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硬度測(cè)量范文第1篇

陜西省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院陜西西安710048

摘要 在物理量測(cè)量結(jié)果中，通常會(huì)出現(xiàn)不確定度，所謂不確定度是指由于存在測(cè)量誤差，不能準(zhǔn)確確定被測(cè)量值的程度，也就是說(shuō)，不確定度代表著測(cè)量結(jié)果的可信賴程度。在報(bào)告物理量測(cè)量結(jié)果時(shí)，給出不確定度的作用主要表現(xiàn)為便于使用它的人評(píng)定可靠性，同時(shí)增強(qiáng)測(cè)量結(jié)果的可比性。本文從洛氏硬度測(cè)量的角度進(jìn)行闡述，同時(shí)對(duì)金屬材料洛氏硬度不確定度評(píng)定方法進(jìn)行分析，為評(píng)定金屬材料落實(shí)硬度的不確定度提供參考。

關(guān)鍵詞 不確定度；標(biāo)準(zhǔn)偏差；硬度測(cè)量

1 概述

測(cè)量對(duì)象：選擇材質(zhì)為45 鋼的鋼板；

檢測(cè)設(shè)備：TH300 自動(dòng)數(shù)顯洛氏硬度計(jì)；

檢測(cè)環(huán)境：室溫為23.5益，相對(duì)濕度為55%；

檢測(cè)過(guò)程：按照GB/T 230.1 - 2009《金屬材料洛氏硬度試驗(yàn)試驗(yàn)方法》的相關(guān)要求，先用硬度水平為48.2HRC 的標(biāo)準(zhǔn)硬度塊檢測(cè)硬度計(jì)，在硬度塊上選擇5 點(diǎn)測(cè)定其洛氏硬度值，當(dāng)硬度計(jì)正常運(yùn)行后，再測(cè)定試樣的洛氏硬度，測(cè)定5 點(diǎn)硬度值。

2 數(shù)學(xué)模型和不確定度分項(xiàng)的評(píng)定

2.1 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時(shí)硬度試驗(yàn)機(jī)的不確定度

2.1.1 在整個(gè)試驗(yàn)面上，使用標(biāo)準(zhǔn)硬度塊均勻分布地壓出5 個(gè)相應(yīng)的壓痕，分別測(cè)定其硬度值，試驗(yàn)結(jié)果如下表所示：

2.1.2 單次試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差

評(píng)定選擇A 類方法

在評(píng)定過(guò)程中，按照J(rèn)JF1059—2012 推薦的極差法進(jìn)行計(jì)算，相應(yīng)的計(jì)算公式如下所示：

其中：

R 為測(cè)量結(jié)果中的最大值與最小值之差；

C 為極差系數(shù)（當(dāng)n=5 時(shí)極差系數(shù)C=2.33）。

將R=48.2-47.9=0.3HRC、C=2.33 代入上述公式，

2.1.3 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時(shí)硬度試驗(yàn)機(jī)的不確定度

對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，硬度實(shí)驗(yàn)機(jī)的不確定度選擇5 次測(cè)量值的平均值，為

2.2 試樣測(cè)量重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ux

2.2.2 測(cè)量試樣的標(biāo)準(zhǔn)偏差

在測(cè)量試樣的過(guò)程中，采用極差法對(duì)測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行處理，當(dāng)n=5 時(shí)，極差系數(shù)C=為2.33，將R=0.40HRC 帶入下列公式為

2.2.3 評(píng)定試樣測(cè)量重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)不確定度對(duì)單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度進(jìn)行評(píng)定：

2.3 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uCRM根據(jù)GB/T 230.3-2012 規(guī)定，將rrel 定為1.0%、HCMR=48.2HRC帶入下列公式：

整理uCRM=0.1703。

2.4 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度uE

在硬度計(jì)誤差允許的情況下，按照GB/ 230.2-2012 的相關(guān)要求，洛氏硬度的允許誤差Erel 為1.5HRC

2.5 評(píng)定壓痕測(cè)量分辨力的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ums

在測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量裝置的測(cè)壓痕分辨率為啄ms=0.1HRC。

3 評(píng)定合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

3.1 靈敏系數(shù)

通過(guò)上述分析，匯總各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)，如下表所示：

3.2 計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc

在計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度時(shí)，將輸入量看成彼此相互獨(dú)立的，同時(shí)按照下式對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度進(jìn)行合成處理：

4 評(píng)定擴(kuò)展不確定度

置信概率P、包含因子k 分別取95豫和2，那么擴(kuò)展不確定度U95為

5 測(cè)量結(jié)果

參考文獻(xiàn)

[1]GB/T8170-2008,數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定[S].

[2]GB/T230.1-2009,金屬材料洛氏硬度試驗(yàn)第1 部分：試驗(yàn)方法[S].

硬度測(cè)量范文第2篇

資料與方法

一、研究對(duì)象

1. 正視組：收集2004年5月至2004年11月在本中心門(mén)診檢查的正常志愿者 121 例199 眼，年齡（18～69）歲，平均（35.74± 11.75）歲，屈光度+0.5D～-0.5D。

2. 近視組：收集2004年3月至2004年6月在本中心門(mén)診與準(zhǔn)分子激光治療部診治的近視患者81例159眼，年齡13歲～63歲，平均（26.12±6.98）歲，屈光度-1.00～-22.00D,平均屈光度為（-5.93± 3.74）D。

3. 入選標(biāo)準(zhǔn)：所有入選正視組者裸眼視力均≥1.0，所有入選近視組者矯正視力均≥0.8。所有入選者均無(wú)眼部刺激癥狀、無(wú)外傷史、眼球手術(shù)史、干眼癥、角膜接觸鏡配戴史及糖尿病史；裂隙燈檢查眼前段無(wú)異常；散瞳后用70D 前置鏡檢查眼底無(wú)異常。

