落锤式冲击试验机测量不确定度评定

落锤式冲击试验机校准结果得测量不确定度评定

一、概述

1、检定依据

JJG1445-2014《落锤式冲击试验机校准规范》。

2、检定环境

温度(10～35)℃,

3、测量标准

a)电子天平,TC30KH,最大允许误差不超过±1g,

b)钢卷尺,5m,最大允许误差不超过±1mm,

c)速度测量装置,(1～10)m/s,最大允许误差不超过±0、5%。

4、被检对象

非金属落锤式冲击试验机。

5、校准方法

5、1在规定条件下,用电子天平直接测量落锤质量,重复测量3次,取3次测量得算术平均值作为落锤质量m ;

5、2在规定条件下,用钢卷尺直接测量跌落高度,重复测量3次,取3次测量得算术平均值作为跌落高度h ;

5、3在规定条件下,用速度测量装置测量落锤接近冲击点时得冲击速度,重复测量3次,取3次测量得算术平均值作为落锤冲击速度v 。6.评定结果得使用

符合上述条件得测量结果,一般可参照使用本不确定度得评定方法。

二、数学模型

依据上面得测量方法,得到如下数学模型:

1.落锤质量 n m m n i i ∑==

1

2.跌落高度 n h h n i i

∑==1

3.落锤冲击速度

n v v n i i

∑==1

4.能量损失

h

g v 212

-=η 三、标准不确定度分量得计算

1、落锤质量m 得标准不确定度分量)(m u 评定

)(m u 得标准不确定度主要来源于两个方面,其一就是电子天平不准确引入得不确定度分量u δm ,其二就是落锤质量测量重复性引入得不确定度分量u Rm 。1、1由电子天平不准确引入得不确定度分量u δm ;

采用B 类方法评定,已知电子天平得最大允许误差为±1、0g,故半宽为1、0g,服从均匀分布,包含因子3=k ;因此:u δm =3

0.1g =0、58g 1、2落锤质量测量重复性引入得不确定度分量u Rm ;

采用A 类方法进行评定,用电子天平在重复性条件下,对一3kg 落锤连续进行3次测量,得到实测值得测量列:测得值为3000g,3001g,3002g,极差

R =(3002-3000)g=2g,估计服从正态分布,则单次测量结果得实验标准差s :s ==C

R 2/1、69=1、2g 实际测量中测量3次,因此u Rm ===3

s 0、69g 1、3合成标准不确定度)(m u c 得评定

)(m u c =22Rm m u u +δ=0、9g

2、跌落高度h 得标准不确定度分量)(h u 评定

)(h u 得标准不确定度主要来源于两个方面,其一就是钢卷尺不准确引入得不确定度分量u δh ,其二就是跌落高度测量重复性引入得不确定度分量u Rh 。2、1由钢卷尺不准确引入得不确定度分量u δh ;

采用B 类方法评定,已知钢卷尺得最大允许误差为±1、0mm,故半宽为1、0mm,服从均匀分布,包含因子3=k ;因此:u δh =3

0.1mm =0、58mm 1、2钢卷尺测量重复性引入得不确定度分量u Rh ;

采用A 类方法进行评定,用钢卷尺在重复性条件下,连续进行3次测量,得到实测值得测量列:测得值为1500mm,1501mm,1502mm,极差R =(1502-1500)mm=2mm,估计服从正态分布,则单次测量结果得实验标准差s :s ==C

R 2/1、69=1、2mm 实际测量中测量3次,因此u Rh ===3

s 0、69mm 1、3合成标准不确定度)(h u c 得评定

)(h u c =22Rh h u u +δ=0、9mm

3、落锤冲击速度v 得标准不确定度分量)(νu 评定

)(νu 得标准不确定度主要来源于两个方面,其一就是冲击速度测量重复性引入得不确定度分量u Rv ,其二就是速度测量装置不准确引入得不确定度分量u δv 。3、1由速度测量装置测量重复性引入得不确定度分量u Rv ;

采用A 类方法进行评定,用速度测量装置在重复性条件下,连续进行3次测量,得到实测值得测量列:测得值为5、40m/s,5、41m/s,5、41m/s,极差R =(5、41-5、

40)m/s=0、01m/s,估计服从正态分布,则单次测量结果得实验标准差s :s ==C

R 0、01/1、69=0、0059m/s 实际测量中测量3次,因此u Rm ===3

s 0、0034m/s 3、2由速度测量装置不准确引入得不确定度分量u δv ;

采用B 类方法评定,已知速度测量装置得最大允许误差为±1%v ,v =5、41m/s,故半宽为0、0541m/s,,服从均匀分布,包含因子3=k ;因此:u δv =

3

0.0541m/s =0、0312m/s, 3、3合成标准不确定度)(v u c 得评定

)(v u c =22Rv v u u +δ=0、03m/s 。 四、能量损失η得标准合成不确定度)(ηc u 评定

由公式:h

g v 212

-=η得 灵敏系数为:

C 1,η=∂∂=v η-h g v =-501

.18.941.5⨯=-0、037m/s, C 2,η=∂∂=h

η 222h g v =22501.18.9241.5⨯⨯=0、66m -1 所以η得标准合成不确定度)(ηc u 为:

)(ηc u =)()(22,222,1h u c v u c ηη+=1、16%

五、扩展不确定度得评定

取包含因子k=2

扩展不确定度为:U =k ×)(ηc u =2×1、16%=2、4%

六、测量不确定度报告

本次测量扩展不确定度表达如下: U =2、4% (k =2)