材料试验机检定结果的评定

1 引 言

    材料试验机( 泛指压力试验机、拉力试验机及万能试验机等试验机) 广泛地用于建筑、建材、公路桥梁、机械加工, 检测、质检等行业或机构; 在这些行业或机构中, 材料试验机一般均是用来对材料或产品的机械性能进行检测, 通过检测所得到的数据来判定所购买的或生产的产品的质量, 通过优化组合进而达到对生产质量的过程控制; 另一方面, 许多质检机构或检测公司都是以材料试验机试验所得到的数据来进行质量判别和质量监督的。因此如何正确地使用材料试验机, 如何正确地评定材料试验机的检定结果, 特别是如何正确地评定测量结果中示值误差的不确定度就显得特别重要。

    测量不确定度是表征合理地赋予被测量之值的分散性, 与测量结果相联系的参数; 任何测量结果中都具有不确定度。在检定材料试验机的过程中必然存在各种各样的不确定度来源; 主要表现在重复性引入的 A 类不确定度和标准测力仪所引入的、测量过程中环境变化所引入的、测量方法的不完善所引入的 B 类不确定度的。本文首先建立了合理的材料试验机检定结果示值误差的数学模型, 然后基于该模型进行全面的分析, 确定了六个方面的不确定度来源, 一一进行量化分析, 并通过实例进行说明, 最后得到一套合理化的评定方法。

2 数学模型

    根据 JJG139- 1999《拉力、压力和万能材料试验机》检定规程, 拉力、压力和万能材料试验机( 以下简称试验机) 的示值误差是其主要的技术指标。对于用标准测力仪( 以下简称测力仪) 检定材料试验机的示值误差时, 测力仪应符合检定规程 JJG144-1992《标准测力仪》检定规程的要求。另一方面, 用测力仪检定试验机的示值误差时, 若使用不同的方法, 计算公式亦不同。

   当以试验机指示装置为准, 在测力仪上读数时,其示值误差计算公式为:

    F₁———测力仪定度时的示值;

    F₂———以试验机指示装置为准时, 测力仪的读数;

    p———测力仪的温度修正系数;

    Δt₁———测力仪定度时的温度与检定试验机时的温度之差。

    ( 注: 若用应变式标准测力仪进行检定时则不考虑温度修正及由于温度变化所引入的不确定度) 。

    当以测力仪示值为准, 在试验机指示装置上读数时, 其示值误差计算公式:

式中: δ₁———试验机的示值误差;

    F₁₁———测力仪的定度值所代表的力值;

   F₁₂———以测力仪示值为准, 在试验机指示装置上的读数;

    p₁———测力仪的温度修正系数;