ДОДАТОК С
(довідковий)
МЕТОДИКА ПЕРІОДИЧНОГО ПЕРЕВІРЯННЯ
ПРИЛАДА КОРИСТУВАЧЕМ
Перевіряти приладдя треба кожен день, якщо цей прилад використовують, приблизно для кожного рівня твердості і для кожного діапазону відношення зусилля-діаметр кульки, яка буде використовуватись.
Перед перевірянням треба провести непряме перевірення вимірювальної системи (для кожного діапазону відношення зусилля-діаметр кульки і рівня твердості) з використовуванням контрольного відбитка на стандартному зразку твердості, каліброваному відповідно до ISO 6507-3. Виміряне значення має збігатися з сертифікованим значенням у границях максимально допустимої похибки, наведеної у таблиці 5 ISO 6507-2:2005. Якщо вимірювальна система не відповідає вимогам цього випробування, треба вжити відповідні заходи.
Ця перевірка потребує мінімум одного відбитка на стандартному зразку твердості, каліброваному відповідно до ISO 6507-3. Якщо різниця між середнім значенням виміряної твердості й сертифікованим значенням контрольного зразка лежить у границях допустимої похибки, наведеної в таблиці 5 ISO 6507-2:2005, то прилад можливо вважати придатним. В іншому випадку треба провести пряме перевіряння.
Запис цих результатів треба зберігати протягом усього періоду випробування і використовувати для визначання відтворення та контролювання зміщення нульової точки шкали прилада.
ДОДАТОК D
(довідковий)
ПОХИБКА ВИМІРЯНОЇ ВЕЛИЧИНИ ТВЕРДОСТІ
D.1 Загальні вимоги
У підході до визначення похибки, наведеному в цьому додатку, враховано тільки ті похибки, які пов’язані з загальними характеристиками прилада для визначання твердості відносно до стандартних зразків твердості (нижче наведено скорочену назву CRM). Ці похибки, пов’язані з характеристиками прилада, відтворюють загальний вплив усіх окремих похибок (непряме перевіряння). Зважаючи на такий підхід, важливо, щоб усі складові прилада працювали в границях допусків. Наполегливо рекомендовано використовувати цю методику після задовільного проходження прямого перевіряння не менше одного разу на рік.
На рисунку D.1 наведено 4-рівневу структуру метрологічної схеми, потрібної для визначання та розповсюджування шкал твердості. Ця схема починається на міжнародному рівні з використанням міжнародних визначень різних шкал твердості для проведення міжнародних порівняльних досліджень. Основні стандартні прилади для визначання твердості на національному рівні «перевіряють» на стандартних зразках твердості для калібрування на лабораторному рівні. Природньо, пряме калібрування та перевіряння цих приладів треба проводити на найвищому рівні точності.
D.2 Загальна методика
За цією методикою розраховують сукупну похибку Ui, методом кореня із суми квадратів (RSS) різних джерел, наведених у таблиці D.1. Розширену похибку, U, виводять з щ шляхом множення на коефіцієнт к = 2.У таблиці D.1 наведені усі символи та їх познаки.
D.3 Систематична похибка прилада
Систематична похибка b прилада для визначання твердості (також називають помилкою), яку виводять із різниці значень між
середнім значенням п’яти відбитків під час калібрування прилада для визначання твердості і
сертифікованим значенням стандартного зразка твердості, може використовуватись під час визначення похибки різними методами.
Р
Міжнародний рівень
Національний рівень
D
Рівень користувача
Рисунок D.1 — Структура метрологічної схеми для визначання і розповсюджування шкал твердості.
.4 Методики розраховування похибки. Виміряні значення похибкиПримітка. У цьому додатку абревіатура «CRM» означає відповідно до стандартизованих термінів частини визначення твердості «стандартний зразок твердості».
D.4.1 Методика без систематичної похибки (метод 1).
Метод 1 (скорочено М1) — це спрощений метод, який можна використовувати без урахування систематичної помилки приладе для визначання твердості.
У М1 границя похибки, що означає діапазон, в якому значенням, визначеним приладом, дозволено відхилятися від еталонного значення, використовується для визначання джерела иЕ похибки. Тут відсутня корекція значень твердості по відношенню до похибки.
Метод визначання U наведено у таблиці D.1 [6], [7]
(Усогг = к ■ J^+^rm+Wh+^+<4s (D-1)
Результат вимірювання визначають за такою формулою
X = x±U (D-2)
D.4.2 Метод із систематичною похибкою (метод 2)
Як альтернативу методу М1 можна використовувати метод 2, який встановлює співвідношення з показниками стандартного зразка твердості. За М2 можна одержати менші значення похибки.
Можливо допустити, що похибка b (позиція 10) є систематичною. В GUM рекомендовано користуватися поправкою для компенсування таких систематичних похибок. Це явище є основою М2. Помилка иЕ під час розраховування похибки вже відсутня, але всі визначені значення твердості мають бути зкориговані на величини b або величини Uco„ треба збільшити на величину Ь.
Метод визначання t/corr наведено в таблиці D.1 [9], [10].
