謝麗玲

廈門市計(jì)量檢定測(cè)試院 ，福建 廈門 361004

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0.5mm-100mm 4等量塊中心長(zhǎng)度的測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定

謝麗玲

廈門市計(jì)量檢定測(cè)試院 ，福建 廈門 361004

本文對(duì)應(yīng)用頻變式電感比較儀、以3等量塊為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)4等量塊進(jìn)行比較測(cè)量的不確定度建立數(shù)學(xué)模型，評(píng)定有關(guān)分量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，再對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度進(jìn)行評(píng)定，最后評(píng)定出擴(kuò)展不確定度。

量塊；比較測(cè)量；不確定度

一、概述

(一)測(cè)量依據(jù)：JJG146-2011《量塊檢定規(guī)程》。

(二)環(huán)境條件：溫度(20±0.6°C)，相對(duì)濕度≤65%。

(三)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：(0.5-100)mm的3等量塊，測(cè)量擴(kuò)展不確定度為(0.10+1Ls)μm(Ls以m為單位)，包含因子k=2.58。

(四)被測(cè)對(duì)象：(0.5-100)mm的4等量塊。

二、數(shù)學(xué)模型

式中：L——被測(cè)量塊中心長(zhǎng)度；

Ls——標(biāo)準(zhǔn)量塊中心長(zhǎng)度。

三、評(píng)定分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度

a.測(cè)量?jī)x器的重復(fù)性、量塊變動(dòng)量以及測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量位置重復(fù)性等引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(d1)。

b.標(biāo)準(zhǔn)量塊與被測(cè)量塊的線膨脹系數(shù)之差△α引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u(d2)。

c.標(biāo)準(zhǔn)量塊與被測(cè)量塊間的溫度差△t引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(d3)。

1. u(d1) 的評(píng)定

該項(xiàng)通過A類方法評(píng)定。

1mm 100mm

單位：μm

100mm量塊

同理可得：1mm量塊s=0.009μm

取最大標(biāo)準(zhǔn)差smax作為單次試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差。在實(shí)際測(cè)量中，兩人各測(cè)一次取算術(shù)平均值為測(cè)量結(jié)果，故：

測(cè)量限定被測(cè)量塊溫度tx與標(biāo)準(zhǔn)溫度20°C的偏差不超過±0.6°C，100mm量塊

100mm量塊

100mm量塊

(二)Ls 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Ls) 的評(píng)定

標(biāo)準(zhǔn)量塊中心長(zhǎng)度Ls的不確定度u(Ls)由標(biāo)準(zhǔn)量塊的等別給出。3等標(biāo)準(zhǔn)量塊，其中心長(zhǎng)度擴(kuò)展不確定度為(0.10±1Ls)μm(式中Ls以m為單位)。JJG146-2011《量塊》規(guī)定，置信概率P=0.99，v(Ls)=∞得覆蓋因子k=2.58 ，故標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Ls) 為：

u(Ls)=(0.10+1Ls) μm/2.58

100mm量塊，u(Ls)=0.078 μm，

50mm量塊，u(Ls)=0.058 μm，

1mm量塊，u(Ls)=0.039 μm

四、標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

1mm、2mm、4mm、9mm、50mm、100mm量塊

不確定度來源符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)不確定度(μm)1mm2mm4mm9mm50mm100mmd的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(d)0.0210.0210.0210.0220.0400.071重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(d1)0.0210.0210.0210.0210.0210.021線膨脹系數(shù)引起u(d2)0.0000.0010.0020.0040.0240.049量塊間溫度差引起u(d3)0.0000.0010.0020.0040.0230.046標(biāo)準(zhǔn)量塊不確定度u(Ls)0.0390.0400.0400.0420.0580.078

五、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc(L)的評(píng)定

同理可得：50mm量塊，uc(L)=0.070 μm

同理可得：9mm量塊，uc(L)=0.048 μm

同理可得：4mm量塊，uc(L)=0.046 μm

同理可得：2mm量塊，uc(L)=0.045 μm

同理可得：1mm量塊，uc(L)=0.045 μm

六、擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)不確定度Up 的評(píng)定

Up=kuc(L)

七、測(cè)量結(jié)果不確定度的報(bào)告與表示

對(duì)于100mm量塊，k=2 ，則U=kuc(L)=2×0.105 μm=0.21μm

同理可得：50mm量塊，k=2 ，則U=kuc(L)=2×0.070 μm=0.15μm

同理可得：9mm量塊，k=2 ，則U=kuc(L)=2×0.048 μm=0.10μm

同理可得：4mm量塊，k=2 ，則U=kuc(L)=2×0.046 μm=0.10μm

同理可得：2mm量塊，k=2 ，則U=kuc(L)=2×0.045 μm=0.09μm

同理可得：1mm量塊，k=2 ，則U=kuc(L)=2×0.045μm=0.09μm

測(cè)量結(jié)果的不確定度可用下式表示：

U=2(0.20+2L)/2.68 μm(L以m為單位) k=2

[1]JJG146-2011《量塊》.

[2]JJF1059-2012《測(cè)量不確定度的評(píng)定與表示》.

TH711.1

A

1006-0049-(2016)22-0218-02