《测量管理体系关键测量过程不确定度评定指南 几何量测量》（征求意见稿）及编制说明

1测量管理体系关键测量过程不确定度评定指下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引测量管理体系measurementmanagements2测量能力指数measurementcapability关键测量过程criticalmeas含有关键性的或复杂的测量系统，保证生产安全或由于测量结果不正确会计量要求metrologicalr应确定顾客的测量要求并转化为计量要求。计量要求包括测量范围、最大3测量设备的最大允许误差应为被测量容差的～。T-T-TULcTTuc≤........................ CP＝........................或 CP＝........................ X——被测量的平均值。 uc≤...........................或 uc≤...........................4Y=f(X1,X2, x2，ⅆ,xN带入式（1）y=f(x1,x2 y=Y=1Yknk=1=1f(X1,k,X2,k,…,XN,k)........................nk=1 x=nnΣxi......................................i=1s(xk)=xi-x)2...............................(11)被测量估计值x的A类标准不确定度uA计算公式为：nuA=ux=sx=sxn5s=psm.....................................uBk........................................uc(y)=2u2(xi)+21r(xi,xj)u(xi)u(xj)...............(15)r(xi,xj)——输入量xi与xj的相关系数。6测量不确定度报告的内容应符合JJF1059.1—207A.1概述A.1.4mm。A.2数学模型A.3输入量的标准不确定度分量u1A.3.2车轴测量系统示值误差及校准结果不确定度引入的标准不确定度u2的评定u2A.3.4车轴测量系统与被检车轴间的线膨胀系数差引入的不确定度u4的评定8轴承测量系统与被测轴承线膨胀系数之差ΔC应在±1×10-6℃-1范围内,服从三角分布，标准不确u4=Ls(tx－20).ΔC/6...............................(A.3) 6 6A.3.5车轴测量系统与被测车轴间的温度差引入的不确定度u5的评定原则上要求轴承测量系统和被测轴承温度达到平衡后进行测量 3aikiui0.52μm10.52μm2.89μm12.89μm1.8μm20.90μm0.65μm 60.27μm0.299μm 30.18μmucA.5扩展不确定度U9B.1.3测量标准：坐标测量机，最大示值误差为土（5.9+L/350)μm，校准结果的扩展不确定度为B.1.4被测对象：350公里标准动车组两空簧孔距离236000.5mm。B.2.1测量重复性引入的标准不确定度u1的评定B.2.2坐标测量机示值误差及校准结果不确定度引入的标准不确定度u2的评定u21ΔtΔtu22u2212+u222~7.9μmB.2.3坐标测量机与转向架间的线膨胀系数差引入的不确定度u3的评定度u3(tx-20).ΔC/6。现场环境要求温度（20±2）℃,最大偏离温度为2℃,则 6u3 6B.2.4坐标测量机与被测转向架间的温度差引入的不确定度u4的评定原则上要求坐标测量机和被测转向架温度达到平衡后进行测量u4=Lsu4aikiui3.9μm13.9μm7.9μm17.9μm4.7μm 62.0μm13.6μm 37.9μmucB.4扩展不确定度UC.1.3测量标准：轴承测量系统，最大示值误差为土3μm，校准结果的扩展不确定度为C.1.4被测对象：标准动车组MTN轴箱轴承外圈外径Φ24000.070mm。C.1.5测量过程：轴承测量系统测量标准量规后，进行零位修正，修正完成后对MTL——轴承测量系统读数。C.3输入量的标准不确定度分量uiC.3.1测量重复性引入的标准不确定度u1的评定C.3.2轴承测量系统示值误差及校准结果不确定度引入的标准不确定度u2的评定u2212+u222~1.8μmC.3.3标准量规校准结果不确定度引入的不确定度u3的评定C.3.4轴承测量系统与被检轴承间的线膨胀系数差引入的不确定度u4的评定度u44=Ls(tx-20).