落锤式冲击试验机测量不确定度评定报告

落锤式冲击试验机测量不确定度评定报告

蒲伟汉

广州广电计量检测股份有限公司 广东 广州 510656

摘 要：本文JJF 1445-2014落锤式冲击试验机校准规范，对便落锤式冲击试验机的质量示值测量结果进行了不确定度评定，通过阐述测量过程中产生的各分量对示值误差的影响，得到了测量结果的扩展不确定度。 关键词：质量；测量结果；示值误差；不确定度

引言

落锤式冲击试验机是用于对材料或产品做落体冲击试验的测量仪器，一般包括落锤、主机、高度测量部分、工作台、释放和捕捉装置、防二次冲击机构等几部分。按照相应产品标准，选用不同型号的落锤式冲击试验机和特定的落锤，在规定的高度下，冲击放置在工作台上的试样，根据试样冲击后的情况，来判定样品的抗冲击性能。本文主要针对落锤式冲击试验机的质量示值误差测量进行不确定度评定。

1、概述

1.1测量方法：JJF1445-2014《落锤式冲击试验机校准规范》

1.2环境条件：（10~35）℃，相对湿度≤80%RH，校准期间最大温差不超过5℃。

1.3测量标准：

①电子天平，测量范围（0~6200）g，准确度等级：Ⅱ级

②电子天平，测量范围（0~30）kg，准确度等级：Ⅱ级

1.4被测对象：落锤式冲击试验机 测量范围：质量(0～30000)g 1.5测量过程

在规定环境条件下，用允差不超出±δm的衡器直接测量落锤质量，该过程重复进行

n次，以n次测量值mi(i=1，2，…，n)的

算术平均值作为落锤质量m；

1.6评定结果的使用

在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。

2、测量模型

n

i

m∑m

=

i=1

n

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幸福生活指南

3、不确定度来源

a)衡器不准确引人的不确定度分量的

uδm；

b)由于各种随机因素影响导致的落锤质量测量重复性引人的不确定度分量uRm

4、标准不确定度的评定

4.1落锤质量m的标准不确定度u(m)评定

4.1.1u(m)的标准不确定度主要来源于两个方面，其一是衡器不准确引人的不确定度分量uδm，其二是落锤质量测量重复性引人的不确定度分量uRm。

4.1.2已知衡器允差±δm，故半宽

a=δm，估计均匀分布；采用B类方法评定uδm

δm=

3

4.1.3依据落锤质量重复测量值的极差采用A类方法评定不确定度分量

umRm=

Rdnn

4.1.4以上两项合成，得

u(m)=u22

δm+uRm

5、合成标准不确定度的评定

质量m经简单测量计算得到，没有函数关系，故

()2

2

u=⎛⎜⎜δm⎞⎛Rm⎞cm⎝3⎟⎟⎠+⎜⎜⎟⎝dnn⎟⎠

6、扩展不确定度的评定

U=kuc(k=2)

7、不确定度评定举例

7.1对落锤质量标称值为1kg的落锤式冲击试验机进行校准，直接测量得出标准值为1000.5g、1000.7g、1000.6g，平均值为

m=1000.6，Rm=0.2。说明：极差系数dn=1.69

7.2将下列有关已知条件：

δm=±0.1g，m=1000.6g，Rm=0.2g，n=3，dn=1.69，代入式可

计算得：

u()⎛2

2

⎜δ⎛R⎜m⎞m⎞cm=⎝3⎟⎟⎠+⎜⎜n⎟⎝dn⎟⎠=0.08g

8、质量示值误差测量结果的不确定度评估

8.1依据规程分别对测量点进行不确定度评估，其测量不确定度见下表 校准点 uc(m) U(k=2) 6200g 0.09g 0.2g 30000g 0.9g 2g 9、校准和测量能力（CMC）

（0~6200）g U=0.2g(k=2) （6200~30000）g U=2g(k=2)

10、结束语

依据JJF1445-2014落锤式冲击试验机校准规范中对测量结果不确定度的要求，而本文中评定的测量结果不确定度符合检定规程所要求的，由此可见，此方法科学可行。 参考文献

[1]JJF1445-2014落锤式冲击试验机校准规范[S],北京：中国质检出版社出版发行，2014. [2]JJF1059.1-2012测量不确定度平度与表示[S],北京：中国计量出版社，2012. [3]JJF1001-2011通用计量术语及定义技术规范[S],北京：中国计量出版社，2011. [4]张相山，姜波，合成标准不确定度评定中相关性的讨论[J],中国测试技术，2005，31(5);49-50