺示值误差检定的测量结果不确定度，硬度范围分别为20~70 HRC(包括高，中，低三个范围),20~88HRA（主要是75~88HRA）,20~100HRB（主要是80~100HRB）。
被检硬度块为标准金属洛氏硬度块。
2 数学模型e= H m—H b式中：e——被检洛氏硬度块的示值误差；H m——硬度块硬度值；H b——洛氏硬度计示值。
3 方差和传播系数由上式可得：u c2(e)=c1²•u1² +c2²•u2²式中：c1=∂e/∂H m=1；c2=∂e/∂H b=-1；u1，u2分别表示H m，H b的不确定度。
u c2(e)=u1²+ u2²4标准不确定度一览表u c=0.574HRv eff= ∞u c=0.540HR v eff= ∞u c=0.540HR v eff= ∞cv eff= ∞u c =0.574HRv eff = ∞5 计算分量标准不确定度5.1 硬度块硬度值给出的不确定度分量u 1 5.11标准硬度块均匀度引起的不确定度分量u 11标准金属洛氏硬度块是采用标准洛氏硬度计定度的，根据JJG 113—2003《标准金属洛氏硬度块》，均匀度不大于0.4HR ，采用B 类方法进行评定，属均匀分布。
u 11=0.4/3=0.231HR估计 1111u u ∆ 为0.1，其自由度2111111⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆=u u v u =50V=505.1.2 标准硬度块稳定度引起的不确定度分量u12根据JJG 113—2003《标准金属洛氏硬度块》，标准金属洛氏硬度块在检定周期内的稳定度，对于A 标尺和C 标尺高、中硬度范围的，不超过0.4HR ，采用B 类方法进行评定，属均匀分布。
9 例8 洛氏硬度测量不确定度的评定
洛氏硬度测量不确定度的评定1．概述（1）测量依据：GB/T 230.1－2004； （2）环境温度：室温控制在23±5℃；（3）测量仪器：日本三丰HR-522洛氏硬度计；（4）测量过程：该法属于直接测量，硬度计直接显示试样洛氏硬度值，在GB/T 230.1- 2004规定的环境条件下，先用洛氏硬度标准块检查硬度计的HR30T 标尺示值，如果示 值不超过允许误差，无需调节即可测定。
每个试块测定4次，舍弃第一数值，取后三 个数据的平均值报告结果。
2．数学模型的建立测量结果按下式计算：()2341X X X X 3=++3．测量不确定度来源的分析试验在标准规定的条件下进行，不考虑温度效应所引起的不确定度分量，洛氏硬度测量结果的不确定度主要来源于下列几方面：1）测量重复性引入的不确定度分量。
该分量包含了硬度计的测量重复性和样品的不 均匀性两方面的随机影响。
2）硬度计校准所引入的不确定度分量。
4．各分量的标准不确定度评定 1）测量重复性引入的标准不确定度取1枚试块，用HR30T 标尺各测量10组数据，每组数据测定4次，舍弃第一数值，取后三个数据的平均值，所得10组数据列于表1。
平均值：1142.0630nii X X H R Tn===∑单组测量的实验标准偏差按下式计算：()0.2830s X H R T==单组测量的相对标准偏差按下式计算：().()..s X 028R SD X 000667X4206===（2）硬度计校准引入的标准不确定度GB230.2-2002要求HR30T 的硬度计示值允差应在0.06（100-X ）或2.4 HR30T 两者中取较大值。
