磁性、电涡流式覆层厚度测量仪校准用厚度片实际厚度值测量结果不确定度评定

磁性、电涡流式覆层厚度测量仪校准用厚度片实际厚度值测量结果不确定度评定一、概述1、测量方法：依据JJG 818-2005磁性、电涡流式覆层厚度测量仪检定规程；2、环境条件：温度（202）C，相对湿度75%,温漂W1C/h；3、测量用标准： 3 等量块、数显电感测微仪；4、被检对象：磁性、电涡流式覆层测厚仪校准用厚度片；5、测量过程：按仪器所规定的程序进行校准。用数显电感测微仪和3 等量块，在平面工作台上用比较 法或直接法测量。取中心点五次测得值的平均值作为该校准用厚度片的实际值。6、评定结果的使用在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。二、数学模型 示值误差计算公式：h = H +5i i i式中：i数显电感测微仪的读数（gm）；hi 被检厚度片的实际值（gm）；Hi相当于被检厚度片厚度值的3等量块的实际值或两块3等量块的厚度差（gm）方差和灵敏系数u2 二 u2(h )二 c2(5 )u2(5 ) + c2(H )u2(H ) i 2 ii式中:何甘1dh_=1dHiu 2 二 u 2(h ) + u 2(H )cii三、计算标准不确定度分量1、3等量块或3等量块厚度差引入的不确定度分量u 1u 二 0.11/2.7 x v2 u 0.058pm1u 二 0.11/2.7 x*2 u 0.058pm1根据JJG146-2011量块检定规程规定，W10mm3等量块中心长度的测量不确定度为0.11gm, 包 含因子k二2.7，根据u二U /k，贝y检定50gm厚度片时，用1.05mm和1mm3等量块，则: 检定100gm厚度片时，用1.1mm和1mm3等量块，则:检定250pm厚度片时，用1.25mm和1 m2m3等量块，则:u 二 0.11/2.7 x v-2 u 0.058卩m1检定 500pm 厚度片时，用 0.5mm3 等量块，则:u = 0.11/2.7 u 0.041卩m1用 1.25mm3 等量块，则:u = 0.11/2.7 u 0.041卩m1检定1000pm厚度片时，用1mm3等量块，贝V：件=0.11/2.7 U 0.041啊检定1250pm厚度片时,u = 0.11/2.7 u 0.041pm1检定 2000pm 厚度片时，用 2mm3 等量块，则：2、数显电感测微仪引入的标准不确定度分量u 22.1、电感测微仪示值误差引入的不确定度分量u21由于在检定被检厚度片时，无论是比较法还是直接法都是要使用电感测微仪的0.01pm的档位，根 据JJF1331-2011电感测微仪校准规范的规定，这一档位的MPE：0.08pm，按照均匀分布分析， 取包含因子k仝，贝y,u = 0.08/ J3 = 0.0 4 6m212.2、电感测微仪示值变动性引入的不确定度分量u 22根据JJF1331-2011电感测微仪校准规范的规定，电感测微仪示值变动性是在连续吃了9次，取 其中最大值与最小值之差确定，数显电感测微仪该值不超过0.03pm，根据极差法，C=2.970.03u = u 0.01pm22 2.972.3、电感测微仪的漂移引入的不确定度分量u 23由于检测是在两三分钟内完成的，经试验，数显电感测微仪的温漂不超过0.04pm，按照均匀分布 分析，取包含因子k =3u = 004 = 0.023p m233由以上分析，用数显电感测微仪的0.01pm档检定厚度片的实际厚度值时，由数显电感测微仪引入的标 准不确定度分量为：u =、:u2 + u2 + u2 =、0.0462 + 0.012 + 0.0232 u 0.053pm22122233、由被检厚度片引入标准不确定度分量“3被检厚度片的工作区域大小为30mmX30mm,根据JJG818-2005磁性、电涡流式覆层测厚仪检 定规程要求， AA 级厚度片的均匀性为 0.3%h， h 为厚度片的实际值，按照服从均匀分布分析，包含因 子k = f3。当检测厚度片中心厚度值时，对中心的瞄准位置偏差大约1mm,因此由被检厚度片的均匀性引入的标准不确定度为：1 _ u =x 0.3%h / .：3 = 0.018%h310四、合成标准不确定度各不确定度分量之间不存在值得考虑的相关性，因此合成标准不确定度为：当用数显电感测微仪的0.01M m档，采用两3等量块之差校准电感测微仪的零位，再比较测量厚度 片的实际值时：u =、:u2 + u2 + u2 二 0.0582 + 0.0532 + (0.018%h)2c1123用数显电感测微仪的0.01M m档，采二 0.0792 + (0.018%h)2 0.079 + 0.018%h用1块3等量块直接校准电感测微仪的零位，直接测量厚度片的实际值时：u 二、,u2 + u2 + u2 二、0.0412 + 0.0532 + (0.018%h)2c1123、= $0.0672 + (0.018%h)2 沁 0.067 + 0.018%h五、扩展不确定度：U = k u， k = 2c当用数显电感测微仪的0.01M m档，采用两3等量块之差校准电感测微仪的零位，再比较测量厚度 片的实际值时，中心实际值是五次的平均值，因此：U = 2x (0.079 + 0.018%h)/、5 0.07 + 0.02%h当用数显电感测微仪的0.01M m档，采用1块3等量块直接校准电感测微仪的零位，直接测量厚度 片的实际值时：U = 2 x (0.067 + 0.018%h)/5 = 0.06 + 0.02%h可以统一取U = 0.07 + 0.02% h，k = 21经过分析，U 3 F，证明该方法能够满足JJG818-2005磁性、电涡流式覆层测厚仪检定规程要求，可以见到或校准AA级厚度片的实际值。