生絲抱合測試儀測量結(jié)果不確定度評定示例、參考技術(shù)要求

1、附錄 C生絲抱合測試儀測量不確定度評定示例C.1 張力重錘質(zhì)量（砝碼 +托盤）測量不確定度的評定概述生絲抱合測試儀張力重錘質(zhì)量的校準操作：將張力重錘（砝碼+托盤）從儀器上取下，放電子天平上直接稱量，記下電子天平讀數(shù)，重復測量2 次，兩次測量結(jié)果的算術(shù)平均值為張力重錘質(zhì)量。測量模型W P(C1-1)式中：W 張力重錘質(zhì)量，單位： gP電子天平秤出的質(zhì)量，單位：g張力重錘質(zhì)量的標準不確定度可由式C1-2 計算：uc2 (W ) c2 (P)u 2 (P)（C1-2)靈敏系數(shù)： c( P) 1(C1-3)輸入量 P 標準不確定度來源分析輸入量 P 的標準不確定度 u( P) 來源主要是測量重復性引起

2、的標準不確定度分項 u1( P)（A 類評定）、電子天平最大允許誤差引起的標準不確定度分項 u2 ( P) 和電子天平分辨力引起的標準不確定度 u3 (P) （B 類評定）。測量重復性引起的標準不確定度分項 u1 (P) 的評定為了獲得重復性測量不確定度，用電子天平重復測量10 次張力重錘質(zhì)量，得到一測量列（單位： g）：201.06 、201.06 、201.06 、201.06 、201.05 、201.05 、201.06 、 201.06 、201.06 、201.06 。則單次測量結(jié)果的實驗標準偏差sp 為：10單次平均值Pi 1Pi(C1-4)201.06g1010(PiP)2單次

3、標準差Spi 10.0047g(C1-5)101校準時，該張力重錘質(zhì)量的實測值在重復性條件下連續(xù)測量2 次 ( n2) ，則被校張力重錘質(zhì)量測量重復性引起的標準不確定度：Sp0.0047(C1-6)u1( P)0.003 gn2C.1.3.2 電子天平最大允許誤差引起的標準不確定度分項u2 ( P) 的評定依據(jù) JJG 1036-2008 電子天平檢定規(guī)程，在200g 時電子天平最大允許誤差 MPE1.0e0.1g ，即 a0.1g ，在區(qū)間內(nèi)服從均勻分布，包含因子 k3 ，則電子天平在200g 校準點最大允許誤差引起的示值標準不確定度u2 (P) ：a0.10.058g(C1-7)u2 (P

4、)3kC.1.3.3 電子天平分辨力引起的標準不確定度 u3 (P) 的評定電子天平分辨力d=0.01g, 服從均勻分布，包含因子 k3 ，則由天平分辨力引入的不確定度為：u (P)a0.01 0.006g(C1-8)3k3C.1.3.4標準不確定度分量匯總各分量的標準不確定度匯總?cè)绫鞢1-1 所示。表 C1-1標準不確定度分量匯總一覽表序號不確定度來源符號類別分布靈敏系數(shù)標準不確定度 (g)1測量重復性u1 (P)A正態(tài)10.0032電子天平最大允許誤差u2 (P)B均勻13電子天平分辨力u3 (P)B均勻10.006C.1.4輸入量 m 標準不確定度來源計算u(P)u12 ( P)u22

5、( P)u32 ( P)(C1-9)0.00320.05820.00620.0034090.058由此得張力重錘質(zhì)量的標準不確定度：uc (W)u( P)0.058g擴展不確定度的評定取包含因子 k2 ，擴展不確定度為：U k uc測量結(jié)果不確定度的報告與表示張力重錘質(zhì)量測量擴展不確定度為：U0.12g k2 。C.2摩擦刀架往復行程測量不確定度的評定概述生絲抱合測試儀摩擦刀架往復行程的校準操作：接通電源， 開啟儀器，讓摩擦刀架在低速狀態(tài)下做往復運動（速度越低越好），當摩擦刀架移動至兩端極限位置時，在導軌上做好其位置標記d1、 d2 ，用游標卡尺測量出標記d1、 d2 間的距離 D 和摩擦刀架

