里氏硬度计检定装置计量标准技术报告.docx

1、里氏硬度计检定装置计量标准技术报告计量标准技术报告计 量 标 准 名 称计量标准负责人建标单位名称（公章）填 写 日 期里氏硬度计检定装置王玉良德州市计量检定测试所2013年7 月10日 ( 2 )( 2 )( 3 )( 4 )( 4 )( 5 )( 6 )( 7 )( 8 )(13)(14)(14)1一、建立计量标准的目的为统一全市里氏硬度计示值准确统一，需建立里氏硬度计检定装置计量标准。建立该项计量标准，可使本市用户省去联系其他省院检定的不便，填补本市里氏硬度计检定的空白，建立该项计量标准年创经济收入 1.2 万元，我所所建计量标准传递对象为里氏硬度计。二、计量标准的工作原理及其组成硬度计

2、是根据弹性冲击原理制成的，用于测定金属材料的硬度。里氏硬度计检定装置主要由：标准里氏硬度块、显微硬度计、工具显微镜和表面粗糙度检查仪、投影仪、立式光学计、电子天平组成。2三、计量标准器及主要配套设备不确定度制造厂及检定或名称型号测量范围或准确度等级出厂编号校准机构或最大允许误差标准里氏硬度HLD（200900）均匀度： 9HL/中国测试技块HL术研究院计量标准器赛多利斯德州市计量电子天平LA3200D（0 3200）g4001237078级检定测试所10无锡阿贝精德州市计量投影仪DDT-A/95=1.8 mveff =44密轴承有限U公司 814检定测试所0.09807N F显微维氏硬度( 0

3、.098071.961N莱州华银试莱州市计量HV-1000MPE: 1.5%验仪器有限主计9.807)N测试所F 1.961N公司 0005MPE: 1.0%要万能工具显微MPE: (1+L/100)上海量具厂德州市计量19JA镜(0 200)mm780055检定测试所配 m表面粗糙度样Ra(0.025Ra（ 0.025潍坊量具厂山东省计套6.3) 6.3 ）MPE：（ -17-+12 ）%量科学研板5162mm究院设立式光学计JDG-1（0 180）mmMPE:0.25m上海 64340德州市计量检定测试所备检定周期或复校间隔一年一年一年一年一年一年一年3四、计量标准的主要技术指标测量范围：

4、（ 200 900） HL均匀度： 9HL五、环境条件序号 项 目 要 求 实际情况 结 论1 温度 (1035) 22.0 合格2 湿度 80%RH 47%RH 合格34564六、计量标准的量值溯源和传递框图上布氏硬度副基准装置级Urel=(0.51.0)% k=3计中国测试技术研究院量标准定度计量标准里氏硬度块标（ 200 900） HL准均匀度： 9HL装置直接检测被里氏硬度计测（ 200 900）HL计MPE: 12HL量器具5七、计量标准的测量重复性考核选一稳定的里氏硬度计，用同一块标准里氏硬度块（ 793HLD ）对其连续测量：测量次数测量结果 ( HLD )17952794379

5、547935794679477958794979410795x794S0.67重复性小于测量不确定度评定中采用后重复性数据 2.55HLD ，此计量标准的重复性符合要求。6八、计量标准的稳定性考核根据计量标准考核规范，一次性标准物质不做稳定性试验。7九、检定或校准结果的测量不确定度评定金属里氏硬度试验测量结果不确定度评定一、概述里氏硬度计测量误差测量结果的不确定度主要来自于硬度计的测量重复性、标准里氏硬度块扩展不确定度以及标准里氏硬度块稳定度引入的不确定度。用符合 JJG747-1999里氏硬度计检定规程中周期检定要求的常用的硬度块对里氏硬度计进行示值测量，在每一硬度块上重复测量 5 次， 5

6、 次测量点算术平均值和硬度块标准值之差即为硬度计的误差。1.测量方法依据 JJG747-1999里氏硬度计检定规程。2.环境条件室温 :10 35；相对湿度 : 不大于 80%；周围环境 : 无震动、无强烈磁场及无腐蚀介质。3.测量标准标准里氏硬度块，均匀度： 9HL。4.被测对象里氏硬度计 ( 最大允许误差 : 12HL)。二、数学模型h=Hm-Hb式中 : h硬度计的示值误差； Hm硬度计示值的算术平均8九、 检定或校准结果的测量不确定度评定值； Hb硬度块的标准值。三、输入量的标准不确定度评定1.输入量 Hm的标准不确定度 u( Hm)的评定输入量 Hm的不确定度主要是由硬度计的测量重复