则A max 取3.474，假定最大允许误差A max 服从均匀分布，所以标准不确定度m ax ()u A 为：max 3.474() 2.0301.732u A HR T ===maxA相对标准不确定度m ax ()rel u A 为：m ax m ax ().()..rel u A 20u A 0048X4206===5．合成标准不确定度的评定因为测量重复性引入的不确定度分量与硬度计校准引入的不确定度分量是相互独立的，所以合成不确定度可以按下式计算：()42.06 2.030c u X X RH T=⨯=⨯=6．扩展不确定度评定在本检测中，包含因子取2k =，置信水平约为0.95，扩展不确定度U 为：()()2 2.0 4.030c U X ku X H R T==⨯=。
洛氏硬度测量不确定度报告
洛氏硬度测量不确定度报告一、引言硬度是指物体对外界力的抗力，常用于衡量材料的硬度和耐磨性能。
洛氏硬度测试是一种快速测量材料硬度的方法，通过硬度计对材料进行指针读数，根据读数可以判断材料的硬度级别。
本报告旨在对洛氏硬度测量的不确定度进行分析和评估，以提供准确可靠的硬度测试结果。
二、测量方法洛氏硬度测试仪是一种常用的硬度测试工具，其原理是利用在表面上产生的塑性变形来测量材料的硬度。
在测试过程中，将洛氏硬度测试仪的钢珠固定在硬度计上，然后对测试样品施加一定压力，通过对材料表面凹陷的深度进行读数来确定硬度值。
（一）测量误差1.人为误差：由于测试人员的操作技巧、视觉判断等因素，可能导致读数的偏差。
2.仪器误差：洛氏硬度测试仪具有一定的精度和重复性，可能存在读数的系统误差和随机误差。
（二）环境误差1.温度影响：温度对材料的硬度测试有一定影响，包括材料的弹性模量和膨胀系数等参数。
在测试过程中，应将环境温度控制在一个稳定的范围内，以减少温度的影响。
2.湿度影响：湿度对材料的硬度测试也有一定影响，尤其对于一些易受潮湿的材料，湿度的变化可能导致硬度值的变动。
（三）样品变异性在进行洛氏硬度测试过程中，不同的样品之间可能存在一定的硬度差异，这可能是由于材料成分、处理工艺等原因引起的。
对于小样本数量的硬度测试，样品变异性也会对结果的不确定度产生一定影响。
四、不确定度评估方法对于洛氏硬度测试的不确定度评估，可以采用以下方法进行：（一）重复测量法：对同一个样品进行多次测试，计算各次测试结果的平均值和标准偏差。
标准偏差可以作为测量的随机误差的一个估计。
（二）不同测试员测试法：将同一个样品交由不同的测试员进行测试，比较不同测试员之间的测试结果，评估人为误差对结果的影响。
（三）不同硬度计测试法：采用不同型号或不同品牌的硬度计对同一样品进行测试，比较不同硬度计之间的测试结果，评估仪器误差的影响。
（四）样品批次测试法：对具有相同成分和处理工艺的不同批次样品进行硬度测试，比较不同批次之间的测试结果，评估样品变异性对结果的影响。
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ｅｐｎｅ ｕ ｃｒｉｔ ｏ ＨＲ ｗ ｓ ｗｈｎ ． ｘａｄｄ ｅｔｎｙ ｎ ａ ｆ Ｂ ０８ ｅ ｋ ａ ． ＝２