二、OCT 中央角膜厚度測(cè)量

采用美國(guó) Carl Zeiss 公司生產(chǎn)的Zeiss-Hu-mphrey 光學(xué)相干斷層掃描儀（OCT3）進(jìn)行中央角膜厚度檢查。OCT3 的軸向分辨率≤ 10μm，橫向分辨率為 20μm，每幅斷層圖像軸向掃描組數(shù)為 128，每組軸向掃描有1024個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，所以每幅圖像的掃描像素為 131072（128×1024）。進(jìn)行角膜厚度測(cè)量時(shí)，掃描線長(zhǎng)度設(shè)置為3mm，行水平及垂直掃描；掃描方向?yàn)樗綊呙鑿淖笾劣?，垂直掃描從上至下。受檢查在正常瞳孔狀態(tài)下進(jìn)行檢查。取坐位，下頜置于下頜托上，調(diào)整眼部位置，采用內(nèi)注視的方法，即讓患者注視鏡頭內(nèi)的注視點(diǎn)。在紅色背景光下，患者可看到瞄準(zhǔn)光的掃描方向，檢查者也可通過(guò)監(jiān)視屏了解患者的注視情況以及掃描情況。掃描時(shí)，將水平或垂直掃描線的中點(diǎn)經(jīng)過(guò)瞳孔中央，以確保掃描部位位于角膜中央。OCT顯示器在1.9s內(nèi)顯示掃描圖像，將水平及垂直掃描成像質(zhì)量好的圖像各3 張儲(chǔ)存于計(jì)算機(jī)。采用 OCT3自帶分析程序Scan Profile分析圖像。選擇掃描線經(jīng)中央角膜的圖像進(jìn)行角膜厚度測(cè)量。

三、Goldmann 壓平眼壓計(jì)眼壓測(cè)量：采用瑞士 Haag-Streit 公司生產(chǎn)的 T900 型 Goldmann 壓平眼壓計(jì)測(cè)量眼壓。

四、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用 SPSS11.5 統(tǒng)計(jì)軟件。正視組和近視組的CCT 值及眼壓值的比較采用獨(dú)立樣本 T 檢驗(yàn)；采用相關(guān)與回歸分析近視組的眼壓與屈光度的關(guān)系，以及正視組、近視組的CCT 與眼壓關(guān)系。

結(jié)果

一、正視組和近視組中央角膜厚度值、眼壓值的比較

正視組 121 例 199 眼的 CCT 平均值為（525.05± 32.83）μm,95% 置信區(qū)間為（520.46,529.64）μm;Goldmann 壓平眼壓的均值為（12.91 ± 2.26）mmHg，95% 置信區(qū)間為（12.59,13.23）mmHg。近視組81例159眼的CCT平均值為（524.85± 29.76）μm,95% 置信區(qū)間為（520.19,529.51）μm；Goldmann 壓平眼壓的均值為（14.23 ± 2.54）mmHg，95% 置信區(qū)間為（13.84,14.63）mmHg。進(jìn)一步將近視組按屈光度（等效球鏡）分為低度近視組（-0.50～-3.00D）、中度近視組（-3.25～-6.00D）、高度近視組（>-6.00D）三組.各組分別的 CCT 值和 Goldmann 壓平眼壓測(cè)量值與正視組進(jìn)行比較(表1),結(jié)果表明,高度近視組的角膜較薄,隨著屈光度的加深,眼壓呈升高的趨勢(shì)。

二、屈光度與眼壓關(guān)系

對(duì)近視組的屈光度與 Goldmann 壓平眼壓進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果為r=-0.296，P<0.001；控制年齡、性別、中央角膜厚度等因素后，對(duì)屈光度與眼壓進(jìn)行相關(guān)分析，r=-0.394，P<0.001。上述結(jié)果表明，眼壓與屈光度呈負(fù)相關(guān)。即近視度數(shù)越大，眼壓越高。對(duì)近視組年齡、性別、屈光度、CCT 與眼壓進(jìn)行多因素逐步回歸分析，屈光度、CCT 進(jìn)入回歸方程，回歸方程為：IOPG=-0.247 ×屈光度 +0.035 × CCT-5.387回歸方程的 F=25.707，P<0.001，即回歸方程有意義；屈光度在回歸方程中的斜率 K=-0.247，t=-5.229，P<0.001。根據(jù)回歸方程可知：屈光度數(shù)每增加 -4.05D，眼內(nèi)升高 1mmHg。

三、中央角膜厚度與眼壓的關(guān)系

1. 正視組 CCT 與眼壓的關(guān)系：對(duì)正視組的眼壓與 CCT 進(jìn)行相關(guān)分析，r=0.317，P<0.001;對(duì)兩者進(jìn)行回歸分析，F(xiàn)=21.991,P<0.001,回歸方程為：IOPG=0.022 × CCT+1.437回歸方程的斜率 K=0.022,t=4.689,P<0.001。回歸方程表述為 C C T 每偏離正常值 4 5 . 4 5 μm ，Goldmann 眼壓測(cè)量值偏差1mmHg。由此獲得的眼壓校正公式為：IOP（校正）=IOPG+（525-CCT）/34.48(mmHg)

2. 近視組 CCT 與眼壓的關(guān)系：對(duì)近視組的眼壓與 CCT 進(jìn)行相關(guān)分析，r=0.341，p＜ 0.001；對(duì)兩者進(jìn)行回歸分析，F(xiàn)=21.617，P ＜ 0.001，得回歸方程：IOPG=0.029 × CCT-1.024回歸方程的斜率K=0.029，t=4.541，p＜0.001。回歸方程表述為 CCT 每偏離正常值 34.48/μm，Goldmann 眼壓測(cè)量值偏差 1mmHg。眼壓校正公式為：IOP（校正）=IOPG+（525-CCT）/34.48（m m H g ）

