通用卡尺示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定報(bào)告

通用卡尺示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定1.概述：1.1測(cè)量依據(jù)：JJG30—2012《通用卡尺檢定規(guī)程》。1.2環(huán)境條件：溫度22°C±5°C,濕度＜60%o1.3測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：3級(jí)量塊或5等量塊。1.4被測(cè)對(duì)象的測(cè)量范圍、分度值（分辨力）、示值誤差如下:測(cè)量范圍（mm）分度值（分辨力）示值誤差0?1500.01,0.02±0.02mm>150?2000.01,0.02±0.03mm>200?3000.01,0.02±0.04mm>300?5000.01,0.02±0.05mm1.5測(cè)量方法對(duì)于測(cè)量范圍小于300mm的卡尺，測(cè)量點(diǎn)的分布不少于均勻分布的3點(diǎn)，對(duì)于測(cè)量范圍大于500mm卡尺，測(cè)量點(diǎn)的分布不少于均勻分布的6點(diǎn)。被測(cè)卡尺各點(diǎn)示值誤差以該點(diǎn)讀數(shù)值（示值）與量塊尺寸（測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)）之差確定。1.6測(cè)量模型對(duì)分度值為0.02,測(cè)量范圍為（0?200）mm游標(biāo)卡尺191.8mm點(diǎn)示值誤差校準(zhǔn)的測(cè)量不確定進(jìn)行評(píng)估。數(shù)學(xué)模型通用卡尺示值誤差e=L.-L+L??,?At,-L-a?At （1）dsdddsss式中：e一卡尺的示值誤差；Ld一卡尺的誤差值；Ls—量塊的示值。(2)考慮到溫度偏離20(2)e=L-L+L-a?At-L-a?Atdsdddsss式中：e一卡尺的示值誤差;

Ld一卡尺的讀數(shù)值（20°C條件下）；Ls一量塊的示值（20C條件下）；ad、as一卡尺和量塊的線膨脹系數(shù)；△%、△ts一卡尺和量塊的偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度20C的值。方差和靈敏系數(shù)由于△td和△[、基本是采用同一支卡尺測(cè)量而具有相關(guān)性，其數(shù)學(xué)處理過程比較復(fù)雜，為了簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)處理過程，需要通過如下方法將相關(guān)轉(zhuǎn)化為不相關(guān)。令8a=ad-as 5t=Atd-Ats取L~Ld~Ls a=ad=as △r=Atd=Ats(3(3)e=Ld-Ls+L0a?^-L-a-5t(4)由公式（3）可以看出，各變量之間彼此不相關(guān)，由公式"2=（里）2-u（x）(4)Uc2=u2(e)=C]2.叩+。22?u22+C3》與2+。42?叩dec= =-12 dLdec= =-12 dLsdec= =L.以式中：c=——=11dLddec=——=L-At3d5a公式（4）中U],u2,u3,u4分別表示Ld，Ls，8a，*的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定4.1游標(biāo)卡尺讀數(shù)的對(duì)線誤差估算的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u1分度值為0.02mm的游標(biāo)卡尺，對(duì)線誤差分布區(qū)間為0.01mm,為均勻分布，故標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1為(0.01)mm(0.01)mm=2.8叩m4.2校準(zhǔn)用3級(jí)量塊估算的測(cè)量不確定度分量u2測(cè)量用的3級(jí)量塊的長(zhǎng)度尺寸偏差0.80gm+16X10-6L（L—測(cè)量長(zhǎng)度mm），為均勻分布，當(dāng)被測(cè)尺寸在191.8mm的情況下，故測(cè)量不確定度u2為0.8+16x0.8+16x0.1918侃2=1.7322.23gm4.3卡尺和量塊的熱膨脹系數(shù)差估算的測(cè)量不確定度分量u3由于材料性質(zhì)的差異，兩種材料熱膨脹系數(shù)界限在(11.5±1)x10-6/°C的范圍內(nèi)服從均勻分布，則5a的區(qū)間半寬為2X10-6/C，服從三角分布，測(cè)量尺寸為L(zhǎng),偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度的范圍是±5C，其測(cè)量不確定度計(jì)算如下：w3=191800gmx5Cx2x10-6C-1^'6=0.77gm4.4卡尺和量塊間的溫度差估算的測(cè)量不確定度分量u4卡尺與量塊間存在溫度差，以等概率落于區(qū)間±5C內(nèi)任何處。其區(qū)間半寬為5C，測(cè)量尺寸為L(zhǎng)和線膨脹系數(shù)11.5X10-6C-1，三個(gè)點(diǎn)的測(cè)量不確定度計(jì)算如下：w4=191800gmx11.5x10-6C-1X0.5CI君=0.66gm合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度5.1主要標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總于標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u.不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度(gm)c.1cuG)(gm)u1游標(biāo)卡尺對(duì)線誤差的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u12.8912.89u2校準(zhǔn)用3級(jí)量塊估算的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u22.23-12.23u卡尺和量塊的熱膨脹系數(shù)差估算的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u30.77L.Ats0.77u4卡尺和量塊間的溫度差估算的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u40.66L.a0.665.2合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算L=191.8mm=191800gm時(shí)，△，=5Cu=、."2+u2+u2+u2=3.8gm

c\ 1 2 3 4 L5.3擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算取置信概率p=95%,k=2，則

U=kxu=2x3.8=0.008mmc對(duì)不同范圍通用卡尺的不確定度評(píng)估根據(jù)JJG30-2012《通用卡尺檢定規(guī)程》示值誤差要求，通用卡尺測(cè)量范圍為分段表示，使用的標(biāo)準(zhǔn)裝置、環(huán)境、溫度相同，其每一分段的標(biāo)準(zhǔn)不確定度見下表。測(cè)量范圍(mm)叩頃)w2(gm)w3(gm)w4(gm)wc(gm)U(k=2)mm0?1502.891.770.570.493.40.007>150?2002.892.230.770.663.70.008>200?3002.893.161.171.014.50.009>300?5002.895.011.971.706.30.0137.校準(zhǔn)和測(cè)量能力(CMC)用3級(jí)量塊校準(zhǔn)通用卡尺的CMC為:(0?150)mm,U=0.007mm;