Ｋ ｙ ｒｓ Ｍ ａ Ｒｃｗｌ ａ ｎ ｓ ａ ｅＵｎｅａｎｙ Ｅ ｌａｉ ｏｄ： ｔ； ｋ ｅ ｈ ｄｅ Ｂ ｇ； ｃｒ ｉｔ， ａｕｔｎ ｅｗ ｅｌ ｏ ｌ ｓ ｇ ｒ ｕ ｔ ｖ ｏ 每 年从 上 海 口岸进 口的 金属 材 料 约有 ３Ｘ
中图分类号： １． ０２３２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ０１４１（０７１－５８ ３ １０－０２２０）１ ６－ ０ ０
ＥＶ ＡＬＵＡＴＩ ＡＮＤ ＯＮ ＡＮＡＬ Ｉ Ｏ ＭＥＡＳ ＹＳＳ Ｆ ＵＲＥ ＭＥＮ ＵＮＣＥ ＴＡＩ Ｔ Ｒ ＮＴＹ ＯＲ Ｆ Ｒ ＫＷ Ｅ Ｌ ＯＣ Ｌ ＨＡＲＤＮ Ｓ ＡＵＧＥ ＥＳ ＢＧ
７ 不 确定度报告 二 （ ５２／ 万 ＝０１４ Ｒ ‘＝ ０ ／） ． ． ３ Ｂ ４ Ｈ 洛氏 标尺 硬度Ｂ 测量结 果的扩展不确定度为：
４２４ 硬度计不确定度引入的标准不确定度 ．．
Ｒ Ｂ ９ ０ ＝ ． ２其 义 Ｈ ＝ ３ ， ８ ＝ ； 意 是可Ｕ 望在 ． Ｏ ， Ｕ ｋ 期
验 不 定 主 来 于 下 个 面｝７ 的 确 度 要 源 以 几 方 Ｃ８ －，
万方数据
念 端
吴益文等 ： 氏硬度 Ｂ标尺测量不确定度 的评定及分析 洛
（） １ 测量重复性引人的 标准不确 定度Ｕ． ． （） ２ 硬度计示值误差所引人的标准不确定度
ｕ ． 班
４ 标准不确定度分量的评定
万方数据
吴益 文等 ： 洛氏硬度 Ｂ标尺浏量不确定度 的评定及分析
必须考虑。Ｄ Ｔ３ Ｘ －型数字显示洛氏硬度计结果显 示到小 数点后第 １ 但洛氏硬度测试结 位， 果的表示 均以 ２ ３ 舍 人取到 。５因此其数值标准不确定 ，
度为 ：
定为 ：
Ｕ ＝ ｋｘ ｕ＝ ２Ｘ ０ ３ ５８二 ０ ７ １ ０８ ．９ ． ５粉 ９ ．
ＷＵ ｗｎ， Ｃｅｇ ｉ ， Ｎ Ｊ ｉ Ｙ ｅ＇Ｘ ｈ － ｎ Ｚ Ａ Ｇ ４ ｉ － Ｕ ｎ ｍ ｔ Ｈ ｉ Ｊ
（． ｎｈｉ ｒＥｉＩ ｅｉ 农Ｑ ａｎｉ Ｂｒ ， ｎｈ ０１５Ｃｉ ｐ ｔｎ ｕｒ ｔｅ ｅｕ Ｓａｇａ２０３， ｎｓ １ＳａｇａＥ ｔ－ｘ ｎ ｃｏ ｈ ｎｙ ｔ ｓ ａ ｎ ｕ ａ ｈ ｉ ｈａ ａ ｌ ０２ ２ ＥｓＣｉ Ｕ ｉｒｔｏ ｃｎｅ恢 Ｔ巴ｈｏｇ， ｈｎｌｉ０２７ Ｃ ｉ ） ． ｔ ａ ｖｓｙ ｉ ｃ ＆Ｔｃｎ咙 ｙ Ｓａｇａ２Ｏ３ ， ｈ ａ ａ ｈ ｎ ｅｉ ｆ ｅ ｎ ｅ ｏｌｙ Ｓ ｎｈｉ ３， ｎ ｈ ｏ ， ｇａ２０ ７ ｎ ｈ
评定标准不确定度分量 。
ｕ 二ａ存 ＝０２万 ＝。１５ Ｒ ｔ ／ ａ ．／ ．１ ５ Ｂ Ｈ
４２３ 浏试结果修约的不确定度评定 ．．
Ｇ ／ ２０１ ０４ ．－２０ 标准规定： ＢＴ ３ 洛氏硬度测试 结果精确到 。５所以测试结果修约的不确定度也 ．，
． ５ ９ － ６
（） 根据 Ｇ ／ ２０１ ０４ ５ 测量过程： ＢＴ ． ０标准， ３ 一２ 在规 定环境条件下（ 包括洛氏硬度计处于受控状 态） ， ＨＢ 选用 Ｒ 标尺对标准硬度块（ ． Ｒ ） ９ １ Ｂ进 ３ Ｈ 行硬 度试验， 后测得 Ｈ Ｂ 最 Ｒ 值。 ２ 数学模型 的建立
数学模型为 ：
Ｂ 标尺是金属材料检验 中最 常用的测试 项 目之一，
