鋼材力學性能檢驗測量不確定度應用

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摘要:隨著各行各業(yè)經營規(guī)模的不斷擴大，產品質量問題也成為人們所關注的焦點，因為現(xiàn)在大多數的產品控制要點，往往只關注對產品實效性能的影響，但是實際控制過程中，往往忽視產品檢測過程中其他因素對檢測結果的影響，比如，人為因素、機械設備因素等，鑒于此就會對最終的測量結果造成影響。所以本文就測量不確定度，在鋼材力學性能檢測中的應用展開分析，希望以下論述觀點可以為相關人員提供參考依據。

關鍵詞:測量不確定度;鋼材力學性能檢驗;應用

這幾年來，隨著我國社會經濟的飛速發(fā)展，科學技術水平也得到提升，相應的產品科技含量和性能也變得越來越高，這就對相應的檢測技術提出了更高要求，要采取有效地技術手段來對產品進行檢測，其中測量不確定度就是對檢測結果質量的一種定量表征，檢測結果質量越低，說明水平越低，所以測量不確定度在鋼材力學檢測中的應用具有現(xiàn)實意義。

一、測量不確定度的來源

測量不確定的來源主要有以下幾點［1］。第一，被測量對象。被測量對象主要指接受測量的特定量值，簡單來講，就是對相應的鋼材進行特定量值的測量，當然這也是需要對測量對象全面理解的前提基礎上展開，因為如果對其定義不明確，是會造成測量結果產生誤差的。第二，測量設備。測量設備主要是指，檢測過程中所使用的設備工具，這也是測量人員需要充分考慮的因素，因為測量儀器也會對最終測量結果造成誤傷。第三，測量環(huán)境。測量環(huán)境大多數是指實驗環(huán)境條件，它也會影響鋼材測量最終的結果。第四，測量人員。測量人員經驗、技術水平、工作態(tài)度，也需要我們充分考慮在其中。第五，測量方法。測量方法的正確與否，也將影響著最終的測量結果，因此要采取合理測量方法對鋼材力學性能檢驗。

二、測量不確定度的分類

測量不確定度主要有以下類別。第一類別，1A類別不確定度，其主要是指對同一個鋼材進行多次重復測量，但最終所得的結果卻存在著差異性，一般情況下，我們主要是圍繞鋼材測量列的算術平均值來評定結果，通過測量數據可以了解到，測量列中單次測量所獲得的數據往往是不可靠性的，所以通常會運用貝塞爾公式計算，以此來提高測量數據結果的可靠性，這也是1A類評定不確定度的特點。第二類別，2B類不確定度，在對鋼材力學性能檢驗過程中，是不能夠取得觀測列并做統(tǒng)計分析的，當然也會由于時間不夠、資源不足而難以獲得，所以我們就需要根據有關數據信息資料，對鋼材進行科學、合理地判斷和評估。

三、在鋼材力學性能檢驗中測量不確定度應用的必要性

(一)鋼材表面檢驗工作的開展過程中應用測量不確定度的必要性在對鋼材進行質量檢驗的過程中，產品的外形尺寸是一個十分重要的檢驗部分，例如，在針對鋼管類產品進行外形檢驗的過程中，定尺長度、外徑、橢圓度、壁厚都是重要的檢驗指標。而在針對棒材類產品外形進行檢驗的過程中，橫肋高度、內徑、定尺長度、間距、縱肋高度等都需要進行測量不確定性檢驗。而在針對圓鋼類產品進行外形檢驗的過程中，定尺長度以及直徑是最重要的檢測指標。同時，在針對鋼板類產品進行外形檢驗的過程中，需要應用測量不確定度檢驗產品的寬度、長度以及厚度等。在測量長度值的過程中，需重點測定兩點之間的距離，針對不同類型的產品，標準也存在較大的差異，合格產品需要保證所有指標都在范圍之內，若相應指標超出了范圍則可判定為廢品，由此可見，在生產過程中對產品進行測量不確定性檢查的重要意義。對于產品來說，測量質量是產品質量的決定性因素。因此，在對鋼材力學性能進行檢驗的過程中，做好針對鋼材表面的檢驗工作十分有必要。

(二)鋼材力學性能實驗工作開展過程中測量不確定度應用的必要性在測量鋼材力學性能的過程中，拉伸實驗是最主要的手段，通過拉伸實驗，不僅可以確定鋼材自身的抗拉強度以及屈服強度，同時可以確定鋼材的斷后伸長率以及最大承受力、斷后收縮率等方面的指標，通常情況下，對上述指標進行測量的過程中都會通過讀取過度盤指針的方式，精確度可達0．25牛頓。但是，從現(xiàn)階段拉力實驗的開展情況來講，通常情況下都會應用傳感器技術進行數據讀取，在讀取拉伸力的過程中不需要再通過讀取過度盤指針的方式，通過數字化的讀取方式來進行讀取，而在此過程中，能夠大大降低不確定度，甚至可以忽略不確定度。由此可見，伴隨著科學技術發(fā)展速度的加快，測量技術也越來越先進，不確定度對最終測量結果的影響也將越來越小，但是在實際操作的過程中，為了最大限度地保證測量結果的準確性，不確定度依然是一個十分重要的評價標準。