Ucorr = к • 7wcrm+^+i/| + ^s+^ (D. 3)
Результат вимірювання визначають за формулою:
Xcorr=(x + b)±Ucorr (D.4)
або
^ucorr =X (^СОГГ + |b|) (D.5)
залежно від того, чи враховують систематичну похибку (помилку) ь як частину середнього значення похибки.
D.5 Запис результату вимірювання
|
У запису результату вимірювання треба зазначати застосований метод. У цілому, як результат вимірювання треба використовувати метод 1 [рівняння (D.2)] (див. також таблицю D.1, позиція 12).Метод |
Джерело похибки |
Символи |
Формула |
Література/Сертифікат |
Приклад [...]= HV1 |
|
1 М1 |
Стандартна похибка відповідно до максимально допустимої помилки |
We |
с: m II с _m к> ЬО ’оо Xi о X г |
Допустима помилка 2гвідповідно до ISO 6507-2:2005 Таблиця 5 XCRM з калібрувального сертифіката CRM. Див. примітку 1 |
0,04-376 ЛЕ=-Ц— = 5,37 2,8 |
|
2 М1 М2 |
Стандартна похибка і середнє значення твердості CRM (докладний розрахунок див. ISO 6507-3:2005, таблиця А.4) |
WCRM ^CRM |
,, _ ^CRM UCRM 2 |
WcRM, ^CRM ВІДПОВІДНО ДО КЭЛІ6- рувальним сертифікат CRM. Див. примітку 2 |
6,00 „ _ wcrm - ~y~ - 3,00 ■*crm = 376,0 |
|
3 М1 М2 |
Стандартне значення і стандартний відхил вимірювання на CRM |
Н SH |
Л н=^— п І і п ? Nп1 /=і |
Ні відповідно до ISO 6507-2:2005, 5.9. Для калібрування зн треба брати більше із значень sH1 і sH2 |
Окремі значення Н, (1) (1) 377 -376-377 -377 - -377 Н, = 376,8; sH1 = 0,45 (2) 376 - 377 - 376 - 378 - -376 Н2 = 376,6; sH2 = 0,89 |
|
4 М1 М2 |
Стандартна похибка приладу для визначання твердості під час вимірювання CRM |
ин |
fsH |
t = 1,14 для л = 5 |
1,14-0,89 „ ий = 7=— = 0,45 Н45 |
|
5 М1 М2 |
Середнє значення і стандартний відхил під час випробування зразка |
X Sx |
to II -а| " іМ= 3 |аМ= V І І |
л = 5 5 вимірів зразка. Див. примітку 3. Якщо л = 1, sx = 0. У сертифікаті треба зазначати, що похибка відноситься тільки до конкретного показника, а не до зразка в цілому. |
Окремі значення 419 - 439 - 449 - 442 - 444 х = 438,6 sx= 11,55 |
|
6 М1 М2 |
Стандартний відхил під час вимірювання зразка |
Ux |
t-s. Ux=-T~ УІП |
t = 1,14 для л = 5 |
1,14-11,55 их= 7= = 5,89 45 |
|
7 М2 |
Стандартна похибка відповідно до роздільної здатності приладу для вимірювання довжини |
^ms |
и 2Н ms“ d ’г-Уз |
8ms = 0,0001 мм Н = 438,6 HV d = 0,065 мм |
438,6 0,0001 Ums~ 0,065 43 “°’39 |
Таблиця D.1 — Визначання розширеної похибки за методом М1 і М2
ДСТУ ISO 6507-1:2007
|
Метод |
Джерело похибки |
Символи |
Формула |
Література/Сертифікат |
Приклад [...] = HV1 |
|
8 М2 |
Відхил приладу для вимірювання твердості від калібрувального значення |
Б |
b = Н - XCRM |
Позиції 2 і 3. Дивись примітку 4 |
Ь, = 376,8 — 376 = 0,8 b2 = 376,6 — 376 = 0,6 |
|
9 М2 |
Стандартний відхил відхилу b |
Sb |
1 Лгп Z> =—ўbl I 1 л1 9 У пт ~ 1 /=1 |
Позиція 8 для пт = 2 кількість серій вимірювання |
Б = 0,7 sb= 0,14 |
|
10 М2 |
Стандартна похибка визначання Ь. Можливо визначити тільки після другої серії вимірювань. |
Ub |
■у^ГП |
Позиція 9 t = 1,84 для пт = 2 Дивись примітку 5 |
1,84 0,14 _ =0JS |
|
11 М1 |
Визначання розширеної похибки. |
и |
и = к ■ + Осям + Ur + + <4 s |
Позиції 1—7 к = 2 |
и 2 І5,372 + 3,002 + 0,462 +5,942+0,392 U= 17,14 HV |
|
12 М1 |
Результат вимірювання |
X |
X = x + U |
Позиції 5 і 11 |
X = 438,6 ± 17,1 HV(M1) |
|
13 М2 |
Визначання скоригованої розширеної похибки |
^СОГГ |
= ^ • V^CRM + + Wx + + Ufe |
Позиції 2— 7 і 10 к = 2 |
,, „ /з,002 + 0,462 + 5,942 Ucorr=2- У+0,392 +0,182 Ucorr= 13,36 HV |
|
14 М2 |
Результат вимірювання із скори- гованим середнім значенням |
■^согг |
Xcorr=(x+F)±Ucorr |
Позиції 5, 8 і 13 |
Х^ = (439,8 + 13,4) HV (М2) |
|
15 М2 |
Результат вимірювання із скори- гованою похибкою |
у ^йсогг |
^ucorr “ % — (^СОГГ |
Позиції 5, 8 і 13 |
Хисогг= (438,6 + 14,1) HV (М2) |
|
