布氏硬度关键技术报告.doc

计量原则技术报告

计 量 标 准 名 称 　
计量原则负责人
建标单位名称（公章）　
填写日期　
布氏硬度计检定装置

12月

目 录
一、建立计量原则目……………………………………………………… ( 2 )
二、计量原则工作原理及其构成……………………………………… ( 2 )
三、计量原则器及重要配套设备…………………………………………… ( 3 )
四、计量原则重要技术指标………………………………………………… ( 4 )
五、环境条件………………………………………………………………………… ( 4 )
六、计量原则量值溯源和传递框图………………………………………… ( 5 )
七、计量原则重复性实验 ………………………………………………………( 6 )
八、计量原则稳定性考核……………………………………………………… ( 7 )
九、检定或校准成果测量不拟定度评估………………………………… ( 8 )
十、检定或校准成果验证…………………………………………………… ( 10 )
十一、结论 …………………………………………………………………………… ( 11 )
十二、附加阐明……………………………………………………………………… ( 11 )

一、建立计量原则目
随着我县社会和经济发展，我县布氏硬度计越来越多。为了保证量值精确一致，更好地服务地方经济发展，为经济和社会发展提供保障，特建立此原则。

二、计量原则工作原理及其构成
布氏硬度实验理是以刚球压头在力作用下，压入实验表面，求压痕面积平均压力。
检定办法是用原则布氏硬度块与工作硬度计进行比较，硬度计示值与原则硬度块示值之差，即为硬度计误差。
计算公式：
HB=

F

D o
44º
136º

试样

三、计量原则器及重要配套设备
计 量 标 准 器
名 称
型 号
测量范畴
不拟定度或精确度级别或最大容许误差
制造厂及出厂编号
检定或
校准机构
检定周期或复校间隔
布氏硬度块
HBW10/1000
(75～250)HBW
△≤±1.5％
况氏 KB1504-49
江西洪都计量所
一年
布氏硬度块
HBW10/3000
(75～250)HBW
△≤±1.5％
况氏 B1503-94
江西洪都计量所
一年

主 要 配 套 设 备
测力计
MS-1
(0-50)kN
0.1级
杭州南洋
无锡计量测试中心
一年
测力计
MS-1
(0-5)kN
0.1级
杭州南洋H2047981
无锡计量测试中心
一年
测力计
MS-1
(0-500)N
0.1级
杭州南洋H2048794
无锡计量测试中心
一年
读数显微镜
JC-10
0-10mm

上光881813
市所
一年
秒表
DM1-002
600s
0.1s
上海星钻
省院
一年
塞尺
(0.02-1)mm
(0.02-1)mm
1级
上海华茂
市所
一年

四、计量原则重要技术指标
1、 原则硬度块示值误差：±（1.5-3.0）%
均匀度：（2.0-5.0）%
2、 原则测力仪：0.3级

五、环境条件
项目
规定
实际状况
结论
温度
10ºC-35ºC
（12-26）ºC
符合规定
湿度
常湿
常湿
符合规定

六、计量原则量值溯源和传递框图

上
级
计
量
标
准

原则布氏硬度计
8-650HBS(W)
不拟定度 δ≤0.7％ δ≤1.2％

本
所
计
量
标
准

原则布氏硬度块

示值误差：△≤±1.5%，±2.0%， ±3.0%
均匀度： U≤2.0%，2.5%，3.0%，4.0%，5.0%

工
作
计
量
器
具

工作硬度计
示值误差：△≤±3.0%

七、计量原则测量重复性考核

用一套原则布硬度块对一台布硬度计等精度直接测量，重复10次成果如下：

序号
低值
高值
xi(HBS)
测量值
vi=xi-
(xi-)2
xi(HBS)
测量值
vi=xi-
(xi-)2
1
94.0
-0.35
0.123
194.3
0.20
0.04
2
92.8
-0.85
0.723
193.7
-0.40
0.16
3
93.9
0.25
0.062
193.8
-0.30
0.09
4
93.6
-0.05
0.003
193.8
-0.80
0.64
5
93.4
-0.25
0.062
194.6
0.50
0.25
6
93.9
0.25
0.062
195.0
0.90
0.81
7
93.3
-0.35
0.123
1940
-0.10
0.01
8
93.3
-0.35
0.123
195.0
0.90
0.31
9
94.4
0.75
0.562
193.5
-0.60
0.36
10
93.9
0.25
0.062
193.8
-0.30
0.09
∑
936.5