所以 其测试结果的 准确性会 直接 影响所检验材 料的 判定， 而研究硬度试验的不确定度具有重要的意 因 义， 通过试验对其 下面 进行研究。 １ 试验
（） ．－２０ ３ 度试验方法 。
平均值 单次标准差
一 ￣
１
９． ３１ ９． ２３ ９． ２夕 ９． ３５ ９． ３０
２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １ ０
９． ２９ ９． ２８ ９． ２ ７ ９． ３２ ９． ３４
表１ 续测量 ｉ次所得的 连 ｌ ： ｌ 硬度及计算结果
Ｔ ｂ １ ｔ ｄｒ ｄｖｔ ｎ ５ ｕｓ ｈｒｎｓ ｔｓｎ ａ． ａ ａｄ ｉ ｉ ｆｒ ｒ ｐ ｏ ａｄｅｓ ｔ ｇ Ｓ ｎ ｅ ａｏ ｏ ｇ ｏ ｆ ｅｉ 侧量组数
协
试牲 人 一 Ｈ ＲＢ
因此 ， 笔者对此方面未进行讨 论。
任意选择 ５ 在同 人 一台硬度计 上对 该硬度块进 行测试， 每人在重复条件下连续测量， １ 个结 得到 ０ 果 Ｈ Ｂ（ ，－ ０， Ｒ ；＝１＂， ）最终得到 ５ ｉ ＂１ 组测量列， 可算 出 硬度平均值Ｈ丽和 单次标准差， １ 见表 ． 表１ Ｆ ｍ 和Ｓ等各值由以 中的 ； 下公式 计算：
＿＿．
测量次数 挂
９． ２８ ９． ２９ ９． ２ ６ ９． ２７ ９ ． ２８ ９． ３ ６ ９． ２ ７ ９ ２ 沃 ９． ２ ７ ９ ６ ３ ９ ． ３５ ９ ． ３０ ９ ． ２８ ９ ． ２５ ９ ２ ３ ９ ． ２６ ９ ． ３１ ９． ３２ ９ ， ２７ ９ ． ２９ ９． ２８ ９． ２７ ９． ２５ ９． ２５ ９． ３７ ９． ２７ ９． ２８ ９． ３０ ９． ３０ ９． ３４ ９． ３１ ９． ２７ ９． ２Ｓ ９． ３５ ９ ４ ２ ９． ３３ ９． ３５ ９． ３１ ９． ３１ ９． ３２
摘 要： 通过试脸时金属洛氏硬度 Ｂ标尺的不确定度进行 了 究， 研 建立了数 学模型 ， 分析了浏童不
确定度的 来源。 定结果 评 表明， 含因 ＝ 时， 硬度Ｈ Ｂ 扩展不确 妥． ８ 在包 子ｋ ２ 洛氏 Ｒ 值的 定度 ０ ， ．
关键词： 金属 ； 洛氏硬度 Ｂ标尺；不确 定度；评定
雀 ｍ｝ Ｎ Ｐ（： Ｔ ｗ－Ｉ ＴＰＡ ． ｅ Ｊ一 ＣＡ ＰＴ 一一哑叹渝 Ａ ＨＥ Ｒ ＹＳ Ｔ Ｓ１ ． 巍 ．
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洛氏硬度 Ｂ标尺测量不确定度的评定及分析
吴益文‘ 胃成 民， 张雾著２ ． ．
（．上海出人境检验 检疫局 ， １ 上海 ２０３ ； ．华东理工大学 ， ０ １５ ２ 上海 ２０３） ０２７
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９． ４ ３０ ９． ５ ２８ ９． ５ ２８ ９． ４ ２９ ９． ６ ３１
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氏 ３ ０ ４ ６
０３ ３６ ，１
０ ２ １ ．７ ８ ０ ３ ７ ．７ ７ 氏 ３ ５ ９ ０
（） 计算： １统计
Ｆ一｝ Ｍ －， １Ｈ， Ｒ Ｂ
（）单次标准差 ： ２
（ ２）
根据 Ｇ ／ ３． ０ 标准规定： ２０１ ０４ ＢＴ 一２ 在重复条 件下 连续测量３ 以 ３ 次， 次测量的算术平均值作为