ΔC/6。现场环境要求温度（20±2.5）℃,最大偏离温度为2.5℃,则 6u4 6C.3.5轴承测量系统与被测轴承间的温度差引入的不确定度u5的评定原则上要求轴承测量系统和被测轴承温度达到平衡后进行测量-6-1故aikiui0.12μm10.12μm1.8μm11.8μm1.3μm20.65μm0.6μm 60.25μm0.552μm 30.32μmucC.5扩展不确定度U1.3测量标准：FTSIND120表面粗糙度轮廓仪，相对不确定度为Urel=3%，k=2。表面加工纹理方向垂直，调整仪器至正常工作状态，根据其参数特性设置测量条13.2触针式表面粗糙度轮廓仪的不确定度3rel21)rel2(d2)24合成标准不确定度的评定数学模型ui值irel1115相对扩展不确定度的评定6测量不确定度的报告与表示Urel=4.0%：（δ=d3输入量d的的不确定度u(d)的评定输入量d的不确定度来源主要是：被测齿轮安装误差（偏心或倾斜）引入的影响量，测量与校准时测头在被测齿轮轴相差的距离引入的影响量，温度误差引入的影响量，定，让各影响值同时起作用，通过重复性试验来评定它们的综合影响，此测量测量重复性引起的标准不确定度u(d1)可以通过连续测量得到的测量列，利将被测齿轮装夹在万能齿轮测量机的顶针上，选1X=0Xi=2.88μm23456789n1X=Xi=5.02345ssX=~0.330μmXi-X)2n-16789n2.3006B万能齿轮测量机本身测量不确定度的影响量u(d4合成标准不确定度的评定数学模型δ=d输入量的标准不确定度分别汇总于表3——齿形ii)11ii)110.0010k=1uc1=u(dk120.0010k=10.0022uc2dk220.00225扩展不确定度的评定ccδ=L-LSδ──活塞销与组合量块的差值；3输入量的标准不确定度评定输入量L的不确定度来源主要是测长仪测量重复性引的影响量u(L2)，检测温度偏离标准温度的影响量u(L3)，被测件与量块不等温的影响量u数时由分辨力引入的影响量u(L5)。根据WDJL-080645活塞销检测作业指导12345XiX)26789113.1.3检测温度偏离标准温度的影响量u(L3)：钢质量块的线膨胀系数应为（11.5±1）×10-6℃-1。假定活塞销与标准量块的线膨胀系数均在3x63x6假定实际检测温度在（20±2）℃的范围内服从均匀分布，该均匀分布的半宽为2℃,则对于52 6 63.1.4被测件与量块不等温的影响量u(L4)：原则上要求标准量块与被测件温度达到平衡后进行测量。但在u(L4)=~0.034μm3.1.5测长仪读数时由分辨力引入的影响量u(L5)：测长仪读数时由分辨力引入的影响量u(L5)在测量重复性分析时已包含在内，不再重复评定。输入量LS的不确定度来源主要是由四等量块的不确定度引进的。根据量块检定规程，四等量块4合成标准不确定度的评定数学模型δ=L-LS灵敏系数c1=δδ/δL=1δδ/δLS=-1c=δf/δxii)u(L)输入量L总的10量uc=0.24μm5合成标准不确定度uc2S2c7测量不确定度的报告与表示1.3测量标准：测长机，其不确定度为U=(0.3+L/220)μm，k=2；L为测量尺寸。标准环规，扩=D-d-D=D-d-3输入量的标准不确定度评定输入量的不确定度来源主要是测量重复性引起的不确定度u(Ld1)，113.1.2测长机本身的不确定度引入的影响量u(Ld2):u(Ld3)=d(tx20)a/60.05x1064x106163.1.4标准环规与活塞不等温的影响量u(Ld4)：有一定的温度差Δt。假定Δt在±0.2℃范围内均匀分布，该分布半宽为0.2℃,则由Δt引起的标准不确定度u(Ld4)：3.1.5活塞销孔几何形状的影响量u(Ld5)：u(Ld5)=0.20μm3.1.6：寻找转折点的影响量u(Ld6)：u(Ld6)=0.10μm3.1.7测头接触表面形状的影响u(Ld7)：活塞销孔的内表面粗糙度通常能够满足Ra0.05的要求，所以测头接触表面形状的影响u(d8)为：u(Ld7)=0.05/2≈0.035μmucLdk23.2输入量LD的标准定度u(LD)与u(Ld)评定相同：3.3输入量d的标准不确定度u(d):标准环规的不确定度为U=0.6μm；k＝24标准不确定度一览表i|×u(di)输入量Ld的u(LD)输入量LD的114合成标准不确定度的评定Ld的灵敏系数LD的灵敏系数c2c35合成标准不确定度uc222cδ=L-LSδ──活塞销与组合量块的差值；3输入量的标准不确定度评定的影响量u(L2)，检测温度偏离标准温度的影响量u(L数时由分辨力引入的影响量u(L5)。