7、性所引起的， 来源于硬度计机构和标准硬度块的均匀度两个因素。由于硬度计示值是硬度计在标准硬度块的不同区域测量得到的结果，其测量的特殊性是同一点不可能重复测量，所以硬度计的测量重复性已包含硬度块均匀度对其示值的影响，采用 A 类方法进行评定。在一台硬度计上，用一块 793HLD的标准里氏硬度块进行连续 10 次测量，测得的数据 ( 单位 :HLD)为 796、796、790、791、796、795、791、790、795、792。其示值算术平均值和单次实验标准按下式计算 :1 nh hi 793HLDn i 1si(hih)2n2.62HLD1任意选取 5 台硬度计， 793HLD标尺的硬度块，

8、在每台硬度计上进行连续 10 次测量，每组测量列分别按上述方法计算得到单次实验标准差， 计算结果如表 1 所示。9九、 检定或校准结果的测量不确定度评定硬度标尺单次实验标准差 sismaxu( H m )( HLD )793（HLD）2.912.232.622.552.402.911.30表 1 各标尺标准差及 u( Hm)的计算结果实际测量中，在重复性条件下连续测量 5 次，取 5 次测量的算术平均值作为测量结果，其结果如表 1 所示。由此，输入量 Hm的标准不确定度 u( Hm)为u( H m ) smax =1.3052.输入量 Hb的标准不确定度 u( Hb) 的评定(1) 标准里氏硬

9、度块扩展不确定度引起的标准不确定度分量 u( Hb1) 的评定工作里氏硬度计是用标准里氏硬度块来标定的，标准里氏硬度块扩展不确定度由定值证书给出，采用 B 类方法进行评定。标准里氏硬度块证书给出的扩展不确定度为 6HLD，包含因子为 3。则793HLD引入的不确定度分量为793HLD : u( H b1 )62HLD3(2) 标准里氏硬度块稳定度引起的标准不确定度分量 u( Hb2) 的评定10九、 检定或校准结果的测量不确定度评定根据 JJG747-1999，标准里氏硬度块在使用周期内的稳定度不超过1%，该稳定度变化服从均匀分布，采用 B 类方法进行评定。a1%U rel ( H b2 )0

10、.58%k3793HLD:u( Hb2)=7930.58%=4.60HLD(3)输入量 Hb的标准不确定度 u( Hb) 的计算输入量 Hb的标准不确定度为u2( Hb)= u2( Hb1)+ u2( Hb2)793HLD : u( H b )224.6025.02HLD四、合成标准不确定度的评定1.灵敏系数数学模型 h=Hm-Hb灵敏系数 c1hh1,c21H mH b2.标准不确定度汇总表 ( 见表 2)标准不确定度分量标准不确定度（ HLD）ciu(xi )不确定度来源793（ HLD）u(H m )硬度计的测量重复性1.301u(H b )标准硬度块5.02u( H b1 )标准硬度块

11、扩展不确2-1定度u( H b2 )硬度块稳定度4.60ci u( xi )u(H m )1.30u(H b )5.0211九、 检定或校准结果的测量不确定度评定表 2 标准不确定度汇总表3.合成标准不确定输入量 Hm和 Hb彼此独立不相关，所以合成标准不确定度可按下式计算:2 2uc2 ( h) h u( H m ) h u( H b )H m H bc12u2 ( H m ) c22u2 (H b )814HLD : uc ( h)1.3025.0625.19 HLD五、扩展不确定度的评定取置信概率 p=95%，k=2，则扩展不确定度 U为U=kuc( h)793HLD:U=25. 19=

12、10.4HLDU rel10.4 100% 1.3%793六、测量不确定度的报告与表示里氏硬度计示值误差测量结果的扩展不确定度为793HLD:Urel=1.3% ，k=2同理 : 当硬度值为 550HLD时， Urel=1.5% ，k=2；当硬度值为 644HLD时， Urel=1.4% ，k=2。12十、检定或校准结果的验证采用两台比较法，使用里氏硬度计（ 0920 号），分别对同一标准的两块标准里氏硬度块（一块硬度值为 550HLD ；另一块硬度值为 552HLD ）进行比对，测量结果分别为相对形式分别表示 y1=-0.7%、y2=-1.1%y1-y2 =0.4%因准确度等级相同， U1 U2U，则 U 12 U 22 2U 95rel (k=2)显然 0.4%U 12U 22 2U(k=2) y1-y295rel结论：经验证，本标准装置测量不确定度评定准确，测量结果可靠。13十一、结论经过实验验证，所建里氏硬度计检定装置符合计量检定系统表和JJG747-1999 里氏硬度计检定规程的要求 , 可以开展 里氏硬度计的检定校准工作。十二、附加说明14