外徑千分尺不確定度評(píng)定

KJL/QCBP107-2011外徑千分尺示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定編制：海寧審核：譚武峰批準(zhǔn)：楊志剛2011年2月14日發(fā)布2011年6月14日實(shí)施喀什地區(qū)計(jì)量檢定所外徑千分尺示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定1概述1.1測(cè)量方法：依據(jù)JJG21—2008《千分尺檢定規(guī)程》1.2環(huán)境條件：溫度(20±2)°C。1.3測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：四等量塊，示值不確定度(0.2+2X10-6Ln)卩m,包含因子k取2.7。1.4被測(cè)對(duì)象：分度值為0.01mm的外徑千分尺。本文以測(cè)量范圍為(75?100)mm外徑千分尺為例，測(cè)量80.12mm點(diǎn)進(jìn)行分析。1.5測(cè)量過程外徑千分尺示值誤差是以四等量塊進(jìn)行校準(zhǔn)的，外徑千分尺的受檢點(diǎn)應(yīng)均勻分布于測(cè)量范圍內(nèi)的5點(diǎn)上。2數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型 e=L+L-La0s式中：e——外徑千分尺某點(diǎn)示值誤差；L——外徑千分尺微分筒25mm內(nèi)示值；L——對(duì)零量塊的長(zhǎng)度；L——校準(zhǔn)量塊的長(zhǎng)度。s2.2靈敏系數(shù)c邑=1c=空=1c=邑=-11dL 2dL 3dLaos2.3傳播率公式：因各輸入量彼此獨(dú)立不相關(guān)，所以有u2(e)=u2(L)+u2(L)+u2(L)c a 0 s3輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定3.1輸入量L的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(L)的評(píng)定輸入量L的不確定度來源主要是測(cè)量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(L)評(píng)定，在重復(fù)性條件下連續(xù)測(cè)量10次，得到測(cè)量列為80.124，80.124，80.123，80.123，80.124，80.124，80.124，80.124，80.124，80.124。I1輸入量L的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(L)=s=:—￡s2=0.40》ma a pVm j▼j=—自由度 v(L)=￡v(L)=3*(10-1)=27aaij=—3.2輸入量L°的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(L)的評(píng)定輸入量L的不確定度來源主要是對(duì)零量塊引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(L)(采用B類方法進(jìn)行評(píng)定)0。 0對(duì)零量塊為75mm,根據(jù)四等量塊不確定度評(píng)定表中可知其擴(kuò)展不確定度U為0.35》m,包含因子k=2.7,故u(L)=0.35/2.7=0.13》m自由度：v(Lo)=g3.3輸入量L的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(L)的評(píng)定輸入量L的不確定來源主要是校準(zhǔn)用量塊引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(L);外徑千S s1分尺和校準(zhǔn)量塊的熱膨脹系數(shù)存在不確定度，當(dāng)溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度20°C引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(Ls2)；對(duì)零量塊和校準(zhǔn)量塊的熱膨脹系數(shù)存在不確定度，當(dāng)溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度20C引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(L)和外徑千分尺和校準(zhǔn)量塊溫度差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確s3定度分項(xiàng)u(L)(注：L為量塊的標(biāo)稱值)。s43.3.1測(cè)量點(diǎn)為80.12mm，校準(zhǔn)用量塊為80.12mm，根據(jù)四等量塊不確定度評(píng)定表中可知其擴(kuò)展不確定度U為0.28pm,包含因子k=2.7,故u(L)=0.36/2.7=0.13》ms1自由度：v(Lo)=g3.3.2當(dāng)溫度偏離20C時(shí)，校準(zhǔn)用量塊引起的不確定度分項(xiàng)u(L?，溫度偏離20C的界限為土2C，外徑千分尺與量塊熱膨脹系數(shù)之差在土2X10-6范圍內(nèi)，服從三角分布，k二故u(L)=LX^TX^aA;6s2 S=80.12X103X2X2X10-6/6=0.13》m自由度：v(L)心50s23.3.3當(dāng)溫度偏離20C時(shí)，對(duì)零用量塊引起的不確定度分項(xiàng)u(L?，溫度偏離20C的界限為土2C，外徑千分尺與量塊熱膨脹系數(shù)之差在土2X10-6范圍內(nèi)，服從三角分布，k二、/6故 u(L)=LX^TX^aA-'6- s3 S=75X103X2X2X10-6/^6=0.12》m自由度： v(Ls)~503.3.4外徑千分尺和校對(duì)量塊溫度差引直的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(L)，外徑千分尺和校s4準(zhǔn)量塊間有一定的溫度差存在，并以等概率落于(-0.3?+0.3)C區(qū)間，服從均勻分布,k取、.：3，故u(L)=LX^TXa/*6s4 S=25X103X0.3X11.5X10-6/「6=0.04》m自由度： v(L4)~123.3.5輸入量Ls的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(L)su(L)=u2(L)+u2(L)+u2(L)+u2(L)=0.22|Jms' si s2 s3 s4自由度：v(L)=2334合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定及有效自由度計(jì)算輸入量L、L與L彼此獨(dú)立不相關(guān)，所以，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可按下式得a0su(e)=\[cu(L)]2+[cu(L)]2+[cu(L)]2c 1a 2 0 3s=0.47》m合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度veffu4(e)veff c [cu(L)]4 [cu(L)]4 [cu(L)]41a+ 2 0 + 3 s—v(L) v(L) v(L)a0seffeff5擴(kuò)展不確定度的評(píng)定取置信概率P=95%,按有效自由度vU為95查t分布表得k值為2.04擴(kuò)展不確定度pU二t(31)*u(e)二2.04*0.47二0.96卩m95 95 c6校準(zhǔn)測(cè)量能力評(píng)定6.1測(cè)量方法：選擇1件較穩(wěn)定，重復(fù)性好的（75-100）mm的千分尺，選擇滿量程的75.00、80.12、85.24、90.36、96.50、100.00檢定點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試,每點(diǎn)在重復(fù)性條件下連續(xù)測(cè)量10次并上述方法、步驟得到每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)輸入量、輸出量的A類、B類不確定度及擴(kuò)展不確定度，匯總后得到6.2一覽表。各校準(zhǔn)點(diǎn)的最佳校準(zhǔn)能力評(píng)定一覽表校準(zhǔn)點(diǎn)（mm）10次測(cè)量結(jié)果（mm）不確定度分量u（L）a不確定度分量u（L）、u0（Ls）合成不確定度u（e）c最佳校準(zhǔn)測(cè)量能力U包含因子k75.0075.000,75.001，75.000,75.000，75.001，75.000,75.000,75.000，75.000，75.0000.40》m0.13》m、0.22》m0.48》m0.96》m280.1280.121,80.120,80.120,80.120,80.120, 80.121,80.120,80.120,80.120, 80.1210.46》m0.13》m、0.22》m0.53》m1.06》m285.2485.242,85.243,85.242,85.242,85.242,85.242,85.242,85.2420.45》m0.13》m、0.22》m0.52》m1.04》m290.3690.362,90.362,90.362,90.362,90.362,90.362,90.363,90.364,90.362,90.3620.64》m0.13》m、0.22》m0.69》m1.38》m296.5096.503,96.503,96.504,96.502,96.503,96.503,96.503,96.503,96.503,96.5040.54》