百分表計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告.doc

計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告計(jì) 量 標(biāo) 準(zhǔn) 名 稱 檢定指示類量具標(biāo)準(zhǔn)裝置 建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)單位 臨安市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)測(cè)中心 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)人 陳鋼山籌 建 起 止 日 期 1985.12 一、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及其組成工作原理：用光柵式指示表檢定儀或百分表檢定器檢定百分表時(shí)，先將檢定儀和指示表分別對(duì)好零位，百分表示值誤差是在正反行程的方向上間隔10個(gè)分度進(jìn)行檢定。檢定儀移動(dòng)規(guī)定分度后，在指示表上讀取各點(diǎn)相應(yīng)的誤差值，直到工作行程終點(diǎn)，繼續(xù)壓縮測(cè)桿使指針轉(zhuǎn)過10個(gè)分度，接著反向進(jìn)行檢定。指示表的工作行程示值誤差由正向行程內(nèi)各受檢點(diǎn)誤差中的最大值與最小值之差確定。百分表任意1mm示值誤差分別根據(jù)百分表0-1，1-2，2-3mm各段正行程范圍內(nèi)所得誤差中的最大值與最小值之差確定。百分表任意0.1mm范圍內(nèi)的示值誤差以正行程內(nèi)任意相鄰兩點(diǎn)上的誤差之差來求得。在示值誤差檢定完后，取正、反行程同一點(diǎn)誤差之差的最大值確定回程誤差。組成：本套裝置主要由百分表檢定儀、萬能工具顯微鏡、表面粗糙度比較樣塊等組成。二、選用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及主要配套設(shè)備計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器名稱型號(hào)測(cè)量范圍不確定度或準(zhǔn)確度等級(jí)或最大允許誤差制造廠及出廠編號(hào)檢定證書號(hào)百分表檢定儀BJ-0-25mm合格上海技監(jiān)局實(shí)驗(yàn)工廠263CD2004-1-050297百分表檢定儀BJ-0-25mm合格蘇州計(jì)量局實(shí)驗(yàn)工廠379CD2004-1-050309百分表檢定儀BJ-0-25mm合格蘇州計(jì)量局實(shí)驗(yàn)工廠607CD2004-1-050298百分表檢定儀BJ-0-25mm合格上海技監(jiān)局實(shí)驗(yàn)工廠259CD2004-1-050299百分表檢定儀BJ-0-25mm合格上海檢測(cè)儀器廠405CD2004-1-050300光柵式指示表檢定儀GZJ0-10mm2.5m鄭州市永成量?jī)x研制所99006CD2004-1-050308主要配套設(shè)備萬能工具顯微鏡19JA橫向行程100mm縱向行程200mm（1+L/100）m上海光學(xué)儀器廠720219長(zhǎng)度字第2003414號(hào)表面粗糙度比較樣塊27塊組Ra（0.025-6.30）m合格山東濰坊量具廠91-2552CD2003-3-021794表面粗糙度比較樣塊27塊組Ra（0.025-6.30）m合格山東濰坊量具廠91-2454CD2003-3-021795表面粗糙度比較樣塊27塊組Ra（0.025-6.30）m合格哈爾濱市龍江非標(biāo)量具廠CD2003-3-022127表面粗糙度比較樣塊27塊組Ra（0.025-6.30）m合格山東濰坊量具廠91-2461CD2003-3-021793三、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo)1、測(cè)量范圍：0-25mm2、百分表檢定儀示值誤差：4m/25mm3、萬能工具顯微鏡的示值誤差：（1+L/100）m4、擴(kuò)展不確定度：U95=6.7m kp=t95（100）=1.98四、環(huán)境條件項(xiàng)目要求實(shí)際情況結(jié)論溫度2010205符合要求濕度65%RH65%RH符合要求五、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的量值溯源和傳遞框圖安徽省計(jì)量測(cè)試研究所四等量塊0.5100mmU=（0.20+2L）m比較測(cè)量百分表檢定儀025mm=（34）m安徽合力股份有限公司直接測(cè)量量傳對(duì)象內(nèi)徑百分表6160mm=（615）m杠桿百分表00.8mm=（615）m百分表025mm=（520）m符 