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GB／T 38841-2020 力学性能测量 反应后的Nb3Sn复合超导线室温拉伸试验方法

图A.7两种可选的夹持方式

左图夹持方式为Nb3Sn线焊接到M6的黄铜杆上，黄铜杆固定在提供拉伸运动的铝套管上。套管 和M6铜杆的总重约12g。 右图夹持方式为将NbsSn线夹进铝制V形槽内。铝块总重约7g。铝块插进一个提供拉伸运动的 固定装置的小框体内。 首

Nb.Sn线焊接入M6的黄铜杆

断裂时的拉伸强度SL／T208-1998 河流泥沙测验及颗粒分析仪器（清晰无水印），用公式（A.4)计算

图A.8两种可选的固定线的细节

A.11断后伸长率（A,）

A.12相对标准不确定度

表A.2E。方差的ANOVA（F检验）结果

假定验证的显著水平为1%，设置每个实验室数据含3个值（n3)，因此，N=nJ。表中，J：实验室数量，N：全部 试样数量，J'：合格实验室数量，V"：合格试样数量

A.13弹性模量E。的确定

A.14测试设备可靠性评估

由拉力试验装置、载荷传感器和使用的引伸计系统组成的试验设备，其可靠性可以用尺寸相近、弹 生特性已知的线材进行测试。直径约1mm的铝焊丝和工业纯钛焊丝已被证实是最佳测试对比材料， 其弹性模量介于70GPa和100GPa之间。这些焊丝易于采购。特别建议实验室定期测量其弹性性能 来确认拉伸设备的可靠性。对于这些测试，焊丝的测试过程应与热处理后超导线的测试过程相同。这 些线材能够在最大100MPa的弹性区域内进 而不影响其弹性性能

1995年，包括国际电工技术委员会（IEC)在内的多个国际标准组织决定在他们的标准中统一规范 使用统计术语，将“不确定度”用于所有定量（与数值有关）的统计表示，取消用“精密度”和“准确度”的定 量表示。“精密度”和“准确度”仍然可以定性使用。统计术语和不确定度评定方法的标准参见参考文 献[10]。 IEC现有标准和未来标准的制修订中是否采用不确定度表示方法，由IEC各技术委员会（TC)决 定。这项更改工作推行起来并不容易，尤其对那些不熟悉统计学以及不确定度术语的用户来说，这种更 改可能会带来困惑。2006年6月，超导技术委员会（TC90）在京都召开的会议上决定在标准的制修订 中采用不确定表示方法。 将“精密度”和“准确度”转换成“不确定度”要求对数值的来源有所了解。扩展不确定度的包含因子 可能是1，2，3或者其他数字。厂商说明书给出的数据一般可视为均匀分布，会导致一个1//3的转化系 数。在将原数值转换成相应的标准不确定度时，应选用适当的包含因子。这里对转换过程进行详细解 释，旨在告知用户在这个过程中相关的数值之间是如何转换的，并非要求用户都照此处理。转换成不确 定度术语的过程不影响用户评定其测量的不确定度是否符合本标准。 基于召集人的工程判断和误差传递分析，TC90测量标准中给出的规范是为了限制任何影响测量 的量的不确定度。如有可能，标准对某些量的影响做简单限制，因此不要求用户评定这些量的不确定

统计学定义出自参考文献[10]、[11]、[12]。 非本标准提到的所有不语都在参 10]中有明确定义。例如，参考文献[10]中使用了 相对标准不确定度”和“相对合成标准不确

B.3不确定度概念的考虑

统计学评定过去频繁使用的变化系数（COV)是标准偏差和均值的比（变化系数COV通常称为相 对标准偏差）。这样的评估已经用于测量精密度的评定，并给出重复试验的紧密度。标准不确定度 (SU)与变化系数COV相比，更多地取决于重复试验的数量，较少依赖于平均值，因此，在某种程度上给 出更真实的数据分散和试验评判图像。下面的例子（见表B.1～表B.5）给出一组从两个标称一致的引 伸计使用相同信号调节器和数据采集系统进行的电子漂移和蠕变电压的测量结果。从32000个单元 的电子表格中随机抽取n=10组数据。这里，1号引伸计E，在零偏移位置时，2号引伸计E2偏移 1mm。输出信号单位为伏（V）。两个引伸计输出信号的标准不确定度和变化系数（COV)计算过程见 表B.2～表B.5，及公式(B.1)~公式(B.4)