四、測量不確定度在鋼材力學性能檢驗中的應用

(一)識別不確定度的來源科學信息技術水平的提高，也提高了鋼材的性能和科技含量，而測量不確定度的來源往往有很多，比如，可能來自對測量過程環(huán)境影響不全面所致，也可能來自機械設備出現(xiàn)故障所致，當然也會來自取樣不具備代表性，這就需要檢測人員合理把控這些不確定因素，以此來提高鋼材力學性能檢測結果的精準性，對最終測量不確定度檢測結果具有重要意義，其重要性是我們不容忽視和小覷的。同時鋼材檢測力學性能檢測過程中，識別不確定度的來源，也會受到檢測人員工作經驗、工作態(tài)度以及綜合素質的影響，對模擬儀器的讀數也存在著人為的偏移等問題，再加上對相關檢測儀器操作有誤，或者是分辨能力不夠，都會引最終計算參量不準確的問題，均需要我們加以分析和辨別，因為只有這樣，才能夠將這些不確定因素控制在合理范圍內，大幅度提高鋼材力學性能檢驗的質量，且將誤差降到最小。(二)建立有效的數學模型我們還可以通過建立數學模型，來發(fā)揮測量不確定度在鋼材力學性能檢驗中的應用意價值，而數學模型的建立，需要通過掌握各個入量之間的函數關系，這樣才能夠確保所建數學模型具備科學合理性。本身檢測的目的就是為了確定鋼材的量值，最終檢測結果是否具備科學性，也將影響著鋼材的力學性能，為此需要充分考慮多方因素來合理建立數學模型。

(三)不確定度計算和擴展在構建好數學模型之后，我們還應當對鋼材進一步計算，對相應的分量不確定度展開全方位的分析，這需要根據分量的特點來進行準確的評估和計算，計算的方法也要合理地選用，因為不同的方法最終所測量的數據也存在著差異，通常所采用的方法是，將各個標準不確定度分量平方后求和［2］。此外，我們還可以適當地拓展不確定度，因為在對鋼材力學性能檢驗過程中，往往需要給出特定置信水平下的擴展不確定度，這樣才能夠提高最終測量結果的質量，結果顯示，測量結果質量越高，說明水平越高，反之，水平越低。

五、討論

首先，據調查數據顯示，在對鋼材力學性能檢驗過程中，我們可以借助測量不確定度得出以下結論，具體從以下幾點展開分析。第一，測量的結果。檢驗結果表明有可能發(fā)生混爐的現(xiàn)象，此現(xiàn)象充分地說明鋼材化學成分存在不均勻的現(xiàn)象，這也正是借助測量不確定度檢驗鋼材力學性能的一個原因所在。同時測量不確定度也與產品自身的規(guī)格存在著較大的關系，比如，倘若產品規(guī)格越大，它的相關測定值不確定度的評定結果也會隨之變大，由此可見，鋼材力學性能檢驗的結果與自身規(guī)格存在著密不可分的關系，即使是同一批號的鋼材，但是因規(guī)格大小存在差異，也會致使最終測量不確定的評定結果存在著差異。其次，在測量不確定度對鋼材力學性能檢驗過程中，還會受到其他因素的影響，鑒于這些因素致使最終評定結果存在著差異，所以還應對這些因素加以評定和分析。一般情況下，主要是通過改變應變速率來對鋼材力學性能檢驗，也要在標準允許的范圍內來對其性能進行檢測，最終的檢測結果顯示，在允許的范圍內沒有發(fā)現(xiàn)應變速率對鋼材性能會產生較大的影響，而對其性能影響較大的因素，反而體現(xiàn)在其他方面，比如，試驗機的分辨率、試驗機測量系統(tǒng)示值誤差，或者是人為方面讀數誤差所致，也可能是其他方面的不確定因素。最后，評定結果的應用。在對鋼材力學性能檢驗過程中，最終的評定結果我們也應充分利用起來，通常情況下，測量不確定度對鋼材力學性能檢驗的最終結果，主要被應用在對產品質量的評定上面，這樣才能夠確保產品質量符合生產經營需求，在最大限度上滿足各行業(yè)發(fā)展需求。比如，我們通過篩選1～2組試驗來評定鋼材的性能，并控制在統(tǒng)一條件下，隨后就可以來對不同的鋼材進行測量不確定評定，當然，最終評定結果也存在著差異，而差異產生的原因有很多，可能是由于鋼材本身就存在著一定的隨機性所致?？偠灾?，測量不確定度在鋼材力學性能檢測中發(fā)揮著重要的作用，可以真實反映某一時間內所生產鋼材產品質量，以及反映產品的檢驗質量是否合乎標準。

六、結語

綜上所述，科學信息技術水平的提升，人們對鋼材產品的性能也越來越重視，這就對檢測技術提出了更高的要求，要采取有效技術手段對鋼材力學性能加以檢驗，其中測量不確定度是力學性能檢測中常用的技術手段，可以檢測出鋼材的量子，而最終結果的可用性，完全取決于最終的檢測結果，所以我們也要對檢測過程中的諸多因素加以分析。

參考文獻:

［1］劉麗．測量不確定度在鋼材檢驗中的應用［J］．冶金管理，2019(05):72+74．

［2］楊冠峰．測量不確定度在鋼材檢驗中的應用［J］．中國金屬通報，2018(04):201+203．

作者：周亮 單位：本鋼板材股份有限公司檢化驗中心