□文/張 旭 王 偉

測(cè)量不確定度是指表征被測(cè)量值分散性的非負(fù)參數(shù)。分析不確定度來(lái)源，進(jìn)行不確定度評(píng)定，有利于提高檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可信度。目前，化工和機(jī)械加工領(lǐng)域開(kāi)展的測(cè)量不確定度分析較多，公路施工質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域中測(cè)量不確定度評(píng)定開(kāi)展的較少。瀝青針入度是瀝青質(zhì)量檢測(cè)的重要指標(biāo)[1]，開(kāi)展該項(xiàng)指標(biāo)的不確定度分析，明確其不確定度來(lái)源，評(píng)定其測(cè)量不確定度，對(duì)提高瀝青針入度檢測(cè)質(zhì)量具有重要意義。

1 測(cè)量原理

1）依據(jù)JTGE 20—2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》進(jìn)行測(cè)量。

2）瀝青針入度是指在規(guī)定條件下，標(biāo)準(zhǔn)針垂直貫入瀝青的深度，以0.1 mm表示。

2 數(shù)學(xué)模型

3 測(cè)量不確定度分量

1）試驗(yàn)溫度測(cè)量引入的不確定度分量Ur（elT）。

2）針入度儀引入的不確定度分量Ur（elP）。

3）重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u（x）。

4 測(cè)量不確定度的具體評(píng)定

依據(jù)JJF 1059.1—2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》，分別對(duì)上述分量以及針入度的測(cè)量不確定度進(jìn)行評(píng)定。

4.1 重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u（x）

對(duì)同一樣品進(jìn)行重復(fù)性測(cè)量10次，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 10次測(cè)量的針入度 0.1 mm

采用貝塞爾公式法計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不確定度：u（x）=s（x）=0.43（0.1 mm）

4.2 B類不確定度評(píng)定

4.2.1 試驗(yàn)溫度測(cè)量引入的不確定度分量

假設(shè)試驗(yàn)溫度為25℃，使用分度值為±0.1℃的溫度計(jì)，以均勻分布估計(jì)，則

以相對(duì)不確定度表示，則寫(xiě)為

假設(shè)針入度測(cè)量值為53（0.1 mm），則試驗(yàn)溫度引入的不確定度為 U（T）=53.0×2.3×10-3=0.12（0.1 mm）

4.2.2 針入度儀引入的不確定分量ur（elP）

1）標(biāo)準(zhǔn)針及砝碼總質(zhì)量測(cè)量的不確定度u1re（lP）。總質(zhì)量為100 g，采用精度為1/10 000的分析天平測(cè)量，以均勻分布估計(jì)，則

以相對(duì)不確定度表示

2）表盤(pán)示值的不確定度u2rel（P）。表盤(pán)刻度分度值為 1（0.1 mm），則

假設(shè)針入度測(cè)量值為53（0.1mm），以相對(duì)不確定度表示為u2rel（P）=0.29/53=5.5×10-3

3）溫度效應(yīng)、彈性效應(yīng)引入的不確定度忽略不計(jì)。

4）針入度儀引入相對(duì)不確定度為

假設(shè)針入度測(cè)量值為53（0.1 mm），針入度儀引入不確定度為 u（P）=5.5×10-3×53=0.29（0.1 mm）

4.3 針入度測(cè)量不確定度的評(píng)定

4.3.1 針入度的合成不確定度

由于 u（P）、U（T）、u（x）三個(gè)分量之間彼此獨(dú)立，則針入度的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

4.3.2 針入度的擴(kuò)展不確定度

U=k×u=2×0.53=1.1（0.1 mm）

5 結(jié)論

1）瀝青針入度為53（0.1 mm），擴(kuò)展不確定度U=1（0.1mm），包含因子 k=2。

2）不確定度分析結(jié)果表明，重復(fù)性誤差和試驗(yàn)溫度引入的不確定度分量是測(cè)量不確定度的主要來(lái)源。