金屬材料測(cè)試中誤差分析的應(yīng)用

權(quán)朝貴

(青海省特種設(shè)備檢驗(yàn)所 青海省 810000)

金屬材料測(cè)試中誤差分析的應(yīng)用

權(quán)朝貴

(青海省特種設(shè)備檢驗(yàn)所 青海省 810000)

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

金屬材料；測(cè)試；誤差分析；應(yīng)用

在日常的測(cè)試工作中，我們經(jīng)常需要對(duì)相應(yīng)的金屬材料的組織、性能和制品的進(jìn)口尺寸表進(jìn)行相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，從而更好的對(duì)她做出一個(gè)準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。在非金屬材料的測(cè)試過程中，受到各種因素的影響，這是結(jié)果有可能會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的誤差，從而使得人們不能夠?qū)饘俚奶匦赃M(jìn)行更合理的了解。隨著相關(guān)技術(shù)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(jìn)行相關(guān)測(cè)試，同時(shí)會(huì)由非常熟練的試驗(yàn)人員在相同的條件下，對(duì)同樣的一個(gè)試樣進(jìn)行多次的測(cè)定，但是遺憾的是，即使是在這樣的條件下，也不可能會(huì)得到完全相同的結(jié)果，在客觀的事實(shí)當(dāng)中，誤差總是存在的。在這樣的情況之下，對(duì)金屬材料測(cè)試中等誤差分析進(jìn)行探討，有利于更好地推動(dòng)相關(guān)的金屬材料測(cè)試工作朝著準(zhǔn)確的方向進(jìn)行，促進(jìn)結(jié)果的可靠性。

一、誤差的表示

在很多領(lǐng)域當(dāng)中，誤差分析是有著非常廣泛的應(yīng)用的，但是在金屬材料的物理測(cè)試當(dāng)中，誤差分析的應(yīng)用還不夠廣。結(jié)合具體的實(shí)例，本文主要介紹了一種日常材料測(cè)試中所經(jīng)常用到的數(shù)據(jù)處理和誤差分析的方法。

1、誤差的表示

（1）準(zhǔn)確度與誤差

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

（2）精密度與偏差

人們?cè)诓恢勒鎸?shí)值的情況下，是沒有辦法使用準(zhǔn)確度和誤差來對(duì)數(shù)據(jù)的可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析的，在這樣的情況下，只能夠使用精密度和誤差來對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的可靠性進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)操作。精密度指的是在同樣的一個(gè)條件下，對(duì)同一個(gè)量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量的時(shí)候，所得到的更做測(cè)定值彼此之間的一個(gè)相符合的程度。由于金屬材料的測(cè)試工作是不可能夠無限次的進(jìn)行的，因此人們一般是在同樣的一個(gè)條件下，展開幾次平行測(cè)定工作，然后把所得到的測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值作為一個(gè)真實(shí)值。所得到的幾次平行測(cè)定的結(jié)果，相互之間接近的程度就是測(cè)試結(jié)果的精密度。一般來說，會(huì)用偏差來對(duì)精密度的高低來進(jìn)行表示，而偏差也分為絕對(duì)偏差和相對(duì)偏差這兩種類型。

絕對(duì)偏差等于某一次的測(cè)量值和多次測(cè)量的算術(shù)平均值，也就是我們所說的知識(shí)之間的一個(gè)差值。相對(duì)平均偏差值等于算術(shù)平均偏差除以測(cè)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(yàn)中，有時(shí)候并不會(huì)對(duì)誤差和偏差之間進(jìn)行一個(gè)嚴(yán)格的區(qū)分，在很多時(shí)候，人們都是使用相對(duì)平均偏差來對(duì)一組測(cè)量值的精密度來進(jìn)行表示。

（3）標(biāo)準(zhǔn)偏差

標(biāo)準(zhǔn)偏差屬于平均偏差的一種表示方法，如果測(cè)定的次數(shù)少于二十次的時(shí)候，標(biāo)準(zhǔn)偏差是可以用標(biāo)準(zhǔn)差的形式來進(jìn)行表示的。對(duì)于金屬材料測(cè)試的精密度來說，除了可以用標(biāo)準(zhǔn)偏差來進(jìn)行表示之外，也可以用相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差或者變異的系數(shù)來進(jìn)行表示。標(biāo)準(zhǔn)偏差并不僅僅是一組測(cè)量值中各個(gè)測(cè)定值的一個(gè)函數(shù)，它更是可以把單次測(cè)定的偏差進(jìn)行平方之后，把較大的和較小的偏差進(jìn)行顯著的反映。因此，在實(shí)際到金屬材料測(cè)試的工作當(dāng)中，大多數(shù)情況下都是使用標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)來對(duì)一些方法是否能夠達(dá)到相關(guān)的精密度來進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)也對(duì)一組檢測(cè)數(shù)據(jù)的分散程度來進(jìn)行判斷。

