第五婷婷
陕西省产品质量监督检验研究院陕西西安710048
摘要 在物理量测量结果中，通常会出现不确定度，所谓不确定度是指由于存在测量误差，不能准确确定被测量值的程度，也就是说，不确定度代表着测量结果的可信赖程度。在报告物理量测量结果时，给出不确定度的作用主要表现为便于使用它的人评定可靠性，同时增强测量结果的可比性。本文从洛氏硬度测量的角度进行阐述，同时对金属材料洛氏硬度不确定度评定方法进行分析，为评定金属材料落实硬度的不确定度提供参考。
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关键词 不确定度；标准偏差；硬度测量
1 概述
测量对象：选择材质为45 钢的钢板；
检测设备：TH300 自动数显洛氏硬度计；
检测环境：室温为23.5益，相对湿度为55%；
检测过程：按照GB/T 230.1 - 2009《金属材料洛氏硬度试验试验方法》的相关要求，先用硬度水平为48.2HRC 的标准硬度块检测硬度计，在硬度块上选择5 点测定其洛氏硬度值，当硬度计正常运行后，再测定试样的洛氏硬度，测定5 点硬度值。
2 数学模型和不确定度分项的评定
2.1 测量标准物质时硬度试验机的不确定度
2.1.1 在整个试验面上，使用标准硬度块均匀分布地压出5 个相应的压痕，分别测定其硬度值，试验结果如下表所示：
2.1.2 单次试验标准偏差
评定选择A 类方法
在评定过程中，按照JJF1059—2012 推荐的极差法进行计算，相应的计算公式如下所示：
其中：
R 为测量结果中的最大值与最小值之差；
C 为极差系数（当n=5 时极差系数C=2.33）。
将R=48.2-47.9=0.3HRC、C=2.33 代入上述公式，
2.1.3 测量标准物质时硬度试验机的不确定度
对标准物质进行测量时，硬度实验机的不确定度选择5 次测量值的平均值，为
2.2 试样测量重复性的标准不确定度ux
2.2.2 测量试样的标准偏差
在测量试样的过程中，采用极差法对测量结果的标准偏差进行处理，当n=5 时，极差系数C=为2.33，将R=0.40HRC 带入下列公式为
2.2.3 评定试样测量重复性标准不确定度对单次测量标准的不确定度进行评定：
2.3 评定标准硬度块的标准不确定度uCRM根据GB/T 230.3-2012 规定，将rrel 定为1.0%、HCMR=48.2HRC带入下列公式：
整理uCRM=0.1703。
2.4 评定标准不确定度uE
在硬度计误差允许的情况下，按照GB/ 230.2-2012 的相关要求，洛氏硬度的允许误差Erel 为1.5HRC
2.5 评定压痕测量分辨力的标准不确定度ums
在测量过程中，测量装置的测压痕分辨率为啄ms=0.1HRC。
3 评定合成标准不确定度
3.1 灵敏系数
通过上述分析，汇总各标准不确定度分项，如下表所示：
3.2 计算合成标准不确定度uc
在计算合成标准不确定度时，将输入量看成彼此相互独立的，同时按照下式对标准不确定度进行合成处理：
4 评定扩展不确定度
置信概率P、包含因子k 分别取95豫和2，那么扩展不确定度U95为
5 测量结果
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参考文献
[1]GB/T8170-2008,数值修约规则与极限数值的表示和判定[S].
[2]GB/T230.1-2009,金属材料洛氏硬度试验第1 部分：试验方法[S].
[3]GB/T230.2-2012,金属材料洛氏硬度试验第2 部分：硬度计的检验和校准[S].
[4]GB/T230.3-2012,金属材料洛氏硬度试验第3 部分：标准硬度块的标定[S].