《測量管理體系關(guān)鍵測量過程不確定度評定指南 幾何量測量》（征求意見稿）及編制說明

1測量管理體系關(guān)鍵測量過程不確定度評定指下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引測量管理體系measurementmanagements2測量能力指數(shù)measurementcapability關(guān)鍵測量過程criticalmeas含有關(guān)鍵性的或復雜的測量系統(tǒng)，保證生產(chǎn)安全或由于測量結(jié)果不正確會計量要求metrologicalr應確定顧客的測量要求并轉(zhuǎn)化為計量要求。計量要求包括測量范圍、最大3測量設(shè)備的最大允許誤差應為被測量容差的～。T-T-TULcTTuc≤........................ CP＝........................或 CP＝........................ X——被測量的平均值。 uc≤...........................或 uc≤...........................4Y=f(X1,X2, x2，?,xN帶入式（1）y=f(x1,x2 y=Y=1Yknk=1=1f(X1,k,X2,k,…,XN,k)........................nk=1 x=nnΣxi......................................i=1s(xk)=xi-x)2...............................(11)被測量估計值x的A類標準不確定度uA計算公式為：nuA=ux=sx=sxn5s=psm.....................................uBk........................................uc(y)=2u2(xi)+21r(xi,xj)u(xi)u(xj)...............(15)r(xi,xj)——輸入量xi與xj的相關(guān)系數(shù)。6測量不確定度報告的內(nèi)容應符合JJF1059.1—207A.1概述A.1.4mm。A.2數(shù)學模型A.3輸入量的標準不確定度分量u1A.3.2車軸測量系統(tǒng)示值誤差及校準結(jié)果不確定度引入的標準不確定度u2的評定u2A.3.4車軸測量系統(tǒng)與被檢車軸間的線膨脹系數(shù)差引入的不確定度u4的評定8軸承測量系統(tǒng)與被測軸承線膨脹系數(shù)之差ΔC應在±1×10-6℃-1范圍內(nèi),服從三角分布，標準不確u4=Ls(tx－20).ΔC/6...............................(A.3) 6 6A.3.5車軸測量系統(tǒng)與被測車軸間的溫度差引入的不確定度u5的評定原則上要求軸承測量系統(tǒng)和被測軸承溫度達到平衡后進行測量 3aikiui0.52μm10.52μm2.89μm12.89μm1.8μm20.90μm0.65μm 60.27μm0.299μm 30.18μmucA.5擴展不確定度U9B.1.3測量標準：坐標測量機，最大示值誤差為土（5.9+L/350)μm，校準結(jié)果的擴展不確定度為B.1.4被測對象：350公里標準動車組兩空簧孔距離236000.5mm。B.2.1測量重復性引入的標準不確定度u1的評定B.2.2坐標測量機示值誤差及校準結(jié)果不確定度引入的標準不確定度u2的評定u21ΔtΔtu22u2212+u222~7.9μmB.2.3坐標測量機與轉(zhuǎn)向架間的線膨脹系數(shù)差引入的不確定度u3的評定度u3(tx-20).ΔC/6?，F(xiàn)場環(huán)境要求溫度（20±2）℃,最大偏離溫度為2℃,則 6u3 6B.2.4坐標測量機與被測轉(zhuǎn)向架間的溫度差引入的不確定度u4的評定原則上要求坐標測量機和被測轉(zhuǎn)向架溫度達到平衡后進行測量u4=Lsu4aikiui3.9μm13.9μm7.9μm17.9μm4.7μm 62.0μm13.6μm 37.9μmucB.4擴展不確定度UC.1.3測量標準：軸承測量系統(tǒng)，最大示值誤差為土3μm，校準結(jié)果的擴展不確定度為C.1.4被測對象：標準動車組MTN軸箱軸承外圈外徑Φ24000.070mm。C.1.5測量過程：軸承測量系統(tǒng)測量標準量規(guī)后，進行零位修正，修正完成后對MTL——軸承測量系統(tǒng)讀數(shù)。C.3輸入量的標準不確定度分量uiC.3.1測量重復性引入的標準不確定度u1的評定C.3.2軸承測量系統(tǒng)示值誤差及校準結(jié)果不確定度引入的標準不確定度u2的評定u2212+u222~1.8μmC.3.3標準量規(guī)校準結(jié)果不確定度引入的不確定度u3的評定C.3.4軸承測量系統(tǒng)與被檢軸承間的線膨脹系數(shù)差引入的不確定度u4的評定度u44=Ls(tx-20).