百分表示值误差的测量不确定度评定.doc

百分表示值误差的测量不确定度评定一、 概述：依据规程JJG3496指示表（百分表和千分表），采用直接比较测量法，对示值范围为（05）mm的百分表进行校准，并以5mm点为例，进行示值误差的测量不确定度的评定。二、 测量方法和数学模型：依据规程，选用百分表检定器对该百分表进行示值误差的检定，先将检定器测微螺杆调整到某一整刻数（目的是方便读数），装夹好百分表，将百分表对零。以0.1mm为分度，旋转检定器的测微螺杆，推动百分表测杆，在百分表上读数。对任一检定点，测量模型为：Y=X1X2 (1)式（1）中：Y百分表的示值误差； X1百分表的读数； X2检定器测微螺杆从初始位置到该检定点的行程。三、 标准不确定度的A类评定：按要求装夹好百分表，调整检定器，测出百分表5mm点的示值误差为y1，重新装夹百分表并重调检定器，测出百分表5mm点的示值误差为y2，共重复6次，测出yi 的示值如下：次数i123456示值误差yi (m)+2+4+3+2+3+4 s2(yi)= （n1）-1 (yiyi)2 0.8对百分表检定用平均值作为测量结果，其标准不确定度uA（y）= n(n1) -1 (yiyi)2 0.37 (m)其自由度= n1=5四、 标准不确定度的B类评定：1、百分表检定器示值误差的标准不确定度分量uB1(y) 由规程知，百分表检定器在10mm范围内的示值误差3m，其分布为均匀分布，包含因子k=3,其标准不确定度分量为：uB1(y) = 3/3 1.73 (m)其自由度 1 = 2、估读误差的标准不确定度分量uB2(y) 分度值为10m，满足1/10估读原则，估读误差为1m，其分布均匀分布，包含因子k=3,其标准不确定度分量为uB2(y) = 1/3 0.33 (m)根据经验，估读的可信度为75%，则2=（1/2）（175%）-2 =83、温度误差的标准不确定度分量uB3(y)温度变化引起的误差为：=L（t-20）式中：L检定点的示值材料的线膨胀系数，=11.510-6/t实际温度，依据规程要求，t=(2010)对5mm点，=510311.510-6(30-20)=0.575 (m)温度误差的分布为三角分布，包含因子k=6,其标准不确定度分量为： uB3（y）=/6 0.23 (m)根据规程，估计其可信度为90%，则3= （1/2）（1-90%）-2 =504、测力引起接触变形误差的标准不确定度分量变形误差为： =k F2 /d式中：k变形系数，k=0.410-3 F测力，依据规程，F最大为1.5N,d测力直径，d=2.5mm=0.410-331.52103 /2.50.39 (m)其分布为正态分布，包含因子k=3，标准不确定度分量为uB4（y）=/3 0.13(m)估计可信度为90%，则4 =（1/2）（1-90%）-2 =50五、 合成标准不确定度的评定：以上评定的5项标准不确定度分量互不相关，且灵敏系数的绝对值均为1，故合成标准不确定度为：uc(y) = uA2（y）+ uBi2（y） = 1.8 (m) 其有效自由度为： eff =uc4(y)/ ua4(y)/ +uBi4(y)/ i =2068 六、 扩展不确定度的评定：取k=2，扩展不确定度U=kuc(y) =3.6 (m) ，保留一位数字，取U=4m七、 测量不确定度的报告：以百分表5mm点为例，示值误差的测量结果为：y = +3 m, U = 4 m, k=2