金属材料测试中误差分析的应用

权朝贵

(青海省特种设备检验所 青海省 810000)

金属材料测试中误差分析的应用

权朝贵

(青海省特种设备检验所 青海省 810000)

金属材料在人们的日常生活中的应用十分广泛，在这样的情况之下，对金属材料测试中的误差进行分析，可以更好地推动金属材料在日常生活中的应用，使其能够更好地推动人类社会的发展，造福于人类。本文主要对金属材料测试中的误差分析进行探讨，为金属材料测试中的误差分析工作提供参考。

金属材料；测试；误差分析；应用

在日常的测试工作中，我们经常需要对相应的金属材料的组织、性能和制品的进口尺寸表进行相关的经验，从而更好的对她做出一个准确的评价。在非金属材料的测试过程中，受到各种因素的影响，这是结果有可能会出现相应的误差，从而使得人们不能够对金属的特性进行更合理的了解。随着相关技术的不断发展，人开始使用一些比较可靠的方法和精密的仪器来进行相关测试，同时会由非常熟练的试验人员在相同的条件下，对同样的一个试样进行多次的测定，但是遗憾的是，即使是在这样的条件下，也不可能会得到完全相同的结果，在客观的事实当中，误差总是存在的。在这样的情况之下，对金属材料测试中等误差分析进行探讨，有利于更好地推动相关的金属材料测试工作朝着准确的方向进行，促进结果的可靠性。

一、误差的表示

在很多领域当中，误差分析是有着非常广泛的应用的，但是在金属材料的物理测试当中，误差分析的应用还不够广。结合具体的实例，本文主要介绍了一种日常材料测试中所经常用到的数据处理和误差分析的方法。

1、误差的表示

（1）准确度与误差

测试结果的准确度指的是在一定的条件之下，试样的测定值和真实值之间的一个相符程度。一般来说，人们总是会用误差来对准确度来进行描述，误差越少，所得到的结果和真实值之间的接近程度就会越高，反之亦然。在误差的表示当中主要有两种方法，分别是绝对误差和相对误差。绝对误差指的就是测定值和真实值之间的差值，它是有正负之分的。在通常的情况下，如果所得到的绝对误差是一个正值，那么它表示的是所测定出来的结果是偏高的；如果得到的是一个负值，所表示的是测定的结果是偏低的。如果要对差值在测定结果中所占的比例来进行反应，那么绝对误差是没有办法能够达到这样的效果的，因此就需要用相对误差来进行测试结果准确度的一个描述。相对误差等于绝对误差除以真实值并且乘以100%。

（2）精密度与偏差

人们在不知道真实值的情况下，是没有办法使用准确度和误差来对数据的可靠性进行评价和分析的，在这样的情况下，只能够使用精密度和误差来对相关数据的可靠性进行分析和评价操作。精密度指的是在同样的一个条件下，对同一个量进行多次重复测量的时候，所得到的更做测定值彼此之间的一个相符合的程度。由于金属材料的测试工作是不可能够无限次的进行的，因此人们一般是在同样的一个条件下，展开几次平行测定工作，然后把所得到的测定结果的算术平均值作为一个真实值。所得到的几次平行测定的结果，相互之间接近的程度就是测试结果的精密度。一般来说，会用偏差来对精密度的高低来进行表示，而偏差也分为绝对偏差和相对偏差这两种类型。

绝对偏差等于某一次的测量值和多次测量的算术平均值，也就是我们所说的知识之间的一个差值。相对平均偏差值等于算术平均偏差除以测量值再乘以100%。虽然说误差和偏差之间的行业是不一样的，但是在日常的检验中，有时候并不会对误差和偏差之间进行一个严格的区分，在很多时候，人们都是使用相对平均偏差来对一组测量值的精密度来进行表示。