ΔC/6?，F(xiàn)場環(huán)境要求溫度（20±2.5）℃,最大偏離溫度為2.5℃,則 6u4 6C.3.5軸承測量系統(tǒng)與被測軸承間的溫度差引入的不確定度u5的評定原則上要求軸承測量系統(tǒng)和被測軸承溫度達到平衡后進行測量-6-1故aikiui0.12μm10.12μm1.8μm11.8μm1.3μm20.65μm0.6μm 60.25μm0.552μm 30.32μmucC.5擴展不確定度U1.3測量標準：FTSIND120表面粗糙度輪廓儀，相對不確定度為Urel=3%，k=2。表面加工紋理方向垂直，調(diào)整儀器至正常工作狀態(tài)，根據(jù)其參數(shù)特性設(shè)置測量條13.2觸針式表面粗糙度輪廓儀的不確定度3rel21)rel2(d2)24合成標準不確定度的評定數(shù)學模型ui值irel1115相對擴展不確定度的評定6測量不確定度的報告與表示Urel=4.0%：（δ=d3輸入量d的的不確定度u(d)的評定輸入量d的不確定度來源主要是：被測齒輪安裝誤差（偏心或傾斜）引入的影響量，測量與校準時測頭在被測齒輪軸相差的距離引入的影響量，溫度誤差引入的影響量，定，讓各影響值同時起作用，通過重復性試驗來評定它們的綜合影響，此測量測量重復性引起的標準不確定度u(d1)可以通過連續(xù)測量得到的測量列，利將被測齒輪裝夾在萬能齒輪測量機的頂針上，選1X=0Xi=2.88μm23456789n1X=Xi=5.02345ssX=~0.330μmXi-X)2n-16789n2.3006B萬能齒輪測量機本身測量不確定度的影響量u(d4合成標準不確定度的評定數(shù)學模型δ=d輸入量的標準不確定度分別匯總于表3——齒形ii)11ii)110.0010k=1uc1=u(dk120.0010k=10.0022uc2dk220.00225擴展不確定度的評定ccδ=L-LSδ──活塞銷與組合量塊的差值；3輸入量的標準不確定度評定輸入量L的不確定度來源主要是測長儀測量重復性引的影響量u(L2)，檢測溫度偏離標準溫度的影響量u(L3)，被測件與量塊不等溫的影響量u數(shù)時由分辨力引入的影響量u(L5)。根據(jù)WDJL-080645活塞銷檢測作業(yè)指導12345XiX)26789113.1.3檢測溫度偏離標準溫度的影響量u(L3)：鋼質(zhì)量塊的線膨脹系數(shù)應為（11.5±1）×10-6℃-1。假定活塞銷與標準量塊的線膨脹系數(shù)均在3x63x6假定實際檢測溫度在（20±2）℃的范圍內(nèi)服從均勻分布，該均勻分布的半寬為2℃,則對于52 6 63.1.4被測件與量塊不等溫的影響量u(L4)：原則上要求標準量塊與被測件溫度達到平衡后進行測量。但在u(L4)=~0.034μm3.1.5測長儀讀數(shù)時由分辨力引入的影響量u(L5)：測長儀讀數(shù)時由分辨力引入的影響量u(L5)在測量重復性分析時已包含在內(nèi)，不再重復評定。輸入量LS的不確定度來源主要是由四等量塊的不確定度引進的。根據(jù)量塊檢定規(guī)程，四等量塊4合成標準不確定度的評定數(shù)學模型δ=L-LS靈敏系數(shù)c1=δδ/δL=1δδ/δLS=-1c=δf/δxii)u(L)輸入量L總的10量uc=0.24μm5合成標準不確定度uc2S2c7測量不確定度的報告與表示1.3測量標準：測長機，其不確定度為U=(0.3+L/220)μm，k=2；L為測量尺寸。標準環(huán)規(guī)，擴=D-d-D=D-d-3輸入量的標準不確定度評定輸入量的不確定度來源主要是測量重復性引起的不確定度u(Ld1)，113.1.2測長機本身的不確定度引入的影響量u(Ld2):u(Ld3)=d(tx20)a/60.05x1064x106163.1.4標準環(huán)規(guī)與活塞不等溫的影響量u(Ld4)：有一定的溫度差Δt。假定Δt在±0.2℃范圍內(nèi)均勻分布，該分布半寬為0.2℃,則由Δt引起的標準不確定度u(Ld4)：3.1.5活塞銷孔幾何形狀的影響量u(Ld5)：u(Ld5)=0.20μm3.1.6：尋找轉(zhuǎn)折點的影響量u(Ld6)：u(Ld6)=0.10μm3.1.7測頭接觸表面形狀的影響u(Ld7)：活塞銷孔的內(nèi)表面粗糙度通常能夠滿足Ra0.05的要求，所以測頭接觸表面形狀的影響u(d8)為：u(Ld7)=0.05/2≈0.035μmucLdk23.2輸入量LD的標準定度u(LD)與u(Ld)評定相同：3.3輸入量d的標準不確定度u(d):標準環(huán)規(guī)的不確定度為U=0.6μm；k＝24標準不確定度一覽表i|×u(di)輸入量Ld的u(LD)輸入量LD的114合成標準不確定度的評定Ld的靈敏系數(shù)LD的靈敏系數(shù)c2c35合成標準不確定度uc222cδ=L-LSδ──活塞銷與組合量塊的差值；3輸入量的標準不確定度評定的影響量u(L2)，檢測溫度偏離標準溫度的影響量u(L數(shù)時由分辨力引入的影響量u(L5)。