表B.1两个标称一致引伸计的输出信号

表B.2两个输出信号的平均值

表B.3两个输出信号的实验标准偏差

表B.4两个输出信号的标准不确定度

B.5两个输出信号的变化系数

两个引伸计偏差的标准不确定度非常相近，而两组数据的变化系数COV相差将近2800倍。这 厂使用标准不确定度的优势：不确定度不依赖于平均值

B.4TC90标准不确定度评定范例

测量的观测值往往不能精确地与被测物理量的真实值相符。观测值被当作是对真实值的一种估 则。测量的不确定度是测量误差的组成部分并且是任何测量都存在的固有性质。因此，结果的不确定 表示的是对测量程序逐步认知的计量学量。所有物理测量的结果都包含两个部分：估算值和不确定 度。GUM是测量过程的一个简明的、标准化的指南文件。用户可以尝试用一个最佳估算值加上不确 定度来表述真实值。如A类不确定度评定（在同一实验条件下反复测量，呈高斯分布）和B类不确定度 平定（利用以往的实验结果，文献的数据，厂商说明等等，呈均匀分布）。 下面举例说明用GUM进行不确定度分析的过程： a）首先，用户应推导出一个数学测量模型，即将被测量表示成所有输入量的函数。举个简单例 子，拉力FLc实验中载荷传感器测量拉力的不确定度： Fic拉力（作为被测物理量）=W（预期的标重）十dw（厂商的数据）十dk（反复测量标重/天）+ dre（不同日期测量的可再现性） 这里，输入量有：不同天平称量的标重（A类），厂商的数据（B类），用数字电子系统反复测量的 结果（B类），不同日期测量最终数值的可再现性（B类）。 b）用户应给每个输人值指定一个分布方式（如A类测量用高斯分布，B类测量用均匀分布）。 c）A类测量标准不确定度评定见公式（B.5）：

式中： S一一实验标准偏差； n一为测量数据点总数。 d）B类测量标准不确定度评定见公式（B.6)

S一一实验标准偏差； n一为测量数据点总数。 d）B类测量标准不确定度评定见公式(B.6）

LB: .dw+..

式中： dw—均匀分布数值的范围。 用公式（B.7)计算各种标准不确定度的合成标准不确定度：

在这种情况下，假定各输入量之间没有关联。如果说方程包含乘积项或商项，合成标准不确定 度则使用偏导数评定，由于灵敏系数的存在，其间关系就变得纷繁复杂13.14。 f 可作为选择一一涉及的被测量的合成标准不确定度的评定可以乘以一个包含因子（如，1对应 于68%；2对应于95%；3对应于99%），以提高被测量落于期望区间的概率。 g） 报告结果表示成被测量的估计值加减扩展不确定度且附上测量单位。至少，还得说明计算的 扩展不确定度使用的包含因子和估算结果的覆盖率。 为方便计算和标准化程序，使用合适的经认证的商业软件是降低常规工作量的直接方法[15.16]。尤 其，当使用这样一类软件工具时，指定的偏导数可以很容易地获得。更多关于测量不确定度的文献参见 12],[17],[18]

本附录中的范例阐述了不确定度评定技术。引入这些例子并非意味着用户为了遵循本标准应完成 类似的不确定度分析，然而，用户需要对每个独立影响量（负载、位移、线径和标距）的不确定度进行估 算，以评定是否满足标准中规定的不确定度限制。 这两个例子并不完全详尽。它们没有包含所有可能的误差因素，例如摩擦、线的弯曲/矫直、绝缘层 去除，夹头的错位和应变速率。这些额外因素有的可以忽

C.2弹性模量不确定度

线材弹性模量的标准不确定度的估算可按照以下方式进行。力学拉伸测得的弹性模量是 的函数见公式（C.1）

线材弹性模量的标准不确定度的估算可按照以下方式进行。力学拉伸测得的弹性模量是 的函数见公式（C.1）

每个变量有其特定的不确定度贡献，见公式（C.2)：

=f(P,L,D,Gb)

元. D*. AL +b

元. D*.AL +b ...........