討論

一、中央角膜厚度與屈光度的關(guān)系

屈光度與CCT的關(guān)系，存在一定的爭(zhēng)議。李鏡海[4]的研究認(rèn)為隨著屈光度的增加，CCT逐漸變薄。楊斌等[5]發(fā)現(xiàn)近視屈光度每加 -1.0D，顳下象限角膜變薄 0.935μm。陸建國(guó)的研究則表明[6]，CCT 的改變與近視的類型有關(guān)，屈光性近視的CCT隨屈光度的增加而變薄，軸性近視則無(wú)此傾向；Chang[7]認(rèn)為軸性近視的角膜隨屈光度的增加而變薄。在本研究中，低、中度近視者CCT與正視者無(wú)顯著性差異，而高度近視眼的CCT較薄。回歸分析提示屈光度每增加 -1.0D,CCT 變薄 1.40μm。

二、眼壓與屈光度的關(guān)系

許多研究表明，近視患者的眼壓較正常人高。David等[8]的研究發(fā)現(xiàn)，眼壓隨屈光度的增加而逐漸升高。在Nomura[9]的研究中，遠(yuǎn)視組、正視組、低度近視組、中度近視組的眼壓分別為12.6mmHg、12.9mmHg、13.1mmHg、14.0mmHg,隨著近視屈光度的加重，眼壓也升高。Edwards等[10]對(duì)兒童的一項(xiàng)前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)兒童發(fā)生近視時(shí)，眼壓出現(xiàn)突然升高的現(xiàn)象，而正視兒童的眼壓則無(wú)此改變。本研究近視組的眼壓較正常人高，眼壓與屈光度相關(guān)，屈光度每增加 -4.05D，眼內(nèi)壓隨之增加 1mmHg。傳統(tǒng)的觀念認(rèn)為高度近視眼的鞏膜薄弱、硬度低，可能存在測(cè)量眼壓低估的現(xiàn)象。Goldmann 壓平眼壓計(jì)受鞏膜的硬度影響極小，但最近有研究認(rèn)為，隨年齡的增加角膜的機(jī)械抵抗性發(fā)生改變，并可能影響眼壓的測(cè)量[11]。近視眼的角膜機(jī)械抵抗性是否與正常人不一致；屈光度對(duì)眼壓的影響是測(cè)量上的誤差造成的，抑或隨著近視的加深確有眼內(nèi)壓升高？均有待于進(jìn)一步的研究。

三、CCT 對(duì)眼壓測(cè)量值的影響

硬度測(cè)量范文第3篇

【關(guān)鍵詞】 長(zhǎng)度測(cè)量 計(jì)量 準(zhǔn)確度 影響因素

引言

長(zhǎng)度測(cè)量過(guò)程，因?yàn)楦鱾€(gè)特性與參數(shù)的不同，會(huì)出現(xiàn)不同的測(cè)量結(jié)果，有些接近真值，而有些則相差大些。但根據(jù)不同的工程需要，這些不同程度的測(cè)量值均滿足了人們長(zhǎng)度測(cè)量的需求，并可認(rèn)為所測(cè)量的結(jié)果是正確的。而為了更好的表現(xiàn)物體的長(zhǎng)度物理特性，提高其長(zhǎng)度測(cè)量準(zhǔn)確度，這樣可有效提高工程應(yīng)用水平，使得實(shí)驗(yàn)計(jì)算更加接近理論值。知其然，而不追求知其所以然，則很難找到影響長(zhǎng)度測(cè)量準(zhǔn)確度的因素。因此，從事長(zhǎng)度計(jì)量核對(duì)工作的同仁們，有必要的結(jié)合自己的工作內(nèi)容，有針對(duì)性的總結(jié)影響長(zhǎng)度準(zhǔn)確度的主要因素，可為我國(guó)的長(zhǎng)度計(jì)量工作進(jìn)一步添磚加瓦，為工程的應(yīng)用提供的有力的后勤保障。

通過(guò)學(xué)習(xí)和工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)得知，影響長(zhǎng)度測(cè)量準(zhǔn)確度的主要因素主要有測(cè)量誤差、計(jì)量?jī)x器的選用、測(cè)量方法、被測(cè)對(duì)象的結(jié)構(gòu)特性、以及計(jì)量定位方式、測(cè)量的環(huán)境條件等[1]。本文就這幾點(diǎn)分別闡述其影響的特征，以及提高長(zhǎng)度測(cè)量準(zhǔn)確度的方法建議，供從事相類似工作的同行們一定的技術(shù)參考。

1. 測(cè)量誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

測(cè)量時(shí)，造成長(zhǎng)度測(cè)量誤差的主要因素：誤讀、誤算、視差、刻度誤差、磨耗誤差、接觸力誤差、撓曲誤差、余弦誤差、阿貝 （Abbe） 誤差、熱變形誤差等。這些誤差一般屬于系統(tǒng)誤差，在測(cè)量過(guò)程是不變的，有些是可以預(yù)測(cè)和修正或調(diào)整減少的。其中誤讀常發(fā)生在游標(biāo)尺、分厘卡等量具。游標(biāo)尺刻度易造成誤讀一個(gè)最小讀數(shù)，如在10.00 mm處常誤讀成10.02 mm或9.98 mm。分厘卡刻度易造成誤讀一個(gè)螺距的大小，如在10.20 mm常誤讀成10.70 mm或9.70 mm。誤算常在計(jì)算錯(cuò)誤或輸入錯(cuò)誤數(shù)據(jù)時(shí)所發(fā)生。視差常在讀取測(cè)量值的方向不同或刻度面不在同一平面時(shí)所發(fā)生，兩刻度面相差約在0.3～0.4 mm之間，若讀取尺寸在非垂直于刻度面時(shí)，即會(huì)產(chǎn)生誤差量。將游尺的刻劃設(shè)計(jì)成與本尺的刻劃等高或接近等高，（游尺刻劃有圓弧形形成與本尺刻劃幾近等高，游尺為凹V形且本尺為凸V形，形成兩刻劃等高等方法，可在一定程度上有效減少此類誤差，并在一定程度上提高了長(zhǎng)度測(cè)量的準(zhǔn)確度[2]。

