ГОСТ Р ИСО 4545-1-2015 Материалы металлические. Определение твердости по Кнупу. Часть 1. Метод испытания

Приложение В
(справочное)

Неопределенность измерений значений твердости

В.1 Общие требования

Метод, рассмотренный в настоящем приложении, касается оценки неопределенности результатов измерений, связанных с измерительными возможностями твердомеров при калибровке эталонных мер твердости (СРМ). Вычисленная по настоящему методу неопределенность отражает совокупный эффект от всех источников неопределенности, поскольку при этом подходе отдельные компоненты твердомеров действуют в пределах определенных допусков. Рекомендуется проводить проверку и калибровку не реже одного раза в год.

На рисунке В.1 показана четырехуровневая структура метрологической цепочки прослеживаемости для определения и распространения шкалы твердости. Цепочка начинается с международного уровня, при этом использованы международные определения различных шкал твердости для проведения международных сравнений. Число первичных стандартных твердомеров на национальном уровне определяют первичные меры твердости для калибровки твердомеров на лабораторном уровне. Естественно, что прямую калибровку и верификацию этих машин следует проводить с максимальной точностью.

Рисунок В.1 - Структура метрологической цепочки прослеживаемости для определения и распространения шкалы твердости

В.2 Основная процедура

Процедуру определения комбинированной неопределенности u проводят путем расчета квадратного корня суммы квадратов показателей, вычисленных из различных источников, приведенных в таблице В.1. Расширенную неопределенность U определяют путем умножения u на коэффициент охвата k=2. Таблица В.1 содержит все используемые символы и их определения.

В.3 Отклонение показателей твердомера

Отклонение показателей твердомера (которое часто именуют ошибкой) b получают по разности между:

- средним значением результатов измерений пяти отпечатков, полученных в процессе испытания твердомера по эталонной мере твердости, и

- значением, присвоенным эталонной мере твердости при ее калибровке.

Это отклонение может быть использовано в различных случаях вычисления неопределенности в качестве поправки к результату измерения.

В.4 Алгоритм расчета неопределенности - измерение значений твердости

В.4.1 Процедура, не учитывающая отклонения показателя твердомера (метод 1)

Метод 1 (М1) - простейший метод, который используют без учета систематической погрешности твердомера.

В М1 ошибку определяют на основе допустимой погрешности твердомера относительно теоретической шкалы, которую используют для определения источника неопределенности u. При этом не определяют поправку, которую следует вносить.

Процедура вычисления U подробно представлена в таблице В.1, а также в [1] и [2].

.                                     (В.1)

Результаты измерения можно представить следующим образом

.                                                           (В.2)

В.4.2 Процедура, учитывающая отклонения показателя твердомера (метод 2)

В отличие от метода 1 (М1) метод 2 (М2) приводит к меньшим значениям неопределенности. При оценке по методу М2 исходят из того, что, поскольку отклонение b (этап 10) предположительно носит систематический характер, то в соответствии с рекомендациями [1] следует вносить поправки в результат измерения для коррекции этой ошибки. Далее предполагают, что поскольку поправки определены и внесены в результат измерения, то при расчете неопределенности систематическую погрешность считают равной нулю. В противном случае U увеличивают на b.

Процедура расчета U приведена в таблице В.1, а также в [4], [5].

.                                    (В.3)