0.5mm-100mm 4等量块中心长度的测量结果不确定度评定

谢丽玲

厦门市计量检定测试院 ，福建 厦门 361004



0.5mm-100mm 4等量块中心长度的测量结果不确定度评定

谢丽玲

厦门市计量检定测试院 ，福建 厦门 361004

本文对应用频变式电感比较仪、以3等量块为标准对4等量块进行比较测量的不确定度建立数学模型，评定有关分量的标准不确定度，再对合成标准不确定度进行评定，最后评定出扩展不确定度。

量块；比较测量；不确定度

一、概述

(一)测量依据：JJG146-2011《量块检定规程》。

(二)环境条件：温度(20±0.6°C)，相对湿度≤65%。

(三)测量标准：(0.5-100)mm的3等量块，测量扩展不确定度为(0.10+1Ls)μm(Ls以m为单位)，包含因子k=2.58。

(四)被测对象：(0.5-100)mm的4等量块。

二、数学模型

式中：L——被测量块中心长度；

Ls——标准量块中心长度。

三、评定分量标准不确定度

a.测量仪器的重复性、量块变动量以及测量点的测量位置重复性等引起的标准不确定度u(d1)。

b.标准量块与被测量块的线膨胀系数之差△α引起的标准不确定度 u(d2)。

c.标准量块与被测量块间的温度差△t引起的标准不确定度u(d3)。

1. u(d1) 的评定

该项通过A类方法评定。

1mm 100mm

单位：μm

100mm量块

同理可得：1mm量块s=0.009μm

取最大标准差smax作为单次试验标准差。在实际测量中，两人各测一次取算术平均值为测量结果，故：

测量限定被测量块温度tx与标准温度20°C的偏差不超过±0.6°C，100mm量块

100mm量块

100mm量块

(二)Ls 的标准不确定度u(Ls) 的评定

标准量块中心长度Ls的不确定度u(Ls)由标准量块的等别给出。3等标准量块，其中心长度扩展不确定度为(0.10±1Ls)μm(式中Ls以m为单位)。JJG146-2011《量块》规定，置信概率P=0.99，v(Ls)=∞得覆盖因子k=2.58 ，故标准不确定度u(Ls) 为：

u(Ls)=(0.10+1Ls) μm/2.58

100mm量块，u(Ls)=0.078 μm，

50mm量块，u(Ls)=0.058 μm，

1mm量块，u(Ls)=0.039 μm

四、标准不确定度汇总表

1mm、2mm、4mm、9mm、50mm、100mm量块

不确定度来源符号标准不确定度(μm)1mm2mm4mm9mm50mm100mmd的标准不确定度u(d)0.0210.0210.0210.0220.0400.071重复性标准不确定度u(d1)0.0210.0210.0210.0210.0210.021线膨胀系数引起u(d2)0.0000.0010.0020.0040.0240.049量块间温度差引起u(d3)0.0000.0010.0020.0040.0230.046标准量块不确定度u(Ls)0.0390.0400.0400.0420.0580.078

五、合成标准不确定度uc(L)的评定

同理可得：50mm量块，uc(L)=0.070 μm

同理可得：9mm量块，uc(L)=0.048 μm

同理可得：4mm量块，uc(L)=0.046 μm

同理可得：2mm量块，uc(L)=0.045 μm

同理可得：1mm量块，uc(L)=0.045 μm

六、扩展标准不确定度Up 的评定

Up=kuc(L)

七、测量结果不确定度的报告与表示

对于100mm量块，k=2 ，则U=kuc(L)=2×0.105 μm=0.21μm

同理可得：50mm量块，k=2 ，则U=kuc(L)=2×0.070 μm=0.15μm

同理可得：9mm量块，k=2 ，则U=kuc(L)=2×0.048 μm=0.10μm

同理可得：4mm量块，k=2 ，则U=kuc(L)=2×0.046 μm=0.10μm

同理可得：2mm量块，k=2 ，则U=kuc(L)=2×0.045 μm=0.09μm

同理可得：1mm量块，k=2 ，则U=kuc(L)=2×0.045μm=0.09μm

测量结果的不确定度可用下式表示：

U=2(0.20+2L)/2.68 μm(L以m为单位) k=2

[1]JJG146-2011《量块》.

[2]JJF1059-2012《测量不确定度的评定与表示》.

TH711.1

A

1006-0049-(2016)22-0218-02