根據(jù)WDJL-080645活塞銷檢測作業(yè)指導1 iX i2345XiX)2678911根據(jù)校準結(jié)果，測微計的位移示值誤差±0.2μm，3.1.3檢測溫度偏離標準溫度的影響量u(L3)：鋼質(zhì)量塊的線膨脹系數(shù)應為（11.5±1）×10-6℃-1。假定活塞銷與標準量塊的線膨脹系數(shù)均在3x63x6假定實際檢測溫度在（20±2）℃的范圍內(nèi)服從均勻分布，該均勻分布的半寬為2℃,則對于52 6 63.1.4被測件與量塊不等溫的影響量u(L4)：原則上要求標準量塊與被測件溫度達到平衡后進行測量。但在u(L4)=~0.034μm3.1.5測微計讀數(shù)時由分辨力引入的影響量u(L5)：測微計讀數(shù)時由分辨力引入的影響量u(L5)在測量重復性分析時已包含在內(nèi)，不再重復評定。輸入量LS的不確定度來源主要是由四等量塊的不確定度引進的。根據(jù)量塊檢定規(guī)程，四等量塊4合成標準不確定度的評定數(shù)學模型δ=L-LS靈敏系數(shù)c1=δδ/δL=1δδ/δLS=-1c=δf/δxii)u(L)輸入量L總的10量5合成標準不確定度uc2S2c：（的示值誤差為(2.5+2L/450)μm，符合該項目檢測要L=d式中：L--被測連桿大小頭孔的中心距的測量結(jié)果；3輸入量d的的不確定度u(d)的評定設(shè)備本身引起的標準不確定度u(d2)；檢測溫度偏離標準溫測量重復性引起的標準不確定度u(d1)可以通過連續(xù)測量得到的測量列，利用A類方法進行評次數(shù)1 X=iXi23456789取均勻分布，已知測量連桿的工作長度為218.985mm，所以由此可得示值誤差引起的不確定度分量3.3檢測溫度偏離標準溫度的影響量u(d3)鋼的線膨脹系數(shù)應為（11.5±1）×10-6℃-1。假定被測連桿與標準金屬光柵尺的線膨脹系數(shù)均在（11.5±1）×10-6℃-1范圍內(nèi)等概率分布，則被測連桿與標準金屬光柵尺的線膨脹系數(shù)之差△a應在假定實際檢測溫度在（20±2）℃的范圍內(nèi)服從均勻分布，該均勻分布的半寬為2℃,則對于L=220mm的工作長度，其標準不確定度u(d3)為：3.4被測連桿與三坐標測量機不等溫的影響量u(d4)：原則上要求測量設(shè)備與被測件溫度達到平衡后進行測量。但在4合成標準不確定度的評定ii)1u(d2)1u(d3)1u(d4)1cucc(1)用合成不確定度評定中心距長度的測量L=(218.98490.0044)U=0.3μm，k=2。δ=d3輸入量的標準不確定度評定差引入的影響量，凸輪表面粗糙度引入的影響量等等，因這些因素引起的不1234s=i-x2n-1=1.456789相位角度的重復性標準測量不確定度u(d1)=s=1234s=s=i-x2n-156789最大升程誤差的重復性標準測量不確定度u(d1)=s=0.0015mm。由于升程測量不受凸輪軸定位銷（或定位鍵槽）零位誤差的影響，所以此項對凸輪軸最大升程3.4測量環(huán)境的影響u(d4)：44標準不確定度一覽表ii)1u(d2)11ii)1u(d2)10104合成標準不確定度的評定u(d25合成標準不確定度c2=1cu=1.42+0.122+1.72~2.2′c取包含因子k=2，于是擴展不確定度U為：（作臺上，首先根據(jù)圖紙要求確定基準并進行找正，分別對工作面進行瞄準讀數(shù)L=d3輸入量d的的不確定度u(d)的評定本身引起的標準不確定度u(d2)；檢測溫度偏離標準溫度的影測量重復性引起的標準不確定度u(d1)可以通過連續(xù)測量得到的測量列，利用A類方法進行評1ss==i-x2n-123456789(X)=0.0034mm12X=i=2.1'22334252637282921uu3.3檢測溫度偏離標準溫度的影響量u(d3)鋼的線膨脹系數(shù)應為（11.5±1）×10-6℃-1。假定被測氣門與標準金屬光柵尺的線膨脹系數(shù)均在（11.5±1）×10-6℃-1范圍內(nèi)等概率分布，則被測氣門與標準金屬光柵尺的線膨脹系數(shù)之差△a應在3.4被測氣門與萬能工具顯微鏡不等溫的影響量u(d4)：原則上要求測量設(shè)備與被測件溫度達到平衡后進行測量。但在u(d4)=4合成標準不確定度的評定ii)1u(d2)1u(d3)1u(d4)1cucii)1u(d2′)1010u(d4′)010ccc1.2