權朝貴

(青海省特種設備檢驗所 青海省 810000)

金屬材料測試中誤差分析的應用

權朝貴

(青海省特種設備檢驗所 青海省 810000)

金屬材料在人們的日常生活中的應用十分廣泛，在這樣的情況之下，對金屬材料測試中的誤差進行分析，可以更好地推動金屬材料在日常生活中的應用，使其能夠更好地推動人類社會的發(fā)展，造福于人類。本文主要對金屬材料測試中的誤差分析進行探討，為金屬材料測試中的誤差分析工作提供參考。

金屬材料；測試；誤差分析；應用

在日常的測試工作中，我們經常需要對相應的金屬材料的組織、性能和制品的進口尺寸表進行相關的經驗，從而更好的對她做出一個準確的評價。在非金屬材料的測試過程中，受到各種因素的影響，這是結果有可能會出現相應的誤差，從而使得人們不能夠對金屬的特性進行更合理的了解。隨著相關技術的不斷發(fā)展，人開始使用一些比較可靠的方法和精密的儀器來進行相關測試，同時會由非常熟練的試驗人員在相同的條件下，對同樣的一個試樣進行多次的測定，但是遺憾的是，即使是在這樣的條件下，也不可能會得到完全相同的結果，在客觀的事實當中，誤差總是存在的。在這樣的情況之下，對金屬材料測試中等誤差分析進行探討，有利于更好地推動相關的金屬材料測試工作朝著準確的方向進行，促進結果的可靠性。

一、誤差的表示

在很多領域當中，誤差分析是有著非常廣泛的應用的，但是在金屬材料的物理測試當中，誤差分析的應用還不夠廣。結合具體的實例，本文主要介紹了一種日常材料測試中所經常用到的數據處理和誤差分析的方法。

1、誤差的表示

（1）準確度與誤差

測試結果的準確度指的是在一定的條件之下，試樣的測定值和真實值之間的一個相符程度。一般來說，人們總是會用誤差來對準確度來進行描述，誤差越少，所得到的結果和真實值之間的接近程度就會越高，反之亦然。在誤差的表示當中主要有兩種方法，分別是絕對誤差和相對誤差。絕對誤差指的就是測定值和真實值之間的差值，它是有正負之分的。在通常的情況下，如果所得到的絕對誤差是一個正值，那么它表示的是所測定出來的結果是偏高的；如果得到的是一個負值，所表示的是測定的結果是偏低的。如果要對差值在測定結果中所占的比例來進行反應，那么絕對誤差是沒有辦法能夠達到這樣的效果的，因此就需要用相對誤差來進行測試結果準確度的一個描述。相對誤差等于絕對誤差除以真實值并且乘以100%。

（2）精密度與偏差

人們在不知道真實值的情況下，是沒有辦法使用準確度和誤差來對數據的可靠性進行評價和分析的，在這樣的情況下，只能夠使用精密度和誤差來對相關數據的可靠性進行分析和評價操作。精密度指的是在同樣的一個條件下，對同一個量進行多次重復測量的時候，所得到的更做測定值彼此之間的一個相符合的程度。由于金屬材料的測試工作是不可能夠無限次的進行的，因此人們一般是在同樣的一個條件下，展開幾次平行測定工作，然后把所得到的測定結果的算術平均值作為一個真實值。所得到的幾次平行測定的結果，相互之間接近的程度就是測試結果的精密度。一般來說，會用偏差來對精密度的高低來進行表示，而偏差也分為絕對偏差和相對偏差這兩種類型。

絕對偏差等于某一次的測量值和多次測量的算術平均值，也就是我們所說的知識之間的一個差值。相對平均偏差值等于算術平均偏差除以測量值再乘以100%。雖然說誤差和偏差之間的行業(yè)是不一樣的，但是在日常的檢驗中，有時候并不會對誤差和偏差之間進行一個嚴格的區(qū)分，在很多時候，人們都是使用相對平均偏差來對一組測量值的精密度來進行表示。

