Рисунок А.1 — Твердість за Роквеллом (шкали А, В, С, D. Е, F, G, Н і К)
Познаки:
X — твердість за Роквеллом;
Y — повторюваність приладів для вимірювання твердості.
Рисунок А.2 — Поверхнева твердість за Роквеллом (шкали N і Т).
ДОДАТОК В
(довідковий)
НЕВИЗНАЧЕНІСТЬ ВИМІРЮВАННЯ
РЕЗУЛЬТАТУ КАЛІБРУВАННЯ ПРИЛАДУ
ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ ТВЕРДОСТІ
Калібрування приладу для вимірювання твердості прямим методом
Калібрування випробувальної сили
Сумарну відносну стандартну невизначеність випробувальної сили під час калібрування обчислюють відповідно до рівняння:
UF - IUFRS +UFHTM > (S4 )
де uFrs — відносна невизначеність вимірювання перетворювача сили (зі свідоцтва про калібрування);
uFHTM — відносна стандартна невизначеність випробувальної сили, яка генерована приладом для вимірювання твердості.
Невизначеність вимірювання еталонного приладу — перетворювача сили — відображують у відповідному свідоцтві про калібрування. Впливні величини, такі як:
температура;
довготривала стабільність та
інтерполяційні відхили,
треба враховувати для особливих застосувань. Залежно від конструкції перетворювача сили треба враховувати кутове положення перетворювача, що залежить від осі індентора приладу для вимірювання твердості.
Примітка. Метрологічні зв'язки необхідні для того, щоб визначати та передавати одиницю твердості за шкалами, як показано на рисунку G.1 в ISO 6508-1.
Приклад
Відносна невизначеність вимірювання перетворювача сили (зі свідоцтва про калібрування) t/FRS = 0,12 % (k = 2).
Калібрувальне значення перетворювача сили FRS= 1471,0 N.
Таблиця В.1 — Результати калібрування випробувальної сили
Кількість верхніх положень для калібрування випробувальної сили |
Серія 1 /=і, N |
Серія 2 Рг, N |
Серія 3 N |
Середнє значення F, N |
Відносний відхил Д^геї, % |
Відносна стандартна невизначеність вимірювання Ufhtm, % |
1 |
1471,5 |
1471,9 |
1471,7 |
1471,7 |
0,05 |
0,008 |
2 |
1472,1 |
1472,3 |
1472,7 |
1472,3 |
0,09 |
0,012 |
3 |
1472,2 |
1473,5 |
1471,3 |
1472,3 |
0,09 |
0,043 |
де (В.2)
SF -|
UFHTM = ~= (В.З)
F ■х/п
де SF — середньоквадратичний відхил значень показів випробувальної сили в і-ому верхньому положенні.
У
(В.4)
таблиці В.2 використовують максимальне значення uFHTM із таблиці В.1.Таблиця В.2 — Обчислення невизначеності вимірювання випробувальної сили
Величина х; |
Оцінене значення X, |
Відносні граничні значення а, |
Тип розподілу |
Відносна стандартна невизначеність вимірювання u(x,J |
Коефіцієнт чутливості С} |
Відносний вклад невизначеності и,{Н) |
WFRS |
1471,0 Н |
|
Нормальний |
6,0 х 10"4 |
1 |
6,0 х 10-4 |
ufhtm |
1471,0 Н |
|
Нормальний |
4,3 х Ю'4 |
1 |
4,3 х 10*4 |
Відносна сумарна стандартна невизначеність uf |
7,4 х 10-4 |
|||||
Відносна розширена невизначеність вимірювання Uf (к = 2) |
1,5 х 10~3 |
Відносний відхил випробувальної сили ДРгеІ, % |
Розширена відносна невизначеність випробувальної сили UF, % |
Максимальний відносний відхил випробувальної сили, охоплюючи невизначеність вимірювання еталонного приладу АРmax, % |
0,09 |
0,15 |
0,24 |
Таблиця В.З — Обчислення максимального відносного відхилу випробувальної сили, охоплюючи невизначеність вимірювання еталонного приладу
У таблиці В.З AFmax обчислюють так:
^Лпах ~ І 1 + ■
Результат прикладу означає, що відхил випробувальної сили, охоплюючи невизначеність вимірювання еталонного приладу, нормований у 4.2, досягає ±1,0 % та задовольняє вимоги.
