引伸计不确定度分析.doc

PAGE 第 PAGE 3 页 共 NUMPAGES 7 页 引伸计测量结果（变形示值）的不确定度评定 一 概述 检定引伸计的准确度时，使用误差不大于引伸计允许误差的三分之一的标定器，采用直接比较的方法进行。影响检定结果主要因素有：测量重复性引起的标准不确定度、标定器误差所引起的不确定度、引伸计最大误差的标准不确定度、标定器读数分辨率所引起的不确定度等。在满足JJG762-2007第6.1.1条环境条件的前提下，起草小组对某一引伸计检定为例进行不确定度分析，以评定引伸计检定规程的不确定度。 二 被检定对象和检定方法 2.1 被检定对象 YYU-5020型引伸计，主要参数：标距50mm；最大变形量10mm。 2.2 检定用标准器具 GWB-200J型标定器，主要参数: 最大量程25mm；最小分度0.0002mm；旋转外筒分度0.002mm； 校准范围不超过1/3 mm时采用绝对误差±0.5μm；校准范围超过1/3 mm时采用相对误差为±0.15%。 2.3 检定过程 用标定器按递增方式给出变形值：0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、5.0mm和10.0mm变形。 2.4 检定结果评定和使用： 评定YYU-5020型引伸计变形0.1mm～0.3mm、0.4mm、0.5mm、5.0mm和10.0mm时的测量结果的不确定度。在室温条件下检定结果，引伸计检定不确定度一般可直接使用本不确定度的评定结果。 3 评定模型 3.1 数学模型 （1） 式中: 引伸计的示值误差； 引伸计指示的位移值； L 标定器给出的位移值； 3.2 合成标准不确定度评定模型 由公式（1）可以导出引伸计示值误差的标准不确定度评定模型 （2） 3.2.1 由于与L 彼此独立，且灵敏系数 的灵敏系数 L的灵敏系数 3.2.2 故公式（2）可简化为 （3） 3.2.3分析引伸计检定过程，其测量结果不确定度来源，公式（3）可展开为 （4） （以下同原文） 扩展不确定度 式中：——测量重复性引起的标准不确定度； ——标定器误差所引起的不确定度 ——引伸计最大误差的标准不确定度 ——标定器读数分辨率所引起的不确定度 4 输入量的标准不确定度评定 4.1 测量重复性引起的标准不确定度的评定 测量重复性引起的标准不确定度的评定，可以通过连续测量得到测量列（见表1），采用A类方法进行评定。计算得到单次实验标准差，如表2所示。 表1 YYU-5020引伸计的测量列 (μV) 编号 U-0304 测量点 0 0 0.3mm 0.4mm 0.5mm 1.0mm 5.0mm 10.0 1 126.1 254.8 382.6 510.0 637.8 1278.1 6394.3 12784.6 2 126.9 255.9 382.6 512.4 638.5 1278.5 6394.6 12786.8 3 127.1 255.7 383.0 513.9 639.7 1281.9 6392.4 12784.7 4 127.0 256.2 381.5 513.5 638.6 1280.4 6393.0 12787.5 5 127.3 254.2 381.1 514.1 639.6 1279.6 6394.8 12787.7 6 128.2 256.4 384.6 510.3 640.0 1279.2 6392.6 12791.2 7 127.4 254.6 383.8 511.0 640.9 1278.8 6391.8 12790.7 8 128.1 257.1 383.1 511.4 639.8 1278.9 6392.2 12792.0 9 128.0 257.4 383.4 511.9 638.8 1278.6 6392.9 12790.1 10 128.6 257.3 383.7 511.9 638.1 1280.3 6391.9 12792.4 平均 127.47 255.96 382.94 512.04 639.18 1279.43 6393.05 12788.77 单次标准差： 表2 标准差计算结果 (μV) 变形量 单位 0.1 0.2mm 0.3mm 0.4mm 0.5mm 1.0mm 5.0mm 10.0mm μV 0.75 1.14 1.05 1.44 0.97 1.15 1.12 2.90 μm 0.59 0.89