2. 計(jì)量?jī)x器的選用與測(cè)量處理方法對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

2.1計(jì)量?jī)x器的選擇原則

對(duì)于計(jì)量檢定或校準(zhǔn)，在檢定規(guī)程或規(guī)范中對(duì)所采用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具的名稱、規(guī)格和準(zhǔn)確度等級(jí)有明確規(guī)定。對(duì)于長(zhǎng)度測(cè)量，計(jì)量器具的選擇按以下原則：

2.1.1準(zhǔn)確度原則。所選計(jì)量器具的準(zhǔn)確度和測(cè)量范圍，必須滿足被測(cè)對(duì)象的要求。

2.1.2經(jīng)濟(jì)原則。在保證測(cè)量不確定度的前提下，應(yīng)考慮計(jì)量器具的經(jīng)濟(jì)性，包括計(jì)量器具的價(jià)值及使用壽命、操作方便性、設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)、使用的環(huán)境條件和計(jì)量人員的技術(shù)水平等。

2.1.3被測(cè)對(duì)象特征。根據(jù)被測(cè)對(duì)象的大小選擇合適測(cè)量范圍的計(jì)量器具。根據(jù)被測(cè)件材質(zhì)、形狀、表面粗糙度等進(jìn)行合理的選擇。如對(duì)于很粗糙的表面不宜用高精度計(jì)量器具測(cè)量。對(duì)于簿壁或材質(zhì)較軟的被測(cè)對(duì)象，用光學(xué)法、電磁法等無(wú)測(cè)力或測(cè)力很小的方法測(cè)量。

2.1.4被測(cè)件數(shù)量。批量大的用氣動(dòng)量?jī)x、電子量規(guī)等專用量具；少量或單件選用通用計(jì)量器具。

2.2計(jì)量?jī)x器準(zhǔn)確度等級(jí)的選擇標(biāo)準(zhǔn)

選擇計(jì)量器具準(zhǔn)確度等級(jí)時(shí)，取決于計(jì)量器具在測(cè)量方法中對(duì)測(cè)量結(jié)果不確定度U的貢獻(xiàn)。一般情況下，U≤1/3T。T為測(cè)量對(duì)象的公差值（最大允許誤差）。在分析計(jì)量?jī)x器對(duì)測(cè)量結(jié)果不確定度U的影響時(shí)，首先要看采用什么測(cè)量方法，在該方法中計(jì)量?jī)x器示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度所起的作用。

例如，采用100 mm 4等量塊以比較法測(cè)量某一精密工件的尺寸時(shí)，如測(cè)量結(jié)果加上量塊的修正量，量塊引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u=U量塊/k=0.4/2.6=0.15二器=0.15μm。式中U量塊是100mm 4等量塊尺寸測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度（其數(shù)值0.4μm從量塊檢定規(guī)程中查出）；k是擴(kuò)展因子（從量塊證書(shū)中得到）。同樣方法測(cè)量，但測(cè)量結(jié)果不加上量塊修正量，量塊引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u=te/k=0.6/1=0.6μm。式中的te是1級(jí)（4等量塊應(yīng)符合1、2級(jí)量塊的要求）量塊標(biāo)稱長(zhǎng)度的極限偏差（0.6μm從量塊檢定規(guī)程或標(biāo)準(zhǔn)中查出）；k是擴(kuò)展因子，其概率分布視為兩點(diǎn)分布k=1。由此可知，即使選擇相同的計(jì)量器具，采用相同的測(cè)量方法，計(jì)算處理的方法不一樣，計(jì)量器具對(duì)測(cè)量結(jié)果不確定度的影響是不一樣的。

在分析測(cè)量結(jié)果的不確定度時(shí)，一般情況下，如直接測(cè)量，測(cè)量結(jié)果加上計(jì)量器具示值檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的修正量的（如量塊的實(shí)際尺寸），由計(jì)量器具引起的測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u可引用該計(jì)量器具檢定或校準(zhǔn)證書(shū)上給出的U和k值，則u=U/k。在長(zhǎng)度測(cè)量中大部分計(jì)量器具的示值是無(wú)法修正的（如千分尺測(cè)量工件的尺寸），由計(jì)量器具引起的測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度可引用該計(jì)量器具最大允許示值誤差（即MPE，該值可從檢定規(guī)程或標(biāo)準(zhǔn)中查到），按式u=MPE/k。對(duì)于量?jī)x（如千分尺、千分表、工具顯微鏡等）一般取k=1.732（其概率分布視作均勻分布）；對(duì)于單值量具（如按級(jí)使用的量塊、直角尺等）一般取k=1（其概率分布視作兩點(diǎn)分布）。

3. 被測(cè)對(duì)象特征與測(cè)量環(huán)境對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

3.1被測(cè)對(duì)象特性因素

長(zhǎng)度測(cè)量的被測(cè)對(duì)象主要指在技術(shù)測(cè)量中的幾何量，包括長(zhǎng)度、角度、表面粗糙度及形位公差等。由于幾何量的種類繁多、形狀樣式多種，其表現(xiàn)出的物理特點(diǎn)都相差不齊，對(duì)長(zhǎng)度測(cè)量的影響均有所不同。因此，有必要對(duì)被測(cè)對(duì)象的結(jié)構(gòu)特性、參數(shù)的定義以及標(biāo)桿等加以研究和熟悉，才能有效提高長(zhǎng)度測(cè)量準(zhǔn)確度。

