鋼卷尺測量結(jié)果不確定度評(píng)定

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上鋼卷尺測量結(jié)果不確定度評(píng)定【摘 要】本文主要通過實(shí)驗(yàn)論證鋼卷尺測量結(jié)果的不確定度?！娟P(guān)鍵詞】鋼卷尺；不確定度；示值誤差鋼卷尺是我們廠礦企業(yè)和日常生活中經(jīng)常用到的計(jì)量器具，可以說是家喻戶曉，現(xiàn)在本文就通過一系列實(shí)驗(yàn)來論證鋼卷尺示值誤差的測量結(jié)果不確定度。1 概述1.1 測量方法依據(jù)JJG4-1999鋼卷尺檢定規(guī)程。1.2 環(huán)境條件溫度（20±5）（1級(jí)），（20±8）（2級(jí)）1.3 測量標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺。1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺最大允許示值誤差為±（0.02+0.02L）mm。1.4 被測對(duì)象鋼卷尺。2 數(shù)學(xué)模型L=e式中：L被檢鋼卷尺的示值誤差；e0

2、5m段鋼卷尺在標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺所對(duì)應(yīng)的偏差讀數(shù)值。3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表當(dāng)L=5m時(shí)，表1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表當(dāng)L=100m時(shí)，4 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定4.1 測量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u（e1）的評(píng)定現(xiàn)對(duì)一支5m的鋼卷尺進(jìn)行檢測，在重復(fù)性條件下連續(xù)測量10次，得到一組測量列為（單位：mm）：5000.3、5000.35、5000.3、 5000.3、5000.35、5000.35、5000.3、5000.3、5000.35、5000.35則：e1=5000.325mms=0.026mmu（e1）=s=0.026mm4.2 校準(zhǔn)鋼卷尺時(shí)人眼分辨率引起的不確定度分量u（e2）的評(píng)定（采用B

3、類方法進(jìn)行評(píng)定）由于每次測量人眼分辨率a大致為0.1mm，包含因子k為，由于一次測量帶有兩次人眼分辨誤差，故：u（e2）=×a/=0.041mm4.3 標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺示值誤差引起的不確定度分量的評(píng)定（采用B類方法進(jìn)行評(píng)定）根據(jù)JJG741-1991標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺檢定規(guī)程，1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺最大允許誤差為±（0.02+0.02L）mm，半寬a為±（0.02+0.02L）mm，認(rèn)為其服從正態(tài)分布，包含因子k為3，則L以5m代入：u（e3）=（0.02+0.02L）/3=0.041mm4.4 兩者線膨脹系數(shù)不同，當(dāng)溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度20時(shí)引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u（e4）的評(píng)定（采用B

4、類方法進(jìn)行評(píng)定）鋼卷尺的線膨脹系數(shù)為（11.5±1）×10-6/，而標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的線膨脹系數(shù)為（10.8±1）×10-6/，兩者線膨脹系數(shù)中心值之差a=0.7×10-6/，t在a半寬為2范圍內(nèi)服從均勻分布，包含因子k為，L以5m代入，得：u（e4）=L×103×a×a/=0.004mm4.5 被校準(zhǔn)鋼卷尺和鋼卷尺線膨脹系數(shù)都存在不確定度，當(dāng)溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度20時(shí)引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u（e5）的評(píng)定（采用B類方法進(jìn)行評(píng)定）由于鋼卷尺的線膨脹系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的線膨脹系數(shù)在（11.5±1）×10-6/

5、和（10.8±1）×10-6/的范圍內(nèi)等概率分布，兩者膨脹系數(shù)之差a應(yīng)在（0.7±2）×10-6/范圍內(nèi)服從三角分布，該三角分布半寬為2×10-6/ ，包含因子k取，L以5m代入，t以2代入，得：u（e4）=L×103×t×a/=0.0082mm4.6 標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺和被校準(zhǔn)鋼卷尺溫度差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定（采用B類方法進(jìn)行評(píng)定）原則上要求標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺和被校準(zhǔn)鋼卷尺溫度達(dá)到平衡后進(jìn)行測量，但實(shí)際測量時(shí)，兩者有一定溫度差t存在，假定a在±0.1范圍內(nèi)等概率分布，則該分布半寬為0.1， 包含因子k為，L以5

6、m代入，以11.5×10-6/代入得標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u（e6）為：u（e6）=L×103×a×a/=0.0033mm4.7 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算u（e）=0.064mm5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定5.1 靈敏系數(shù)數(shù)學(xué)模型L=e靈敏系數(shù)c=？鄣L=？鄣e=15.2合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可按下式得：uc2（L）=cu（e）2uc2（L）=0.064mm由于被校準(zhǔn)鋼卷尺規(guī)格不同，當(dāng)長度大于5m時(shí)，應(yīng)分段測量，如100mm鋼卷尺，則應(yīng)分20段進(jìn)行檢定，此時(shí)，u（e1）=20×0.026=0.52u（e2）=×0.041=0

7、.18u（e3）=20×0.04=0.8u（e4）=20×0.004=0.08u（e5）=20×0.082=0.16u（e6）=20×0.033=0.0666 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定當(dāng)L=5m時(shí)，U=2×uc（e）=2×0.0640.1mm當(dāng)L=100m時(shí)，U=2×u（e）=2×0.992.0mm7 對(duì)使用鋼卷尺檢定裝置校準(zhǔn)鋼卷尺的測量不確定度評(píng)估選擇一臺(tái)重復(fù)性很好的鋼卷尺，在重復(fù)條件下連續(xù)測量10次，可得到單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差s=0.026m。7.1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表7.2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算由于被校準(zhǔn)鋼卷尺規(guī)格不同，當(dāng)長度大于5m時(shí)，應(yīng)分段測量，如100mm鋼卷尺，則應(yīng)分20段進(jìn)行檢定，此時(shí)，u（e1）=20×0.026=0.52u（e2）=×0.041=0.18u（e3）=20×0.04=0.8u（e4）=20×0.004=0.08u（e5）=20×0.082=0.16u（e6）=20×0.033=0.066以此類推可得下表4。表4得到回歸函數(shù)（