QJ 1388-1988 材料性能测试方法的误差估算精密度、准确度和不确定度.pdf

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1、a.J 中华人民共和国航天工业部部标准QJ 13串串挝材料性能测试方法的误差估算精密度、准确度和不确定度1988-03-17发布1988-10-01实施中华人民共和国就去工监部发布中华人民共和屋航天工业部部标准材料性能满试方法的误差信算精密度、准确度租不确定度1 主题内容与适用范围QJ1388-88 1. 1 本标准竣定了材料性能测试方法的事毒密度、准稳度、不稳定度的估算方法以及用法万法欢得的性能数据的报告内容。1. 2 本标准适用于在正常幸去正确续作情况下的转料性能Mtl汶。估算误差蔼数据已按规定进行了修约和剔除异常f1. 3 本标准只适用于试样的测试数据GE 吕11毒标准GB 3358 统

2、计学名泛及符号GB 4889 数据舵统计处理和解释正态分布均撞和方主量的估计与检主主方法QJ 1229 技体火箭发动机稳态参委主itl量不确定交估计方法主术语和符号辜.1计提升误是 ，9:菜材料性能的真值态豆。，计mY值为x，二十泪i误差为x豆。=x-X;， 主.2系统i吴王仲汁主误差豹期窒i主E(为系统误差，在P十澳H主x的主E安倍f1，与支值五。在专差。严，= E (二z豆。3.3准确度计测值系统误差护的大小称为计泌远的准确度c3.4 在主权误差计量串tlk更差黑J随机部分x， gp为怪事l误差，用;十ilJ!l值的标准差x来表征33.5精密度计草草j谊标准差x到大小称为计捆j值的精密度。

3、航天工业部1988-03-11批准1988-10们实施QJ 1388-88 3.6不确定度对溢于给定置信在平飞的计!Ii吴差的量信区I!J为-B-I，2(V)-S，B + t 2(V)S)，不确定受为B+ t ,_ .;, (v). S 0 J主叫B为系绞溪差的极限gt 1 - O: ;2 (v)是自由度为勺的t分布分位数(双费1情况)，其数1直觅GB4串串昔的表A2，S为计汤j值的子样标准差。S二式中:X i一一计溅筐。斗，2，.，n); n一一计泌垣个数多X -n个i相信的算术、州值，, 0 2: (Xi -X) 旦-1 言-_二2Xjo 组，= I 事.7室接测量. ( 1 ) 无需对被

4、j费I甘量与其他实测量进行函数关系的辘法计算，而亘接得重;被JlU量蜜的司注:量。3.8写接测量通过直接测量挖量与被测的量之间约函数关系得突被测量宜的葬在量。4 材料性能测试误差约估算材料性能测试误差是整个测试过程系统误差商随机误差的综合。1 系统误差的估算系统误差包括z方法原理误差，装置豹设计宏装溺试的实际情况偏离理想边界条件引起的溪差事嚣q量仪器和量吴的误差，测量仪器和量具修正值的误差，以及在有限次极量时，ll:r样均值1E代替总体均值x而产生的误芽。1.1 方法原理误差及由于装置的设计安装和满试中诸因素引起的系统误差，可认为是又定常差。其中的每一单项误差，可采用解祈法或实验法，算其最大容

5、i午1自(- a, 对，a为该项东常差值c, 1.2 仪器和量具除误差按下述原则估算2a. 当仪器和量具的说明书己给出最大允许误差鸟和对fi:l的标准差倍数KJ付，王军用下式汁算标准差占徨仑空白度VJ取到。八bJ 一一一. . . (2) KJ b. 当仪器和量具的i主羽书只绘出最大允许渎差.未给出对应始标准差1吉数对，Kj E望2，标准差佑值也应公式(2 )算得，V J取300C. 当仪器和量灵经校数后辛苦以修正，修正值的误差应讨人系绞误差。4.2 隧机误差的估算QJ 1388-88 陆直相Ll差的大小附朽、体标准笙表征，j宣言他1:，民梭GB4889表10的公式I搏。商f汗水、卡为1一时2

6、: (Xi X严v 。一row 5时，不立记暂技巧和l丰民/);吉革命。a;土a:.(5)式巾:aC一一总不定常差。h 仪苦苦般民的民袭和1修正(国的谈录e，.的析、收然，J1i严式综合叫2U二三;l( 6 ) 4.3.2 间接测量的误差综合设|间接测般筒中均有卡个独立的直接测最值XpXZ , xn有如下阙敬关系E中=F(X , X2j , Xo)。战4.3.1的规定摔出各应接测锺值的嵌望在dxi I可接测量似的总i臭豆豆U战以釜传榻公式算得ljd k1dxi自.副.(7)i I 式叶-:Ki 一误差传播系数，K， -_ _ X a. X 的不J常:lf:ai ，对息说差的影响为QJ 1388

7、-88 00 ( a knu nTUMh u a Il;:豆5时B ; I a, I Ki . (9) i 1 I au I日.(10) 当n5时B2= afK2i.(l日I au I U n K4， . 立一一-二j = 1 V a. i (20) 置信水乎为l对，标准差的置信上限为VaU 飞a乞(D 主Y.(a) (b) 自9Al 试样正li受激光辐照后测量试样背面温升，应温升温线上的温升最大筐T=萃的二分之一所对应的均可tln即BJ算得试粹的热扩散率。=告.13L2tl/2. . . . (A 1 ) 式出2一一热扩散率，cm2/s I L一一试祥厚度，c血，t 1 f:一专T叫树应的时

