塑料拉伸强度测量结果的不确定度评定谢银忠

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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塑料拉伸强度测量结果的不确定度评定谢银忠

谢银忠

阜阳市产品质量监督检验所

摘要:依据GB/T1040.2-2006《塑料拉伸性能的测定》,测定了塑料的拉伸强度,对拉伸强度测量不确定度进行了分析和量化。当高密度聚乙烯的拉伸强度为44.5MPa时,测量结果的扩展不确定度为0.38MPa。

关键词:塑料拉伸强度测量不确定度

测量不确定度在实验室的质量管理中有着很大的作用,《检测和校准实验室能力认可准则》规定当不确定度与检测结果的有效性或影响到对规范限度的符合性时,检测报告中还需包括有关不确定度的信息。拉伸强度是在拉伸试验过程中,试样所承受的最大拉伸应力(以MPa表示),是塑料力学性能表征和质量控制的重要指标。

根据文献[2]分析了塑料拉伸强度不确定度的来源,并对高密度聚乙烯的拉伸强度的测量不确定度进行了评定。

一、检测依据

按照GB/T1040.2-2006《塑料拉伸性能的测定》第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件,以5mm/min的速率拉伸1A型试样(宽度b为10mm,厚度d为4mm)拉伸至断裂。试样拉伸过程中的最大拉伸应力即为塑料的拉伸强度。

二、建立数学模型

塑料拉伸强度按式(1)计算:

σ=F/(bd)(1)

式中:σ拉伸强度,MPa;

F……最大载荷,N;

b……试样宽度,mm;

d…..试样厚度,mm。

三、分析不确定度来源

1.重复测试引入的标准不确定度;

2.试样宽度引入的标准不确定度;

3.试样厚度引入的标准不确定度;

4.试验机拉力误差引入的标准不确定度;

5.数值修约的标准不确定度。

四、不确定度分量的评定

1重复测试引入的标准不确定度ur

相同的注塑工艺制作50根1A型试样,进行拉伸试验,ur可按(2)式进行计算。拉伸强度测试结果及测试结果的标准偏差列于表1。

ub=0.026

ud=0.064

ur=0.10

uF=0.13

uδ=0.06

将各不确定度分量值代入式(3)计算得:uc=0.19MPa

六、扩展不确定度

包含因子k=2,则扩展不确定度为:U=kuc=2×0.19=0.38MPa

七、测量不确定度报告

本次的测定结果可表示为:44.5±0.38MPa;k=2。

八、结束语

对塑料拉伸强度测量过程中可能引起的不确定度分量进行了分析和评定,其中重复性测量,试样厚度的测量和试验力偏差对测量结果的不确定度贡献较大。

参考文献

[1]CNAS-CL01_2006《检测和校准实验室能力认可准则》.

[2]CNAS-CL07:2011《测量不确定度的要求》.

[3]JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》.

[4]GB/T1040.2-2006《塑料拉伸性能的测定第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件》