主题:【第七届原创】弯曲强度测量不确定度的评定

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jsr1314
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实验室今年申请CNAS认可,认可项目要求写测量不确定度。看了很多资料、参加了外部培训。回来后评定了申请认可项目的测量不确定度。看着完成后的不确定度,感觉很有成就感!个人觉得不确定度评定是认可中的一个难点。现借着第七届原创大赛的机会,同大家分享一下,请大家多多指教。不罗嗦了,上正文:

弯曲强度测量不确定度的评定

1.目的

评定覆铜箔层压板弯曲强度测量结果的不确定度。

2.依据标准

IPC-TM-650 2.4.4《层压板弯曲强度(室温下)》

3.试验条件

3.1所用仪器设备

3.1.1万能拉力试验机

3.1.2游标卡尺

3.2试验环境:温度24℃;湿度46%

3.3试验日期:2014.3.17

3.4样品编号:HZJC140026-(01~02)



4.数学模型

在弯曲试验过程中,试样断裂载荷P,以kgf表示。弯曲强度的数学模型是:





S----弯曲强度,MPa

P----试样断裂载荷,kgf

L----试验间距,mm

b----试样宽度,mm

d----试样厚度,mm



5.不确定度分量分析

根据数学模型分析,影响试样弯曲强度的不确定度分量包括如下

5.1 随机因素引起的试样弯曲强度检测结果的不确定度分量uA(采用A类方法评定)

5.2输入量P引起的标准不确定度分量

5.3输入量b引起的标准不确定度分量

5.4输入量d引起的标准不确定度分量



6.不确定度分量的评定

6.1随机因素引起的试样弯曲强度检测结果的不确定度分量uA (采用A类方法)评定相同条件下,对该样品重复测量10次,用贝塞尔公式计算该观测列的试验标准差,日常检测中采用两次测量的平均值作为报告结果,所以测量结果所对应的A类不确定度为



10次测量结果的统计情况如下,检测报告中采用前两次结果平均值作为报告结果:

测量次数

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

标准差s()

弯曲强度(MPa

575.731

560.914

573.104

567.648

579.113

582.591

586.836

580.862

568.759

574.259

7.782



报告结果为:S=568.322MPa

所以随机因素带来的不确定度分量是(单位是MPa):





6.2输入量P引起的标准不确定度分量


6.2.1查仪器力值的校准证书,给出的测量结果扩展不确定度为,k=2。则仪器力值校准引入的相对标准不确定度为:

,测试两块样品,取两次结果的平均值作为最终结果(单位是N):



,则



因此,由输入量P带来的不确定度分量为(单位是N):



6.3输入量b引起的标准不确定度分量的计算:



6.3.1查仪器说明书,实验室测量用游标卡尺的分辨力是0.01mm,则区间半宽度



考虑其呈均匀分布,则由分辨力引起的不确定度为:



因此,由输入量b带来的不确定度分量为:





6.4输入量d引起的标准不确定度分量

6.4.1查仪器说明书,实验室测量用数显千分尺的分辨力是0.001mm,则区间半宽度

考虑其呈均匀分布,则由分辨力引起的不确定度为:



因此,由输入量d带来的不确定度分量为:



6.5灵敏系数:强度计算公式中有三个输入量Pbd,这三个量不相关:







力值P、样品宽度b、样品厚度d取前两次的均值作为计算结果,则P=836.480b=25.12mmd=1.512mm

7. S的合成标准不确定度:



8.扩展不确定度U

当置信概率p=95%时,包含因子=2U=×u(c)=2×5.621MPa=11.242MPa

9.结果报告

该样品的检测结果为S=568.322±11.242MPa,其中扩展不确定度MPa。

                                      (以下空白)

结束语:

这么多的公式都得以图片的形式传上来,真是多啊,很考验本人耐性!以上就是本人写的其中一个项目的不确定度的评定,完成这篇报告,查阅了很多资料,尤其是些术语花了很长时间琢磨。分享给大家,希望对大家有所帮助。也希望大家多多支持本人哈。

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写的真好!支持!
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感觉楼主在合成标准不确定度的时候,没有考虑人员引入的不确定度和环境引入的不确定度。
当然,有可能人员和环境引入的不确定度可以忽略不计,但是也要有数据支持,最后忽略掉,这样可能比较完美一点。
再有一点,就是样品随机因素引入的不确定度,样本容量只有10个是不是少了一点,建议15个比较稳妥。
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金月
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高冷病患者
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我有几个疑问。
输入量L怎么没有考虑进去?
是对S1.....S10使用贝塞尔公式,还是分别对P1...P10、L1...L10、b1....b10、d1.....d10使用贝塞尔公式?
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原文由 Summers(hare796548) 发表:
写的真好!支持!
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感觉楼主在合成标准不确定度的时候,没有考虑人员引入的不确定度和环境引入的不确定度。
当然,有可能人员和环境引入的不确定度可以忽略不计,但是也要有数据支持,最后忽略掉,这样可能比较完美一点。
再有一点,就是样品随机因素引入的不确定度,样本容量只有10个是不是少了一点,建议15个比较稳妥。


呵呵,你说的这两个不确定度分量,我是不知道如何引入呢。也许以后对不确定度了解的更多,回头再看看现在写的东西,发现很浅显。不过这个是我目前做的最好的了。

样本容量10个,是少的,只是符合贝塞尔公式的最小样本容量。
jsr1314
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不错,条理清晰,要素齐全。很有指导意义。鼓励原创。


谢谢。
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原文由 高冷病患者(v2866535) 发表:
我有几个疑问。
输入量L怎么没有考虑进去?
是对S1.....S10使用贝塞尔公式,还是分别对P1...P10、L1...L10、b1....b10、d1.....d10使用贝塞尔公式?


只对S使用了贝塞尔公式,当时想着如果P、L、d都使用公式,有点麻烦,呵呵,偷工减料了。
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