回彈儀回彈值測量結果不確定度分析與評定

尤惠珠

(佛山市順德區質量技術監督檢測所，廣東佛山528000)

0 引言

回彈儀是用于檢測混凝土、砂漿、磚抗壓強度的儀器。其原理是通過彈擊被測物表面獲得回彈值，以回彈值作為與被測物抗壓強度相關的指標，來推定被測物的抗壓強度。

1 測量方法

按照JJG817 －2011 《回彈儀計量檢定規程》，回彈儀的檢定采用部件檢定法。用回彈儀檢定裝置來檢定回彈儀的鋼砧率定值，即在一定質量足夠大，一定硬度的鋼砧上測量回彈儀的回彈值是否符合要求。當重錘受沖擊彈回時，滑塊回彈至最高處，同時通過標尺測出重錘被反彈回來的距離。以回彈值(反彈距離與彈簧初始長度之比)作為與強度相關的指標，來推定混凝土強度。

本文只對用回彈儀檢定裝置來檢定回彈儀回彈值的不確定度進行分析。本文測量對象為標稱能量為2.207 J，示值系統為指針直讀式的中性回彈儀。回彈儀率定應分四個方向進行，彈擊桿每次旋轉90°，每個方向連續讀取三次穩定回彈值，每次的回彈值應符合80 ±2 的要求。

2 數學模型

2.1 數學模型

式中:e 為被檢回彈儀回彈示值誤差;Hm為回彈儀回彈值示值;Hb為標準鋼砧率定值。

2.2 方差和傳播系數

式中:c1= ?e/?Hm= 1; c2= ?e/?Hb= －1;u1，u2分別為Hm，Hb的不確定度。

3 標準不確定度分量的評定

3.1 被檢回彈儀回彈示值給出的不確定度分量

3.1.1 回彈儀示值重復性引入的不確定度分量

將回彈儀在標準鋼砧上重復進行12 次測量，重復性測量所得結果為80.0，79.0，80.0，80.0，80.0，79.0，78.0，80.0，80.0，79.0，79.0，80.0。

用貝塞爾公式計算單次測量試驗標準差s 為

在不確定度評定中，實際測量了12 次，因此由測量重復性引入的標準不確定度分量u11為

自由度ν11=12

3.1.2 由回彈儀示值分辨力引入的不確定度分量

回彈儀的分辨力為2，量化誤差是一個寬度為1 的矩形分布，區間的半寬為1，屬于均勻分布，則由被檢回彈儀示值分辨力引入的標準不確定度分量u12為

估計其相對不確定度為10%，得ν12=50

以上引入兩項不確定度分量的因素互不相關，合成得

有效自由度νeff1為

3.2 標準鋼砧率定值示值給出的不確定度分量

由于在一定質量和一定硬度下的鋼砧所對應的率定值為80，因此標準鋼砧的率定值的不確定度忽略不計，即u2=0，νeff2=∞

4 合成標準不確定度評定

u1和u2互不相關，u2=0，因此合成標準不確定度uc(e)和有效自由度veff為

5 擴展不確定度評定

取置信概率p=95%，由p 及從t 分布表中查得包含因子

擴展不確定度為

6 結束語

混凝土回彈儀是建筑領域中最常用的回彈儀。回彈儀的回彈值能直觀地推定被測物的抗壓強度，回彈值對建筑行業的影響尤為深遠。本文只對標稱能量為2.207 J，示值系統為指針直讀式的中性回彈儀進行深入分析，得出回彈值的不確定度。

［1］國家質量監督檢驗檢疫總局. JJG 817 －2011 回彈儀國家計量檢定規程［S］. 北京:中國計量出版社，2011.

［2］國家質量技術監督局.JJF 1059 －1999 測量不確定度的評定與表示［S］. 北京:中國計量出版社，1999.