3.2測(cè)量環(huán)境條件因素

測(cè)量時(shí)受環(huán)境或場(chǎng)地之不同，可能造成的誤差有熱變形誤差和隨機(jī)誤差為最顯著。熱變形誤差通常發(fā)生于因室溫、人體接觸及加工后工件溫度等情形下，因此必須在溫濕度控制下，不可用手接觸工件及量具、工件加工后待冷卻后才測(cè)量。但為了縮短加工時(shí)在加工中需實(shí)時(shí)測(cè)量，因此必須考慮各種材料之熱脹系數(shù)作為補(bǔ)償，以因應(yīng)溫度材料的熱膨脹系數(shù)不同所造成的誤差。

3.3減少環(huán)境溫度產(chǎn)生誤差的方法

3.3.1盡量在溫度接近標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃時(shí)進(jìn)行測(cè)量。在實(shí)際工作中，量具的檢定和工件的精密測(cè)量最好在具備標(biāo)準(zhǔn)溫度的計(jì)量檢定室中進(jìn)行。為了使被檢量具和被測(cè)工件盡快地達(dá)到室內(nèi)溫度，將它們放在鑄鐵平板上。

3.3.2為使工件與量具溫度相等，測(cè)量前應(yīng)將工件和量具在一起放一段時(shí)間。盡量保持1小時(shí)以上。

3.3.3避免人手溫度對(duì)工件和量具的影響。這種影響所產(chǎn)生的誤差是無(wú)法預(yù)測(cè)的，只有通過(guò)正確地使用量具和在工作中加以注意來(lái)避免和減小。例如使用和檢定量具時(shí)，必須戴手套或握住絕熱板[3]。

結(jié)束語(yǔ)

長(zhǎng)度測(cè)量的結(jié)果，不同程度影響著被測(cè)量的有效性。而影響長(zhǎng)度測(cè)量準(zhǔn)確度的主要因素有測(cè)量誤差、計(jì)量?jī)x器的選用、測(cè)量方法、被測(cè)對(duì)象的結(jié)構(gòu)特性、以及計(jì)量定位方式、測(cè)量的環(huán)境條件等?？偨Y(jié)影響測(cè)量準(zhǔn)確度因素的特性，可在實(shí)際測(cè)量過(guò)程，有目的的避免以導(dǎo)致精力物力損失的不必要的測(cè)量失誤，更好的保證了國(guó)家現(xiàn)階段工程的建設(shè)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 羅剛.影響長(zhǎng)度測(cè)量準(zhǔn)確度的主要因素[J]. 計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2008，（05）：33-34.

硬度測(cè)量范文第4篇

關(guān)鍵詞：不確定度評(píng)定應(yīng)用

Abstract: this paper briefly introduces the measurement uncertainty of development, the uncertainty of measurement main characteristics, uncertainty and error relations, and through the for example, for your reference.

Key words: the uncertainty applications

中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、測(cè)量結(jié)果是一個(gè)區(qū)域

測(cè)量的目的是為了確定被測(cè)量的量值。測(cè)量結(jié)果的品質(zhì)是量度測(cè)量結(jié)果可信程度的最重要的依據(jù)。測(cè)量不確定度就是對(duì)測(cè)量結(jié)果質(zhì)量的定量表征，測(cè)量結(jié)果的可用性很大程度上取決于其不確定度的大小。所以，測(cè)量結(jié)果表述必須同時(shí)包含賦予被測(cè)量的值及與該值相關(guān)的測(cè)量不確定度，才是完整并有意義的。

表征合理地賦予被測(cè)量之值的分散性、與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)，稱為測(cè)量不確定度。字典中不確定度（uncertainty）的定義為“變化、不可靠、不確知、不確定”。因此，廣義上說(shuō)，測(cè)量不確定度意味著對(duì)測(cè)量結(jié)果可信性、有效性的懷疑程度或不肯定程度。實(shí)際上，由于測(cè)量不完善和人們認(rèn)識(shí)的不足，所得的被測(cè)量值具有分散性，即每次測(cè)得的結(jié)果不是同一值，而是以一定的概率分散在某個(gè)區(qū)域內(nèi)的多個(gè)值。雖然客觀存在的系統(tǒng)誤差是一個(gè)相對(duì)確定的值，但由于我們無(wú)法完全認(rèn)知或掌握它，而只能認(rèn)為它是以某種概率分布于某區(qū)域內(nèi)的，且這種概率分布本身也具有分散性。測(cè)量不確定度正是一個(gè)說(shuō)明被測(cè)量之值分散性的參數(shù)，測(cè)量結(jié)果的不確定度反映了人們?cè)趯?duì)被測(cè)量值準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)方面的不足。即使經(jīng)過(guò)對(duì)已確定的系統(tǒng)誤差的修正后，測(cè)量結(jié)果仍只是被測(cè)量值的一個(gè)估計(jì)值，這是因?yàn)椋粌H測(cè)量中存在的隨機(jī)效應(yīng)將產(chǎn)生不確定度，而且，不完全的系統(tǒng)效應(yīng)修正也同樣存在不確定度。

二、不確定度與誤差

概率論、線性代數(shù)和積分變換是誤差理論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，誤差理論已自成體系。實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差是分析誤差的基本手段，也是不確定度理論的基礎(chǔ)。因此從本質(zhì)上說(shuō)不確定度理論是在誤差理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，其基本分析和計(jì)算方法是共同的。但在概念上存在比較大的差異。

