回弹仪回弹值测量结果不确定度分析与评定

尤惠珠

(佛山市顺德区质量技术监督检测所，广东佛山528000)

0 引言

回弹仪是用于检测混凝土、砂浆、砖抗压强度的仪器。其原理是通过弹击被测物表面获得回弹值，以回弹值作为与被测物抗压强度相关的指标，来推定被测物的抗压强度。

1 测量方法

按照JJG817 －2011 《回弹仪计量检定规程》，回弹仪的检定采用部件检定法。用回弹仪检定装置来检定回弹仪的钢砧率定值，即在一定质量足够大，一定硬度的钢砧上测量回弹仪的回弹值是否符合要求。当重锤受冲击弹回时，滑块回弹至最高处，同时通过标尺测出重锤被反弹回来的距离。以回弹值(反弹距离与弹簧初始长度之比)作为与强度相关的指标，来推定混凝土强度。

本文只对用回弹仪检定装置来检定回弹仪回弹值的不确定度进行分析。本文测量对象为标称能量为2.207 J，示值系统为指针直读式的中性回弹仪。回弹仪率定应分四个方向进行，弹击杆每次旋转90°，每个方向连续读取三次稳定回弹值，每次的回弹值应符合80 ±2 的要求。

2 数学模型

2.1 数学模型

式中:e 为被检回弹仪回弹示值误差;Hm为回弹仪回弹值示值;Hb为标准钢砧率定值。

2.2 方差和传播系数

式中:c1= ∂e/∂Hm= 1; c2= ∂e/∂Hb= －1;u1，u2分别为Hm，Hb的不确定度。

3 标准不确定度分量的评定

3.1 被检回弹仪回弹示值给出的不确定度分量

3.1.1 回弹仪示值重复性引入的不确定度分量

将回弹仪在标准钢砧上重复进行12 次测量，重复性测量所得结果为80.0，79.0，80.0，80.0，80.0，79.0，78.0，80.0，80.0，79.0，79.0，80.0。

用贝塞尔公式计算单次测量试验标准差s 为

在不确定度评定中，实际测量了12 次，因此由测量重复性引入的标准不确定度分量u11为

自由度ν11=12

3.1.2 由回弹仪示值分辨力引入的不确定度分量

回弹仪的分辨力为2，量化误差是一个宽度为1 的矩形分布，区间的半宽为1，属于均匀分布，则由被检回弹仪示值分辨力引入的标准不确定度分量u12为

估计其相对不确定度为10%，得ν12=50

以上引入两项不确定度分量的因素互不相关，合成得

有效自由度νeff1为

3.2 标准钢砧率定值示值给出的不确定度分量

由于在一定质量和一定硬度下的钢砧所对应的率定值为80，因此标准钢砧的率定值的不确定度忽略不计，即u2=0，νeff2=∞

4 合成标准不确定度评定

u1和u2互不相关，u2=0，因此合成标准不确定度uc(e)和有效自由度veff为

5 扩展不确定度评定

取置信概率p=95%，由p 及从t 分布表中查得包含因子

扩展不确定度为

6 结束语

混凝土回弹仪是建筑领域中最常用的回弹仪。回弹仪的回弹值能直观地推定被测物的抗压强度，回弹值对建筑行业的影响尤为深远。本文只对标称能量为2.207 J，示值系统为指针直读式的中性回弹仪进行深入分析，得出回弹值的不确定度。

［1］国家质量监督检验检疫总局. JJG 817 －2011 回弹仪国家计量检定规程［S］. 北京:中国计量出版社，2011.

［2］国家质量技术监督局.JJF 1059 －1999 测量不确定度的评定与表示［S］. 北京:中国计量出版社，1999.