测量不确定度在钢材检验中的应用

发表时间:2021/5/7   来源:《工程管理前沿》2021年1月3期   作者:真明强
[导读] 在传统的测量过程中一般是没有统一的方法和标准来对其结果进行表述的
        真明强
        齐齐哈尔市质量技术监督检验检测中心  黑龙江齐齐哈尔  161000
        摘要:在传统的测量过程中一般是没有统一的方法和标准来对其结果进行表述的,一般在这其中会产生一定的误差度量,最终导致的就是测量结果逻辑上容易出现混乱,在面对这样的问题时,世界各国的科学家齐心协力研发出了该测量技术,将其测量结果可以有效进行统一的描述,这样便可以有效促进世界各国之间进行科学技术的交流以及发展国际贸易。该项技术的诞生使得各国的测量结果都可以进行相互的比较,因此也更加容易进行交流或者之间进行相互承认,最终达成共识。所以对其进行具体应用的探讨很有必要性。
        关键词:测量不确定度;检验;钢材
        引言
        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。
        1钢材不确定度检验概述
        对建筑材料予以检验的过程中,一般均是通过测量误差来对检验结构进行表示,要想得到更为准确的测量结果,那么就需要通过质量标准评定测量结果。在对钢材进行检测时,若只借助单一的测量误差来定量评价钢的试验结果势必缺乏科学合理性。因此,测量不确定度在测试结果中被给出。所谓测量不确定度,即和测量结果有一定关系的参数,表征被测量值的分散性。在设置和测量结果相关的参数时,一定要满足两个条件,即要么是标准偏差,要么是倍数。钢材测量的不确定度不同于钢材检验,后者的测量误差体现了钢材检验质量,但却无法对钢材质量检验的结果进行定性地测量,其仅是测量结果与真实值相偏离的程度,即使人们的认知发生改变,其也不会随之发生变化。作为一个意义明确的检验项目,钢材测量不确定度的评价可借助三项内容,包括人们的实验、数据与经验,且可定量地确定。就钢材不确定度而言,和检验误差之间存在着本质的差别。在对钢材不确定度予以测试以及评定的过程中,需对钢材进行全面的测量。其次,除了需对钢材尺寸以及形状予以评估之外,还需对钢材内部长度、尺寸与椭圆尺度予以测量。最后,把各类钢材形状和成分进行整合,明确综合参数。
        2测量不确定度在钢材检验中的应用
        2.1钢材表面的检验需要评定不确定度
        钢材的表面测量检验是不确定度测量检测的一个重要组成部分,对给人们直观印象的钢材的表面进行不确定度的测量检测,直接影响着钢材的质量,对钢材的销售情况也会有很大的影响。钢材的形状有很多种,这些钢材外部型态不同,就使得对钢材进行不确定度检验时所要测量的内容是不同的。如圆钢类需要测量其直径以及定尺的长度;钢板类的就需要对钢板的厚度、宽度和长度进行测量;钢管类要对其外径、壁厚、椭圆度和定尺长度进行检测;棒材类的需要对内径、横肋高、纵肋高、间距、定尺长度进行检验测量。每一种形态的钢材产品的测量不确定度都有着严格的标准,只有在标准范围内的产品才能定为合格产品,其他的不符合这一标准的都被判为废品。如果钢材表面的不确定度的测量结果是处于合格与不合格的边界时,测量的质量就成为了关键性的因素。在对钢材进行测量中,影响不确定度的因素主要有:进行钢材测量检验人员的操作水平;所使用的钢尺、量具是否进行过校准,校准过后再进行测量,其准确度会提升很大。


        2.2化学成分分析不确定度的评定
        钢是一种合金材料,它由不同的化学元素组成,不同的化学元素在钢中的比例会产生不同的化学和物理性能。钢材的检验和测量需要检验钢成分的不确定度。各类钢材的检验标准对冶炼各种化学成分的元素有严格的规定。在我国,对钢检验中各元素的不确定度要求是符合GB/T222规定的。对于不同的钢产品,测量五元素(碳、硅、锰、磷、硫)含量以及合金元素(V、Cr、Ni、W)和其他残余元素的测量偏差必须符合本规定的要求。通过化学分析,可以准确判断钢中元素由什么构成,通过对化学试验结果的分析,还可以准确计算钢中元素的含量。化学分析方法在测量钢材的不确定度方面较为准确,但是由于测量过程中需要的试剂和仪器种类繁多,对检验人员的专业水平要求较高。近年来,随着光谱分析技术的发展,该技术可用于钢的定性、定量检测,还可以测定钢的不确定度。该方法仍以化学分析为基础,但对检测人员专业要求不高,测量结果更准确,效率更高,因此在钢的化学成分检测中得到了广泛的应用。光谱分析技术的发展也促进了化学分析中不确定度测量技术的进步。
        2.3评定钢铁力学性能时不确定度的测量
        钢材的刚性、延展性和可加工性,是钢材之所以成为现代社会应用最广泛材料的原因之一,锻造、冲压、弯折等钢材加工方式,都对钢材力学性能具有特定的要求。不同品种的钢材由于其元素构成及加工方法的不同有着不同的力学性能,确定钢铁力学性能的不确定度,正是评价不同类型钢材是否适合加工或应用的标准。钢材力学性能的不确定度测量,主要采用拉伸试验,通过定量的拉伸试验来测定钢材的屈服强度、抗拉强度、最大承压能力、断后伸长率、断后收缩率等指标。传统的钢铁拉伸试验是通过读取拉伸测力计的刻度盘得到的,但这种测量方式却存在着一定的测量误差,对不确定度的测量结果有着一定的影响。随着现代拉力测验技术的发展,现如今的钢材力学性能测试采用拉伸测算的频率已经降低,而更多的采用拉力试验机来进行不确定度的测量。拉力试验机以拉力传感器为主要测量元件,通过对自动控制技术和计算机技术的应用,集成了测量、控制、计算、存储等多种功能,能够准确测量材料的应力、延伸率、抗拉强度、弹性模量等参数,被广泛应用于橡胶、塑料、电缆、钢材、型材等材料的拉力试验中。采用拉力试验机测量钢材的不确定度,极大的提高了不确定度测量的准确性,促进了现代钢材制造产业的发展。
        2.4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。
        结语
        综上所述,快速发展的经济社会,使得钢材的应用范围越来越广。而为了让钢材与使用的标准相符,使制造质量得到充分保证,就需对钢材展开不确定度评定。评定钢材的不确定度,可促进钢材质量的提升。科技的日新月异,在很大程度上提高了钢材检验中的不确定度的测量技术,由此也就进一步发展了我国的钢材制造业,让我国经济实现了巨大发展。
        参考文献
        [1]徐军君.浅议钢材检验中测量不确定度的问题[J].科技创新导报,2017,14(22):174-175.
        [2]王岩.浅议钢材检验中测量不确定度的应用[J].中国金属通报,2016(02):38-39.
        [3]徐云,王淳,余盛,等.关于低碳钢丝抗拉强度检测结果不确定度的评定[J].中国科技纵横,2014(17):85-86.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: