扭矩扳子测量不确定分析评定20101025..doc

三级扭矩扳子(2Nm～100Nm)与不确定度评定 (深圳中航技术检测所) 概述 1.1 测量依据和方法： 《JJG707-2003 扭矩扳子检定规程》 《三级扭矩扳子（2Nm～100Nm）校准能力验证计划作业指导书》 1.2 测试环境条件： (10～30) ℃相对湿度不大于85%RH 1.3 测量所用标准装置：扭矩扳子测量仪出厂编号(206167)；测量范围：（0~200）Nm；准确度/等级：0.3级；证书号：力A04字第2009110001 。 1.4 被测对象： 1.4.1指针式扭矩扳子,型号：ZNB-12A， 出厂编号0910005，测量范围：（2~12）Nm准确度/等级：三级 1.4.2指针式扭矩扳子, 型号：ZNB-100A， 出厂编号0840273，测量范围：（10~100）Nm,准确度/等级：三级 1.5 校准方法： 1.5.1 选取指针式扭矩扳子＜型号为ZNB12A（3#）＞和＜ZNB100A（4#）＞二款，示值相对误差均为 ±3% )为被测对象。检定规程用扭矩扳子检定仪(型号为NJ00，示值相对误差均为±0.3% )按说明书要求开机预热根据扭矩扳子额定扭矩值合理选择扭矩仪的量程将扭矩扳子调整至所需的检定点把扭矩扳子的方榫插入扭矩仪的套筒内预扭后调整扭矩仪的零位用加载装置缓慢平稳地施加扭矩到所测点即可读取并记录扭矩仪所显示的扭矩值。每把扭矩扳子各测三个点，即3#扭矩扳子的2 Nm、6 Nm、10 Nm和4#扭矩扳子的20 Nm、60 Nm、100 Nm等作为测量点在相同条件下进行6次独立重复测量1.5.2 两个扭矩扳子均只进行顺时针方向的校准； 校准过程中每一个校准点的重复测量次数均为6次。 数学模型 示值误差 式中： ——示值误差，Nm； M—— 每一校准点扭矩扳子的示值，Nm； —— 每一校准点中标准装置6次示值的算术平均值，Nm； 不确定度来源 采用直接测量法，利用直接测量被检的。不确定度主要来源有：重复测量的标准差、测量系统的不确定度影响、包括测量期间测试仪器的影响等。4 输入量的标准不确定度 4.1输入量Mi的标准不确定度(Mi )的评定 输入量Mi 的标准不确定度来源主要是扭矩扳子的重复性,可以通过连续重复测量得到测量列,采用A类不确定度进行评定。每把扭矩扳子各测三个点，即3#扭矩扳子的2 Nm、6 Nm、10 Nm和4#扭矩扳子的20 Nm、60 Nm、100 Nm等作为点, 在相同条件下进行6次独立重复测量,得到测量值如下表所示。 表1 被检扭矩扳子次测量值、平均值和标准偏差 单位： Nm 型号/校准点 测量次数 ZNB12A ZNB100A Mi2 Mi6 Mi10 Mi20 Mi60 Mi100 1 2.00 6.02 10.04 20.03 59.84 99.71 2 2.01 6.03 10.06 19.95 59.95 98.63 3 1.99 6.05 10.09 19.91 59.92 98.98 4 2.00 6.04 10.05 20.01 59.80 98.78 5 1.98 6.01 10.04 19.90 59.87 99.52 6 1.97 6.05 10.10 20.04 59.96 99.29 平均值 10.06 19.97 59.89 99.15 标准偏差 0.026 0.062 0.064 0.426 每点根据测量值计算出6次独立重复测量值的算术平均值，再根据贝塞尔公式计算出每点的标准偏差 计算结果见上表 4.2 扭矩（标准装置）的示值相对误差所引起的标准不确定度分量2 输入量M的不确定度主要来源于扭矩仪。可根据检定证书给出的最大相对允许误差来评定，即采用B类方法进行评定。扭矩仪检定证书给出的最大相对允许误差为±0.3%，估计为均匀分布，取包含因子=，在各测量点处标准不确定度u2为： u2=（0.3%×M）/ （2） 由（2）式得出 u22)=0.003 Nm u2(6)= 0.010 Nm u2(10)=0.017 Nm u2(20)=0.034 Nm u2(60)=0.104 Nm u2(100)=0.173 Nm 4.3 温度变化对扭矩示值检定结果产生的影响所引起的不