测量不确定度用于描述测量结果的可靠程度，不确定度越小，则测量结果的可靠程度越高，测量结果的水平和质量越高。测量不确定度评定成为检测和校准试验室必不可少的工作之一，受到研究者的广泛关注。今天，就让我们手把手来教您铝合金维氏硬度试验测量不确定度的评定。

依据GB/T 4340.1-2009《金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法》，使用显微维氏硬度计对5252H32铝合金阳极氧化带材进行维氏硬度试验，并进行测量不确定度评定。

维氏硬度的计算公式如下

式中：HV为维氏硬度值；F为试验力，N；d为两压痕对角线平均长度，mm。

不确定度传播律公式为

式中：urel(HV)为维氏硬度值相对标准不确定度；urel(F)为试验力引入的相对标准不确定度；urel(d)为压痕对角线引入的相对标准不确定度。

使用经计量部门检定合格的TMVS-1显微维氏硬度计在试样上测试3点，平均值为70HV1。

1 压痕对角线测量误差引入的相对标准不确定度

分别测量3点压痕的对角线长度（取平均值），按合并样本标准方差计算，其标准差即为标准不确定度，测量结果见表1。

表1 压痕对角线长度测量结果

压痕对角线的合并样本方差计算公式如下

式中：m为压痕个数；n为每个压痕测量的次数。可得=0.204×10-6mm2，所以u1(d)=0.452×10-3mm。则压痕对角线测量误差引入的相对标准不确定度为

2 测量装置引入的相对标准不确定度

压痕测量装置的最大允许误差为±1.0％d，服从均匀分布，取95％置信水平，其相对标准不确定度u2,rel(d)=5.78×10-3。

测量装置光学系统的分辨率为0.0000625mm，所引入的不确定度服从均匀分布，取k=3，其相对标准不确定度u3,rel(d)=2.28×10-4。

以上3项合成，则urel(d)=0.641×10-2。

载荷测量误差，由硬度计的试验力允许误差决定。当试验力为9.8N时，允许误差为±1.0％，服从均匀分布，k=，其相对标准不确定度urel(P)=5.78×10-3。

当维氏硬度小于100HV时，修约间隔为0.1，按均匀分布处理，其相对标准不确定度为urel(rou)=(0.1×0.29)/71.6=4.1×10-4。

因为，所以维氏硬度的合成相对标准不确定度urel(HV)=1.41×10-2，则合成标准不确定度uc(HV)=70.0×1.41×10-2=0.987HV1。

取包含因子k=2，则扩展不确定度为U(HV)=k×uc(HV)=2×0.987≈2.0HV1。

该试样的维氏硬度HV=(70.0±2.0)HV1，k=2。

对铝合金维氏硬度试验结果的不确定度进行了评定，其试验结果不确定度由多个分量组成，包括压痕对角线长度测量、载荷误值及数值修约等引入的不确定度。控制影响不确定度的主要因素，可以减小测量不确定度，保证分析结果的准确性，有利于试验室的质量控制。