標準環(huán)規(guī)檢定規(guī)程-征求意見稿

GJB××××—××××標準環(huán)規(guī)直徑尺寸的測量不確定度評定示例測量方法采用測長機以比較測量的方法測量標準環(huán)規(guī)直徑。對零用標準環(huán)規(guī)：直徑D:30mm，線膨脹系數(shù)(11.5±0.5)×10-6℃-1被測環(huán)規(guī)：直徑D:90mm，線膨脹系數(shù)(11.5±0.5)×10-6℃-1被測量的直徑尺寸定義在環(huán)規(guī)水平高度中間位置，并沿直徑方向的刻線位置。測量模型在參考溫度20℃時被測環(huán)規(guī)的直徑dx可以表示為dX=dS式中：dX——被測環(huán)規(guī)的直徑尺寸，20℃；dS——參考標準環(huán)規(guī)的直徑尺寸，20℃；Δl——由測長機得到的兩環(huán)規(guī)的直徑差；δli——對測長機示值誤差的修正；δlT——對被測環(huán)規(guī)、參考標準環(huán)規(guī)，以及測長機光柵尺溫度效應(yīng)所作的修正；δlP——對兩測頭相對于測量軸線的非同軸所作的修正；δlE——對被測環(huán)規(guī)和參考標準環(huán)規(guī)的彈性變形之差別所作的修正；δlA——在測量被測環(huán)規(guī)直徑和參考標準環(huán)規(guī)直徑時，由于測長機阿貝誤差的差別而引入的修正。其中對溫度效應(yīng)所作的修正δlT本身由若干不確定度分量組成，可表示為δlT=DSαS式中：DX,DS——分別為被測環(huán)規(guī)和參考標準環(huán)規(guī)的標稱直徑；αX,αS,αR——分別為被測環(huán)規(guī)、參考標準環(huán)規(guī)和測長機光柵尺的線膨脹系數(shù)；ΔtA=tA-t0——室內(nèi)測量環(huán)境溫度tA相對于標準參考溫度t0=20℃的偏差；δtX,δtS,δtR——分別為被測環(huán)規(guī)、參考標準環(huán)規(guī)和測長機光柵尺的溫度相對于環(huán)境溫度的偏差。因此可以將不確定度評定分成兩部分，首先評定溫度對測量結(jié)果的影響δlT的不確定度u(δlT)，然后再評定直徑測量的不確定度U(dX)。溫度效應(yīng)對測量結(jié)果的影響δlT的不確定度u(δlT)由于式(A.2)中的四個溫度偏差δtX，δtS，δtR以及ΔtA的數(shù)學(xué)期望均為零，采用通常的線性模型無法處理式(A.2)中的乘積項，因此必須考慮合成方差表示式中的高階項。式(A.2)中的四個乘積項分別為δlδδδ室內(nèi)測量環(huán)境溫度相對于標準參考溫度t0=20℃的偏差ΔtA最大為±0.5℃，假定其滿足U形分布，于是ΔtA的標準不確定度u(ΔtA)為u被測環(huán)規(guī)、參考標準環(huán)規(guī)和測長機光柵尺的溫度相對于環(huán)境溫度的偏差δtX，δtS和δtR均控制在±0.1℃范圍內(nèi)，并假定滿足矩形分布，于是它們的標準不確定度為u被測環(huán)規(guī)、參考標準環(huán)規(guī)的線膨脹系數(shù)均為(11.5±0.5)×10-6℃-1，測長機光柵尺的線膨脹系數(shù)為(8.4±0.5)×10-6℃-1，假定它們均滿足矩形分布，于是它們的標準不確定度為u設(shè)z=z==由于DX和DS均為恒量，于是z的不確定度可表示為u==112.25mm=（1）δlTA的標準不確定度u(δlTA)由于δlTA=z?ΔtA，即δlTA由兩個變量的乘積組成，并且兩個變量由于兩個量x1，x2乘積的方差可以表示為u2x1x2=當(dāng)x1和x2的數(shù)學(xué)期望均等于零時，式(A.3)成為u或u于是u（2）δlTS的標準不確定度u(δlTS)由于δlTS=DSαSδtS，即δlTS由兩個變量αS和δtSu于是u（3）δlTX和δlTR的標準不確定度u(δlTX)和u(δlTR)同理可得uu于是，δlT的不確定度u(δlT)為u=其他不確定度分量（1）參考標準環(huán)規(guī)dS作為工作標準的參考環(huán)規(guī)內(nèi)徑擴展不確定度由證書給出：U(dS)=0.10μm(k=2)，故其標準不確定度為u（2）測長機示值誤差δli測長機的MPE為±(0.10μm+1×10-6·L)，L為測長機的測量長度。由于實際測量的長度差為：DX-DS=60mm，估計的未知殘余誤差在±0.16μm范圍內(nèi)，以矩形分布估計，則u（3）非同軸修正δlP兩球面相對于測量線的同軸偏差估計在±20μm范圍內(nèi)。若存在同軸偏差，實際測量到的不是環(huán)規(guī)的直徑，而是接近直徑的弦。根據(jù)數(shù)學(xué)公式，由于可能的非同軸而引入的修正值及其不確定度為δlP=21Du2δlP=式中δC為被測弦的弦心距。若估計δC滿足矩形分布，于是可以計算得到δu在此情況下，無論是修正值δlP或是修正值的標準不確定度u(δlP)實際上均可以忽略而不予考慮。（4）彈性變形修正δlE根據(jù)經(jīng)驗，彈性變形對測量結(jié)果的影響在±0.03μm范圍內(nèi)，以矩形分布估計，于是其標準不確定度為u（5）阿貝誤差修正δlA本測長機符合阿貝原則，于是其標準不確定度為u（6）測量得到的直徑差Δl對被測環(huán)規(guī)重復(fù)測量3次，得到的直徑差為60.00100mm，60.00111mm和60.00092mm，取平均值60.00101mm作為測量結(jié)果。通過采用合并樣本標準方差計算，由過去在相同條件下得到的測量結(jié)果，得到合并樣本標準差sP(Δl)=0.12μm，于是3次測量平均值的標準偏差為s故對應(yīng)的標準不確定度分量為u合成標準不確定度下表給出90mm環(huán)規(guī)直徑測量的不確定度分量匯總表。輸入量Xi估計值xi/mm標準不確定度u(xi)/μm概率分布靈敏系數(shù)ci不確定度分量ui/μmdS29.998700.05正態(tài)10.05Δl60.001010.0693正態(tài)10.0693δli00.0924矩形10.0924δlT00.0753正態(tài)10.0753δlP0.0000040.0084矩形10.0084δlE00.0173矩形10.0173δlA00矩形10dX89.999710.148其合成標準不確定度為u==0.14擴展不確定度取包含因子k=2，則擴展不確定度U=k·uc(dx)=2×uc(dx)=0.30μm

檢定證書/檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁格式檢定證書/檢定結(jié)果通知書第2頁證書編號XXXX—XXXX檢定機構(gòu)授權(quán)說明檢定環(huán)境條件及地點溫度℃地點檢定使用的計量（基）標準裝置名稱測量范圍不確定度/準確度等級/最大允許誤差計量（基）標準證書編號有效期至檢定使用的標準器名稱測量范圍不確定度/準確度等級/最大允許誤差檢定/校準證書編號有效期至第2頁共X頁檢定證書/檢定結(jié)果通知書第3頁證書編號XXXX—XXXX檢定結(jié)果序號檢定項目技術(shù)指標要求實測值1外觀2表面粗