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金属丝编织网试验筛测量结果不确定度评定
金属丝编织网试验筛测量结果不确定度评定1.概述
金属丝编织网试验筛广泛应用于地质勘探、冶金、化工、医药、建材、磨料等行业以及科研院所,它是进行粒度分析和筛分试验中对颗粒物料作筛分粒度分析的筛具。本文是对金属丝编织网试验筛的孔径尺寸测量结果不确定的评定。
1.1测量方法:依据JJF 1175-2007 《试验筛校准规范》,对于(0.020~5)mm在万能工具显微镜上直接测量试验筛孔尺寸。
1.2测量环境条件:温度(20±10)℃
1.3测量标准:
计量标准器名称 规格/测量范围 不确定度或准确度等级或最大允许误差
万能工具显微镜 19J/100mm×200mm MPE:±(1+L/100)mm
量块 0.5~1000mm 3等
1.4被测对象:
网孔基本尺寸 任意网孔最大尺寸偏差 平均尺寸偏差 中间偏差
0.630mm 0.101mm 0.022mm 0.063mm
1.5测量过程:
1.5.1网孔最大尺寸:偏差在整个筛面上,严格观察所有单个网孔,对过大尺寸的网孔进行测量。测量时按半宽压线法进行,以测得的网孔最大尺寸与基本尺寸之差作为测量误差。以测得值为校准结果。
1.5.2网孔平均尺寸:至少选择两个选样部位,每个部位分别在径向和纬向选择10个连续网孔,然后沿径向和纬向方向连续测量,测得网孔尺寸,并分别计算出每个取样部位的径向和纬向的网孔平均尺寸。网孔平均尺寸与基本尺寸之差即为平均尺寸偏差。以测得网孔平均尺寸值为校准结果。
2.数学模型
2.1测量的数学模型 :
式中: ——被测筛孔尺寸的测量结果; ——万能工具显微镜的读数值。
2.2灵敏系数:
3.标准不确定度分量分析及评定
测量不确定度的构成,主要由测量重复性引起的标准不确定度 ;万能工具显微镜示值误差引起的标准不确定度 ;被测件与万能工具显微镜线膨胀系数差引起的标准不确定度 ;被测件与万能工具显微镜温度差引起的标准不确定度 。
3.1测量重复性引起的标准不确定度
通过用万能工具显微镜对网孔基本尺寸0.630mm试验筛的孔经纬方向各测量10次,得到测量列如下:
单位:mm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均值
经 0.642 0.640 0.636 0.639 0.635 0.637 0.636 0.641 0.640 0.638 0.63705
纬 0.637 0.636 0.637 0.64 0.632 0.633 0.635 0.636 0.637 0.634
用Bessel公式计算得
μm
式中: ——单次测量的数值。
若以平均尺寸偏差作为校准结果其标准不确定度为: μm。
3.2万能工具显微镜示值误差引起的标准不确定度
万能工具显微镜示值误差为 μm,认为符合正态分布,取k=3,当测量尺寸为0.630mm时 μm。
3.3被测件与万能工具显微镜线膨胀系数差引起的标准不确定度
被测件(黄铜)的线膨胀系数为 ℃ ,万工显标尺的线膨胀系数为 ℃ ,最大差值为 ℃ , ℃, mm,取三角分布, μm
3.4被测件与万能工具显微镜温度差引起的标准不确定度
被测件与万能工具显微镜温度差为2℃,线膨胀系数为 ℃ , mm,服从反正弦分布, ,则 μm
4.标准不确定度汇总
符号 来源 标准不确定度(μm)
单次测量为结果 2.7
平均尺寸为结果 0.6
万能工具显微镜示值误差 2.5
被测件与万能工具显微镜线膨胀系数差 0.18
被测件与万能工具显微镜温度差 0.13
5.合成标准不确定度
5.1.灵敏系数,
5.2各影响量相互独立,合成标准不确定度为:
5.2.1网孔最大尺寸: μm
5.2.2网孔平均尺寸: μm
6.扩展不确定度
6.1服从正态分布,k=2
6.2.1网孔最大尺寸: μm
6.2.2网孔平均尺寸: μm
7测量不确定报告
7.1网孔最大尺寸:0.642mm
μm k=2
7.2网孔平均尺寸:0.637mm
μm k=2
参考文献:
1、JJF 1175-2007 《试验筛校准规范》
2、JJF 1059-1999《测量不确定度评定与表示》
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