Page 31 - 理化检验-物理分册2023年第九期

张子富, 等: 闪光法测量粉末冶金铍材热物理参数的结果不确定度评定

匀分布, 取包含因子k= 3 , 误差半宽为5% , 相对标 表2 粉末冶金铍材热物理参数的测量不确定度报告结果
() 为1.63% , 仪器测量精度引入的
准不确定度u 2rely 相对扩展不
热物理参数 不确定度结果 包含因子

确定度 / %
() 为0.0331J /( k gK )。
标准不确度u 2 y ·

4.3 不确定度评定 热扩散系数 ( 45.3±1.48 ) mm / s 3.3 k=2
2
各分量互不相关, 用平方和法的平方根计算合 比热容 ( 2.03±0.07 ) J /( k g · K ) 3.4 ( 置信概率

导热系数 ( 169.3±5.80 ) W /( m · K ) 3.4 为95% )

( ) 和相对标准不确定度u crel
成标准不确定度u c C p
), 计算结果如式( 6 ) 和式( 7 ) 所示。
7 结论
( C p

2
( ) u 2 y
( )
u c C p = u 1 y 2 + ( ) = 0.0342 ( 6 )
( 1 )影响热扩散系数的不确定度来源主要有热

2
( )
u crel C p = u 1rely 2 + ( ) = 1.68% ( 7 )
( ) u 2rely
取包含因子k=2 , 计算可知比热容的扩展不确 扩散系数测量结果的重复性分量、 仪器测量精度的
不确定度分量、 测量试样厚度的不确定度分量。影
) 为 0.07J /( k g K ), 相对扩展不确定度
·
定度U ( C p
响比热容的不确定度来源主要有比热容测量结果的
( ) 为3.4% 。
U rel C p
重复性分量、 仪器测量精度的不确定度分量。影响
5导热系数测量不确定度评定 导热系数的不确定度来源主要有测量结果的重复性
(
5.1 测量重复性引起的标准不确定度分量u 1 λ ) 分量, 以及热扩散系数、 比热容、 密度的不确定度。

( 2 ) 评定结果表明, 在置信度95%的条件下, 粉
试 样 导 热 系 数 测 量 结 果 的 平 均 值 为
末冶金铍材热扩散系数测量结果的扩展不确定度为

169.3W /( m · K ), 测 量 的 标 准 偏 差 为 2

3.5522W /( m · K )。测量重复性引入的标准不确 1.48mm / s , 比热容测量结果的扩展不确定度为

·

定度分量u 1 λ 为0.6338W /( m · K ), 相对标准不 0.07J /( k g K ), 导热系数测量结果的扩展不确定度
()

为5.80W /( m · K )。
()
确定度u 1relλ 为0.37% 。
5.2 密度测量引入的不确定度分量u 2 λ ) 参考文献:
(

由 GB / T3850 — 2015 《 致密烧结金属材料与硬
[ 1 ] 钟景明, 孙本双, 付晓旭, 等. 宇航精密仪表及零件用
质合金 密度测定方法》 可知, 密度测量误差限为

金属材料的尺寸稳定性 [ J ] . 中国有色金属 学 报,
±0.5% , 服 从 均 匀 分 布, 其 相 对 标 准 不 确 定 度
1998 , 8 ( 增刊1 ): 229-233.
u 2relλ 为0.29% 。 [ 2 ] 何小瓦. 航天材料热物理性能测量技术的发展现状
()
5.3 不确定度评定 [ J ] . 宇航计测技术, 2004 , 24 ( 4 ): 20-23.
各分量互不相关, 用平方和法的平方根计算导 [ 3 ] 李美岁, 张子富, 张健康, 等. 铍材平均线膨胀系数测
热系数的相对标准不确定度u crelλ 为1.71% , 合成 量不确定度评定[ J ] . 理化检验( 物理分册), 2021 , 57
()

()
标准不确定度u cλ 为2.90W /( m · K )。 ( 7 ): 12-14.

取包含因子k=2 , 计算得到导热系数的U ( λ ) 为 [ 4 ] 王承忠. 测量不确定度基本原理和评定方法及在材料检
测中的评定实例 第一讲 测量不确定度的基本原理和定

()
5.0W /( m · K ), 相对扩展不确定度U relλ 为3.% 。
4
8
义[ J ] . 理化检验( 物理分册), 2013 , 49 ( 9 ): 597-604.
6 测量结果及不确定度的表达 [ 5 ] 梅鸣华, 李治, 黄文革. 耐火材料导热系数的几种测试
方法[ J ] . 工业炉, 2010 , 32 ( 5 ): 35-38.
粉末冶金铍材热物理参数的测量不确定度报
[ 6 ] 宋晓燕, 谢中朋. 三河尖煤矿热力参数测定及热湿源
告结果如表 2 所示。由表 2 可知: 在符合正态分
危害分析[ J ] . 中国安全生产科学技术, 2012 , 8 ( 12 ):
布的前提下, 置信概率为 95% 的热扩散系数测量
174-178.
结果为( 45.3±1.48 ) mm / s , 置信概率为 95% 的 [ 7 ] 苏天明, 刘彤, 李晓昭, 等. 南京地区土体热物理性质

2
比热容测量结果为( 2.03±0.07 ) J /( k g K ), 置信 测试与分析[ J ] . 岩石力学与工程学报, 2006 , 25 ( 6 ):

·
概率为 95% 的 导 热 系 数 测 量 结 果 为 ( 169.3± 1278-1283.
[ 8 ] 邱跃龙. 铝合金隔热型材隔热性能检测方法及测量不
5.80 ) W /( m · K )。
确定度评定[ J ] . 理化检验( 物理分册), 2012 , 48 ( 11 ):
736-738.
5
1