根据WDJL-080645活塞销检测作业指导1 iX i2345XiX)2678911根据校准结果，测微计的位移示值误差±0.2μm，3.1.3检测温度偏离标准温度的影响量u(L3)：钢质量块的线膨胀系数应为（11.5±1）×10-6℃-1。假定活塞销与标准量块的线膨胀系数均在3x63x6假定实际检测温度在（20±2）℃的范围内服从均匀分布，该均匀分布的半宽为2℃,则对于52 6 63.1.4被测件与量块不等温的影响量u(L4)：原则上要求标准量块与被测件温度达到平衡后进行测量。但在u(L4)=~0.034μm3.1.5测微计读数时由分辨力引入的影响量u(L5)：测微计读数时由分辨力引入的影响量u(L5)在测量重复性分析时已包含在内，不再重复评定。输入量LS的不确定度来源主要是由四等量块的不确定度引进的。根据量块检定规程，四等量块4合成标准不确定度的评定数学模型δ=L-LS灵敏系数c1=δδ/δL=1δδ/δLS=-1c=δf/δxii)u(L)输入量L总的10量5合成标准不确定度uc2S2c：（的示值误差为(2.5+2L/450)μm，符合该项目检测要L=d式中：L--被测连杆大小头孔的中心距的测量结果；3输入量d的的不确定度u(d)的评定设备本身引起的标准不确定度u(d2)；检测温度偏离标准温测量重复性引起的标准不确定度u(d1)可以通过连续测量得到的测量列，利用A类方法进行评次数1 X=iXi23456789取均匀分布，已知测量连杆的工作长度为218.985mm，所以由此可得示值误差引起的不确定度分量3.3检测温度偏离标准温度的影响量u(d3)钢的线膨胀系数应为（11.5±1）×10-6℃-1。假定被测连杆与标准金属光栅尺的线膨胀系数均在（11.5±1）×10-6℃-1范围内等概率分布，则被测连杆与标准金属光栅尺的线膨胀系数之差△a应在假定实际检测温度在（20±2）℃的范围内服从均匀分布，该均匀分布的半宽为2℃,则对于L=220mm的工作长度，其标准不确定度u(d3)为：3.4被测连杆与三坐标测量机不等温的影响量u(d4)：原则上要求测量设备与被测件温度达到平衡后进行测量。但在4合成标准不确定度的评定ii)1u(d2)1u(d3)1u(d4)1cucc(1)用合成不确定度评定中心距长度的测量L=(218.98490.0044)U=0.3μm，k=2。δ=d3输入量的标准不确定度评定差引入的影响量，凸轮表面粗糙度引入的影响量等等，因这些因素引起的不1234s=i-x2n-1=1.456789相位角度的重复性标准测量不确定度u(d1)=s=1234s=s=i-x2n-156789最大升程误差的重复性标准测量不确定度u(d1)=s=0.0015mm。由于升程测量不受凸轮轴定位销（或定位键槽）零位误差的影响，所以此项对凸轮轴最大升程3.4测量环境的影响u(d4)：44标准不确定度一览表ii)1u(d2)11ii)1u(d2)10104合成标准不确定度的评定u(d25合成标准不确定度c2=1cu=1.42+0.122+1.72~2.2′c取包含因子k=2，于是扩展不确定度U为：（作台上，首先根据图纸要求确定基准并进行找正，分别对工作面进行瞄准读数L=d3输入量d的的不确定度u(d)的评定本身引起的标准不确定度u(d2)；检测温度偏离标准温度的影测量重复性引起的标准不确定度u(d1)可以通过连续测量得到的测量列，利用A类方法进行评1ss==i-x2n-123456789(X)=0.0034mm12X=i=2.1'22334252637282921uu3.3检测温度偏离标准温度的影响量u(d3)钢的线膨胀系数应为（11.5±1）×10-6℃-1。假定被测气门与标准金属光栅尺的线膨胀系数均在（11.5±1）×10-6℃-1范围内等概率分布，则被测气门与标准金属光栅尺的线膨胀系数之差△a应在3.4被测气门与万能工具显微镜不等温的影响量u(d4)：原则上要求测量设备与被测件温度达到平衡后进行测量。但在u(d4)=4合成标准不确定度的评定ii)1u(d2)1u(d3)1u(d4)1cucii)1u(d2′)1010u(d4′)010ccc1.2