Система вимірювання глибини
Сумарну відносну стандартну невизначеність еталонного приладу для системи вимірювання глибини обчислюють так:
UL = 7ULRS +ums + ULHTM > ( В • 5)
де wLrs —: відносна невизначеність вимірювання глибини калібрувального пристрою (еталонного засобу) зі свідоцтва про калібрування для к = 1;
i/ms — відносна невизначеність вимірювання, яка пов’язана з роздільною здатністю вимірювальної системи;
uLhtm— відносна стандартна невизначеність вимірювального приладу для вимірювання . твердості.
Невизначеність вимірювання еталонного приладу для системи вимірювання глибини відображено у відповідному свідоцтві про калібрування. Впливні величини, наприклад:
температура;
довготривала стабільність та
інтерполяційні відхили
не мають суттєвого впливу на невизначеність вимірювання пристрою калібрування глибини.
Приклад
Невизначеність вимірювання пристрою калібрування глибини:
і/lrs = 0,0002 мм (к = 2).
Роздільна здатність системи вимірювання глибини: 5ms = 0,5 мкм.
Таблиця В.4 — Результати калібрування системи вимірювання глибини
Номінальне значення системи вимірювання глибини Lrs, мм |
Серія 1 і-., мм |
Серія 2 і-2, мм |
Серія 3 і-з, ММ |
Середнє_ значення L, мм |
Відносний відхил ди, % |
Відносна стандартна невизначеність вимірювання Ulhtm, % |
0,060 |
0,0603 |
0,0602 |
0,0600 |
0,0602 |
0,33 |
0,15 |
0,080 |
0,0805 |
0,0803 |
0,0802 |
0,0803 |
0,38 |
0,11 |
0,100 |
0,1007 |
0,1002 |
0,1003 |
0,1004 |
0,40 |
0,15 |
0,120 |
0,1203 |
0,1205 |
0,1201 |
0,1203 |
0,25 |
0,10 |
0,140 |
0,1405 |
0,1406 |
0,1403 |
0,1405 |
0,33 |
0,06 |
0,160 |
0,1606 |
0,1603 |
0,1602 |
0,1604 |
0,23 |
0,07 |
У таблиці В.4:
S
(В.7)
(В.6)
i 1L уіп
Л/-ге|-^ >
‘-RS
де SL. —середньоквадратичний відхил значень показів довжини для /-го показу об’єкта мікрометра.
Таблиця В.5 — Обчислення невизначеності вимірювання вимірювальної системи
Величина X/ |
Оцінене значення *1 |
Граничне значення а. |
Тип розподілу |
Відносна стандартна невизначеність вимірювання U(X/) |
Коефіцієнт чутливості Сі |
Вклад невизначеності □ХН) |
UlRS |
0 мм |
1,0 х 10"4 мм |
Нормальний |
1,0x10г4 |
1 |
1,0 х 10-4 |
t/ms |
0 мм |
0,5 х 10-4 мм |
Прямокутний |
1,8хКГ* |
1 |
1,8 х 10"4 |
ULHTM |
0,06 мм |
0,15% |
Нормальний |
9,6 х 10"" |
1 |
9,6 х Ю'4 |
Відносна сумарна невизначеність вимірювання ul (співвідноситься з 0,16 мм), % |
0,098 |
|||||
Відносна розширена невизначеність вимірювання UL(к = 2), % |
0,20 |
Таблиця В.6 — Обчислення максимального відносного відхилу вимірювальної системи, охоплюючи невизначеність вимірювання еталонного приладу вимірювання довжини
Випробувальна довжина LfcS, мм |
Відносний відхил вимірювальної системи AU, % |
Розширена відносна невизначеність вимірювання Ul, % |
Максимальний відносний відхил вимірювальної системи, охоплюючи невизначеність вимірювання еталонного приладу вимірювання довжини A/-maxt % |
0,16 |
0,33 |
0,20 |
0,53 |
У таблиці В.6:
А
(В.8)
^-тах —^1- геї I+ ■Результат прикладу означає, що відхил вимірювальної системи, охоплюючи невизначеність вимірювання еталонного приладу вимірювання довжини, нормований у 4.4, досягає ±1,0 мкм (Lrs ■ ALrnax = ОД® мм ' 0.57 % = 0,00091 мм) та задовольняє вимоги.Перевірка індентора
Індентор, який складається з наконечника індентора та тримача, не може перевірятися та, відповідно, калібруватися на місці. Повинно бути в наявності чинне свідоцтво про калібрування індентора, яке видано акредитованою калібрувальною лабораторією і підтверджує геометричні відхилення індентора (див. 4.3).
