摆管雨淋试验装置角速度、角度、摆管雨淋孔径参数不确定度评定示例

1、附录 A1角速度示值测量结果不确定度的评定A1 概述：A1.1 环境条件：温度：（ 20±5），相对湿度：（30%80%）A1.2 测量标准：序号标准器测量范围准确度1电子秒表09h59min59.99s(5.8×6×T0.01)s10A1.3 被测对象：序号试验设备测量范围准确度1摆管雨淋试验装置0360 /s按产品说明书A1.4 测量方法：摆管雨淋装试验置角速度的校准是采用电子秒表以直接测量的方式进行校准。摆管摆动 1×60 角度记为一个摆动周期，用秒表测量摆管摆动10 个周期T，摆动角速度=360 /T ( 度 / 秒 )同样方法，摆管摆动6

2、15;60 角度记为一个摆动周期，用秒表测量摆管摆动5个周期 T，摆动角速度=360 /T ( 度/ 秒)注：循环次数 K 可根据被测时间选取。A2 测量模型=360 /KT式中：- 角速度测量值 ( 度/ 秒 )T- 摆管雨淋装置旋转一周 (360 ) 所用时间 (s)K- 摆管雨淋装置旋转圈数（即循环次数）A3 标准不确定度评定输入量 T 有三个不确定度来源： u(T 1) ， u(T2 ) 和 u(T 3)A3.1 标准不确定度分量 u(T 1) 的评定 (B 类)不确定度分量 u(T 1) 来源主要是标准电子秒表的不确定度。以40s 测量点为例，依照其技术指标，其不确定度为区间： (5

3、.8 ×10 6× 400.01)s 0从而 u(T1 )0A3.2T2 的标准不确定度分量u(T2) 的评定 (A 类)T2 的不确定度来源主要是测量的重复性。可通过重复测量得到测量列，采用 A 类评定方法进行评定。 以角速度 60 度/ 秒为例，对机构旋转 360 度 ( 一周即一个循环 ) 用时进行测量，对被校量连续测量 10 次。得如下数据：则X1n序号测量值（ s）15.9025.9535.8645.9255.9566.0176.1086.0895.98106.06nXi 59.98 （s）i 1n2单次实验标准差： Si i 10.08 （s）n1由于测量结果为

4、5 次平均值，故单次测量的标准差为：u(T 2 ) 0.08/5 =0.04(s)A3.3但由于人的反应，会产生一定误差，按通常经验值为0.2s ，即 u(T 3) 0.2sA3.4 输入量 x 的标准不确定度u(T) 的评定由于 u(T 1) ， u(T 2) 和 u(T 3) 彼此独立，可按下列方法进行合成：u(T)=u2(T ) u2(T ) u2(T )123=0.20sA4.合成标准不确定度的计算：A4.1灵敏系数：数学模型 =360 /KT灵敏系数 C-360/KT 2=-0.225/KA4.2标准不确定度一览表：标准不确定度汇总表标准不确定度不确定度来源标准不确定度值 u(T i

5、 )Ci u(T)电子秒表准确度0重复性测量0.04s0.225/K人的反应0.20sA4.3合成标准不确定度 uc 的计算：u( )=C2 u2 (T ) =0.046/K由于输入量只有一个，且K=1。合成标准不确定度uc= 0.09( 度/ 秒)A5 扩展不确定度的确定：取置信概率p95k2U × c度秒)=2 u =0.09(/A6 测量不确定度的报告与表示：摆管雨淋装置角速度测量结果的不确定度为：U度秒)k=2)=0.09(/(附录 A2角度示值测量结果不确定度的评定A2 概述：A2.1 环境条件：温度：（ 20±5），相对湿度：（30%80%）A2.2 测量标准：

6、序号标准器测量范围准确度1游标量角器0360± 5A2.3 被测对象：序号试验设备测量范围准确度1摆管雨淋装置0360按产品说明书A2.4 测量方法：用游标量角器测量角度，测量三次，取平均值作为测量结果。A3 测量模型Y=L式中： L- 角度测量值（度）Y- 角度标称值（度）A4 标准不确定度评定输入量 L 有两个不确定度来源，其不确定度分别为u(L 1) 、u(L 2) 。A4.1 L1的标准不确定度 u(L ) 评定（ B 类）1L1 的不确定度主要是由游标量角器的不准确引起的，按角度规检定规程所述，角度测量的最大允许误差为±5，也即不确定度区间为± 5，则半

