材料试验机试验力示值测量结果的不确定度评定 摘 要： 在本文中，以JJG139-2014为标准，将《拉力、压力和万能试验机》作为参考实例，测量中运用可以计算示值误差的数学模型，简明扼要概括材料试验机试验力示值测量结果的不确定度评定方法关键词：材料试验机，示值误差，评定1 概述1.1 测量方法：本文依据 JJG139-2014《拉力、压力和万能试验机》，对材料试验机应用标准测力仪进行示值误差的检定利用国家检定规程对其进行示值误差相关的一系列测量，采用比较归纳的方法对比试验值与标准力值对应的试验机试验力值1.2 测量的环境条件：温度（10～35）℃、湿度不大于80%RH的条件下检定检定过程中温度波动不大于2℃1.3 测量的标准：应变式0.1级标准测力仪，最大相对误差允许为0.1%1.4 被测的对象：万能材料试验机（以下简称试验机），试验力测量的范围为(0.5～1000)kN，最大相对的误差允许为1.0%1.5 测量的过程：在规定的环境条件下，使用试验机对标准测力仪施加负荷到测量点可得到与标准力值相对应的试验机的负荷示值对该过程连续进行三次试验，获得三次示值的算术平均值减去标准力值，即最终得该测量点试验力的示值误差。
2 数学模型2.1 静态力 Δ =式中：Δ ——试验机的负荷示值误差； ——试验机测量三次，取三次的负荷示值的算术平均值； ——标准测力仪上的标准力值2.2 材料试验机的示值误差：Δ = [1+K（t-t0）]式中：K一标准测力仪的温度修正系数t0一标准测力仪修正后的温度t一使用温度3 输入量（试验力）的标准不确定度评定3.1 关于输入量 的标准不确定度 ( )的评定对于输入量 的标准不确定度，其主要来源是试验机的重复性对于试验机，选择测量点，连续测量三次，得到数据归纳为如表1所示的测量列：表1 单次测量值得图示测量点(kN)0.515102050100300100010.51.05.09.919.949.999.7299.3999.520.51.05.09.919.949.899.8299.3999.830.51.05.09.919.949.899.7299.4999.5另外，单次实验的标准差公式为： = 表2所列单次试验的具体标准差值如下表2所示表2 单次实验标准差测量点（kN）0.5151020501003001000单次实验标准差（kN）0.00070.00100.00360.00630.0130.0270.0460.0560.25在实际情况中，以该三次测量值的算术平均值为测量结果，可得到 ( ) = 。
表2所示就是三次试验平均值的试验标准差值，如表3所示表3 平均值的实验标准差测量点0.5kN1kN5kN10kN20kN50kN100kN300kN1000kN ( )0.0004k N0.0006k N0.0021kN0.0036kN0.008kN0.021kN0.027kN0.032kN0.15kN3.2 输入量 的标准不确定度 ( )的评定对于输入量，其 的不确定度主要来源于标准测力仪在测量点，标准不确定度为 ( ) = 表4为本试验标准不确定度 ( )的具体值，如表所示表4 标准不确定度 ( )测量点0.5kN1kN5kN10kN20kN50kN100kN300kN1000kN ( )0.0003kN0.0006N0.0029kN0.0058kN0.012kN0.029kN0.058kN0.173kN0.58kN4 合成标准不确定度的评定4 .1 灵敏系数：参考数学模型公式， Δ = - [1+K（t-t0）] ，得出灵敏系数 = = 1 = = -14.2 合成标准不确定度的计算输入量 ，F，与t彼此相互独立不相关，所以合成标准不确定度可按下式得到 = + = + 若当：0.5kN时： = 0.0005kN；当：1kN时： =0.0009kN；当：5kN时： = 0.0035kN；当：10kN时： = 0.0068kN；当：20kN时： =0.015kN；当：50kN时： = 0.036kN；当：100kN时： =0.064kN；当：300kN时： = 0.176kN当：1000kN时： = 0.60kN5、扩展不确定度的评定取 =2时，在测量点，扩展不确定度为 ，汇总数据如下表所示。
很显然，当K=2时，试验力为10 kN时，其U为0.0136以此类推表5 扩展不确定度汇总表试验力(KN)0.51510205010030010000.0010N0.0018N0.0070N0.0136N0.030kN0.072kN0.128kN0.352kN1.20kNk2表6 相对扩展不确定度汇总表试验力(kN)0.5151020501003001000Urel(%)0.200.18%0.140.140.150.150.130.120.12k26、结束语本文主要对试验机试验力示值测量结果的不确定度，应用数学公式进行评定测量过程中尽管会由于综合因素，不免会因为多种因素引起测量结果的不确定度但目前，人们认识客观事物还存在一定局限性，导致对测量结果有影响的分析不能做到全面和彻底.参考文献：1. 马风东.恒定加力速度建筑材料试验机(抗折)示值误差的测量值的不确定度评定[J].计量与测试技术,2017,44(11):111-112.[2] 王大伟.恒定加力速度建筑材料试验机示值误差测量值的不确定度评定[J].计量与测试技术,2014,41(02):15-16.-全文完-。