光柵式指示表檢定儀標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度分析

1、光柵式指示表檢定儀標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度分析航空計(jì)測(cè)技術(shù)誤差分析33文章縮號(hào),1002-5061(2001)01一輅光柵式指示表檢定儀標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度分析吳永紅(飛行試驗(yàn)研究院計(jì)量測(cè)試中心.陜西西安閏良73號(hào)信箱26分葙.710089)摘量分析了光柵式指示表檢定儀標(biāo)準(zhǔn)裝置的誤差來(lái)源,確定了i亥標(biāo)準(zhǔn)裝置的臺(tái)成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度.為指示表類(lèi)量具的檢定提供了可靠性依據(jù).關(guān)簟調(diào)光柵式指示表檢定儀標(biāo)準(zhǔn)裝置誤差不確定度UncertaintyAnalysisforStandardRasterIndicatorVerificationltrumentWuYongbongAb_tractTheerrors

2、ourceofrasterindicatorverificationinstrumentis8nalized.Thesyntheticstandarduncertaintyandexpansionuncertaintyofthestandardunitisdetermined.Thereliablebasisfortheverificationofindicatingtypemeasurintoolisprovided.KeywordsRasterindicatorverificationinstrument,Standardequipment,Error,Uncertainty概述光柵式指示

3、表檢定儀標(biāo)準(zhǔn)裝置采用光柵測(cè)長(zhǎng)原理,把直線位移變成電信號(hào),經(jīng)轉(zhuǎn)換電路將脈沖信號(hào)進(jìn)行記效和顯示,并利用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,最后打印出誤差曲線,表格,各次誤差數(shù)據(jù)和檢定結(jié)論.該裝置具有準(zhǔn)確度高,無(wú)回程誤差,使用方便,檢定效率高,工作穩(wěn)定可靠,可減輕檢定人員勞動(dòng)強(qiáng)度等特點(diǎn),可用來(lái)開(kāi)展各種規(guī)格的百分表,杠桿百分表,內(nèi)徑百分表,干分尺,杠桿干分尺,內(nèi)徑干分表的檢定工作.本文根據(jù)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范IF10591999測(cè)量不確定度評(píng)定與表示及國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJ-B3756-99測(cè)量不確定度的表示及評(píng)定的要求對(duì)光柵式指示表檢定儀標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度進(jìn)行了較詳細(xì)的分析,給出了該裝置的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度.1誤

4、差來(lái)源1.1示位謾差1光柵式表和百分表最小分度值分別1.urn和10.urn,周此對(duì)干分表;一奇10?14m對(duì)百分表:寺10=1.41/.an34誤差分析2001年第21卷第1期1.3指示衰測(cè)桿蓑夾傾斜與光柵式指示衰控定儀測(cè)桿不同軸誤差兩者幾何關(guān)系式如圖1所示.圖1aLL一L(1一cos)a很小,按級(jí)數(shù)展開(kāi),略去四階以上微量,得一(腳)式中:工為指示表檢定儀的工作行程,mm工為指示表測(cè)量范圍,mmIa為指示表裝夾傾斜角,弧度.因此對(duì)千分表;.,11一=x10.0262.=0.34”m對(duì)百分表t11一專(zhuān)=寺X10X0.0262.一3.4腳2不確定度分析2.1示位誤差引人的不確定度_.光櫥式指示表

5、檢定儀示值誤差由上級(jí)計(jì)量部門(mén)給出,其引入誤差的分布為正態(tài)分布,包含因子.一3,因此對(duì)千分表“1=肛l=1.0/3=0.33m對(duì)百分表t一/kl一10.0/33.33Fin自由度.=.2.2估讀誤差屯引人的不確定度4:指示表估讀誤差的分布為均勻分布,其包含因子=廠,因此對(duì)千分表“22肛20.14/30.08腳對(duì)百分表“2一/k21.41/3=0.81Fin其相對(duì)不確定度可估計(jì)為25%,因此,自由度為=(=丟(盞一s2.3指示衰測(cè)桿蓑夾傾斜與光柵式指示衰控定儀飄桿不同軸誤差引人的不確定度指示表測(cè)桿裝夾傾斜與光柵式指示表檢定儀測(cè)桿不同軸誤差目的分布為均勻分布,其包含因子=,仃,因此對(duì)千分表:“3一3

6、肛3=0.34/30.20Fin對(duì)百分表:=/k=3.4/31.96m其相對(duì)不確定度可估計(jì)為25%,因此,自由度為一專(zhuān)(=號(hào)(蔫一s4測(cè)量I蔓性引人的不確定度選取一編號(hào)為62413的千分表,短時(shí)問(wèn)內(nèi)用本標(biāo)準(zhǔn)裝置在0.90mm處重復(fù)測(cè)量6次,重復(fù)性為()一0.15m.因此,該標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定千分表時(shí)的重復(fù)性引入的不確定度.為一=-o-.eFinb自由度為=n一1=61=5選取編號(hào)為043960(10g)的百分表,在光柵式指示表檢定儀上連續(xù)6次對(duì)其全程示值誤差進(jìn)行檢定,檢定百分表的重復(fù)性為)=0.51m.因此,該標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定百分表時(shí)的重復(fù)性引入的不確定度為一=-o.21Finnb自由度為一16153合

7、成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度航空計(jì)測(cè)技術(shù)誤差分析353.1合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度口.對(duì)千分表t:i=0.33+0.08+0.20z+0.06=0.40,am對(duì)百分表:一=3.33+0.81+L96.+0.21=3.95,am3.2擴(kuò)晨不確定度,要求的置信水平=0.99,根據(jù)Welch-Sallerthwaite公式可求得有效自由度帥.對(duì)千分表:=123.2i-i,l截取到整數(shù)得哳=123對(duì)百分表:一_一128.2魯截取到整數(shù)得v=128根據(jù),的值,查分布表對(duì)千分表有.(123)=2.57對(duì)百分表有”.(128)=2.57因此取=2.57擴(kuò)展不確定度u為對(duì)千分表:U=k,u=2.570.401.03v

8、m對(duì)百分表:Uk,u一2.573.9510.15,am4不確定度的驗(yàn)證1)千分表的驗(yàn)證該標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度的驗(yàn)證采用傳遞比較法.選一測(cè)量范圍01mm,編號(hào)為62413的千分表,經(jīng)上級(jí)計(jì)量站檢定,測(cè)得全程示值誤差為3.8,am.用本標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定該表,測(cè)得全程示值誤差為3.6腫.兩者測(cè)量結(jié)果差值為3.83.6=0.2腳<U1.03fl1所以,該標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定千分表時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度得到驗(yàn)證.2)百分表的驗(yàn)證該標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度的驗(yàn)證采用傳遞比較法選一測(cè)量范圍05mm,編號(hào)為044538的百分表,經(jīng)上級(jí)計(jì)量站檢定,測(cè)得全程示值誤差為12.0,am用本標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定該表,測(cè)得全程示值誤差為II.0,am.兩者對(duì)比,測(cè)量結(jié)果差值為12.011.0=1.0胂<U10.15,am所以,該標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定百分表時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度得到驗(yàn)證.參考文獻(xiàn)1中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF1095-1