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弯曲强度测量不确定度的评定

jsr1314

2014/07/15

私聊

实验室认可/资质认定

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P、b和d，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=836.480，b=25.12mm，d=1.512mm。

7. 则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=2，U=×u(c)=2×5.621MPa=11.242MPa。

9.结果报告

该样品的检测结果为S=（568.322±11.242）MPa，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。

分
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私聊

jsr1314

第1楼2014/07/15

应助达人

格式本人实在是不好调整，大家将就着看吧。

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私聊

Summers

第2楼2014/07/15

写的真好！支持！
一点个人看法：
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。

分
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金月

第3楼2014/07/15

不错，条理清晰，要素齐全。很有指导意义。鼓励原创。

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私聊

高冷病患者

第4楼2014/07/15

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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私聊

WUYUWUQIU

第5楼2014/07/16

应助达人

支持一下原创

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sixingxing

第6楼2014/07/16

不错，以后有的参考了

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私聊

jsr1314

第7楼2014/07/16

应助达人

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。
Summers(hare796548) 发表:写的真好！支持！
一点个人看法：
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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私聊

jsr1314

第8楼2014/07/16

应助达人

谢谢。
金月(cyp710527) 发表:不错，条理清晰，要素齐全。很有指导意义。鼓励原创。

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私聊

jsr1314

第9楼2014/07/16

应助达人

谢谢。
金月(cyp710527) 发表:不错，条理清晰，要素齐全。很有指导意义。鼓励原创。

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私聊

jsr1314

第10楼2014/07/16

应助达人

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。
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？