（3）標準偏差

標準偏差屬于平均偏差的一種表示方法，如果測定的次數少于二十次的時候，標準偏差是可以用標準差的形式來進行表示的。對于金屬材料測試的精密度來說，除了可以用標準偏差來進行表示之外，也可以用相對標準偏差或者變異的系數來進行表示。標準偏差并不僅僅是一組測量值中各個測定值的一個函數，它更是可以把單次測定的偏差進行平方之后，把較大的和較小的偏差進行顯著的反映。因此，在實際到金屬材料測試的工作當中，大多數情況下都是使用標準偏差和變異系數來對一些方法是否能夠達到相關的精密度來進行評價，同時也對一組檢測數據的分散程度來進行判斷。

二、測度結果報告

1、日常監(jiān)測

在通常的情況之下，在進行金屬材料的測試的時候，一般都會對每個試樣進行平行的2到4次測定，然后計算出它們的相對平均偏差，如果這個偏差在0.2%—0.3%之間，那么就可以認為它符合相關的要求，這時候就可以取它們的平均值作為整體的檢測結果，如果不符合這個要求，就要進行材料的重新制作。

2、置信區(qū)間求法

在進行金屬材料測試的時候，如果對于準確度的要求比較高，需要在給出試驗結果的時候做出一個準確的判斷，那么就需要指出真實之所在的一個范圍，也就是我們常說的置信區(qū)間，同時還要把知識只落在這個范圍內的概率進行計算，這個概率也叫做置信水平，主要用來描述真實知道一個可靠程度。在這樣的情況下，我們可以發(fā)現，置信區(qū)間實際上是對少量數據平均值可靠性的一個估量，也就是位于置信區(qū)間內的一個平均值，可以把它當成一個合理的值來接受，同時在這個區(qū)間外的數據要大膽的進行舍棄。

3、可疑值的舍棄

在對金屬材料進行一系列的平行測試所得到的數據中，我們經常會發(fā)現有個別的數據和其他的數據，它的便利程度是比較遠的，在這樣的情況下，如果不對個別的數據進行舍棄，就會影響整個測試結果的準確性。這會影響整體結果的數據，我們稱作是偏離的數據、可疑值或者離群值。在實際的操作過程中，對于這個值是否應該進行舍棄，還需要根據一定的辦法進行相應的判斷。

4、4d檢驗法

在4d檢驗法中，首先要對可疑的數據進行舍棄，把剩下的數據進行相加，求出它的多次測量的算術平均值和算術平均偏差。如果這個朋友的數據和多次測量得到的算術平均值之間的差額，比算術平均偏差的四倍還要大，那么這個可以只就應該進行舍棄，反之就應該將其保留下來。

5、拉依達檢驗法

在這種方法當中，它主要的操作步驟如下四個環(huán)節(jié)，首先，要計算包括可疑值在內的多次測量的算術平均值；其次，要計算包括可疑值在內的標準偏差；再者，要計算出可疑值和多次測量所得到的算術平均值的差的絕對值；最后，把絕對值和標準偏差進行比較，如果絕對值比標準偏差大三倍以上，那么就要對這個可疑值進行舍棄。

6、Q檢驗法

Q檢驗法主要有4個環(huán)節(jié)，第一個環(huán)節(jié)就是要把測定的數據按照從大到小的順序進行排列，然后計算出測量值的一個極差，也就是用最大值減去最小值。然后計算出可疑值和它的近鄰值之間的差，接著進行Q值的計算，Q值等于可疑值和近鄰值差的絕對值除以測量值的極差，最后按照Q檢驗法臨界值表進行顯著性水平α值的確定。

三、結語

綜上所述，對于金屬材料的測試工作來說，受到各種因素的影響，總是不可避免存在著一定的誤差的。在這樣的情況之下，如何更好地對金屬材料測試中的誤差進行合理的分析，找出誤差存在的原因，對于推動整體的金屬材料測試工作來說是有著決定性的意義的。用于金屬材料，在人們的日常生活中，以及社會發(fā)展工業(yè)制造中，有著較為廣泛的應用，因此，測試的誤差分析可以更好的推動金屬材料的發(fā)展，為人類的社會提供幫助，促進社會的不斷進步，提升人民生活的水平。

[1] 董秀文.誤差分析在金屬材料測試中的應用[J].物理測試，2001(4)：26-32

[2] 韓冬梅.建筑材料檢測中常見的幾種誤差分析及數據處理[J].建材與裝飾，2012(1)：2-3

[3] 張黎明.論建筑材料檢測中常見的誤差分析及處理[J].城市建設理論研究：電子版， 2015(21)

G322

B

1007-6344（2017）05-0304-01