电线电缆抗张强度检测结果的测量不确定度评定

电线电缆抗张强度检测结果的测量不确定度评定

一. 概述

1.目的

评定电缆抗张强度测量结果的不确定度，指导检测员按规程正确操作，保证检测结果科学、准确。

2.依据的技术标准

GB/T 2951. 11-2008/IEC 60811-1:2001《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第11部分:通用试验方法—厚度和外形尺寸测量—机械性能试验》。

JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》

3.使用的仪器设备

微机控制电子万能试验机CMT4204，测量范围1kN (示值误差±0.2%) 。

数显投影仪型号JTT/D，测量范围(0～50)mm，极限示值误差±0. 002mm。

温湿度计：型号：HM10。

4.测量原理及检测程序

(1) 将电缆的绝缘层制成大约100mm管状样品，标距20mm

(2) 在( 23 ±2) ℃下存放5小时，试验在(23 ±2) ℃温度下进行；

(3) 将哑铃试件夹在电子万能试验机的上下夹头之间(夹头间距为50mm) ，以移动速度为250 mm /min拉伸试件至断裂，测量并记录断裂时最大拉力F m，计算抗张强度R m。

二．数学模型

R m= F m /A ；N /mm2

式中: R m—试件的抗张强度，N /mm2；F m—试件断裂时的拉力，N；A —试件截面积

三．测量不确定度的来源分析

电缆抗张强度测量结果不确定度来源主要包括：

(1)力学性能测量重复性引入的标准不确定度u A1，采用A类方法评定；

(2) 电子万能试验机误差引入的不确定度u A2，采用B类方法评定；

(3) 低倍投影仪误差引入的测量不确定度u B1，采用B类方法评定；

(4)尺寸测量重复性引入的不确定度u B2，采用A类方法评定

(5)由于测试时温度可以控制在（23±2）℃范围内，因此由试验环境温度引入的不确定度分量可以忽略不计；

四．标准不确定度的评定

在同一试验条件下，电缆抗张强度检测共进行5次，得到测量结果如表1所示：

表1抗张强度测量结果

测量次数n 实测拉力（N）横截面积

（mm2）

抗张强度（N/mm2）

2 177.88 10.51 16.92

3 180.51 10.57 17.08

4 179.17 10.46 17.13

5 179.61 10.48 17.14

平均值179.29 17.08 4. 1 试验力值测量引入的不确定度

(1)测量重复性引入的不确定度u A1(采用A类方法评定)由表1: F = 179.29 N；

根据贝塞尔公式:S F=√1

n−1∑（F i−F）

2

n

i=1

=0.948 N

则拉力平均值的实验标准差为:

S F= S F / 179.29=0.0053 ；

(2)电子万能试验机误差引入的不确定度u A2(采用B类方法评定)

本次实验使用的试验机的误差限为±0.2%，误差分布满足均匀分布，取

k =√3，则引入的相对不确定度u A2=0.002/√3= 0.0012

4. 2 试样尺寸测量引入的不确定度

(1)尺寸测量重复性引入的不确定度u B1

由于在实际中是按GB /T2951.11的规定测量1次(从1个产品上按规定切取若干个试片测量为1次) ，即k = 1，测量结果服从正态分布。根据材料理化检验测量不确定度评估指南及实例，所引入的不确定度u B1 = 0. 0051；

(2)低倍投影仪示值误差引入的测量不确定度u B2

本次实验使用的低倍投影仪的示值误差为±0.002mm，最大量程50mm，误差分布满足均匀分布，取k = √3，则: u B2=0.002mm/50mm/√3= 0.000023，可以忽

略不计。

五.合成标准不确定度

因试样厚度和宽度、试验拉力的测量所引入的不确定度之间彼此独立不相关，则可用方和根的公式，得出合成标准不确定度，

表2. 电缆抗张强度的标准不确定度汇总表

六.报告检测结果和相对扩展不确定度

该电缆绝缘老化前抗张强度测量结果中值为:

R m = 17.11 N /mm2；U = 0.0150 ；k = 2；置信水平为95%。