7、宽度 a1 为 5，在区间内可认为服从均匀分布，取包含因子k 1 为 3 ，则标准不确定度 u(L 1) = a 1 /k 1 = 5 / 3=2.9 A4.2u(L 2) 的标准不确定度u(L 2) 评定（ A 类）L2 的不确定度来源主要是被测角度的测量结果的不重复性，可通过连续测量得到测量列，采用A 类评定方法进行评定。以60°摆动角为例，对测量对象连续测量 10 次，得到如下数据：次数测量值159°40259°15359°35459°30559°45659°40759°45859°40959

8、76;351059°45则 X 1 n Xi 59°37n i 1n2单次实验标准差： si i 19.2 n1实际测量过程中是在重复条件下测量3 次，3 次算术平均值作为测量点的示值L2，则标准不确定度 u(L 2)u(L 2) 8.3 / 3 = 4.8 A4.3 标准不确定度 u(L) 的计算由于 u(L 1) 与 u(L 2) 彼此独立， C1=1,C2=1 因此u(L) C2 u2 (L )C2u 2 (L ) 5.6 1122A4.4标准不确定度一览表：标准不确定度不确定度来源标准不确定度灵敏系数u(L i ) 值Ciu (L)角度的测量5.6 u (L 1)游

9、标量角器的不准确2.9 1u (L 2)角度测量的不重复性4.8 1A5.合成标准不确定度的计算：由于影响量只有一个，因此ucu(L) 5.6 A6 扩展不确定度的确定：Ukuc 2× 5.6 =11（ k=2）A7 测量不确定度的报告与表示：摆管雨淋装置角度测量结果的不确定度为：U=11( k=2)附录 A3摆管雨淋孔径测量结果不确定度的评定A3 概述：A3.1 环境条件：温度：（ 20±5），相对湿度：（30%80%）A3.2 测量标准：序号标准器测量范围准确度1万能工具显微镜0200mm± (1+L/100) mA3.3 被测对象：序号试验设备规格准确度1摆

10、管雨淋装置孔径0.5mm按产品说明书A3.4 测量方法：量规的测量是采用直接法进行的。 即由万能工具显微镜对量规每一尺寸进行三次测量，求其平均值，量规的标称值与平均值之差即为量规的示值误差。A4 测量模型 Xn-X式中：孔径的示值误差Xn孔径的示值X 万能工具显微镜的读数A5 标准不确定度评定输入量有两个不确定度来源u(Xn) ，u(X)A5.1 X 的标准不确定度u(X) 评定 (B 类)X 的不确定度来源主要是万能工具显微镜的不准确引起的， 依照万能工具显微镜的技术指标， 其准确度为± (1+L/100) m为例，其在 25mm时不确定度区间为± 1.25 m,则半宽度

11、 a1 为 1.25 m,在区间内可以认为是服从均匀分布。取包含因子 k1 3 则不确定度 u(X) a1 k 11.25 3 0.722 m估计其u(V)u(V) 0.1 ，则其自由度 1 50A5.2Xn 的标准不确定度u(Xn ) 评定 (A 类 )X n 的不确定度来源主要是被校量规读数的不重复性，可通过连续测量得到测量列，采用 A 类评定方法进行评定，取一台重复性最差的摆管雨淋，以被测值为 0.5mm为例，连续测量 10 次，每次测量需重新调整被校探棒位置和数显卡尺，得到如下数据 .序号测量值 mm被校量规标称值 mm10.50650.520.50700.530.50710.540.50800.550.50710.560.50820.570.50640.580.50580.590.50650.5100.50780.5X = 1x i =0.5070mmnnv2单次实验标准差： si =i 1= 0.0077mm=7.7 mn1A6.合成标准不确定度的计算：A6.1灵敏系数：数学模型 Xn-X灵敏系数 C11X nC2-1XA6.2标准不确定度一览表：标准不确定度汇总表标准不不确定度来源标准不确定度CiCi ui确定度u(Xi ) 值u合成标准不确定度/7.63 mcu(X)万能工具显微镜准确度0.722 m10.722 mu(Xn)被校探棒示值7.6 m-17.6