0.引言
中國船舶工業非金屬材料技術檢測中心在檢測工作開展過程中，需要進行大量的涂層測厚、附著力測試等工作，不可避免地要對測試結果進行不確定度分析。
本文以涂層厚度測量結果的不確定度分析為例，分析影響測量結果的主要因素，保證檢測工作的完善性和可信度。
1. 測量方法
依據GB/T 13452.2-2008使用Qnix 4200磁阻法測厚儀測量覆層厚度。根據Qnix 4200磁阻法測厚儀使用說明書的規定，當測厚儀的測頭與覆蓋層接觸時，測頭和磁性金屬基體構成閉合磁路，由于非磁性覆蓋層的存在，使磁路磁阻變化，通過測量其變化可計算覆蓋層的厚度。
2. 測量模型
示值誤差計算公式：δH = H(_) – H，式中： δH為測厚儀在該點的示值誤差；H(_)為該點測厚儀的示值平均值；H為厚度片的實際值。
3. 不確定度來源
在測量過程中，可能影響結果的因素主要有以下幾種： （1）所測材料引入的誤差，比如：材料基體的電導率、材料的邊緣效應、基體金屬的厚度等； （2）測量方法引入的誤差，比如：探頭的放置方式、對探頭施加的壓力等； （3）環境溫度引入的誤差； （4）儀器設備引入的誤差，比如：校準厚度片引入的誤差、涂層測厚儀分辨力引入的誤差、測量重復性引入的誤差等。
對于以上的影響因素，有些只能通過改進一起或者測量方法來消除誤差。影響測量不確定度相對嚴重的因素主要有：儀器測量重復性、標準厚度片、儀器分辨力。
4. 不確定度的評價
根據防腐涂層的厚度范圍、所用儀器的測量范圍、標準厚度片厚度值，將測量不確定度分成三段表示，即：（0~100）μm、（100~250）μm。
4.1 測量重復性引入的不確定度分量
針對防腐涂層厚度測量不確定度的三個評定范圍，試驗選取了2個標稱厚度值分別為：48.5 μm、247 μm的標準樣片。通過分別測量10個點進行涂層測厚儀結果的不確定度評定。測量結果如下表：
表1 標準樣片測量結果
根據公式（1）計算2個標準厚度片測量結果的算數平均值，如下：
受檢段（0~100）μm的算數平均值為：48.1 μm；
受檢段（100~250）μm的算數平均值為：249 μm；
根據公式（2）計算2個標準厚度片的方差和標準差，如下：
受檢段（0~100）μm的方差為：0.303，標準差為：0.55； 受檢段（100~250）μm的方差為：1.8，標準差為；1.34。
根據公式（3）計算2個標準厚度片的標準不確定度，如下：
受檢段（0~100）μm的標準不確定度uA1 = 0.174 μm； 受檢段（100~250）μm的標準不確定度uA2 = 0.424 μm；
4.2 標準厚片引入的不確定度分量
根據JJG 818-2018《磁性、電渦流式覆層厚度測量儀檢定規程》中校準厚度片的厚度測量結果不確定度可知：當厚度片厚度≤ 50 μm時，測量不確定度U為0.2 μm，k = 2；當厚度片厚度＞50 μm時，測量不確定度U為0.4%H（H為標準厚度片的標稱厚度值），k = 2。
根據公式（4）得到：
受檢段（0~100）μm的標準不確定度uB1 = 0.1 μm； 受檢段（100~250）μm的標準不確定度uB2 = 0.212 μm；
4.3 儀器分辨力引入的不確定度分量
由儀器分辨力d引入的不確定度分量uC呈均勻分布，由此帶來的標準不確定度為：
則0.1 μm分辨力（測量范圍＜ 100 μm）時，uC1 = 0.03 μm；1 μm分辨力（測量范圍≥ 100 μm）時，uC2 = 0.3 μm。
4.4 合成標準不確定度
由于各不確定度分量之間不存在值得考慮的相關性，因此合成標準不確定度可由公式（6）得到：
因此： 受檢段（0~100）μm的合成標準不確定度ud1 = 0.203 μm； 受檢段（100~250）μm的標準不確定度ud2 = 0.561 μm；
4.5 擴展不確定度
取置信水平95%，則k=2，擴展不確定度可由公式（7）計算：
得到受檢段（0~100）μm的擴展不確定度U1 = 0.406 μm； 受檢段（100~250）μm的擴展不確定度U2 = 1.122 μm；
5. 測量不確定度總結
用Qnix 4200磁阻法測厚儀測量標準試塊厚度的測定結果的不確定度U1 = 0.406 μm，U2 = 1.122 μm，包含因子k = 2。
參考文獻： [1] JJG 818-2018《磁性、電渦流式覆層厚度測量儀檢定規程》 [2] GB/T 13452.2-2008 《色漆和清漆 漆膜厚度的測定》 [3] 徐晶晶. 鋼結構防腐涂層測厚的測量不確定度評定[J]. 建設與發展. 2016, 7: 2960, 3023.
附言： 中國船舶工業非金屬材料技術檢測中心成立于1988年10月，原為中國船舶工業總公司非金屬材料技術檢測中心，掛靠上海船舶工藝研究所，屬于獨立建制的二級機構，擁有中國國家認證認可監督管理委員會頒發的檢驗檢測機構資質認定證書（CMA），擁有中國合格評定國家認可委員會實驗室認可證書。
檢測中心作為第三方檢測機構，承擔船舶行業涂料及非金屬材料和重點建設項目等的檢測任務和技術服務，遵循客觀獨立、公平公正、誠實信用的原則，積極開展船舶、海工、橋梁、鐵路、市政工程、電力、石油化工等行業的非金屬材料檢測業務，以及ISO標準和國家標準制修訂等工作。主要業務包括涂料性能檢測、塑料性能檢測、非金屬磨料性能檢測、膠黏劑性能檢測、腐蝕檢測與評估及防腐方案設計（含現場）、涂裝質量現場檢測、國產化磨料、涂料的技術支持工作、涂漆前金屬表面處理及涂漆先進工藝技術研究和推廣、涂漆前金屬表面處理及涂漆工藝技術標準化等工作。