6、基座的寬度 M ，按公式 (C2-1) 計算出摩擦刀架往復行程 L 。重復測量 2 次，兩次測量結(jié)果的算數(shù)平均值作為摩擦刀架往復行程。測量模型L D M (C2-1)式中：L 摩擦刀架往復行程，單位：mmD 標記 d1、d2 間的距離，單位： mmM 摩擦刀架基座寬度，單位mm由于摩擦刀架基座寬度M （實測是 45mm）是一固定值，為常量，數(shù)顯游標卡尺與摩擦刀架彼此獨立， 互不相關(guān)，因此，摩擦刀架往復行程的標準不確定度為：uc2 (L)c2 (D )u2 ( D ) (C2-2)靈敏系數(shù)： c( D ) 1(C2-3)輸入量 D 不確定度來源分析評定輸入量 D 不確定度來源分析a·測

7、量重復性引起的標準不確定度分項u1( D )b·游標卡尺示值誤差引起的標準不確定度分項u2 ( D )c·游標卡尺分辨力引起的標準不確定度u3 ( D ) 。輸入量 D 不確定度的評定輸入量 D 測量重復性引起的標準不確定度u1( D ) 的評定可采用連續(xù)重復多次測量直接求出標準不確定度，即采用 A 類方法進行評定。在重復性條件下用數(shù)顯游標卡尺直接測量出兩標記12間的距離D ，連d、 d續(xù) 10 次測量得到一測量列（單位：mm），詳見表 C2-1表 C2-1兩標記 d 、 d間距離連續(xù)10 次測量結(jié)果表（單位： mm）：12序號12345678910距離 D135.2113

8、5.15135.28135.25135.12135.31135.18135.26135.20135.16單次平均值：10(C2-4)DDii 1135.212mm10單次測量結(jié)果的實驗標準偏差sp 為：102Spi 1 ( DiD )(C2-5)1010.0616mm2 間的距離 D 測量次 ( n2) ，所以，測在實際校準操作中，兩標記12d 、d量重復性引起的標準不確定度：u1( D )Sp0.06160.044mm (C2-6)n2數(shù)顯游標卡尺示值誤差引起的標準不確定度分項u2( D )的評定根據(jù)檢定證書/ 校準證書給出的數(shù)顯游標卡尺最大允許誤差為±0.03mm，即a0.03m

9、m，在區(qū)間內(nèi)服從均勻分布，即包含因子k3 ，則標準不確定度u2( D )：u2a0.03( D )0.0173 0.017mm(C2-7)k3C.2.3.2.3游標卡尺分辨力引起的標準不確定度u3( D ) 的評定數(shù)顯游標卡尺分辨力為=0.01mm，則由分辨力引入的不確定度為：u3 (D )0.290.29 0.010.00290.003mm (C2-8)標準不確定度分量匯總由于數(shù)顯游標卡尺與生絲抱合測試儀彼此獨立，互不相關(guān)，標準不確定度u1( D ) 、 u2 ( D ) 和 u3 (D ) 也相互獨立，各分量的標準不確定度匯總?cè)绫鞢2-2。表 C2-2標準不確定度分量匯總一覽表序號不確定度

10、來源符號類別分布靈敏系數(shù)標準不確定度 (mm)1測量重復性u1 ( D )A正態(tài)10.0442數(shù)顯游標卡尺示值誤差u2 (D )B均勻10.0173數(shù)顯游標卡尺分辨力u3 ( D )B均勻10.003輸入量 D 標準不確定度來源計算u( D)u12 ( D)u22 (D )u32 (D )0.04420.01720.0032=0.047mm(C2-9)由此得摩擦刀架往復行程的標準不確定度：uc( D)u( D )0.047mm擴展不確定度的評定取包含因子 k2 ，擴展不確定度為：Ukuc ( D )20.0470.0940.09mm (C2-10)測量結(jié)果不確定度的報告與表示生絲抱合測試儀摩擦

11、刀架往復行程測量擴展不確定度為：U0.09mm k2。C.3.摩擦刀架往復速度測量不確定度的評定概述生絲抱合測試儀摩擦刀架往復速度的校準操作：啟動儀器，將摩擦刀架往復速度調(diào)整到 130 次/ 分（ GB/T1798要求）后，按計數(shù)器復位按鈕，同時啟動電子秒表開始計時，當計數(shù)器顯示 130 次時，按停電子秒表，記下電子秒表的讀數(shù)t和計數(shù)器的次數(shù) n ，按公式計算摩擦刀架往復速度V 。重復測量 2 次，兩次測量結(jié)果的算數(shù)平均值作為摩擦刀架往復速度。測量模型v n 60 (C3-1) t式中： v 摩擦刀架往復速度，單位：次/minn 摩擦刀架往復次數(shù)，單位：次t 摩擦刀架往復 n次所需的時間，單位

