电子计数式转速表示值误差校准结果测量不确定度评定

瞿丽莉，赵婷婷，韦宣，杨海燕，由志勋

(西安热工研究院有限公司，陕西西安710032)

1 评定方法

采用直接测量法。以转速标准装置作为标准，测量范围为(20～30000)r/min，不确定度为Ur=5×10-5(k=3)。在重复性条件下，用被校电子计数式转速表对转速标准装置输出转速进行10次测量，取10次测量结果的平均值作为被校表的转速示值，与转速标准装置的转速示值进行比较，计算被校电子计数式转速表示值误差［1］。并依据JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》对电子计数式转速表示值误差校准结果进行测量不确定度评定。

2 数学模型

电子计数式转速表示值误差［2］的数学模型为

式中:Δn为电子计数式转速表示值误差;n为电子计数式转速表的转速示值，r/min;n0为转速标准装置的转速示值，r/min。

由数学模型可知，电子计数式转速表示值误差校准结果的主要不确定度来源有三个:①电子计数式转速表重复性引入的标准不确定度分量u1;②转速标准装置引入的标准不确定度分量u2;③电子计数式转速表分辨力引入的标准不确定度分量u3。

由公式(1)可得，其灵敏系数分别为

数学模型公式中各输入量均不相关，所以合成标准不确定度计算公式为公式(5)。

3 标准不确定度分量

1)由电子计数式转速表重复性引入的标准不确定度分量u1

在重复性条件下，将转速标准装置转速示值分别调至校准点转速值，在同一校准点上连续读取并记录电子计数式转速表10次转速示值，用贝塞尔公式［2］(6)计算标准偏差，见表1。

10次测量值的算术平均值作为测量结果，按公式(7)计算电子计数式转速表重复性引入的标准不确定度分量u1，见表1。

2)转速标准装置引入的标准不确定度分量u2

根据转速标准装置校准证书(LScs2015-0506)，其转速不确定度为Urel=5×10-5(k=3)，则按公式(8)计算转速标准装置引入的标准不确定度分量u2，见表1。

3)电子计数式转速表分辨力引入的标准不确定度分量u3

4 合成标准不确定度

按公式(5)计算合成标准不确定度uc，结果见表2。

表1 标准偏差及标准不确定度分量r/min

表2 示值误差校准结果及其测量不确定度r/min

5 扩展不确定度

扩展不确定度U由合成标准不确定度乘包含因子k得到［3］，按公式(10)计算，结果见表2。

［1］李思锦.转速表测量结果不确定度评定［J］.商品与质量，2013(5):261.

［2］国家质量技术监督局.JJG 105-2000转速表［S］.北京:中国计量出版社，2000.

［3］国家质量监督检验检疫总局.JJF 1059.1-2012测量不确定度评定与表示［S］.北京:中国质检出版社，2012