计算机数据采集系统采集力值引入的相对标准不确定度评定<4>由JJF11032003计量技术规范B3知,该不确定度与采样速率及系统的分辨力有关,一个合格的计算机数据采集系统所引入的B类相对标准不确定度为u3rel(F),该数据可直接引用。
由于试验机的示值为数显,检测人员读取示值的不确定度不计,所以力的测量相对不确定度可合成厚度测量引起的不确定度urel(d)评定管材壁厚为3.50.35mm,使用的百分台式测厚仪的最小分度值为0.01mm,以均匀分布估计,由此引起的B类相对标准不确定度宽度测量引起的不确定度urel(B)评定试样宽度为6.00.4mm,使用的百分台式测厚仪的最小分度值为0.01mm,以均匀分布估计,由此引起的B类相对标准不确定度为:urel(B)=0.01/6.03=0.1%相对标准不确定度分量汇总相对标准不确定度分量汇总如。从可看出,重复性引起的不确定度分量对总的不确定度占的比例最大,需控制其影响因素。
相对标准不确定度一览表序号不确定度来源相对标准不确定度1重复性不确定度4.85%2试验机示值不确定度0.58%30.3级标准测力仪不确定度0.15%4计算机数据采集系统不确定度0.2%5厚度测量不确定度0.16%6宽度测量不确定度0.1%7相对合成不确定度2.2%8相对扩展不确定度4.4%4.6合成标准不确定度u评定由于各分量之间彼此独立,相对合成标准不确定度为:urel=u2rel(rep)+u2rel(F)+u2rel(d)+u2rel(B)=(4.85%)2+(0.63%)2+(0.16%)2+(0.1%)2=4.9%因为实际检测时,是以5个试件的拉伸强度平均值为最终结果,所以相对合成标准不确定度为:urel=ureln=4.9%5=2.2%合成修约不确定度后,可得其合成标准不确定度为:u=(27.42.2%)2+(0.290.1)2=0.6MPa扩展不确定度U评定本例在报告合成标准不确定度时,缺少有关自由度的信息,这在使用计量仪器进行常规测量时是经常遇到的。实际上,估算B类标准不确定度时,都隐含地假设标准不确定度是确切知道的,这就暗示它们相应的自由度都趋近(亦即标准不确定度的相对不确定度趋近于零)。因此根据韦尔奇萨特思韦特公式,合成标准不确定度u的有效自由度也趋近于。这就意味着,在相对合成标准不确定度确定后,乘以一个包含因子k,即可得扩展不确定度。根据JJF10591999测量不确定度评定与表示第7章可知,在大多数情况下(置信概率为95%)包含因子k=2,故拉伸强度的相对扩展不确定度为:Urel=kurel=22.2%=4.4%合成修约不确定度后,可得其扩展不确定度为:U=(27.44.4%)2+(0.290.1)2=1.2MPa(16)检测结果可表示为:=27.4MPa,U=1.2MPa,k=2,p=95%.
不确定度评定讨论对于选用的材料,拉伸强度显然是高一些好,因此在设计标准或试验规范中通常希望大于某值(下限),而不会对其上限提出要求,本例标准规定21MPa,测量结果为=(27.41.2)MPa,p=95%,k=2.如果标准要求大于28.6MPa,则肯定不合格。但当标准要求大于26.228.6MPa之间的某值时。材料合格与否的判定就会处于可疑区、模糊区或不确定区。从这个讨论可看出,不确定度评定对产品质量的判定和试验数据的判断的重要性。