纸和纸板耐破度测量结果的不确定度评定
时间：2014-05-27 阅读：2356
将一定数量的瓦楞纸板在恒温恒湿标准环境条件下。即相对湿度：（50±2）%，温度：（23±1）℃的恒温恒湿条件下处理24h，用取样刀切取试样，试样面积比耐破度测定仪的夹盘大。在型号为HT-802B的纸板耐破度测定仪上按照GB/T6545-1998《瓦楞纸板耐破强度的测定法》中所规定的要求进行耐破强度试验。
根据上述程序利用铭威检测技术有限公司生产的耐破度测定仪对所测试样正、反面各进行测量，测量结果见表1。
样品号12345678910
耐破强度（MPa）正面1.851.751.751.801.801.801.751.801.751.80
反面1.601.701.601.701.701.601.701.651.701.60
表1耐破强度测量值
1.2数学模型
根据GB/T6545-1998《瓦楞纸板耐破强度的测定法》中规定建立数学模型Y=f(x),瓦楞纸板耐破强度B的数学表达式如下：
式中：B———样品的耐破强度，kPa；
b平均———所测20次样品的平均耐破强度，MPa；
1.3确定测量不确定度来源
图1的因果关系图表明了不确定度的有关来源。
瓦楞纸板在横幅方向上可能不均匀，通过在瓦楞纸箱不同部位均匀取样以及对所取试样进行重复测量，使得其对不确定度的影响包含在重复性的影响量中，可由合并样本标准差公式求得；而瓦楞纸板在标准恒温恒湿室内经充足的预处理时间平衡水分后才进行检测，温湿度控制符合标准要求，因此温湿度引起的不确定度可忽略不计。
1.4求B的佳估计值：
1.5标准不确定度的评定
由上述不确定度来源分析可知：耐破强度B的测量不确定度来源于耐破度测定仪校准的不确定度和重复性测量不确定度两个方面。
（1）铭威检测技术生产的耐破度测定仪校准引入的不确定度。耐破度测定仪校验证书校准误差大为：2.6%，认为是均匀分布，所以：
（2）铭威检测技术操作者重复性引入的不确定度，测量结果见表1，平均值：
合并样本标准差：
（3）合成标准不确定度
（4）扩展不确定度，U
取包含因子k=2,于是U(B)=2uc(B)=2×28kPa=56kPa≈0.06×103kPa
（5）测量不确定度报告
耐破强度B=（1.72±0.06）×103kPa。其中扩展不确定度U(B)=0.06×103kPa是由标准不确定度uc(B)=28kPa乘以k=2得到。
2不确定度汇总表
表2为标准不确定度汇总表，从中可以看出：耐破强度的标准不确定主要由耐破度测定仪校准引入，其次为操作者的重复性测量引入的不确定度。操作者重复性的不确定度一方面由操作者对耐破度测定仪的熟练程度决定，一方面由样品的均匀性决定。对于长期使用耐破度测定仪的操作者来说，重复性的不确定度主要来源于样品的均匀程度。所以，在按标准操作耐破度仪的规范化测量条件下，如果样品均匀，则耐破强度标准不确定度的大小主要由耐破强度测定仪的校准决定；其次，如果操作者重复性引入的标准不确定度大，则说明样品均匀性不够好。
3结论
由上可知，耐破强度测量不确定度的主要来源是耐破度测定仪校准引入的不确定度，其次为操作者重复性引入的标准不确定度。在按标准操作进行的规范化测量条件下，如果样品比较均匀，则耐破强度标准不确定度的大小主要由仪器校准引入；反之，样品均匀性不够好，则操作者重复性引入的不确定度也会比较大。因此，在样品确定的情况下，为了获得质量好的测量数据，一方面要按标准规范操作，一方面可以选择精度较高的耐破度测定仪进行测定。铭威检测技术有限公司生产的耐破度测定仪精度高，测得数据相对，可以很好的缩小仪器自身带来的不确定度误差。