直径测量不确定度评定.doc

直径测量不确定度评定 1. 测量任务和目标不确定度 测量一组精密（钢制）转轴的局部（两点）直径，标称尺寸? 25 mm(150 mm。 目标不确定度UT = 8 ?m。 2. 测量原理、测量方法和测量条件 (1) 测量原理 长度测量，与一已知长度进行比较。 (2) 测量方法 用带有? 6平面测砧的模拟式外径千分尺进行测量，外径千分尺的测量范围为0 ( 25 mm，游标刻度间隔为1 ?m。 (3) 初始测量程序 ( 被测轴在机床卡盘上时测量其直径； ( 只允许测量一次； ( 测量前，用布将被测量轴擦干净； ( 测量时使用摩擦轮； ( 不使用主轴卡具。 (4) 初始测量条件 ( 已经证实，轴和千分尺的温度会随时间而改变。与标准参考温度20 (C的最大偏差为15 (C； ( 轴和千分尺之间的最大温度差为10 (C； ( 有三个操作人员使用该机床和千分尺； ( 轴的圆柱度优于1.5 ?m； ( 形状误差的类型未知，但其锥度很小。 4. 不确定度贡献因素列表和讨论 下表给出所有影响直径测量不确定度的不确定度贡献因素及其名称。  局部直径测量（两点直径）的不确定度分量及评注 符号 低分辨力 符号 高分辨力 不确定度分量 名称 评注 uML 千分尺 ( 示 值误差 对千分尺示值误差的最大允许值MPEML的要求是一个未知变量，初步设定为6 ?m。通过校准后的零位调整，使示值误差曲线对称地分布。 uMF 千分尺 ( 两 测砧平面度 对两测砧平面度偏差的要求MPEMF是一个未知变量，初步设定为1 ?m。 uMP 千分尺 ( 两测砧间平行度 对两测砧间平行度偏差的要求MPEMP是一个未知变量，初步设定为2 ?m。 uMX 主轴卡具的影响，千分尺方位和手持时间 由于并未使用主轴卡具，故对测量结果并不起作用。对0 ( 25 mm 千分尺，方位和手持时间也无重大影响。 uRR uRA 分辨力 uRR等于两者之间较大者 uRE 重复性 实验证明三位操作人员具有同样的重复性。该实验包括每位操作者对一?25精密塞规作15次以上的测量。千分尺柔性的影响已包括在重复性内。 uNP 三位操作人员间的零位变化 三位操作者以不同的方式使用千分尺。零位是不同的，这取决于千分尺的校准者。每一位操作者对同一? 25精密塞规作15次以上的测量。 uTD 温度差 在测量期间，轴和千分尺的最大温度差为10 (C。 uTA 温度 相对于标准参考温度20 (C的最大温度偏差为15 (C。 uWE 工件形状误差 测得的圆柱度为1.5 ?m。圆柱度的主要部分是圆度偏差。对直径的影响是圆柱度的两倍，即3 ?m。 5. 首次评估 (1) 首次评估 ( 不确定度分量说明和估算 a) uML ( 千分尺示值误差 外径千分尺示值误差的最大允许值MPEML被定义为示值误差曲线的最大范围，而与零位的示值误差无关。示值误差曲线相对于零点的位置是另一个（独立的）计量特征量。 假定在校准过程中对示值误差曲线定位，使示值的最大正，负误差具有相同的绝对值。 最终的MPEML值尚未确定，这是不确定度概算的任务之一。现初步选定MPEML=6 ?m。由于上面提到的置零程序，误差的极限值为： 在给定的情况下无法证明服从高斯分布，故根据高估的原则假定为矩形分布，即分布因子b = 0.6。于是： b) uMF ( 千分尺测砧的平面度 当用具有两个平行平表面的量块来校准示值误差曲线时，测砧的平面度偏差对轴的直径测量有影响。 最终的MPEMF值尚未确定，这是不确定度概算的任务之一。现初步选定MPEMF=1 ?m。 由于有两个测砧，MPEMF对测量不确定度的影响应加倍。假定为高斯分布，即b = 0.5，于是由每个测砧的平面度所引入的不确定度分量为 c) uMP ( 千分尺两测砧间的平行度 当用具有两个平行平表面的量块校准示值误差曲线时，测砧的平行度偏差对轴的直径测量有影响。 最终的MPEMP值尚未确定，这是不确定度概算的任务之一。现初步选