測(cè)量不確定度表明賦予被測(cè)量之值的分散性，是通過(guò)對(duì)測(cè)量過(guò)程的分析和評(píng)定得出的一個(gè)區(qū)間。測(cè)量誤差則是表明測(cè)量結(jié)果偏離真值的差值。經(jīng)過(guò)修正的測(cè)量結(jié)果可能非常接近于真值（即誤差很小），但由于認(rèn)識(shí)不足，人們賦予它的值卻落在一個(gè)較大區(qū)間內(nèi)（即測(cè)量不確定度較大）。測(cè)量不確定度與測(cè)量誤差在概念上有許多差異，列表說(shuō)明如下：

測(cè)量誤差 測(cè)量不確定度

有正號(hào)或負(fù)號(hào)的量值，其值為測(cè)量結(jié)果減去被測(cè)量的真值 無(wú)符號(hào)的參數(shù)，用標(biāo)準(zhǔn)差或標(biāo)準(zhǔn)差的倍數(shù)或置信區(qū)間的半寬表示

表明測(cè)量結(jié)果偏離真值 表明被測(cè)量值的分散性

客觀存在，不以人的認(rèn)知程度而改變 與人們對(duì)被測(cè)量、影響量及測(cè)量過(guò)程的認(rèn)知有關(guān)

由于真值未知，往往不能準(zhǔn)確得到，當(dāng)用約定真值代替真值時(shí)，可以得到其估計(jì)值 可以由人們根據(jù)實(shí)驗(yàn)、資料、經(jīng)驗(yàn)等信息進(jìn)行評(píng)定，從而可以定量確定。

按性質(zhì)可分為隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差兩類 按評(píng)定方法分為A，B兩類

已知系統(tǒng)誤差的估計(jì)值時(shí)可以對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正，得到已修正的測(cè)量結(jié)果 不能用不確定度對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正，在已修正測(cè)量結(jié)果的不確定度中應(yīng)考慮修正不完善而引入的不確定度

三、不確定度的A類評(píng)定與B類評(píng)定

用對(duì)觀測(cè)列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的方法，來(lái)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度稱為A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度，用不同于對(duì)觀測(cè)列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的方法，來(lái)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度稱為B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度。將不確定度分為“A”類與“B”類，僅為討論方便，并不意味著兩類評(píng)定之間存在本質(zhì)上的區(qū)別，A類不確定度是由一組觀測(cè)得到的頻率分布導(dǎo)出的概率密度函數(shù)得出：B類不確定度則是基于對(duì)一個(gè)事件發(fā)生的信任程度。它們都基于概率分布，并都用方差或標(biāo)準(zhǔn)差表征。兩類不確定度不存在那一類較為可靠的問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，A類比B類較為客觀，并具有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的嚴(yán)格性。測(cè)量的獨(dú)立性、是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)和測(cè)量次數(shù)決定A類不確定度的可靠性。

“A”、“B”兩類不確定度與“隨機(jī)誤差”與“系統(tǒng)誤差”的分類之間不存在簡(jiǎn)單的對(duì)應(yīng)關(guān)系?！半S機(jī)”與“系統(tǒng)”表示誤差的兩種不同的性質(zhì)，“A”類與“B”類表示不確定度的兩種不同的評(píng)定方法。隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差的合成是沒(méi)有確定的原則可遵循的，造成對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理時(shí)的差異和混亂。而A類不確定度與B類不確定度在合成時(shí)均采用標(biāo)準(zhǔn)不確定度，這也是不確定度理論的進(jìn)步之一。

四、分布

在工程檢測(cè)領(lǐng)域常見(jiàn)的分布有正態(tài)分布和均勻分布等。

1. 正態(tài)分布

正態(tài)分布是人們考察自然科學(xué)和工程技術(shù)中得到的一種連續(xù)分布，是大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)抽象的結(jié)果，在計(jì)量領(lǐng)域極其重要。由概率論可以證明，若xi（i=1，2，...，n）為獨(dú)立分布的隨機(jī)變量，則其和的分布近似于正態(tài)分布，而不管個(gè)別變量的分布如何。隨著n的增大，這種近似程度也增加。通常若xi同分布，且每一xi的分布與正態(tài)分布相差不大時(shí)，則即使n≥4，也能保證相當(dāng)好的近似正態(tài)分布。這個(gè)結(jié)論具有重要的實(shí)際意義。

如給出了xi在置信概率為p時(shí)的置信區(qū)間的半寬Up，除非另有說(shuō)明，一般按正態(tài)分布考慮評(píng)定其標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（xi）。即

――單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差；

――平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差；

――合并樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差；

工程檢測(cè)中，一般取 p=95%。此時(shí)kp =1.645。

2. 均勻分布

當(dāng)缺乏任何其他信息的情況下，一般假設(shè)為服從均勻分布。 。

五、合成和擴(kuò)展不確定度的表述

在工程檢測(cè)中，常使用合成和擴(kuò)展不確定度的概念，在JJF1059中具體步驟為：1）找輸入量與輸出量的函數(shù)關(guān)系或影響被測(cè)量的不確定度來(lái)源 ；2）寫(xiě)出數(shù)學(xué)模型 求靈敏系數(shù) ；3）確定求標(biāo)準(zhǔn)不確定度的方法，條件；4）求輸入量 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度(A類或B類)；5）計(jì)算各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，若輸入量之間不相關(guān)，則計(jì)算各分量的方差 ; 若輸入量之間相關(guān)，還需求協(xié)方差項(xiàng)（協(xié)方差項(xiàng)為 ；6）計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 ；7）求擴(kuò)展不確定度，若簡(jiǎn)易法取 ；標(biāo)準(zhǔn)法取。