8、盹50A2.2 主要仪器和量兵是千分卡尺动带时标的台式记录议。A辜测试方法舵误差估算该方法目前国内尚无理想的标准i式样，故选线铁(Fe始说)作为参考材料，用单项误差分析综合法估算测试方法的精密度和不确定度。纯铁在20C怜的热扩散率美层热物理研究中心的推荐宣为O.200cm炬。A辜1满试方法的精密度估算热扩散率多次测量结果见表Alo8 。J13串串-88表A1热扩散率测量数据0. 2(l0 0.210 0.210 0.202 0.201 Q. 19串0.210 0.205 0.209 0.21) 5 0.190 O. 19-6 n= 20 1王=0.202;S =0.00616.百分方差为3.0

9、5%。19 白二-气一臼(19) 4.18% 19 x3.05士一一一一x3. 05= 17.47 10.117 精密度4.2%，重言水平95%，A嚣.2睡试方法的不确定度估算A3.2.1 系统误差源a. 不定?苦差辐射热损iJl起的误差，其绝对运小于在.5%。对滚热损引起的误差，主主绝对值小子告.2%。接触热导引起的误差，其绝对值小于在.2%。热电偶滞后引起的误差，其绝对值小于0.5%。试样温度不稳定引起的漠差，其绝主幸运小于0.20%。0.20 C. 197 O. 195 O. 192 激光掠冲属期有限短引起的误差，莫绝对值小于0.5%。光王毫不均匀引起的误差，其绝对值小子。.2%。总不定

10、常差吨的估算.B2 ;: 0.52 -1- O. 2z + 0.22 + 0.52 + 0.22 + 0.52 + 0.22 = 0.91 I au I 0.95% b. 仪器量具误差及其修正值灼误差cm2/5 0.205 .202 0.210 .20台试样厚度L用千分卡尺测量，L一般为2mm , L的最大误差为=O. 005mm，对应标准差倍数取3.自由度取300标准差古值L奉公式(2)董事得 L =O.083;。g QJ 1388-88 t ，凡的最犬误差最i:1 ms, t 1 J2一您为她在ms，对应标准差倍数取3，自密度取30，标准差估笛11! 2由公式(2 )算得ft t/2Z G

11、.333% 因为= 0.139 L2! t 1/2 标准差佑J直S叫U由公式。到算得，、2.r ，、，Eu = (2 xL ) l +t 1 _! 2 (2 xO.083)+0.333=O.138 葬于合自由度v川自公式(16)算得V 1 L :-A3.2 仪器量臭的误差与随机误差综合综合误差按公式(24)、(25)计算:).2=古飞刊+S 击，= 0.13事+3.05=9.44 & =3.07% V三，、a呛9.442 0.138 3.05 生e a (G叫u)4 S 4 一-一一一一一一-一V写u19 43.8 19 A3. 2. 3 测试方法的不确定度不确定度自4.3.3条算得。置信水乎

12、95%时为19.56 0.95 + 2. 089 x 3. 07. &日7.4%。A4 不锈钢t幸存热扩数率3曾试结果报告也测试结果见表A2.10 43.8 QJ 13 串串串串表AZcm2js 孟?11第次第二次第三次第四次第五次 。.045, 046 号.0430.045 0.043 b. S. =0.00134 置信水平为95%对标准差的置信上限为 4 X 0刷1340.711 0.0031草C.= O. 0444 置信水平为95%对，其置信区i司为叫134礼川i6队.()侃制444-寸2乙.776邱6x 一r一-，0.0侃峭44铃4+叶2.7刑76x 一一/ r.: V J 曹VllP

13、 (0.自427.0.0461)。岳.所周测试方法为激光脉冲法，该方法的精密度小于4.2%，不确定度为7.4%.，11 v 1 2 3 4 5 8 7 8 9 10 11 12 13 14 5 16 17 18 19 20 21 12 QJ 1388-88 附录Bt分布和)(2分布分位数及v飞归)的数值参考俘t -/2 (v) 2(1 (v ) lZ.706 O.OG393 4.303 0.103 3.182 0.352 2.716 (.711 2.511 L 14.5 2.447 1.635 2.365 2. 167 2.3醉2.133 2.262 3.325 2.228 3.940 2.2

14、01 4.575 2.17 5.226 2.160 5.892 2. 145 6.51l 2. ISl 7.261 2.12号7.962 2. 110 8.672 2. 101 9.390 2睡310.117 2, 086 10.851 2. OO 11.591 l二95%、糖1 (v ) 254.45 1吉.428.523 运6264.367 3.670 3.230 2.927 2.707 2.53& 2.404 2.296 2.206 2.131 2.066 2.010 1. 960 1.917 1. 878 l.843 1. 812 QJ 1388-88 续表t f 2 (v ) 二(v) v v 飞(v) 22 2.074 12曹33&1. 783 23 2.069 13.091 1. 757 24 2.064 13 848 1. 7n 25 2.0哇14.611 1.711 26 2.056 15.379 1.691 27 2.052 16.151 二.67228 2. ()48 16.928 1, 654 29 2.045 17.708 1. 63 8. 30 2.042 18 .493 1.622 F雪茄说骂幸亏本标准出航天工业部七0)所提出。本标准自航天工:业部七。三所负责起草c13