12、： s電子秒表與生絲抱合測試儀彼此相互獨立， 互不相關(guān)，所以，摩擦刀架往復速度測量標準不確定度：222(v)vu2(n)vu2(t)ucnt22靈敏系數(shù)：vn22uc vu nvn1u ttv 1t2ucrel2 (v)ucrel2 (t )ucrel2 (n) (C3-2)標準不確定度評定計數(shù)器輸入量 n 相對標準不確定度評定計數(shù)器輸入量 n 表示摩擦刀架往復的實際次數(shù)，在實際校準操作中，是以測量摩擦刀架往復次數(shù)n =130 次所需要的時間，它輸入的是一個已知數(shù)，是常量。因此，輸入量的的標準不確定度ucrel (n)0 (C3-3)輸入量 t 相對標準不確定度評定不確定度來源分析時間輸入量

13、t 標準不確定度 ut 由下不確定度分量構(gòu)成：(1) 重復性測量引起的標準不確定度分項 ut1 （ A 類評定）(2) 電子秒表示值誤差引起的標準不確定度分項 ut 2 （ B 類評定）(3) 電子秒表分辨力引起的標準不確定度 ut 3 （ B 類評定）(4) 校準人員操作反應(yīng)能力引起的標準不確定度 ut 4 （ B 類評定）標準不確定度評定（ 1）測量重復性引起的標準不確定度分項ut 1 的評定用電子秒表連續(xù)測量10 次摩擦刀架往復運動n=130 次需要的時間，得到一測量列見表 C3-1表 C3-1 連續(xù)測量10 次摩擦架往復運動n=130 次需要的時間（單位：s）12345678910t6

14、0.2259.9060.1560.0860.1259.9660.1860.1260.0560.0710單次平均值tti60.085 s(C3-4)i 110單次測量結(jié)果的實驗標準差sv 為：102i 1(tit)St100.097 s (C3-5)1在實際校準操作中，取兩次讀數(shù)的平均值為測量結(jié)果，所以ut 12St0.0970.069s(C3-6)n 2（ 2） 電子秒表示值誤差引起的標準不確定度分項 ut 2 的評定根據(jù)檢定證書或校準證書給出的電子秒表最大允許誤差為±0.10s ，即a0.10s，在區(qū)間內(nèi)服從均勻分布，即包含因子k3 ，則電子秒表最大允許誤差引起的標準不確定度ut

15、2 ：a0.100.058s (C3-7)ut 2k 3(3) 電子秒表分辨力引起的標準不確定度 ut13 的評定電子秒表分辨力為 0.01s ，故電子秒表分辨力引入的不確定度為：ut 30.290.29 0.010.00290.003s(C3-8)（ 4）校準人員操作反應(yīng)能力引起的標準不確定度ut 14 的評定根據(jù)經(jīng)驗，校準人員操作反應(yīng)能力大約在0.20s, 取 a0.20s ，服從均勻分布，即包含因子 k3 ，故操作人員反應(yīng)誤差引入的不確定度為：ut 4a0.20k0.116s (C3-9)3C.3.3.2.3 計時器輸入量 t 標準不確定度分量匯總見表C3-2表 C3-2標準不確定度分量

16、匯總序號不確定度來源符號類別分布靈敏系數(shù)1測量重復性ut1 (t)A正態(tài)12電子秒表示值誤差ut 2 (t)B均勻13電子秒表分辨力ut 3 (t )B均勻14操作人員反應(yīng)誤差ut 4 (t)B均勻1計時器輸入量 t 標準不確定度計算utut12 ut 22ut 32ut 42 (C3-10)0.06920.05820.00320.11620.147s標準不確定度(s)0.0690.0580.0030.116電子秒表在校準點引起的相對標準不確定度：ucrel(t)ut 100%0.147 100% 0.245%t60.085(C3-11)C.3.4 合成相對標準不確定度 ucrel (v)ucrel (n)0 ， ucrel ( t)0.245%根據(jù) ucrel2(v) ucrel2