秒表测量误差测量不确定度的评估.doc

6.6 秒表测量误差测量不确定度的评估 6.6.1 概述 6.6.1.1测量依据：JJG237-2010《秒表检定规程》 6.6.1.2 计量标准：主要计量标准为时间检定仪，时间间隔测量范围（1~99999）s。 表1 实验室的计量标准器和配套设备 序号 设备名称 技术性能 1 时间检定仪 （1~99999）s U=1.55×10-6×T+0.0092s, k=2 6.6.1.3被校对象： 表2 被校准的机械秒表和电子秒表的分类 类别 机械秒表 电子秒表 分辨力（s） 0.01 0.02 0.1 0.2 0.01 测量点 秒度盘（s） 3 6 30 60 走时：10 分度盘（min） 2 4 15、30 30、60 走时：10 时走时（h） / / / / 1 6.6.1.4 测量方法： 6.6.1.4.1 机械秒表测量误差的测量方法：按被校机械秒表的秒度盘和分度盘的满刻度值两个校准点进行校准，对每一被校准测量点测量3次，按下式（1）计算每次的测量误差，按（2）式取其中误差最大的作为校准结果。 （1） （2） 式中： —— 每次的测量值； —— 时间检定仪给出的标准值； —— 每次测量得到的测量误差； —— 校准结果给出的测量误差。 6.6.1.4.2 电子秒表测量误差的测量方法：对电子秒表的测量误差选择10s、10min、1h三个校准点进行校准，对10s、10min两个受校点测量3次，1h受校点测量2次，按下式（1）计算每次的测量误差，按（2）式取其中误差最大的作为校准结果。 6.6.1.5环境条件 1) 环境温度:(20±5)℃，校准过程中温度变化不超过2℃；相对湿度(65±15)%； 2) 周围无影响仪器正常工作的电磁干扰和机械振动； 3) 电源电压在额定电压的±10%，50Hz。 6.6.2数学模型 （3） 式中: —— 机械秒表、电子秒表走时示值测量误差； —— 被校机械秒表、电子秒表每次走时测量值； —— 时间检定仪给出的标准时间间隔值。 i —— 测量次数, 一般为3次, 当电子秒表测量1h点时, 为2次。 6.6.3不确定度传播率 式中，灵敏系数，。 6.6.4机械秒表、电子秒表测量误差标准不确定度的评定 6.6.4.1 输入量T0的标准不确定度 标准设备时间检定仪标准装置的扩展不确定度为U0=1.55×10-6×T+0.0092s, k=2 则将校准点3s，对应的标准时间T0的扩展不确定度为 U0=1.55×10-6×3s+0.0092s=0.0092s，k=2 ；则该标准引起的标准不确定度分量为：。 6.6.4.2 输入量Ti的标准不确定度 以被校机械秒表、分辨力0.01s、校准点3s为例 1）示值重复性引起的不确定度：校准3s测量点，共进行3次的重复测量，极差为0.005s, 则单次测量的重复性为: 。 因测量误差为取最大的单次测量误差， 则A类标准不确定度分量为单次测量的重复性为：。 2）读数误差引起的不确定度： 由被校准机械秒表的分辨力引起的，采用B类标准不确定度评定。已知分辨力为0.01s，则不确定度区间半宽度为0.005s，按均分布计算， 由于重复性分量包含了人员读数引入的不确定度分量，为避免重复计算，只计算最大影响量，舍弃。 6.6.5合成标准不确定度 6.6.5.1主要标准不确定度汇总表3 不确定度来源 (s) ki 标准不确定度分量 标准时间检定仪的输出值 0.0092s 2 0.0046s 被校机械秒表示值重复性 0.0030s 1 0.0030s 6.6.5.2合成标准不确定度计算 以上各项标准不确定度分量互不相关的，所以合成标准不确定度为： 6.6.5.3扩展不确定度计算 因主要分量中和可视为正态分布, 则 6.6.6 对使用时间检定仪对机械秒表、电子秒表测量误差的测量不确定度的评估 6.6.6.1 根据JJG237-2010《秒表检定规程》的规定, 0.01s分辨力的机械秒表常规校准应按表2的测量点进行校准, 即校准3s、2min两个点，其测量不确定度见下表4 分辨力 校准点 不确定度分量（s） （s）