钢材力学性能检验测量不确定度应用

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摘要:随着各行各业经营规模的不断扩大，产品质量问题也成为人们所关注的焦点，因为现在大多数的产品控制要点，往往只关注对产品实效性能的影响，但是实际控制过程中，往往忽视产品检测过程中其他因素对检测结果的影响，比如，人为因素、机械设备因素等，鉴于此就会对最终的测量结果造成影响。所以本文就测量不确定度，在钢材力学性能检测中的应用展开分析，希望以下论述观点可以为相关人员提供参考依据。

关键词:测量不确定度;钢材力学性能检验;应用

这几年来，随着我国社会经济的飞速发展，科学技术水平也得到提升，相应的产品科技含量和性能也变得越来越高，这就对相应的检测技术提出了更高要求，要采取有效地技术手段来对产品进行检测，其中测量不确定度就是对检测结果质量的一种定量表征，检测结果质量越低，说明水平越低，所以测量不确定度在钢材力学检测中的应用具有现实意义。

一、测量不确定度的来源

测量不确定的来源主要有以下几点［1］。第一，被测量对象。被测量对象主要指接受测量的特定量值，简单来讲，就是对相应的钢材进行特定量值的测量，当然这也是需要对测量对象全面理解的前提基础上展开，因为如果对其定义不明确，是会造成测量结果产生误差的。第二，测量设备。测量设备主要是指，检测过程中所使用的设备工具，这也是测量人员需要充分考虑的因素，因为测量仪器也会对最终测量结果造成误伤。第三，测量环境。测量环境大多数是指实验环境条件，它也会影响钢材测量最终的结果。第四，测量人员。测量人员经验、技术水平、工作态度，也需要我们充分考虑在其中。第五，测量方法。测量方法的正确与否，也将影响着最终的测量结果，因此要采取合理测量方法对钢材力学性能检验。

二、测量不确定度的分类

测量不确定度主要有以下类别。第一类别，1A类别不确定度，其主要是指对同一个钢材进行多次重复测量，但最终所得的结果却存在着差异性，一般情况下，我们主要是围绕钢材测量列的算术平均值来评定结果，通过测量数据可以了解到，测量列中单次测量所获得的数据往往是不可靠性的，所以通常会运用贝塞尔公式计算，以此来提高测量数据结果的可靠性，这也是1A类评定不确定度的特点。第二类别，2B类不确定度，在对钢材力学性能检验过程中，是不能够取得观测列并做统计分析的，当然也会由于时间不够、资源不足而难以获得，所以我们就需要根据有关数据信息资料，对钢材进行科学、合理地判断和评估。

三、在钢材力学性能检验中测量不确定度应用的必要性

(一)钢材表面检验工作的开展过程中应用测量不确定度的必要性在对钢材进行质量检验的过程中，产品的外形尺寸是一个十分重要的检验部分，例如，在针对钢管类产品进行外形检验的过程中，定尺长度、外径、椭圆度、壁厚都是重要的检验指标。而在针对棒材类产品外形进行检验的过程中，横肋高度、内径、定尺长度、间距、纵肋高度等都需要进行测量不确定性检验。而在针对圆钢类产品进行外形检验的过程中，定尺长度以及直径是最重要的检测指标。同时，在针对钢板类产品进行外形检验的过程中，需要应用测量不确定度检验产品的宽度、长度以及厚度等。在测量长度值的过程中，需重点测定两点之间的距离，针对不同类型的产品，标准也存在较大的差异，合格产品需要保证所有指标都在范围之内，若相应指标超出了范围则可判定为废品，由此可见，在生产过程中对产品进行测量不确定性检查的重要意义。对于产品来说，测量质量是产品质量的决定性因素。因此，在对钢材力学性能进行检验的过程中，做好针对钢材表面的检验工作十分有必要。

(二)钢材力学性能实验工作开展过程中测量不确定度应用的必要性在测量钢材力学性能的过程中，拉伸实验是最主要的手段，通过拉伸实验，不仅可以确定钢材自身的抗拉强度以及屈服强度，同时可以确定钢材的断后伸长率以及最大承受力、断后收缩率等方面的指标，通常情况下，对上述指标进行测量的过程中都会通过读取过度盘指针的方式，精确度可达0．25牛顿。但是，从现阶段拉力实验的开展情况来讲，通常情况下都会应用传感器技术进行数据读取，在读取拉伸力的过程中不需要再通过读取过度盘指针的方式，通过数字化的读取方式来进行读取，而在此过程中，能够大大降低不确定度，甚至可以忽略不确定度。由此可见，伴随着科学技术发展速度的加快，测量技术也越来越先进，不确定度对最终测量结果的影响也将越来越小，但是在实际操作的过程中，为了最大限度地保证测量结果的准确性，不确定度依然是一个十分重要的评价标准。

