外径千分尺不确定度评定

KJL/QCBP107-2011外径千分尺示值误差测量结果的不确定度评定编制：海宁审核：谭武峰批准：杨志刚2011年2月14日发布2011年6月14日实施喀什地区计量检定所外径千分尺示值误差测量结果的不确定度评定1概述1.1测量方法：依据JJG21—2008《千分尺检定规程》1.2环境条件：温度(20±2)°C。1.3测量标准：四等量块，示值不确定度(0.2+2X10-6Ln)卩m,包含因子k取2.7。1.4被测对象：分度值为0.01mm的外径千分尺。本文以测量范围为(75〜100)mm外径千分尺为例，测量80.12mm点进行分析。1.5测量过程外径千分尺示值误差是以四等量块进行校准的，外径千分尺的受检点应均匀分布于测量范围内的5点上。2数学模型数学模型 e=L+L-La0s式中：e——外径千分尺某点示值误差；L——外径千分尺微分筒25mm内示值；L——对零量块的长度；L——校准量块的长度。s2.2灵敏系数c邑=1c=空=1c=邑=-11dL 2dL 3dLaos2.3传播率公式：因各输入量彼此独立不相关，所以有u2(e)=u2(L)+u2(L)+u2(L)c a 0 s3输入量的标准不确定度的评定3.1输入量L的标准不确定度u(L)的评定输入量L的不确定度来源主要是测量重复性引起的标准不确定度u(L)评定，在重复性条件下连续测量10次，得到测量列为80.124，80.124，80.123，80.123，80.124，80.124，80.124，80.124，80.124，80.124。I1输入量L的标准不确定度u(L)=s=:—£s2=0.40》ma a pVm j▼j=—自由度 v(L)=£v(L)=3*(10-1)=27aaij=—3.2输入量L°的标准不确定度u(L)的评定输入量L的不确定度来源主要是对零量块引起的标准不确定度u(L)(采用B类方法进行评定)0。 0对零量块为75mm,根据四等量块不确定度评定表中可知其扩展不确定度U为0.35》m,包含因子k=2.7,故u(L)=0.35/2.7=0.13》m自由度：v(Lo)=g3.3输入量L的标准不确定度u(L)的评定输入量L的不确定来源主要是校准用量块引起的标准不确定度分项u(L);外径千S s1分尺和校准量块的热膨胀系数存在不确定度，当温度偏离标准温度20°C引起的标准不确定度分项u(Ls2)；对零量块和校准量块的热膨胀系数存在不确定度，当温度偏离标准温度20C引起的标准不确定度分项u(L)和外径千分尺和校准量块温度差引起的标准不确s3定度分项u(L)(注：L为量块的标称值)。s43.3.1测量点为80.12mm，校准用量块为80.12mm，根据四等量块不确定度评定表中可知其扩展不确定度U为0.28pm,包含因子k=2.7,故u(L)=0.36/2.7=0.13》ms1自由度：v(Lo)=g3.3.2当温度偏离20C时，校准用量块引起的不确定度分项u(L?，温度偏离20C的界限为土2C，外径千分尺与量块热膨胀系数之差在土2X10-6范围内，服从三角分布，k二故u(L)=LX^TX^aA;6s2 S=80.12X103X2X2X10-6/6=0.13》m自由度：v(L)心50s23.3.3当温度偏离20C时，对零用量块引起的不确定度分项u(L?，温度偏离20C的界限为土2C，外径千分尺与量块热膨胀系数之差在土2X10-6范围内，服从三角分布，k二、/6故 u(L)=LX^TX^aA-'6- s3 S=75X103X2X2X10-6/^6=0.12》m自由度： v(Ls)~503.3.4外径千分尺和校对量块温度差引直的标准不确定度分项u(L)，外径千分尺和校s4准量块间有一定的温度差存在，并以等概率落于(-0.3〜+0.3)C区间，服从均匀分布,k取、.：3，故u(L)=LX^TXa/*6s4 S=25X103X0.3X11.5X10-6/「6=0.04》m自由度： v(L4)~123.3.5输入量Ls的标准不确定度u(L)su(L)=u2(L)+u2(L)+u2(L)+u2(L)=0.22|Jms' si s2 s3 s4自由度：v(L)=2334合成标准不确定度评定及有效自由度计算输入量L、L与L彼此独立不相关，所以，合成标准不确定度可按下式得a0su(e)=\[cu(L)]2+[cu(L)]2+[cu(L)]2c 1a 2 0 3s=0.47》m合成标准不确定度的有效自由度veffu4(e)veff c [cu(L)]4 [cu(L)]4 [cu(L)]41a+ 2 0 + 3 s—v(L) v(L) v(L)a0seffeff5扩展不确定度的评定取置信概率P=95%,按有效自由度vU为95查t分布表得k值为2.04扩展不确定度pU二t(31)*u(e)二2.04*0.47二0.96卩m95 95 c6校准测量能力评定6.1测量方法：选择1件较稳定，重复性好的（75-100）mm的千分尺，选择满量程的75.00、80.12、85.24、90.36、96.50、100.00检定点进行测试,每点在重复性条件下连续测量10次并上述方法、步骤得到每个校准点输入量、输出量的A类、B类不确定度及扩展不确定度，汇总后得到6.2一览表。各校准点的最佳校准能力评定一览表校准点（mm）10次测量结果（mm）不确定度分量u（L）a不确定度分量u（L）、u0（Ls）合成不确定度u（e）c最佳校准测量能力U包含因子k75.0075.000,75.001，75.000,75.000，75.001，75.000,75.000,75.000，75.000，75.0000.40》m0.13》m、0.22》m0.48》m0.96》m280.1280.121,80.120,80.120,80.120,80.120, 80.121,80.120,80.120,80.120, 80.1210.46》m0.13》m、0.22》m0.53》m1.06》m285.2485.242,85.243,85.242,85.242,85.242,85.242,85.242,85.2420.45》m0.13》m、0.22》m0.52》m1.04》m290.3690.362,90.362,90.362,90.362,90.362,90.362,90.363,90.364,90.362,90.3620.64》m0.13》m、0.22》m0.69》m1.38》m296.5096.503,96.503,96.504,96.502,96.503,96.503,96.503,96.503,96.503,96.5040.54》