瀝青針入度測量不確定度評定

□文/張 旭 王 偉

測量不確定度是指表征被測量值分散性的非負參數。分析不確定度來源，進行不確定度評定，有利于提高檢測數據的準確性和可信度。目前，化工和機械加工領域開展的測量不確定度分析較多，公路施工質量檢測領域中測量不確定度評定開展的較少。瀝青針入度是瀝青質量檢測的重要指標[1]，開展該項指標的不確定度分析，明確其不確定度來源，評定其測量不確定度，對提高瀝青針入度檢測質量具有重要意義。

1 測量原理

1）依據JTGE 20—2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》進行測量。

2）瀝青針入度是指在規定條件下，標準針垂直貫入瀝青的深度，以0.1 mm表示。

2 數學模型

3 測量不確定度分量

1）試驗溫度測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）重復性引入的標準不確定度分量u（x）。

4 測量不確定度的具體評定

依據JJF 1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》，分別對上述分量以及針入度的測量不確定度進行評定。

4.1 重復性引入的標準不確定度分量u（x）

對同一樣品進行重復性測量10次，結果見表1。

表1 10次測量的針入度 0.1 mm

采用貝塞爾公式法計算標準不確定度：u（x）=s（x）=0.43（0.1 mm）

4.2 B類不確定度評定

4.2.1 試驗溫度測量引入的不確定度分量

假設試驗溫度為25℃，使用分度值為±0.1℃的溫度計，以均勻分布估計，則

以相對不確定度表示，則寫為

假設針入度測量值為53（0.1 mm），則試驗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）標準針及砝碼總質量測量的不確定度u1re（lP）?？傎|量為100 g，采用精度為1/10 000的分析天平測量，以均勻分布估計，則

以相對不確定度表示

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

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

3）溫度效應、彈性效應引入的不確定度忽略不計。

4）針入度儀引入相對不確定度為

假設針入度測量值為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 針入度測量不確定度的評定

4.3.1 針入度的合成不確定度

由于 u（P）、U（T）、u（x）三個分量之間彼此獨立，則針入度的合成標準不確定度為

4.3.2 針入度的擴展不確定度

U=k×u=2×0.53=1.1（0.1 mm）

5 結論

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

2）不確定度分析結果表明，重復性誤差和試驗溫度引入的不確定度分量是測量不確定度的主要來源。