【摘 要】 本文介绍了电子式万能试验机力值示值误差的不确定度分析，可对实际检定或校准工作提供一定的帮助。
　　【关键词】 电子式万能试验机 示值误差 不确定度评定
　　电子式万能试验机用于各种金属材料及非金属材料的各项力学性能测试试验，具有强大的数据分析和处理功能，为确保数据准确，必须定期对其进行测量，测量依据JJG 475-2008《电子式万能试验机》来完成。本文主要就被检电子式万能试验机的力值示值误差进行不确定度评定。
　　1 概述
　　（1）测量依据：JJG 475-2008《电子式万能试验机》
　　（2）环境条件：温度（10~35）℃，相对湿度≤80%。
　　（3）测量标准：标准测力仪。
　　（4）被测对象：电子式万能试验机。
　　（5）测量过程：将标准测力仪在试验机上放置足够的时间使其达到稳定的温度。同时，应保证在试验机和标准测力仪之间只有一个球座。对试验机施加由测力仪指示的真实力F，记录被检试验机力指示装置指示的力Fi。将试验机力指示装置指示的力值与测力仪指示的真实力值相减，其差值即为试验机的示值误差。
　　（6）评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定方法。
　　2 数学模型
　　测量环境温度为（10~35）℃，由于本次测量所用的标准测力仪为应变式标准测力仪，应变式传感器内已进行了温度补偿，温度的变化对传感器的输出无显著影响。故可忽略温度影响，则数学模型可为：
　　△=Fi-F
　　式中：△——试验机的示值误差；
　　Fi——试验机力指示装置指示的力值；
　　F——测力仪指示的真实力值。
　　3 A类不确定度评定
　　由测量的重复性引入的标准不确定度u1的评定。
　　在相同条件下，对量程为300kN的压力试验机的120kN测量点连续测量10次，得到一组数据（单位：kN）分别为：120.23、120.45、120.34、120.51、120.34、120.52、120.41、120.45、120.44、120.47。
　　测量结果的算术平均值：[x]=120.42kN
　　实验标准偏差：[s(x)=i=1n(Xi-x)2n-1]=0.089kN
　　标准不确定度分量：[ua1=u(x)=s(x)/n]=0.028kN
　　4 B类不确定度评定
　　（1）由标准测力仪最大允许误差引入的不确定度，从标准测力仪的检定证书可知，最大允许误差为0.3%，该误差为正态分布，取k=1.96，则在120kN测量点处，该项不确定度分量为：
　　[ub1=120×0.3%/1.96]=0.184kN
　　（2）由标准测力仪长期稳定度引入的不确定度。长期稳定度是指在负荷作用下，上次检定与本次检定的进程示值平均值与本次检定进程示值的百分比。根据实际使用的标准测力仪近两年证书数值，参考JJG144-2007《标准测力仪检定规程》中长期稳定度Sb计算公式：
　　[Sb=X1-X2X2]×100%
　　式中：[X1]，[X2]——分别为测力仪上次检定的进程示值平均值和本次检定的进程示值平均值。
　　可计算出本标准测力仪长期稳定度为0.10%，估计为均匀分布，取k=[3]。在120kN测量点处，该项不确定度分量为：
　　[ub2=Sb×120/3]=0.069kN
　　5 标准不确定度一览表
　　6 合成标准不确定度的计算
　　[uc=ua12+ub12+ub22=0.0892+0.1842+0.0692]=0.22kN
　　7 扩展不确定度的评定
　　取包含因子[k=2]，[U=k×uc=2×0.22]=0.44kN。
　　参考文献：
　　[1]谭斌.材料试验机使用与维修技术问答.北京：中国计量出版社，2005.8
　　[2]李福安.材料试验机实用技术.北京：冶金工业出版社，1994.10