式中： E 弹性模量，单位为兆帕（MPa)； P 载荷，单位为牛顿（N）； L 选定加载部分零偏移区的引伸计长度位移，单位为毫米（mm）； D 线径，单位为毫米（mm）； LG 加载开始时引伸计长度，单位为毫米（mm）； 试验获得弹性模量的估算偏差，单位为兆帕（MPa）。 对于标准不确定度的计算，实际试验值是必要的。使用图C.1b)中数据值可估算引伸计长度位移 比处，选择15MPa应力，通过使用图 使用公式（C.3）获得：

力P以P=7.223N计算

力P以P=7.223N计算

与公式（C.2)有关的合成标准不确定度为：

这些偏微分项统称为灵敏度系数。在每个求导中代人试验值，灵敏度系数c；可按照公式（C.6）一 公式（C.9）计算得到：

由公式(C.2)对变量b的微分可知，灵敏度系数c5是1。 使用上述灵敏度系数，合成标准不确定度u。最终由公式（C.10)给出： =/(c).(u)+(c2)2.(u2)+(c)2.(us)2+(c,)2.(u)²+(c).(us)2 ·(C.1 式中每个灵敏度系数的平方乘以公式(C.2)中给出的各变量的标准不确定度的平方

C.4每个变量的合成标准不确定度

公式（C.10)中标准不确定度u：是力（P）、偏移长度（△L）、线径（D）和标距（Lc）的合成标准不确

度。在本条中，根据已知数据估算每个变量的合成标准不确定度。 力（P)的合成标准不确定度u1是由A类和B类统计分布组成。通常，力由商用载荷传感器测量。 然而，大多数载荷传感器生产商并不会在他们的产品技术参数中给出不确定度的信息。给出的精度及 从数据单中获得的其他信息，在确定合成标准不确定度ui之前应首先转化为标准不确定度。通常这些 生产商的技术参数被视为误差矩形分布的极限。矩形分布的标准不确定度为该极限除以/3。 获得图C.1测量结果的载荷传感器的信息见表C.1。

合成标准不确定度之前，宜将这些技术参数转化为标准不确定度数值。这些数据按照B类不确定 度处理。认为10℃～30℃（△T=20℃）温度范围为允许试验室条件。 变量如下： 精确度等级：Tclas=0.25% 零点温度系数：Tecoefxero=（0.25×20）% 灵敏度温度系数：Tcoefsen=(0.07×20）% 30min蜻变:Tereep=0.07% 公式（C.11)描述了载荷的测量，包含表C.1中的4个误差来源：

合成标准不确定度之前，宜将这些技术参数转化为标准不确定度数值。这些数据按照B类不确定 度处理。认为10℃～30℃（△T=20℃）温度范围为允许试验室条件，

...++.++..+...( C

表C.2位移测量不确定

表C.3线径测量不确定度

量引伸计标距，使用分辨率为20um的立体显微

表C.4标距测量不确定度

图C.1b)中弹性模量B类测量不确定度为：

0.822MPa·12mm 4180MPa 4B ..( C.15 0.001 36 mm:/3

考虑到公式（C.12)的结果，并使用公式（C.10）中的4个变量的灵敏度系数，最终合成标准不确

C.5规定塑性延伸强度R.2的不确定度

JJG（水利）003-2009 超声波测深仪检定规程考虑。 图C.1b)的回归方程式应有一个r轴的偏移

图C.1b)的回归方程式应有一个r轴的偏移

A ofset = 0.29719 1320.692

Aoffset零应力的应变偏移。 这样，沿横坐标偏移的位置不是准确的0.20000%，而是0.19977%。表C.5显示了使用回归线进 行的应力计算[考虑和不考虑公式（C.18)的不确定度计算】

使用图C.1b)中确定的零偏移回归线计算在0%

在表C.5中0%和0.1%应变对应的应力是任意选择的两个不同点以确定图C.2中的偏移线。 0.1%应变值需加上从公式（C.19）中获得的偏移值。 表C.6列出了图C.2b)确定的偏移线后的线性回归方程

规定塑性延伸强度的标准不确定度是B类测定，可用公式（C.20）估算：

规定塑性延伸强度的标准不确定度是B类测定，可用公式（C.20)估算：

0.2%规定塑性延伸强度的合成标准不确定度： u。=0.8582+0.4305=0.96MPa..... (C.23 最终GB／T 50224-2018 建筑防腐蚀工程施工质量验收标准（完整正版、清晰无水印），0.2%规定塑性延伸强度结果为： R2=113.2MPa±0.96MPa ( C.24