號(hào)說 明U-測(cè)量結(jié)果總不確定度（m）L-被測(cè)量塊標(biāo)稱長(zhǎng)度（m）-示值誤差（m）六、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量重復(fù)性考核選取0-3mm百分表，在本裝置正常工作的條件下，等精度直接測(cè)量百分表第四圈0.4mm重復(fù)5次，各次測(cè)量值如下：序號(hào)測(cè)量值Xi（m）V=XiXVi21+50.40.162+50.40.163+50.40.164+6+0.60.365+6+0.60.16X+5.41.21.00m 七、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核選定一臺(tái)光柵式百分表檢定儀，型號(hào)為GZJ，本廠編號(hào)LS60-03-201，出廠編號(hào)99006。經(jīng)省計(jì)量測(cè)試所檢定，2003年9月16日，任意1mm的示值誤差為1.0m。2004年6月3日，任意1mm的示值誤差為1.5m。兩年同一指標(biāo)的示值誤差的差值為0.5m，符合穩(wěn)定性考核的要求。八、測(cè)量不確定度評(píng)定1. 數(shù)學(xué)模型：e=max-min式中：e百分表示值誤差； max百分表正行程上最大誤差； min百分表正行程上最小誤差； max= La- Ls；min= La- Ls式中：La百分表的示值；Ls百分表檢定器的示值。2.輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定2.1 輸入量max的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（max）的評(píng)定輸入量max的不確定度來源，主要是百分表示值引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u（La）和百分表檢定器引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u（La）。2.1.1 百分表什引起的不確定度分項(xiàng)u（La）采用A類方法進(jìn)行評(píng)定。選取百分表示值3mm為測(cè)量點(diǎn)，連續(xù)測(cè)量10次，得到測(cè)量列3.008mm、3.008mm、3.007mm、3.008mm、3.008mm、3.008mm、3.007mm、3.008mm、3.009mm、3.008mmLa = 3.0079 mm(Lai- )2n - 1La單次標(biāo)準(zhǔn)差 s = = 0.568m選取百分表示值為3mm、5mm、9mm 3點(diǎn)，每點(diǎn)分別用百分表檢定儀各在重復(fù)性條件下連續(xù)測(cè)量10次，共得3組測(cè)量列，每組測(cè)量列分別按上述方法計(jì)算得到單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差。如下表所示。3組實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算結(jié)果示值（mm）359實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差 sj1mj =1m2jS0.568 m0.620 m0.597 m合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差 Sp = = 0.595m所以 u(La) = Sp 0.595m故自由度 (La) = 3 (10-1) = 272.1.2 百分表檢定儀引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u（Ls）的評(píng)定百分表檢定儀引起的不確定度分基u(Ls)，由百分表檢定儀示值誤差引起的不確定度分項(xiàng)u(Ls1)和百分表檢定儀測(cè)桿測(cè)量面，與旋轉(zhuǎn)軸垂直度引起和不確定度分量u(Ls2)測(cè)力變化引起的不確定度分項(xiàng)u(Ls3)組成。2.1.2.1 百分表檢定儀示值誤差引起的不確定度分項(xiàng)u(Ls1)的評(píng)定（采用B類方法進(jìn)行評(píng)定）3 根據(jù)檢定規(guī)程，百分表檢定儀示值誤差為4.0m，認(rèn)為其服從均勻分布，故包含因子k取3 u(Ls) = 4.0 / = 2.31mu(Ls1)U(Ls1)估計(jì) = 0.10, 故則（Ls1）= 502.1.2.2 百分表檢定儀測(cè)桿測(cè)量面與旋轉(zhuǎn)軸垂直度引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(Ls2)（采用B類評(píng)定方法評(píng)定） 百分表測(cè)頭和百分表檢定儀測(cè)桿測(cè)量面接觸點(diǎn)，對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的偏離R由百分表座與面分表檢定儀測(cè)桿的同軸度R1和百分表裝夾傾斜引起的偏離R2之和。