二、測(cè)度結(jié)果報(bào)告

1、日常監(jiān)測(cè)

在通常的情況之下，在進(jìn)行金屬材料的測(cè)試的時(shí)候，一般都會(huì)對(duì)每個(gè)試樣進(jìn)行平行的2到4次測(cè)定，然后計(jì)算出它們的相對(duì)平均偏差，如果這個(gè)偏差在0.2%—0.3%之間，那么就可以認(rèn)為它符合相關(guān)的要求，這時(shí)候就可以取它們的平均值作為整體的檢測(cè)結(jié)果，如果不符合這個(gè)要求，就要進(jìn)行材料的重新制作。

2、置信區(qū)間求法

在進(jìn)行金屬材料測(cè)試的時(shí)候，如果對(duì)于準(zhǔn)確度的要求比較高，需要在給出試驗(yàn)結(jié)果的時(shí)候做出一個(gè)準(zhǔn)確的判斷，那么就需要指出真實(shí)之所在的一個(gè)范圍，也就是我們常說的置信區(qū)間，同時(shí)還要把知識(shí)只落在這個(gè)范圍內(nèi)的概率進(jìn)行計(jì)算，這個(gè)概率也叫做置信水平，主要用來描述真實(shí)知道一個(gè)可靠程度。在這樣的情況下，我們可以發(fā)現(xiàn)，置信區(qū)間實(shí)際上是對(duì)少量數(shù)據(jù)平均值可靠性的一個(gè)估量，也就是位于置信區(qū)間內(nèi)的一個(gè)平均值，可以把它當(dāng)成一個(gè)合理的值來接受，同時(shí)在這個(gè)區(qū)間外的數(shù)據(jù)要大膽的進(jìn)行舍棄。

3、可疑值的舍棄

在對(duì)金屬材料進(jìn)行一系列的平行測(cè)試所得到的數(shù)據(jù)中，我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)有個(gè)別的數(shù)據(jù)和其他的數(shù)據(jù)，它的便利程度是比較遠(yuǎn)的，在這樣的情況下，如果不對(duì)個(gè)別的數(shù)據(jù)進(jìn)行舍棄，就會(huì)影響整個(gè)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。這會(huì)影響整體結(jié)果的數(shù)據(jù)，我們稱作是偏離的數(shù)據(jù)、可疑值或者離群值。在實(shí)際的操作過程中，對(duì)于這個(gè)值是否應(yīng)該進(jìn)行舍棄，還需要根據(jù)一定的辦法進(jìn)行相應(yīng)的判斷。

4、4d檢驗(yàn)法

在4d檢驗(yàn)法中，首先要對(duì)可疑的數(shù)據(jù)進(jìn)行舍棄，把剩下的數(shù)據(jù)進(jìn)行相加，求出它的多次測(cè)量的算術(shù)平均值和算術(shù)平均偏差。如果這個(gè)朋友的數(shù)據(jù)和多次測(cè)量得到的算術(shù)平均值之間的差額，比算術(shù)平均偏差的四倍還要大，那么這個(gè)可以只就應(yīng)該進(jìn)行舍棄，反之就應(yīng)該將其保留下來。

5、拉依達(dá)檢驗(yàn)法

在這種方法當(dāng)中，它主要的操作步驟如下四個(gè)環(huán)節(jié)，首先，要計(jì)算包括可疑值在內(nèi)的多次測(cè)量的算術(shù)平均值；其次，要計(jì)算包括可疑值在內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)偏差；再者，要計(jì)算出可疑值和多次測(cè)量所得到的算術(shù)平均值的差的絕對(duì)值；最后，把絕對(duì)值和標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行比較，如果絕對(duì)值比標(biāo)準(zhǔn)偏差大三倍以上，那么就要對(duì)這個(gè)可疑值進(jìn)行舍棄。

6、Q檢驗(yàn)法

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

三、結(jié)語

綜上所述，對(duì)于金屬材料的測(cè)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(duì)金屬材料測(cè)試中的誤差進(jìn)行合理的分析，找出誤差存在的原因，對(duì)于推動(dòng)整體的金屬材料測(cè)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(huì)發(fā)展工業(yè)制造中，有著較為廣泛的應(yīng)用，因此，測(cè)試的誤差分析可以更好的推動(dòng)金屬材料的發(fā)展，為人類的社會(huì)提供幫助，促進(jìn)社會(huì)的不斷進(jìn)步，提升人民生活的水平。

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

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

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

G322

B

1007-6344（2017）05-0304-01