平板检定标准装置中标准器组不确定度的评定方法

■文/汪 惠

平板是一种实物量具，在工业制造过程中通常用于产品检测过程中提供基本测量平面，是测量形状误差的不可缺少的计量设备。在2013年更换新的平板检定规程，平板精度分别为0，1，2，3级四个级别。平板型号也有200×200至5000×5000不同型号组成，在评定平板不确定度过程要充分考虑到检定平板的标准器、平板本身型号条件、检定方法和人为因素对测量数据的影响。

标准器的组成及检定方法

在法定计量检定机构中为保证平板的准确度和平面度量值的传递，有技术条件的单位建立了平板检定装置，以我单位正在筹建的平板检定装置为例，计量标准器组包含如表1所示。

序号 设备名称 计量性能1 电子水平仪 分度值：0.001mm/m MPE：±(1+A/50) 个字2 合像水平仪 165/(0.01mm/m) MPE: ±0.02mm/m 3 桥板 300mm /

检定原理和数据计算方法。将平板调节至水平位置，根据平板型号选择适当桥板跨距，跨距在(50～480) mm，把电子水平仪固定在桥板上，将桥板按跨距前后首尾相接，每移动一个跨距从电子水平仪上读取该位置读数(格数)。根据最小条件评定准则，通过计算评定平板工作面的平面度。

数据分析是根据最小条件评定准则，直线度可按下式计算:

△i—符合最小条件原则的直线度读数，字；

p,g—两高点(或两低点)的序号；

k—两高点(或两低点)包含的序号；

ai—仪器在第i点的读数，字。

设：C=LCi

式中:L—桥板跨距，mm；

Ci—电子水平仪分度值，mm/m；

电子水平仪示值误差引入分量u1(a)

根据规程JJG103-2005《电子水平仪和合像水平仪》，示值误差不超过(1+A/50)字。其中A为实际使用的字数。校准1级和0级平板时，A≤100 字。示值误差引入的分量在实际工作中还要查看标准器有效的检定证书，如果检定证书中给出了相应的误差数据可以直接引用，如果没有给出误差数据则查看相应的国家检定规程中要求的误差限值，则示值误差分量：

电子水平仪数显量化误差影响的分量u2(a)

0为数显仪器仪表，分辨力δx=1字，(0.001mm/m)，在宽度δx的区间内为均匀分布，其方差为：

数显量化误差引起的标准器不确定度分量要注意不能和重复性引入的不确定度重复计算，一般在计算整个装置的测量不确定度时要取两者的较大值。

桥板定位误差估算的分量u3(a)

由于在测量平板直线截面时，桥板位置要求首尾相接进行测量，但桥板下工作面和上工作面平行度有偏差引起电子水平仪示值变化，

实践证明对1级以上平板，上述操作偏差引起电子水平仪示值变化最大不超过2个字。该值在半宽为2个字的区间内等概率分布，故：

u4(a)=2/=1.15字。

平板检定标准装置引入的不确定度u(a)

标准装置不确定度分析中的各个分量互不相关，所以合成标准不确定度：2+0.292+1.152=2.10(字)2。

平板检定装置标准器引入的不确定度为2.1字，此过程是以电子水平仪与桥板组成标准器组进行量值传递，同理可以计算以合像水平仪和桥板组成标准器组引入的不确定度，可以很清晰的得到平板检定装置的测量不确定度，应用到我们日常检定平板工作中，更好为平面度量值传递做好基础理论工作。