Перевірка циклу вимірювання
У 4.5 допустимий відхил для кожного відрізка циклу вимірювання визначено як ± 0,5 с. Під час вимірювання зі звичайним часом вимірювальної системи (секундомір) невизначеність вимірювання може відображатися як 0,1 с. Отже, оцінювання невизначеності результату не є необхідним.
Перевірка приладу для вимірювання твердості непрямим методом
Примітка. У цьому додатку індекс «CRM (сертифікований зразковий матеріал)» означає відповідно до стандартів з вимірювання твердості «Еталонна міра твердості».
За допомогою перевірки непрямим методом із еталонними мірами твердості перевіряють повну функцію приладу для вимірювання твердості та визначають повторюваність та відхилення приладу для вимірювання твердості від дійсного значення твердості.
Невизначеність вимірювання результатів перевірки непрямим методом приладу для вимірювання твердості визначають із рівняння:
иНТМ = 7°сям + UCRM-D +ums’ (В-9)
Дв Wcrm — невизначеність калібрування еталонної міри твердості згідно зі свідоцтвом про калібрування для k = 1;
Wcrm-d — зміни твердості еталонної міри твердості з моменту останнього калібрування внаслідок впливу часу (досить малим для використання еталонної міри твердості, що задовольняє вимоги стандарту);
ums — невизначеність, пов’язана з роздільною здатністю приладу для вимірювання твердості.
Приклад
Е
Hcrm = 45,4 HRC.
UCrm = ± 0,5 HRC. 3ms =0,1 МКМ.
талонна міра твердостіНевизначеність вимірювання еталонної міри твердості
Роздільна здатність приладу для вимірювання твердості
Таблиця В.7 — Результати перевірки непрямим методом
Номер |
Виміряне значення твердості Н, HRC* |
1 |
46,4іпах |
2 |
46,1 |
3 |
45,3min |
4 |
45,7 |
5 |
45,8 |
Середнє значення Н |
45,9 |
Середньоквадратичний відхил 8н |
0,42 |
* HRC: твердість за Роквеллом. |
У
(B.11)
(В.10)
таблиці В.7:Ь-Н-Нстл,
6 = 45,9-45,4 = 0,5 HRC;
о - *Shин - yjn
Для t = 1,14, л = 5 та sH = 0,42 HRC;
i/H = 0,21 HRC.
В.З Бюджет невизначеності вимірювання
Таблиця В.8 — Бюджет невизначеності вимірювання
Величина X, |
Оцінене значення Хі |
Стандартна невизначеність вимірювання U(X/) |
Тип розподілу |
Коефіцієнт чутливості С( |
Вклад невизначеності |
|
UCRM |
45,4 HRC |
0,25 HRC |
Нормальний |
1,0 |
0,25 HRC |
|
Ums |
0HRC |
0,029 HRC |
Прямокутний |
1,0 |
0,029 HRC |
|
Uh |
0HRC |
0,21 HRC |
Нормальний |
1,0 |
0,21 HRC |
|
UCRM-D |
0HRC |
0HRC |
Трикутний |
1,0 |
0HRC |
|
Сумарна невизначеність вимірювання интм |
0,33 HRC |
|||||
Розширена невизначеність вимірювання 1/нтм (к = 2) |
0,66 HRC |
|||||
HRC: твердість за Роквеллом. |