四、测量不确定度在钢材力学性能检验中的应用

(一)识别不确定度的来源科学信息技术水平的提高，也提高了钢材的性能和科技含量，而测量不确定度的来源往往有很多，比如，可能来自对测量过程环境影响不全面所致，也可能来自机械设备出现故障所致，当然也会来自取样不具备代表性，这就需要检测人员合理把控这些不确定因素，以此来提高钢材力学性能检测结果的精准性，对最终测量不确定度检测结果具有重要意义，其重要性是我们不容忽视和小觑的。同时钢材检测力学性能检测过程中，识别不确定度的来源，也会受到检测人员工作经验、工作态度以及综合素质的影响，对模拟仪器的读数也存在着人为的偏移等问题，再加上对相关检测仪器操作有误，或者是分辨能力不够，都会引最终计算参量不准确的问题，均需要我们加以分析和辨别，因为只有这样，才能够将这些不确定因素控制在合理范围内，大幅度提高钢材力学性能检验的质量，且将误差降到最小。(二)建立有效的数学模型我们还可以通过建立数学模型，来发挥测量不确定度在钢材力学性能检验中的应用意价值，而数学模型的建立，需要通过掌握各个入量之间的函数关系，这样才能够确保所建数学模型具备科学合理性。本身检测的目的就是为了确定钢材的量值，最终检测结果是否具备科学性，也将影响着钢材的力学性能，为此需要充分考虑多方因素来合理建立数学模型。

(三)不确定度计算和扩展在构建好数学模型之后，我们还应当对钢材进一步计算，对相应的分量不确定度展开全方位的分析，这需要根据分量的特点来进行准确的评估和计算，计算的方法也要合理地选用，因为不同的方法最终所测量的数据也存在着差异，通常所采用的方法是，将各个标准不确定度分量平方后求和［2］。此外，我们还可以适当地拓展不确定度，因为在对钢材力学性能检验过程中，往往需要给出特定置信水平下的扩展不确定度，这样才能够提高最终测量结果的质量，结果显示，测量结果质量越高，说明水平越高，反之，水平越低。

五、讨论

首先，据调查数据显示，在对钢材力学性能检验过程中，我们可以借助测量不确定度得出以下结论，具体从以下几点展开分析。第一，测量的结果。检验结果表明有可能发生混炉的现象，此现象充分地说明钢材化学成分存在不均匀的现象，这也正是借助测量不确定度检验钢材力学性能的一个原因所在。同时测量不确定度也与产品自身的规格存在着较大的关系，比如，倘若产品规格越大，它的相关测定值不确定度的评定结果也会随之变大，由此可见，钢材力学性能检验的结果与自身规格存在着密不可分的关系，即使是同一批号的钢材，但是因规格大小存在差异，也会致使最终测量不确定的评定结果存在着差异。其次，在测量不确定度对钢材力学性能检验过程中，还会受到其他因素的影响，鉴于这些因素致使最终评定结果存在着差异，所以还应对这些因素加以评定和分析。一般情况下，主要是通过改变应变速率来对钢材力学性能检验，也要在标准允许的范围内来对其性能进行检测，最终的检测结果显示，在允许的范围内没有发现应变速率对钢材性能会产生较大的影响，而对其性能影响较大的因素，反而体现在其他方面，比如，试验机的分辨率、试验机测量系统示值误差，或者是人为方面读数误差所致，也可能是其他方面的不确定因素。最后，评定结果的应用。在对钢材力学性能检验过程中，最终的评定结果我们也应充分利用起来，通常情况下，测量不确定度对钢材力学性能检验的最终结果，主要被应用在对产品质量的评定上面，这样才能够确保产品质量符合生产经营需求，在最大限度上满足各行业发展需求。比如，我们通过筛选1～2组试验来评定钢材的性能，并控制在统一条件下，随后就可以来对不同的钢材进行测量不确定评定，当然，最终评定结果也存在着差异，而差异产生的原因有很多，可能是由于钢材本身就存在着一定的随机性所致。总而言之，测量不确定度在钢材力学性能检测中发挥着重要的作用，可以真实反映某一时间内所生产钢材产品质量，以及反映产品的检验质量是否合乎标准。

六、结语

综上所述，科学信息技术水平的提升，人们对钢材产品的性能也越来越重视，这就对检测技术提出了更高的要求，要采取有效技术手段对钢材力学性能加以检验，其中测量不确定度是力学性能检测中常用的技术手段，可以检测出钢材的量子，而最终结果的可用性，完全取决于最终的检测结果，所以我们也要对检测过程中的诸多因素加以分析。

参考文献:

［1］刘丽．测量不确定度在钢材检验中的应用［J］．冶金管理，2019(05):72+74．

［2］杨冠峰．测量不确定度在钢材检验中的应用［J］．中国金属通报，2018(04):201+203．

作者：周亮 单位：本钢板材股份有限公司检化验中心