分析JJG411-1997《锤击式布氏硬度计检定规程》VIP专享VIP免费

摘要：本文分析了JJG411-1997《锤击式布氏硬度计检定规程》附录2“压痕直径与布氏硬度值对照表”的不合理之处。探讨其解决方法：设计一个尺寸系数C，将锤击块和标准块上的压痕直径联系起来，并将附录2中的压痕直径数据进行变换处理，转换为尺寸系数。基于多项式拟合技术，给出了尺寸系数C和布氏硬度值HB之间的解析函数表达式（回归方程），利用该公式对附录2进行细分和扩展处理。关键词：锤击式布氏硬度计检定规程多项式拟合DOI：10.3969/j.issn.2095-4506.2015.06.0080引言锤击式布氏硬度计是通过施加冲击力测定布氏硬度值的一种测量仪器，具有仪器轻便，操作简单的特点，常用于现场检测。JJG411-1997《锤击式布氏硬度计检定规程》适用于锤击式布氏硬度计的检定。笔者多年从事硬度计的检定工作，现根据实际工作经验对JJG411-1997《锤击式布氏硬度计检定规程》中的相关问题探讨。1规程存在的问题1.1附录2“压痕直径与布氏硬度值对照表”给出的硬度值范围不合理依据检定规程，锤击布氏硬度值是通过测量标准硬度块和锤击块的压痕直径及锤击块的布氏硬度值，查附录2“压痕直径与布氏硬度值对照表”确定标准硬度块的布氏硬度值，再计算示值误差和重复性。检定规程规定使用的布氏硬度标准块和锤击块的硬度范围为（175～225）HBS5/750，硬度计的示值误差应优于±8.0%，重复性不大于8.0%。在示值误差的允差内，考虑极限的情况，硬度计的示值在175×（1-8%）和225×（1+8%）之内，即161～243。而附录2给出的硬度值范围在175～560，对照表的前6行给出的最小值为197，这明显不合理，给实际检定工作带来不便。1.2附录2“压痕直径与布氏硬度值对照表”的尺寸间隔过大尺寸间隔过大直接导致在同一行或列上，相邻尺寸（间隔0.1mm）对应的硬度值间隔较大，给硬度计的重复性检定/校准带来很大问题。表1摘录了检定规程附录2中的部分数据。作者简介：袁德辉（1971--），男，高级工程师，计量检测。杨小敏（1961--），男，高级工程师，计量检测。JJG411-1997《锤击式布氏硬度计检定规程》的探讨袁德辉杨小敏胡茨（国防科技工业4212二级计量站，武汉）表1压痕直径与布氏硬度值对照表（部分）26重庆计量校准：www.cqstyq.com重庆计量校准：www.cqstyq.com以同一行数据为例说明。假设在某次检定中，锤击块硬度值197HBS5/750（为计算方便），锤击块上3点压痕的直径均为2.7mm，标准块上3点压痕的直径分别为2.3mm，2.3mm，2.4mm（不需计算示值误差，未考虑标准块的硬度值）。查检定规程的附录2，对应的测量值分别为285，285，259，重复性大于检定规程的要求：如果标准块上压痕直径相差0.1mm以上，则重复性更大。如果要满足规程的要求（不大于8.0%），则只有标准块上3点压痕的直径相同，即硬度的3个测量值相同，那么重复性R=0。同一列数据也存在上述情况。由此可见，出现重复性大于8%的概率非常高，这是由于对照表给出的数据间隔太大所引起的。2问题的解决方法现检定锤击布氏硬度计配套的读数显微镜分度值均为0.01mm，为了解决对照表存在的上述问题，解决的方法是将对照表的压痕直径间隔细分到0.01mm，另外向下扩展硬度值范围到150左右。基本思路是对压痕直径测量数据进行处理，设计一个与压痕直径相关联的函数，对锤击块和标准块上的压痕直径进行转换处理，得到一个系数，此系数对应一个硬度值，然后利用多项式拟合方法原始数据点进行多元线性回归，得到确定的回归方程。通过回归方程直接计算得到硬度值或细分、扩展表格。3回归分析和数据分析处理3.1回归分析回归分析是确定2种或2种以上变量间相互依赖的定量关系的一种统计分析方法。它既可以提供变量之间相互关系的数学表达式（经验公式），又可以利用概率统计的基础知识对该表达式进行分析，并判断所得到的数学表达式是否有效。3.2数据的获取与分析处理3.2.1数据的获取本文用来进行分析处理的原始数据均来自JJG411-1997《锤击式布氏硬度计检定规程》中附录2“压痕直径与布氏硬度值对照表”。3.2.2数据的分析处理在对照表中，每一个硬度值都对应着2个压痕直径（分别在锤击块和标准块上），因此数据分析处理的难点是将这2个压痕直径的数据进行变换处理，成为...