六、舉例說(shuō)明

用鋼帶尺測(cè)一長(zhǎng)度L，n=6，得到6個(gè)測(cè)量值10.0006，10.0004，10.0008，10.0002，10.0005，10.0003（單位：m）；鋼帶尺的最大允許誤差Δ=±1mm。用6次測(cè)量的平均值作測(cè)量結(jié)果，求測(cè)量不確定度U95。

6.1 數(shù)學(xué)模型L=x+δLs L(測(cè)量結(jié)果)；x(測(cè)量值)；

δLs(帶尺刻度誤差的影響)。

6.2 不確定度傳播律

6.3 求標(biāo)準(zhǔn)不確定度（分量） mm

6.4求標(biāo)準(zhǔn)不確定度（分量）

Δ=±1mm，按均勻分布考慮，取

mm

6.5求合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

mm

6.6 求擴(kuò)展不確定度U

由于矩形分布的分量占優(yōu)勢(shì)，故L接近矩形分布。取置性概率p=95%

6.7 測(cè)量不確定度報(bào)告L=（10.00047±0.00096）m；

6.8 結(jié)果分析

由上述評(píng)定可見(jiàn)，鋼帶尺刻度誤差的影響對(duì)總不確定度的貢獻(xiàn)很大（占98.8%），要想減少總不確定度，必須減少鋼帶尺刻度誤差。辦法是更換高準(zhǔn)確度的鋼帶尺或用先進(jìn)的儀器或?qū)︿搸С哌M(jìn)行校準(zhǔn)。

七、結(jié)論

硬度測(cè)量范文第5篇

關(guān)鍵詞：低濃度；粉塵測(cè)量?jī)x；不確定度；評(píng)定

中圖分類號(hào)：TH83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）07-0071-02

隨著采礦業(yè)不斷發(fā)展，工業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，粉塵帶來(lái)的危害也逐漸加大。越來(lái)越多的人患上呼吸道疾病，嚴(yán)重患上塵肺病。此外，粉塵還容易引起燃燒和爆炸?，F(xiàn)如今，生產(chǎn)工藝的加工精度要求不斷提高，生產(chǎn)工藝對(duì)無(wú)塵或微塵的要求越來(lái)越高，因此，對(duì)粉塵濃度監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性要求越來(lái)越高。近年來(lái)，全國(guó)各地的霧霾情況越來(lái)越頻繁和加劇，PM2.5嚴(yán)重超標(biāo)，準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)這些粉塵顆粒和煙塵濃度，可以為環(huán)保部門(mén)控制空氣污染提供依據(jù)。

為了確保低濃度粉塵測(cè)量?jī)x計(jì)量的準(zhǔn)確性，我們引進(jìn)了低濃度粉塵測(cè)量?jī)x檢定裝置。

1 低濃度粉塵測(cè)量?jī)x檢定方法

低濃度粉塵測(cè)量?jī)x檢定裝置主要分為4個(gè)部分：發(fā)塵裝置部分、擴(kuò)散腔、檢測(cè)腔和除塵裝置部分，如圖1所示。

發(fā)塵裝置采用Wright原理，裝置的頂部有一個(gè)旋轉(zhuǎn)的刷子，刷子勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，塵柱被刷子磨蝕后，形成大量的顆粒物，顆粒物分散開(kāi)來(lái)，被高壓氣流帶入稀釋腔，再經(jīng)過(guò)2米長(zhǎng)的擴(kuò)散腔，最后到達(dá)檢測(cè)腔。在稀釋腔里，有一管路為清潔空氣，可以根據(jù)需要對(duì)粉塵進(jìn)行再次稀釋。擴(kuò)散腔比較高，可以讓粉塵更好的沉降和稀釋，使粉塵更均勻混合，減少測(cè)量誤差。在檢測(cè)腔里的底部，裝有橫豎排列的鐵架，鐵架上可以放置若干臺(tái)被測(cè)粉塵測(cè)量?jī)x和濾膜采樣裝置。由于檢測(cè)腔面積很大，濾膜的截面積與它比起來(lái)，微乎其微，可以忽略不計(jì)，我們可以近似的認(rèn)為檢測(cè)腔內(nèi)的粉塵沒(méi)受到有影響，還是均勻的。在裝置的底部安裝一個(gè)風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓，一方面為過(guò)濾過(guò)的潔凈空氣進(jìn)入稀釋腔提供動(dòng)力，一方面將穿過(guò)檢測(cè)器的粉塵氣溶膠吸走。

待粉塵均勻穩(wěn)定后，啟動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)采樣裝置，裝置內(nèi)放置一片已經(jīng)稱量過(guò)其質(zhì)量的濾膜，質(zhì)量記為m1，設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)采樣裝置的采樣時(shí)間和采樣流量，分別為t和qv，在啟動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)采樣裝置的同時(shí)，放入被檢粉塵測(cè)量?jī)x。待采樣完畢，讀取被檢粉塵測(cè)量?jī)x的示值，記為c1，同時(shí)，將標(biāo)準(zhǔn)采樣裝置的濾膜取下并稱量其質(zhì)量，記為m2。

裝置的粉塵濃度用公式（1-1）計(jì)算。

（1-1）

式中：c0――標(biāo)準(zhǔn)粉塵的質(zhì)量濃度，mg/m3；

m1――采樣前濾膜的質(zhì)量，mg；

m2――采樣后濾膜的質(zhì)量，mg；

qv――標(biāo)準(zhǔn)裝置的采恿髁浚L/min；

t――采樣時(shí)間，min。

粉塵濃度測(cè)量?jī)x的示值誤差用公式（1-2）表示。

（1-2）

式中：――示值誤差

c1――被檢粉塵測(cè)量?jī)x的示值

c0――標(biāo)準(zhǔn)粉塵的質(zhì)量濃度

2 低濃度粉塵測(cè)量?jī)x不確定度評(píng)定

（1）測(cè)量依據(jù)，JJG846-2015《粉塵濃度測(cè)量?jī)x檢定規(guī)程》。

（2）環(huán)境條件，溫度：（15～30）℃，濕度≤85%。

（3）測(cè)量設(shè)備。低濃度粉塵發(fā)生裝置、標(biāo)準(zhǔn)采樣裝置（用粉塵采樣器代替）、電子天平（精確到0.1mg）、電子秒表（精確到0.01s）。

