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《线速度标准装置校准规范》不确定度评定报告
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线速度标准装置线速度示值误差测量结果不确定度评定报告
1概述
1.1被校对象：线速度标准装置
1.2主要标准器：关节臂式坐标测量机（MPE：±0.025mm）、转速测量仪（准确度等级0.005级）、激光测微仪（MPE：±5μm）
1.3测量过程：
线速度标准装置的速度校准是通过在转台工作面粘贴反光标记，用转速测量仪测量转台的转速乘以周长，计算出转台工作面移动的线速度，作为线速度标准值，线速度标准装置的线速度示值与线速度标准值之差即为线速度示值误差，一般用示值相对误差表示。
2测量模型
测量模型：
δv
式中：
δv——线速度
v——线速度标准装置的线速度示值，km/h；
vs——线速度标准值的10次测量平均值，k
π——圆周率，取3.14159；
D——转台直径实测值，mm；
n——转台转速10次测量平均值，r/min。
3方差及灵敏系数
各输入量彼此独立不相关，由不确定度传播律可得：
u
灵敏系数：
c1
c
c3
4不确定度来源分析
4.1线速度测量重复性引入的标准不确定度；
4.2转台径向跳动引入的标准不确定度；
4.3转台直径测量引入的标准不确定度；
4.4转台转速测量引入的标准不确定度。
5不确定度分量评定
5.1线速度测量重复性引入的标准不确定度u
对线速度标准装置5km/h、60km/h、120km/h、150km/h、200km/h速度点分别进行10次测量，测量结果见表1。
单次实验标准偏差：s(v)=
实际测量时，在重复性条件下连续测量10次，以10次测量的算术平均值作为测量结果，则可得标准不确定度为：
u
表1重复性测量列
测量次数
校准点(km/h)
5
60
120
150
200
1
4.9992
59.9922
119.9848
149.9810
199.9744
2
4.9992
59.9922
119.9840
149.9806
199.9733
3
4.9992
59.9920
119.9852
149.9784
199.9740
4
4.9992
59.9926
119.9850
149.9807
199.9750
5
4.9991
59.9921
119.9856
149.9803
199.9759
6
4.9992
59.9922
119.9846
149.9803
199.9740
7
4.9992
59.9923
119.9863
149.9811
199.9733
8
4.9992
59.9917
119.9850
149.9798
199.9737
9
4.9991
59.9921
119.9840
149.9801
199.9754
10
4.9992
59.9925
119.9859
149.9799
199.9752
平均值
4.9992
59.9922
119.9851
149.9802
199.9744
u
0.00001
0.00008
0.00023
0.00025
0.00029
注：测得的转台直径为：999.840mm
5.2转台径向跳动引入的标准不确定度u
由试验可得转台径向跳动不大于0.05mm，按均匀分布估计，区间半宽度a=0.025mm
uDr
5.3转台直径测量引入的标准不确定度u
关节臂式坐标测量机空间长度允许误差为±0.025mm，估计为均匀分布，区间半宽为0.025mm，则：
uD
5.4转台转速测量引入的标准不确定度u
由检定证书可知转速测量仪准确等级为0.005级，估计为均匀分布，区间半宽为0.005%，由转速测量仪引入的不确定分量，按下式计算，结果见表2：
u
表2各速度点及对应的转速值
校准点
（km/h）
5
60
120
150
200
转速平均值（r/min）
26.52568
318.3211
636.6466
795.7956
1061.071
u
0.0008
0.0092
0.0184
0.0230
0.0306
6标准不确定度汇总
表3标准不确定度汇总（以60km/h点为例）
不确定度来源
符号
标准不确定度
灵敏系数
c
重复性
u
0.00008km/h
0.0167(km/h)-1
1.34×10-6
径向跳动
u
0.014mm
-0.001mm-1
1.4×10-5
转台直径
u
0.014mm
-0.001mm-1
1.4×10-5
转速测量
u
0.0092r/min
-0.0031r/min)-1
2.89×10-5
7合成标准不确定度
合成标准不确定度按下式计算：
u
表4各校准点的合成标准不确定度
校准点
（km/h）
5
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