洛氏硬度测量结果不确定度评定方法
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金属洛氏硬度试验（HRC）测量结果不确定度的评定方法
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—500洛氏硬度计，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 112-1991 金属洛氏硬度计检定规程
GB/T 230.1-2004 金属洛氏硬度试验方法
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—500洛氏硬度计，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=X
8 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 ： 1
1
n
i
i X n
X ==
∑
标准偏差p s ： p s =
标准不确定度分量是：u x =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：
8.2源的不确定度u E （HRC 的误差限）
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 0.8
0.2832.83E u == 42.4 HRC 硬度值水平：不均匀度最大允值 1.1 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 1.50.5302.83
E u == 8.3标准硬度块的不确定度u CRM 标准块证书给出u=0.3 K=2
u CRM =
K
U =
2
3.0=0.15
8.4标准硬度块的标准偏差H U
8.4.1试验所用的标准硬度块（CRM ）的平均值和标准偏差
1
n
C RM i C RM
X X
n
==
∑
H
S
=
标准块值：62.9HRC
测量值： 62.9 62.5 63.5 63.0 63.0 标准块值：44.9HRC
测量值： 45.0 44.5 44.5 44.5 44.9 标准块值：25.1HRC
测量值： 25.0 24.5 24.5 24.9 25.0
8.4.2测定标准硬度块时硬度计的不确定度u H
u H =
n
S H
⨯t
其中：n=5 t=1.15(T 形分布) 通过上公式计算结果如下：
8.5测量系统分辨力相应的标准不确定度u ms
ms=0.5
u
ms =
3
2ms 8.6数字修约引入的不确定度分量
按照GB/T 231.1-2002标准规定HRC 值的修约间隔为0.5HRC ，其半宽区间为0.25，此分布为
均匀分布，包含因子K =
不确定度u rou 为：
u rou =
3
25.0=0.1443
9 合成标准不确定度的评定 9.1灵敏系数
各项的灵敏系数均为1。
则合成不确定度 c u =
标准不确定度汇总表见表5。
表5 输入量的标准不确定度汇总表 HRC
9.2合成标准不确定度的计算
输入量彼此独立不相关，所以合成标准不确定度可按下式计算：
c u =
B1试样（59.4）
0.480
c u =
=HRC
B2试样（42.4）
0.580c u H RC
=
=
B3试样（26.3）
0.671c u HRC =
=
10 扩展不确定度的评定
取置信概率 p = 95%，按2k =
扩展不确定度 U 为 c U k u =⋅
B1试样 59.4 HRC 硬度值水平： 20.4800.96 1.0U =⨯=≈ HRC B2试样 42.4 HRC 硬度值水平： 20.580 1.16 1.2U =⨯=≈ HRC B3试样 26.3 HRC 硬度值水平： 20.671 1.342 1.3U =⨯=≈ HRC