（） ４ 被测对象： 上海计量科学院标准洛氏硬度
块， 硬度为（３１ ．） Ｂ ９．士０５ ＨＲ ，
１ｔ ０ ， ２５ ６ 其中 ０ 年就有 ４ 批进口 ０ ５ 钢材由 于力学性 能 不合格而未通 过检验。金属材 料的 力学性能检 验 包括屈服强度、 抗拉强度、 伸长率和 硬度。 洛氏硬 度
４１ 测里重复性所引入的标准不确定度（ ． Ａ类不确 定评估 ）
（） 块不 ３ 标准硬度 确定度所引人的标准不确定
度Ｕ ． ２ ｂ
（） ４ 测试结果修 约的 不确定度评 “ 。 定 。 对于 硬度计复现性而引人的不确定分量， 因实 验室未 对硬度计和硬度块的 稳定性作长期的 监测，
ｗａ ｓｕｉｄ ｓ ｄｅ．Ｔｈｅ ｔ Ａ ｓａｔ Ｔｅ ｓｒ ｅ ｕｃ ａｔｆｒ ｔ Ｒ ｃｗ ｌｈｒｎｓ ｔｓｎ ｏ Ｂ ｂｔ ｃ； ｍａ ｅ ｎ ｎｅ ｉｙｏ ｍｅ ｌ ｋ ｅ ｄｅｓ ｔ ｇ ｒ ｈ ｅ ｕ ｍ ｔ ｒ ｎ ｔ ａ ｏ ａ ｅ ｉ ｆ ｈ ｈ ｍａｎ 盯ａｌ １．」 、ｓ ｅｔ Ｐ ａ ｔ ｓ ｃ ｆ 已 ｕｅ ｅｔ ｅｔｎｙ ａａｙ ｄ Ｔｈ ｅｕｔ ｗｅ ｔ ｔ 皿 ｔｅｍ曰ｔ田ｌ翻Ｘ】ｌｗａ ｓ ｔｕｐ， ｎＯ ｔ ｅ ｏｕｒ ｅｏ ｍｅｓｒｍ ｎ ｕｃｒａ ｔ ｗ ｓ ｌ ｅ． ｅｒｓ ｌ ｓｏ ｄ ａ ｈｅ ｔｃ ｌｘｅ ｖ，ｓ ｕ ， ｈ ｔａ １ ｅ ａ ｅ ＇ ｌ １ Ｊ ａｄ ｈ ｎ ａ ｎ ｉ ａ ｎ ｚ
收摘日期：０６ ９１ ２０－ － ０ ３ 作者蔺介： 吴益文（９７ ， 高级工程师， １６－）男， 工学硕士。
．５ ８ ． ６
Ｙ一 一 一被测样块硬度测定值 。
３ 测量 不确定度来源分析
假设 在恒温的 下进行， 考虑温度 试验 条件 即不 效 应所引起的不确定度分量， 在满足 Ｇ ／ ２ ． ＢＴ １ ３ － ０ ２４ ０ 标准的条 ０ 件下， 在试样 表面 进行多次测量， 将多 个硬度测试 均后出 值平 具试验报 金属洛氏 告， 硬度试
４２ 硬度计不确定度 ． 所引 入的标准不确定度‘ 类 Ｂ
不确定评估）
（） ４
４２１ 标准硬度块均匀 ．． 度的不确定度评定 试验的 标准洛氏硬度块标称值为 ９． Ｒ ， ３１ Ｂ Ｈ （ 合 ４ 并样本标准差： ） 经查询 本年 度上海计量科学院的鉴定报告， 其标准 块硬 度的 均匀度为 。５ Ｂ ． Ｈ 。可认为服从均匀分 Ｒ 布， 则标准硬度块均 匀度引 人的标准不确定 度为： 由 ５即可算出凡＝ ． ６ 式（） ０３２ ４ ， ｕ ＝（－／）万 Ａ ２／ ＝。５ Ｔ ．８ ７ Ｂ ｙ ， ．／＂＝。２８ Ｒ Ｈ （） 个试验样本标准差的 ５各 标准差 ＳＬ ． ， ４２２ 硬度计示值允 ．． 许差的 不确定度评定 测 量仪器 带来的不确定度， Ｄ Ｔ 经查 Ｘ ３型数字 （） ６ 显示洛氏 硬度 计的 本年度上 海计量 科学院的计量鉴 告， ＝０ ， 则硬 （ Ｓ １ ｐ ２ｎ ） ｝ ／ （一１ Ｃ ＝Ｓ 了 ． ７ ） 定报 示值允差ａ ２服从均匀分布考虑， 度计示 值允 许的 不确定度为： 根据表 １ 中的数据， 式〔） （） 由 ２一（ 分别计算出 ７
测量值， 因此 ， 测量重复性引人 的标准不确定度为 ：
｝（ 二） 一 ｝ Ｈ 。 ｓ钊 一 一ｎ 一 一 ， 一 －１一