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摘要:在日常工作中,检测试验室所做的一切测量结果都不可避免的具有不确定性。为了对测量结果有一个更加准确的评定,就需要对测量结果进行不确定度的评定。本文分析了TT100超声波测厚仪测量过程中产生的不确定度。为试验检测结果提供了参数。便于检测同行们更加快速掌握不确定度的评定方法。
关键词:超声波;测量;检测
1.概述
测量不确定度是指“表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数”。
从词义上理解,意味着对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度,是定量说明测量结果的质量的一个参数。实际上由于测量不完善和人们的认识不足,所得的被测量值具有分散性,即每次测得的结果不是同一值,而是以一定的概率分散在某个区域内的许多个值。虽然客观存在的系统误差是一个不变值,但由于我们不能完全认知或掌握,只能认为它是以某种概率分布存在于某个区域内,而这种概率分布本身也具有分散性。测量不确定度就是说明被测量之值分散性的参数,它不说明测量结果是否接近真值。
为了表征这种分散性,测量不确定度用标准〔偏〕差表示。在实际使用中,往往希望知道测量结果的置信区间,因此测量不确定度也可用标准〔偏〕差的倍数或说明了置信水准的区间的半宽度表示。为了区分这两种不同的表示方法,分别称它们为标准不确定度和扩展不确定度。
2.TT100超声波测厚仪的测量不确定度评定方法
2.6 测量过程
2.6.1仪器校准
为保证测量准确度,在每次更换探头、更换电池之后需进行校准。如有必要,可重复多次测量校准,具体如下:
在随机试块上涂耦合剂,将探头与随机试块耦合,声速调整到5900m/s后按ZERO键,进入校准状态,屏幕显示的横线将逐条消失,直到屏幕显示4.0mm即校准完毕。
2.6.2测量厚度
将耦合剂涂于被测处,仪器调节到钢材声速状态。将探头与被测材料耦合时屏幕显示耦合标志,如果耦合标志闪烁或不出现说明耦合不好,应重新耦合。拿开探头后,厚度值保持,耦合标志消失,直接读出钢材厚度测量值。
2.7 建立数学模型
采用超声波脉冲回波法测量厚度时,厚度值(T)是声速与超声在材料中传播往返时间一般的乘积。
t—材料中超声传播往返时间。
2.8 分析测量不确定度分量的来源.
2.8.1材料中超声传播的时间t
同一仪器在相同钢板中重复测量传播的时间不完全相同,会产生不确定度。
2.9 标准不确定度评定
2.9.1 A类评定
重复测量(包括耦合剂)引入的标准不确定度u1
探头与试件接触时,应在探头上加一定压力(20N-30N),保证探头与试件之间有良好的耦合,并且排出多余的耦合剂,使测量面形成一层极薄的耦合剂,减少声波通过耦合层的时间,提高测量精度。则按仪器正常程序操作,在钢板上同一位置处做15次独立重复测量,得到的测量结果如下表:
根据以上数据计算平均值、标准不确定度。
3.结语
测量不确定度评定成为检测和校准试验室必不可少的工作之一。由以上过程可以看出,TT100超声波测厚仪的测量不确定度主要是由声速和耦合剂所致。由各种分量求出其测量标准不确定,最终求出扩展不确定度。为试验检测结果提供参数。
关键词:超声波;测量;检测
1.概述
测量不确定度是指“表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数”。
从词义上理解,意味着对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度,是定量说明测量结果的质量的一个参数。实际上由于测量不完善和人们的认识不足,所得的被测量值具有分散性,即每次测得的结果不是同一值,而是以一定的概率分散在某个区域内的许多个值。虽然客观存在的系统误差是一个不变值,但由于我们不能完全认知或掌握,只能认为它是以某种概率分布存在于某个区域内,而这种概率分布本身也具有分散性。测量不确定度就是说明被测量之值分散性的参数,它不说明测量结果是否接近真值。
为了表征这种分散性,测量不确定度用标准〔偏〕差表示。在实际使用中,往往希望知道测量结果的置信区间,因此测量不确定度也可用标准〔偏〕差的倍数或说明了置信水准的区间的半宽度表示。为了区分这两种不同的表示方法,分别称它们为标准不确定度和扩展不确定度。
2.TT100超声波测厚仪的测量不确定度评定方法
2.6 测量过程
2.6.1仪器校准
为保证测量准确度,在每次更换探头、更换电池之后需进行校准。如有必要,可重复多次测量校准,具体如下:
在随机试块上涂耦合剂,将探头与随机试块耦合,声速调整到5900m/s后按ZERO键,进入校准状态,屏幕显示的横线将逐条消失,直到屏幕显示4.0mm即校准完毕。
2.6.2测量厚度
将耦合剂涂于被测处,仪器调节到钢材声速状态。将探头与被测材料耦合时屏幕显示耦合标志,如果耦合标志闪烁或不出现说明耦合不好,应重新耦合。拿开探头后,厚度值保持,耦合标志消失,直接读出钢材厚度测量值。
2.7 建立数学模型
采用超声波脉冲回波法测量厚度时,厚度值(T)是声速与超声在材料中传播往返时间一般的乘积。
t—材料中超声传播往返时间。
2.8 分析测量不确定度分量的来源.
2.8.1材料中超声传播的时间t
同一仪器在相同钢板中重复测量传播的时间不完全相同,会产生不确定度。
2.9 标准不确定度评定
2.9.1 A类评定
重复测量(包括耦合剂)引入的标准不确定度u1
探头与试件接触时,应在探头上加一定压力(20N-30N),保证探头与试件之间有良好的耦合,并且排出多余的耦合剂,使测量面形成一层极薄的耦合剂,减少声波通过耦合层的时间,提高测量精度。则按仪器正常程序操作,在钢板上同一位置处做15次独立重复测量,得到的测量结果如下表:
根据以上数据计算平均值、标准不确定度。
3.结语
测量不确定度评定成为检测和校准试验室必不可少的工作之一。由以上过程可以看出,TT100超声波测厚仪的测量不确定度主要是由声速和耦合剂所致。由各种分量求出其测量标准不确定,最终求出扩展不确定度。为试验检测结果提供参数。