1.905
1941

3.26

s=
s
s

高值0.31%＜0.49%；低值0.49%＜0.63%，符合规定

八、计量原则稳定性考核
办法：1、选一台布氏硬度计，每隔一种月，用一套原则布氏硬度块对它级别精度直接测量，持续测量三次。
2、取测量成果平均值最大值和平均值最小值之差,作为新建原则在该时间内稳定性。
3、新建原则稳定性应不大于计量原则扩展不拟定度或最大容许误差绝对值。
数据如下：
检定次数
测量成果（硬度值）
96.4HBW10/1000
8月
9月
10月
11月
1
96.2
97.0
97.0
96.8
2
96.3
97.2
97.1
96.9
3
96.4
97.1
97.2
96.7

96.3
97.1
97.1
96.8
稳定性（Sb）
0.8%
Sb=0.8%＜U低=2.2%
检定次数
测量成果（硬度值）
201HBW10/3000
8月
9月
10月
11月
1
199.5
200.0
200.5
200.2
2
199.4
200.3
200.6
200.3
3
199.6
200.3
200.4
200.1

199.5
200.2
200.5
200.2
稳定性（Sb）
0.5%
Sb=0.5%＜U高=1.2%
结论：经考核，本原则稳定性符合规定。

九、测量不拟定度评估
1、 布氏硬度计示值由原则布氏硬度块（准拟定度为：高值±1.5%；低值±3.0%）测量，引入不拟定度分量：

u
2、 硬度计示值在高低硬度段各重复测量三次求平均值：
测量顺序
1
2
3
平均值
重复性
xmax-xmin
测得值HBS
201.8
201.0
200.2
201.0
1.6
测得值HBS
96.8
96.6
95.8
96.4
1.0

由于测量次数较少，采用极差法计算：

s(xk)即单次测量示值相对形式原则偏差
u高2=s(
u低

3、 人员估读：高值点为1.0；低值点为0.6，
高=(1/201.0)×100%=0.50%
低=(0.6/96.4)×100%=0.62%
u
u
不拟定度分量一览表：
不拟定来源
分布
敏捷系数
u
不拟定度分量（%）
原则器
正态分布
1
高
0.005
高
0.005
低
0.01
低
0.01
重复测量
正态分布
1
高
0.00283
高
0.00283
低
0.00365
低
0.00365
人员估读
平均分布
1
高
0.00144
高
0.00144
低
0.0018
低
0.0018

以上各量互不有关，故合成原则不拟定度为：
u

u

u

取k=2，扩展原则不拟定度为：

U高

U低

十、计量原则测量不拟定度验证
用两块原则布氏硬度块分别对同一台布氏硬度计HB-3000进行测量，
成果如下：
原则布氏硬度块：
①．189HBS
②．204HBS
检定成果如下：

原则值
硬度计示值（HV）
示值误差
（%）
1
2
3
4
5
平均值
189HBS
187
189
185
189
189
188
-0.5%
204HBS
205
201
201
202
202
202
-1.0%

U （k=2）

U （k=2）

；

∵0.5%＜1.7%

∴

测量不拟定度分析成果得以验证。

十一、结论

经验证表白该原则满足国家计量器具检定规程JJG150-90规定，可以开展布氏硬度计检定工作。
十二、附加阐明
JJG150-《金属布氏硬度计检定规程》