（4）測(cè)量對(duì)象，低濃度粉塵測(cè)量?jī)x。

（5）測(cè)量過(guò)程，利用稱重法，測(cè)定粉塵測(cè)量?jī)x的顯示值。

（6）測(cè)量模型

A類不確定度評(píng)定。

選取5mg/m3左右點(diǎn)來(lái)評(píng)定。由于發(fā)塵裝置有若干個(gè)檔位，測(cè)量的時(shí)候選用固定的檔位連續(xù)發(fā)塵。記錄低濃度粉塵測(cè)量?jī)x的數(shù)據(jù)，分別為：（單位mg/m3）

5.304；5.493；5.538；5.621；5.396；5.452；5.228；5.406；5.352；5.540

平均值：

根據(jù)貝塞爾公式，得到s=0.110mg/m3

重復(fù)測(cè)量10次，測(cè)量結(jié)果的不確定度為：

B類不確定度評(píng)定。

對(duì)整個(gè)低濃度粉塵測(cè)量?jī)x檢定裝置來(lái)說(shuō)，響應(yīng)其不確定的因素主要有以下幾個(gè)方面：

（1）儀器的最小分辨力引入的不確定度分量。低濃度粉塵測(cè)量?jī)x顯示值的最小分度值d=0.001mg/m3，則區(qū)間半寬度a=d/2=0.0005 mg/m3， 假定是按均勻分布，則有儀器分辨力引入的不確定分量：

（2）發(fā)塵的不均勻性引入的不確定度。在檢測(cè)腔的中間位置安裝一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)采樣裝置，記為1號(hào)采樣裝置。在相同的橫截面上，距離1號(hào)相鄰和四周（按前后左右均勻放置）處安裝另一個(gè)采樣裝置，記為2號(hào)采樣裝置。發(fā)塵濃度保持在5 mg/m3。這兩個(gè)采樣設(shè)備的采樣率設(shè)置為20L/min，采樣時(shí)間設(shè)定在20min，以2號(hào)采樣裝置和1號(hào)采樣裝置之差的最大值來(lái)評(píng)定裝置的不確定度，檢測(cè)結(jié)果如表1所示。

由上表可以看出，2號(hào)采樣裝置和1號(hào)采樣裝置差值的最大值，按均勻分布，則有

（3）塵箱的不穩(wěn)定性引入的不確定度。我們用一臺(tái)可以連續(xù)采樣并能儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的低濃度粉塵測(cè)量?jī)x，平均2分鐘采樣一次，一共采樣20分鐘。選取5mg/m3點(diǎn)左右發(fā)塵，發(fā)塵穩(wěn)定后，放入被檢粉塵儀。數(shù)據(jù)記錄如下（單位mg/m3）。

5.341；5.353；5.482；5.444；5.565；5.203；5.625；5.701；5.448；5.242

實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差：

單次測(cè)量的的標(biāo)準(zhǔn)差，也就是塵箱的不穩(wěn)定性引入的不確定度為

（4）電子天平引入的不確定度。電子天平經(jīng)計(jì)量機(jī)構(gòu)檢定，其誤差為0.2mg。天平在檢測(cè)過(guò)程中用到兩次，兩次的影響不互相關(guān)，因此，天平引入的不確定度為

在測(cè)量中，標(biāo)準(zhǔn)采樣裝置，采樣流量設(shè)定為20L/min，采樣時(shí)間設(shè)置為20min，根據(jù)公式

即：

天平相對(duì)于裝置的靈敏度系數(shù)為：

，

天平引入的不確定度分量為：

（5）粉塵采樣器引入的不確定分量。標(biāo)準(zhǔn)采樣裝置經(jīng)江蘇省計(jì)量院檢定，最大允許誤差為±0.2L/min，假設(shè)標(biāo)準(zhǔn)采樣裝置均勻分布，，則有，

標(biāo)準(zhǔn)采樣裝置相對(duì)于整個(gè)裝置的不確定度分量：

，

經(jīng)過(guò)稱量，m1=142.2mg；m2=144.2mg，=2mg

在測(cè)量的時(shí)候?qū)⒎蹓m采樣器的采樣流量設(shè)為20L/min，采樣時(shí)間設(shè)定為20min。

將數(shù)據(jù)代入公式，得到

（6）標(biāo)準(zhǔn)采樣器的采樣時(shí)間引入的不確定分量。標(biāo)準(zhǔn)采樣裝置的采樣時(shí)間的不確定度分量對(duì)裝置的貢獻(xiàn)很小，可以忽略不計(jì)。

3 不確定度的合成

（1）靈敏系數(shù)。

測(cè)量模型：

靈敏度系數(shù)：

（2）標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表（表2）。

（3）不確定度的合成。

以上不確定度分量是互不相關(guān)的，對(duì)此進(jìn)行合成：

（4）擴(kuò)展不確定度。

取置信因子k=2，則示值誤差的擴(kuò)展不確定度為：

因此，對(duì)于低濃度粉塵測(cè)量?jī)x檢定裝置，在5.430mg/m3點(diǎn)測(cè)量結(jié)果的不確定度是U=0.8 mg/m3（k=2）。

參考文獻(xiàn)

[1]JJG846-2015粉塵濃度測(cè)量?jī)x檢定規(guī)程[S].