（3）标准偏差

标准偏差属于平均偏差的一种表示方法，如果测定的次数少于二十次的时候，标准偏差是可以用标准差的形式来进行表示的。对于金属材料测试的精密度来说，除了可以用标准偏差来进行表示之外，也可以用相对标准偏差或者变异的系数来进行表示。标准偏差并不仅仅是一组测量值中各个测定值的一个函数，它更是可以把单次测定的偏差进行平方之后，把较大的和较小的偏差进行显著的反映。因此，在实际到金属材料测试的工作当中，大多数情况下都是使用标准偏差和变异系数来对一些方法是否能够达到相关的精密度来进行评价，同时也对一组检测数据的分散程度来进行判断。

二、测度结果报告

1、日常监测

在通常的情况之下，在进行金属材料的测试的时候，一般都会对每个试样进行平行的2到4次测定，然后计算出它们的相对平均偏差，如果这个偏差在0.2%—0.3%之间，那么就可以认为它符合相关的要求，这时候就可以取它们的平均值作为整体的检测结果，如果不符合这个要求，就要进行材料的重新制作。

2、置信区间求法

在进行金属材料测试的时候，如果对于准确度的要求比较高，需要在给出试验结果的时候做出一个准确的判断，那么就需要指出真实之所在的一个范围，也就是我们常说的置信区间，同时还要把知识只落在这个范围内的概率进行计算，这个概率也叫做置信水平，主要用来描述真实知道一个可靠程度。在这样的情况下，我们可以发现，置信区间实际上是对少量数据平均值可靠性的一个估量，也就是位于置信区间内的一个平均值，可以把它当成一个合理的值来接受，同时在这个区间外的数据要大胆的进行舍弃。

3、可疑值的舍弃

在对金属材料进行一系列的平行测试所得到的数据中，我们经常会发现有个别的数据和其他的数据，它的便利程度是比较远的，在这样的情况下，如果不对个别的数据进行舍弃，就会影响整个测试结果的准确性。这会影响整体结果的数据，我们称作是偏离的数据、可疑值或者离群值。在实际的操作过程中，对于这个值是否应该进行舍弃，还需要根据一定的办法进行相应的判断。

4、4d检验法

在4d检验法中，首先要对可疑的数据进行舍弃，把剩下的数据进行相加，求出它的多次测量的算术平均值和算术平均偏差。如果这个朋友的数据和多次测量得到的算术平均值之间的差额，比算术平均偏差的四倍还要大，那么这个可以只就应该进行舍弃，反之就应该将其保留下来。

5、拉依达检验法

在这种方法当中，它主要的操作步骤如下四个环节，首先，要计算包括可疑值在内的多次测量的算术平均值；其次，要计算包括可疑值在内的标准偏差；再者，要计算出可疑值和多次测量所得到的算术平均值的差的绝对值；最后，把绝对值和标准偏差进行比较，如果绝对值比标准偏差大三倍以上，那么就要对这个可疑值进行舍弃。

6、Q检验法

Q检验法主要有4个环节，第一个环节就是要把测定的数据按照从大到小的顺序进行排列，然后计算出测量值的一个极差，也就是用最大值减去最小值。然后计算出可疑值和它的近邻值之间的差，接着进行Q值的计算，Q值等于可疑值和近邻值差的绝对值除以测量值的极差，最后按照Q检验法临界值表进行显著性水平α值的确定。

三、结语

综上所述，对于金属材料的测试工作来说，受到各种因素的影响，总是不可避免存在着一定的误差的。在这样的情况之下，如何更好地对金属材料测试中的误差进行合理的分析，找出误差存在的原因，对于推动整体的金属材料测试工作来说是有着决定性的意义的。用于金属材料，在人们的日常生活中，以及社会发展工业制造中，有着较为广泛的应用，因此，测试的误差分析可以更好的推动金属材料的发展，为人类的社会提供帮助，促进社会的不断进步，提升人民生活的水平。

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1007-6344（2017）05-0304-01