四等量块测量不确定度评定

元辉

安阳市质量技术监督检验测试中心 河南安阳 455000

量块是长度量值传递中使用广泛的一种高精度实物量具、端面长度标准。量块作为长度量值传递的重要载体，可以直接或间接地检定或校准长度计量器具。在实际应用中，如何选择量块等级，量块不确定度评定显得尤为重要。

1 概述

（1）测量依据：JJG146-2011《量块》检定规程。

（2）环境条件：温度20℃，大气压力101.325kPa。

测量标准：接触式干涉仪和3 等标准量块。

测量对象：4 等量块标称长度100mm、50mm 和10mm。

2 数学模型

2.1 量块中心长度表示式

t , a, l——被测量块的温度、线膨胀系数、20℃时的中心长度，下标有“s”者为对应标准量块的值

r——接触式干涉仪的读数；

ω——干涉仪分度值

2.2 合成不确定度表示式

可表示式为

2.3 灵敏系数

式中： hs,h—-标准和被检量块的长度变动量。

被检量块长度l 的合成标准不确定度 uc(l )可表示为：

3 输入量的标准不确定度评定

3.1 标准量块的中心长度 ls

对应的不确定度分量：

3.2 接触式干涉仪的读数r

于是对应的不确定度分量：

3.3 标准量块的线膨胀系数a

3.4 被检量块和标准量块的温度差 ∆t

3.5 被检量块和标准量块的线膨胀系数差 ∆a

3.6 被检量块的温度t

3.7 标准量块测点位置 ∆sP

3.8 被检量块测点位置 ∆P

4 合成标准不确定度

4.1 输入量的标准不确定度分量见表1

分量 来源 ci u (x)（ nm）u ( l s) 标准心量长块度的中151 000 0mm mmm m 1 7 5 055 0 u (r ) 接触式干涉仪的读数 13.6 100mm 2.3 u (a ) 标准量块的线膨胀系数50mm 1.2 10mm 0.23 100mm 26.6 u (∆ t) 被检量块和标准量块的温度差50mm 13.3 10mm 2.66 100mm 24.5 u ( ∆ a) 被检量块和标系准数量差块的线膨胀50mm 12.2 10mm 2.45 100mm 28.9 u (t ) 被检量块的温度50mm 14.5 10mm 2.89 100mm 22.1 u (∆ Ps) 标准量块测点位置50mm 19.8 10mm 17.6 100mm 38.6 u ( ∆P ) 被检量块测点位置50mm 33.1 10mm 33.1

4.2 合成标准不确定度

5 扩展不确定度

6 结语

测量结果的不确定度，对各实验室间测量比对、验证检定能力等反映实验室检测水平起着至关重要的作用，也是验证实验室检测能力符合性的技术指标，其合理的表述与分析评定尤为重要，本文对四等量块测量不确定度各个分量的分析与评定的方法，对检定量块技术人员在实际工作应用中提供了一些参考[2-3]。