R=R1+R2因R1= 0.10mm,R2 = Lsin。根據(jù)規(guī)程要求=0.002rad，又因值很小，sin= 0.002rad，L=10mm。則S = RS = 0.12 103 0.0003 = 0.036m百分表檢定儀測(cè)桿測(cè)量成與旋轉(zhuǎn)軸垂直度S為0.0003rad，故垂直度引起的軸向變化量為該誤差為均勻分布，故33 u(Ls2) =S / = 0.036 / = 0.021mu(Ls2)U(Ls2)估計(jì) = 0.25, 故（Ls2）= 82.1.2.3 測(cè)力變化引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(Ls3)的評(píng)定（采用B類方法進(jìn)行評(píng)定）百分表與百分表檢定器的接觸為球面對(duì)平面接觸，測(cè)力引起的變形量為P2 / d= k3式中：k系數(shù)，當(dāng)百分一有檢定器的測(cè)桿為硬質(zhì)合金，百分表的測(cè)頭材料為鋼時(shí)，k=1.59.8-(2/3)m(mm)1/3(N)-2/3；p 測(cè)力值，p=1.0Nd 測(cè)頭直徑，d=2.5mm。由此得=（2k/3）d (-1/3) P (-1/3)P式中： 測(cè)頭測(cè)力變化引起的變形量；P 測(cè)頭測(cè)力變化允許值，P = 0.5 N 。=（2k/3）d (-1/3) P (-1/3)P=0.08m3認(rèn)為其服從均勻分布，故k取 ，所以u(píng)(Ls3)U(Ls3)估計(jì)其 = 0.5 ，則（Ls3）= 22.1.2.4 百分表檢定儀引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(Ls)的計(jì)算u2(Ls1)+ u2(Ls2)+ u2(Ls3)標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u(Ls) = = 2.31m自由度(Ls) = u4(Ls)/ u4(Ls1)/(Ls1)+ u4(Ls2)/(Ls2)+ u4(Ls3)/(Ls3)=502.1.3輸入量max的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u（max）的計(jì)算u2(La)+ u2(Ls)標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u(max) = = 2.385mu4(La)(La)u4(Ls)(Ls)u4(max)自由度 (max) = = 572.2 輸入量min的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u（min）的評(píng)定（采用B類方法進(jìn)行評(píng)定）按上條方法可得到u(max)= 2.385m；自由度(max)=573.合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定3.1靈敏系數(shù) 數(shù)學(xué)模型 e=max-min 靈敏系數(shù) c1= e /max = 1 c2= e /min = -13.2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算c1u (max) 2+ c2u (min) 2 輸入量La與Ls彼此獨(dú)立不相關(guān)，所以，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可按下式得 uc(e) = =3.373m3.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度 eff = =114自由不確定度大多是估算的，所以有效自由度按公式計(jì)算的結(jié)果可以近似取整，故eff取整為100。4.擴(kuò)展不確定度的評(píng)定取置信概率p=95%，按有效自由度eff=100時(shí)，查t分布表得kp=t95（100）=1.984擴(kuò)展不確定度為U95=6.7m九、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量不確定度驗(yàn)證選定一測(cè)量范圍（0-3）mm，分度值：0.001mm，本廠編號(hào)：LS20-01-253，出廠編號(hào)：91517 經(jīng)本標(biāo)準(zhǔn)裝置和省所分別檢定結(jié)果如下表：?jiǎn)挝唬海╩）百分表受檢部位（mm）本裝置檢定結(jié)果省所檢