2015千分尺示值误差的测量不确定.doc

千分尺示值误差的测量不确定度 测量过程简述 测量方法：依据JJG21-2008《千分尺检定规程》。 测量环境条件：温度（20±5）℃。 测量标准：五等量块，不确定度为=0.5+5×10-6L，=2.58。 被测对象：分度值为0.01mm，测量范围0-25mm的千分尺，MPE:±4。 测量方法：依据JJG21-2008《千分尺检定规程》的规定，采用直接测量的方法，对千分尺示值误差进行检定。检定时用相应量值的五等量块与千分尺两测量面均匀接触，各受检点的测量读数与量块尺寸的标称值的差值即为各受检点的示值误差，其受检点应均匀分布于测量范围5点以上. 数学模型 千分尺的示值误差e： 式中：—千分尺的示值（20℃条件下）； —量块的长度值（20℃条件下）； 、—千分尺和量块的线胀系数； 、—千分尺和量块偏离参考温度20℃的数值。 三、各输入量的标准不确定度分量的评定 （一）输入量的标准不确定度评定 输入量的标准不确定度来源于测量的重复性，在实验室室内温度18℃，相对湿度62%的环境下，可通过连续测量得到测量列，采用A类方法评定。 对于分度值为0.01mm，测量范围为0-25mm的千分尺，对受检点25mm进行10次重复测量，数据如下： 25.000，25.000，25.000，24.999，24.999， 25.000，25.000，25.000，24.999，24.999， 平均值 单次测量标准差= （二）输入量的标准不确定度评定 输入量的标准不确定度来源主要是对零量块引起的标准不确定度和直接校准用量块引起的标准不确定度。 1、对零量块引入的不确定度分量评定 对于0-25mm千分尺，测量下限为零，对零量块引起的标准不确定度为。 2、直接校准用量块引入的不确定度分量评定 5等量块的测量不确定度为=0.5+5×10-6L, =2.58。 当L=25mm时，由量块证书计算得扩展不确定度,则 3、量块的标准不确定度评定 以上两项合成： 则直接校准用量块引起的不确定度分量 (三)千分尺和直接校准量块线胀系数差引入的不确定度 千分尺和校准量块线胀系数均为（11.5±1）×℃，两者线胀系数差的界限为±2×℃，在该范围内服从三角分布，三角分布的半宽a为2×℃，包含因子=，则：当L=25mm时， ℃ （四）千分尺和直接校准量块间的温度差引入的不确定度 千分尺和直接校准量块间有一定的温度差存在，并以等概率落于估计区间为（-0.4~+0.4）℃内，认为在半宽a为0.4℃范围内服从均匀分布，包含因子=，则：当L=25mm时， ℃ 四、合成标准不确定度 1.灵敏系数 数学模型： e= 灵敏系数： 校准测量范围0-25mm千分尺时，实际校准温度为18℃，线胀系数取=11.5×℃。千分尺微分筒L=25mm处的示值，量块的长度等输入量彼此独立不相关，则 = 2.标准不确定度一览表 L=25mm 标准不确定度分量 不确定 度来源 标准不确定度 灵敏系数 = （） （） 测量重复性估算 0.52 1 0.52 0.59 量块的不确定度 对零量块 校准量块 0.25 0 0.25 -1 0.25 千分尺和量块间热膨胀系数差 ℃ ℃· 0.041 千分尺和量块间的温度差 0.24℃ 0.29/℃ 0.070 五、扩展不确定度 扩展不确定度等于包含因子与合成不确定度的乘积，取置信因子=2。 L=25mm时： U=×=2×0.59≈1.2 3