邵氏硬度计试验力测量结果的不确定度评定

　　邵氏硬度计俗称橡胶硬度计,是测定硫化橡胶和塑料制品硬度的仪器,广泛应用于机械制造、冶金、化工、建材等行业的计量检测、科研生产、成品和半成品硬度性能的测定以及控制橡胶产品的质量。它具有结构简单、使用方便、型小体轻、读数直观等特点,既可以随身携带手持测量,也可以装置在配套生产的同型号定荷架上定荷测定,特别适合于现场的硬度测定。目前国内较常用的邵氏硬度计有A型和D型,分别适用于低中硬度和高硬度橡胶、塑料材料硬度的测试。邵氏硬度计压针试验力是其重要的指标,为了保证邵氏硬度计检测数据的准确可靠,本文对A型、D型邵氏硬度计试验力测量结果的不确定度进行了分析、评定,供同行们共同探讨。

　　1　A型邵氏硬度计试验力测量结果的不确定度评定

　　1·1　概述

　　(1)测量依据:JJG 304-2003《A型邵氏硬度计检定规程》。

　　(2)测量条件:室温(18~28)℃;湿度≤80%RH;检测前被检硬度计及使用的标准器应在同一环境条件下至少放置1h。

　　(3)测量标准器:标准测力仪(橡胶硬度计检定装置),测量范围(0~10)N,最大允许误差为±8mN。

　　(4)被测对象:A型邵氏硬度计,测量范围(0~100)HA。

　　(5)测量方法:将A型邵氏硬度计(简称硬度计)稳固安装在橡胶硬度计检定装置的夹具上,压针垂直向下,对准标准测力仪传感器中心。利用具有精细位移控制的加载装置,提升安装有标准测力仪的平台,传感器与压针接触后缓慢加载,达到硬度计评定点(60HA)的示值时,记录标准测力仪相应的进程示值,重复加载测量三次,取平均值为试验力测量结果。

　　1·2　数学模型和灵敏度系数

　　(1)数学模型

　　式中:F—硬度计试验力;X1—标准测力仪示值;X2—温度变化对标准测力仪示值的影响;X3—被检硬度计分辨率的影响;X4—测量重复性的影响;X5—安装条件对测力结果的影响。

　　(2)灵敏度系数

　　由于各分量相互独立,所以各分量灵敏度系数为:

　　1·3　标准不确定度分量的来源

　　(1)标准测力仪引入的不确定度分量u1;

　　(2)温度变化引入的不确定度分量u2;

　　(3)被测硬度计分辨率引入的不确定度分量u3;

　　(4)测量重复性引入的不确定度分量u4;

　　(5)安装条件引入的不确定度分量u5。

　　1·4　标准不确定度分量评定

　　(1)标准测力仪的允差引入标准不确定度分量u1的评定

　　标准测力仪的最大允许误差为±8mN,采用B类评定,均匀分布,则其标准不确定度分量u1为: