特种工程塑料压缩强度测量的不确定度评定.pdf

塑料工业
第43卷第5期
CHINA PLASTICS INDUSTRY
2015年5月
特种工程塑料压缩强度测量的不确定度评定
刘力荣,陈敏剑,黄正安,郑有婧
(国家合成树脂质量监督检验中心,四川成都610041)
摘要:根据JF1059-1999測量不确定度评定与表示的要求,按照CB/T1041-2008《塑料弯曲性能试验方法》
对特种工程塑料压缩强度进行评定,充分考虑测量过程中的不确定度来源,通过各个不确定度分量计算出合成标准不
确定度
关键词:测量不确定度;特种工程塑料;压缩强度
DOI:10.3969/ l. Issh.1005-5770.2015.05.021
中图分类号:TQ320.74
文献标识码:A
文章编号:1005-5770(2015)05-0084-03
Evaluation of Uncertainty in Measurement of High-performance
Engineering Plastics Compressive Strength
LIU Li-rong, CHEN Min-jian, HUANG Zheng-an, ZHENG You-jing
(National Synthetic Resin Quality Supervision and Inspection Center, Chengdu 610041, China)
Abstract According to the requirements for evaluation and expression of uncertainty in measurement of
J 1059-1999, the compressive strength of high-performance engineering plastics was evaluated with GB/T
1041-2008 plastics-eermination of compressive properties. The combined standard uncertainty was obtained
by calculating uncertainty components in considering the sourees of uncertainty in the measurement
Keywords: Uncertainty in Measurement; High-performance Engineering Plastics; Compressive Strength
特种工程塑料(高性能工程塑料)是指其综合型,用游标卡尺测量试样宽度b和厚度h,然后调节
性能较普通工程塑料更高,使用温度长期在150℃以好试验机两压板间距离保证试样两个端面与压平行,
上的工程塑料,其主要用于军事、科技和航空航天领使其以恒定速度压缩,直到试样所受压力由最大开始
域。压缩强度为特种工程塑料的重要性能指标,其测向减小减少,记录该过程中对试样施加的最大应力。
量的不确定度评定对测试结果的准确性分析有着显著2数学模型
的影响。本试验选用的特种工程塑料为注塑聚苯硫醚
压缩强度σ定义为试验过程中施加的最大负荷
(PPS)压缩样条。
除以试样的原始面积
1测试方法
按照CB/T1041-2008《塑料弯曲性能试验方
法》,在实验室环境温度(232)℃、相对湿度(50式中,の~压缩强度,MPa;F-施加的最大负荷,N;
士5)%条件下,对特种工程塑料聚苯硫醚进行压缩强
试样的原始面积,m2;b-试验宽度,mm;h-试
度测量。
验厚度,mm。
1.1主要测试仪器
3不确定度来源
万能试验机: Instron5967,美国英斯特朗公司;
依照数学模型,由实验步骤可知产生的不确定度
传感器:106319,30kN,示值误差0.4%,美国英来源有以下几方面:(1)重复性试验の;(2)最大
斯特朗公司;游标卡尺:0~150mm,示值误差压力F;(3)宽度b的测量;(4)厚度h的测量。
±0.01mm,川制01000101号。
重复性试验、试样宽度b和厚度ん的重复測量属
1.2测试方法简述
于A类不确定度;最大负荷F和游标卡尺的示值误
根据GB/T1041-2008,机加工优选试样A类差属于B类不确定度。
作者简介:刘力荣,男,1982年生,硕士,工程师,现从事塑料树脂行业测试和标准制修订的工作。Ir_liul99@163.com
第43卷第5期
刘力荣,等:特种工程塑料压缩强度测量的不确定度评定
·85?
试验数据见表1。
La(F2)=0.4%/3=0.23%
表1压缩强度试验数据
式中,k为包含因子,ん=√3
Tab 1 Data of compressive strength tests
综合以上可知,最大压力的测量相对合成标准不
序号
宽度b厚度ん最大负荷厂压缩强度
确定度为
5843
138.25
a(F)=Vaい(F1)+a(F2)=0.560%9
4.1610.175967
141.03
4.16
141.42
4.3宽度b的测量引入的不确定度a(b)
4.1610.15
5924
140.31
宽度b的测量不确定度来源于游标卡尺和操作者
两方面。
6315
10.176070
143.47
1)游标卡尺不确定度za(b1)
4.1610.16
6170
用0~150mm的游标卡尺测量,示值误差为
±0.01mm,以矩形分布估计,则其标准不确定度为
150.32
4.17
u=(b1)=0.01/3=0.00574mm(k=/3
4.1610.16
6067
143,55
4.1610.16
6277
2)操作者操作不确定度4nu(b2)
4.1610.166269
根据经验估计,操作者引入的测量误差在±0.01
4.1610.166
mm,以矩形分布估计,则其标准不确定度为:
5980
xa(b2)=0.01/3=0.00574mm(k=V3
5551
131,34
4.1610.16
6294
148,93
(b1)和aa(b2)得到合成标准不确定度:
平均值(x)
065
143.45
u(b)=0.005742+0.005742=0.0081mm
标准方差(s)
5.04861
标准不确定度(U1)/MPa
宽度相对合成标准不确定度
4a(b)=0.0081/10.16=0.80%
4不确定度评定
4.4厚度h的测量引入的不确定度lna(b)
4.1重复性试验引入的不确定度uru(o)
厚度ん的测量不确定度来源于游标卡尺和操作者
20个试样的压缩强度平均值为143.45MPa,标两方面。
准方差5.05MPa,测量结果的标准不确定度:U1=
1)游标卡尺不确定度a(h1)
5.05/√/20=1.13MPa
用0~150mm的游标卡尺测量,示值误差为
ua(o)=U1/