Page 39 - 理化检验-物理分册2021年第七期

张 洁, 等: DP780 高强钢电阻焊接头维氏硬度测量不确定度评定

起的不确定度分量u 2 d ) 用 B 类方法评定, 允许误 到个位, 现对测量结果进行数值修约, 该次试验评定
(

差服从均匀分布, u=a / 3 , 因 出的拓展不确定度U=9HV 。
d=0.0734 mm>
3.2.4 置信区间

(
0.040mm , 则 由 表 4 可 得 u 2 d ) =0.577%d =
试验 DP780 高强钢的电阻焊接头热影响区的
0.000424mm 。
表 4 压痕测量装置允许误差所引起的不确定度分量u 2 d ) 同一压痕维氏硬度算数平均值为 344 HV , 故最终

(

Tab 4 Uncertaint y com p onentu 2 d causedb y allowableerror 置信区间为( 335HV , 353HV ), 符合 GB / T4340.2

ofindentationmeasurin gdevice -2012 表 5 规定的硬度计最 大 允 许 误 差 ±3% 的
压痕对角线长度 测量装置 最大允许 u 2 d )/ 要求。
(
d
算术平均值 / mm 系统偏差 / mm 误差 / mm mm 3.3 焊缝区维氏硬度测量不确定度评定

≤0.04 0.0002 ±0.0004 0.000231 3.3.1 分量的不确定度评定

>0.04 0.5%d ±1.0%d 0.577%d 试验室 3 个检测人员分别对 DP780 高强钢电

(
注:为减少在计算过程中的修约误差, 表中 u 2 d ) 值至少保留 3 阻焊接头焊缝区的同一压痕各对角线长度进行 3 次
位有效数字。 测量, 结果如表 5 所示。该次测量压痕对角线长度
(
u 1 d ) 和u 2 d ) 分量不相关, 将u 1 d ), u 2 d ) 偏差较小, 数据全部可以使用。
(
(
(

的算数 ( 1 )两压痕对角线长度算数平均值d 的测量误
代入( 2 ) 式可得两压痕对角线长度d 1 和 d 2
(
平均值 d 测 量 误 差 标 准 不 确 定 度 合 成 为u ( d ) = 差引入的不确定度u 1 d )
两压痕对角线长度算数平均值 d 的测量误差

2
2
0.00027 +0.000424 = 0.000503mm 。
不确定度 分 量 u 1 d ) 根 据 贝 塞 尔 公 式 计 算, 可 得
(
( 3 )硬度计加载装置引入的不确定度U E
经国家专业计量单位校准, 该试验所用硬度计 n 2
∑ ( d i -d )
的相对扩 展 不 确 定 度 为 U rel , E =1.4% , 由 U rel , E = i = 1
u 1 d = S= = 0.00013mm , 其中:

k×U E k 取2 , 则硬度计所引起的标准不确定度分量 n-1
,
n
1
d =

/
为U E=d×U rel , E k=0.0734×0.007=0.0005138 。 ∑ d i = 0.0684mm 。
n i =1

( 4 )数值修约引入的不确定度U rou
该组试验n=9 , 自由度γ=n-1=8 。
由《 材料理化检验测量不确定度评估指南及实
(
( 2 )压痕测量装置引入的不确定度u 2 d )

[ 9 ]
例》 中表 4-18 查得, 当试验力为 9.8N , 维氏硬度
该试验所采用的 430SVD 型数显显微硬度计,

为 344HV 时, 取修约间隔δ 为 1 , 数值修约相对不
其压痕测量装置经国家鉴定部门鉴定符合 GB / T
)
确定度U rou H V =0.29×δ=0.29 。
(
4340.2-2009 的要求, 压痕测量装置允许误差所引
( )
起的不确定度分量u 2 d ) 用 B 类方法评定, 允许误
3.2.2 合成标准不确定度U c H V
(
以上 分 量 相 互 独 立, 将 不 确 定 度 分 量 u ( d ),
差服从均匀分布, u=a / 3 , 因
d=0.0684 mm>
, 代入式( 5 ), 计算得到高强钢电阻焊接头热
U E U rou

(
影响区维氏硬度测量不确定度的合成标准不确定度 0.040mm , 所 以 由 表 6 得 u 2 d ) =0.577%d =

0.000395mm 。
u c H V = 4.72HV 。

(
(
(
(
3.2.3 拓展不确定度评定 u 1 d ) 和u 2 d ) 分量不相关, 将 u 1 d ), u 2 d )
的算数
代入式( 2 ) 可得两压痕对角线长度 d 1 和 d 2
取包 含 因 子 k=2 , 拓 展 不 确 定 度 U =2U c=
平均值 d 测 量 误 差 标 准 不 确 定 度 合 成 为u ( d )
=
9.44HV ; 根据 JJF1059.1-2012 和 GB / T4340.1

2
2
-2009 的要求, 最终测量的不确定度有效数字保留 0.00013 +0.000395 = 0.000416mm 。
表 5 不同检测人员测得的焊缝区压痕对角线长度结果

Tab 5 Resultsofindentationdia g onallen g thofweldzonemeasuredb ydifferenttesters mm
A 检测员 B 检测员 C 检测员
项目
d d d
d 1 d 2 d 1 d 2 d 1 d 2

第 1 次 0.0677 0.0687 0.0682 0.0691 0.0679 0.0685 0.0681 0.0685 0.0683

第 2 次 0.0681 0.0685 0.0683 0.0679 0.0687 0.0683 0.0681 0.0689 0.0685

第 3 次 0.0683 0.0689 0.0686 0.0680 0.0688 0.0684 0.0679 0.0688 0.0684

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