Примітка 1. Коефіцієнт 2,8 отримують із визначення стандартної похибки для нормального розподілу. Примітка 2. За потреби враховують зміни твердості CRM. Примітка 3. Якщо між вимірюванням CRM і зразка змінювали оптику вимірювального пристрою, потрібно враховувати відповідний вплив. Примітка 4. Якщо 0,8uE 2r< b < 1,0иЕ 2/треба врахувати відношення між значеннями твердості CRM і зразка. Примітка 5. Через те, що для лт = 2 в похибці иь вплив довготривалого змінення b не враховують, то для відповідальних галузей використовування можливе збільшення кількості вимірювань пт |
|||||
Кінець таблиці D.1
ДСТУ ISO 6507-1:2007
ISO 6507-3 Metallic materials —- Vickers hardness test — Part 3: Calibration of reference blocks 2 Buckle H. MikroharteprCifung und ihre Anwendung. Verlag Berliner Union Stuttgart, 1965, pp. 296. (Note: very extensive.)
Buckle H. Echte und scheinbare Fehlerquellen bei der MikroharteprCifung: Ihre Kiassifizierung und Auswirkung aufdie Messwerte. VDi-Berichte 11 (1957), pp. 29—43. (Note: extensive)
Dengel D. Wichtige Gesichtspunkte fur die HSrtemessung nach Vickers und nach Knoop im Bereich der Kleinlast- und MikrohSrte, Z. f. Werkstofftechnik 4 (1973), pp. 292—298. (Note: short extract.)
Matthaei E. HarteprCifung mit kleinen Prufkraften und ihre Anwendung bei Randschichten (kritische Literaturbewertung), pp. 47, 192 Schrifttumshinweise. Verlag DGM-Informationsgesellschaft Oberursel, 1987. (Note: overall view of sources.)
BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, 01 ML. Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement, 19931)
EA 10-16 Guidelines on the Estimation of Uncertainty in Hardness Measurements, 2001
Gabauer W. Manual of Codes of Practice for the Determination of Uncertainties in Mechanical Tests on Metallic Materials, The Estimation of Uncertainties in Hardness Measurements, Project, No. SMT4-CT97-2165, UNCERT COP 14: 2000
Gabauer W., Binder 0. Abschatzung der Messunsicherheit in der HarteprCifung unter Verwendung der indirekten Kalibriermethode, DVM Werkstoffprufung, Tagungsband 2000, S. pp. 255—261
Polzin T, Schwenk D. Estimation of Uncertainty of Hardness Testing; PC file for the determination, Materialprufung, 3, 2002 (44), pp. 64—71
НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ
ISO 6507-3 Матеріали металеві. Визначання твердості за Віккерсом. Частина 3. Калібрування контрольних зразків
Buckle Н. Визначання мікротвердості та її використовування. Verlag Berliner Union Stuttgart, 1965, pp. 296. (Note: very extensive)
Buckle H. Явні та неявні джерела дефектів під час визначання мікротвердості. їх класифікація та вплив на значення вимірювань. VDI-Berichte 11 (1957), рр. 29—43. (Note: extensive)
Dengel D. Важливі точки зору на визначання твердості за Віккерсом та Кнопом у частині твердості за малих значень навантаги і мікротвердості. Z. f. Werkstofftechnik 4 (1973), pp. 292—298 (Note: short extract)
Matthaei E. Визначання твердості за малих значень навантаги та їх використовування під час визначення твердості у приповерхневих шарах (практичний огляд літератури), с. 47, 192 вказівники літератури. Verlag DGM-Informationsgesellschaft Oberursel, 1987. (Note: overall view of sources)
BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, 01 ML. Настанова щодо визначання похибки вимірювання, 19931)
ЕА 10-16 Настанова щодо визначання похибок під час вимірювання твердості, 2001
Gabauer W. Збірник норм та правил з визначання похибок під час вимірювання твердості, Металеві матеріали, Визначання похибки під час вимірювання твердості, Проект, No. SMT4-CT97-2165, UNCERT СОР 14:2000
Gabauer W., Binder 0. Визначання похибки під час вимірювання твердості з використовуванням непрямих методів калібрування, DVM Werkstoffprufung, Tagungsband 2000, S. pp. 255—261
Polzin T., Schwenk, D. Визначання похибки під час вимірювання твердості. Комп’ютерний файл для визначання, Materialprufung, 3, 2002 (44), рр. 64—71
