測量不確定度用于描述測量結果的可靠程度，不確定度越小，則測量結果的可靠程度越高，測量結果的水平和質量越高。測量不確定度評定成為檢測和校準試驗室必不可少的工作之一，受到研究者的廣泛關注。今天，就讓我們手把手來教您鋁合金維氏硬度試驗測量不確定度的評定。

依據GB/T 4340.1-2009《金屬材料維氏硬度試驗第1部分：試驗方法》，使用顯微維氏硬度計對5252H32鋁合金陽極氧化帶材進行維氏硬度試驗，并進行測量不確定度評定。

維氏硬度的計算公式如下

式中：HV為維氏硬度值；F為試驗力，N；d為兩壓痕對角線平均長度，mm。

不確定度傳播律公式為

式中：urel(HV)為維氏硬度值相對標準不確定度；urel(F)為試驗力引入的相對標準不確定度；urel(d)為壓痕對角線引入的相對標準不確定度。

使用經計量部門檢定合格的TMVS-1顯微維氏硬度計在試樣上測試3點，平均值為70HV1。

1 壓痕對角線測量誤差引入的相對標準不確定度

分別測量3點壓痕的對角線長度（取平均值），按合并樣本標準方差計算，其標準差即為標準不確定度，測量結果見表1。

表1 壓痕對角線長度測量結果

壓痕對角線的合并樣本方差計算公式如下

式中：m為壓痕個數；n為每個壓痕測量的次數。可得=0.204×10-6mm2，所以u1(d)=0.452×10-3mm。則壓痕對角線測量誤差引入的相對標準不確定度為

2 測量裝置引入的相對標準不確定度

壓痕測量裝置的最大允許誤差為±1.0％d，服從均勻分布，取95％置信水平，其相對標準不確定度u2,rel(d)=5.78×10-3。

測量裝置光學系統的分辨率為0.0000625mm，所引入的不確定度服從均勻分布，取k=3，其相對標準不確定度u3,rel(d)=2.28×10-4。

以上3項合成，則urel(d)=0.641×10-2。

載荷測量誤差，由硬度計的試驗力允許誤差決定。當試驗力為9.8N時，允許誤差為±1.0％，服從均勻分布，k=，其相對標準不確定度urel(P)=5.78×10-3。

當維氏硬度小于100HV時，修約間隔為0.1，按均勻分布處理，其相對標準不確定度為urel(rou)=(0.1×0.29)/71.6=4.1×10-4。

因為，所以維氏硬度的合成相對標準不確定度urel(HV)=1.41×10-2，則合成標準不確定度uc(HV)=70.0×1.41×10-2=0.987HV1。

取包含因子k=2，則擴展不確定度為U(HV)=k×uc(HV)=2×0.987≈2.0HV1。

該試樣的維氏硬度HV=(70.0±2.0)HV1，k=2。

對鋁合金維氏硬度試驗結果的不確定度進行了評定，其試驗結果不確定度由多個分量組成，包括壓痕對角線長度測量、載荷誤值及數值修約等引入的不確定度。控制影響不確定度的主要因素，可以減小測量不確定度，保證分析結果的準確性，有利于試驗室的質量控制。