[例5]检定游标卡尺不确定度评定

检定游标卡尺不确定度评定

１．概述

1.1测量依据：JJG 30-2002《通用卡尺检定规程》

1.2测量标准：量程为（0～500）mm五等量块

1.3测量环境：温度：(20±5)℃；湿度：80%RH以下

1.4测量方法：采用5等量块进行检定，检定点的分布：

对于量程300mm以内的卡尺，在全量程范围内不少于均匀分布的3个点；

对于300mm以上的卡尺，在全量程范围内不少于均匀分布的6个点。

2．数学模型

根据测量方法，建立数学模型，确定被测量与各输入量之间的函数关系。

LL1(20t)Ls2(20t)

式中：

△L——为量块通用卡尺测量输出误差值；

L——为量块的标称示值；

Ls——为通用卡尺的输出示值；

а1——为量块的线膨胀系数；

а2——为通用卡尺的线膨胀系数；

t——为检定通用卡尺的室内温度值；

20——为检定的标准条件温度20℃

3．测量不确定度分析来源

依据JJG 30-2002，采用五等量块对通用卡尺的检定,其测量范围（0～500）mm,测量结果不确定度评定，其影响的因素如下:

3.1计量标准本身所具有的不确定度

3.2检定环境引起的不确定度

3.3被检定器具示值变动性产生的不确定度

3.4测量重复性引起的不确定度

4．标准不确定度分量的评定

4.1、计量标准本身所具有的不确定度u1；

根据技术机构提供的五等量块检定证书（编号××、××）中获得，测量的最大误差值为

1.6μm。因此,按均匀分布考虑,其覆盖因子k=

u1=1.6μm /

4.2、检定环境引起的不确定度u2 3所以， 3=0.924μm

检定室内的温度最大温度为25℃，量块的线膨胀系数а1为11.5×10/℃,通用卡尺的线膨胀系数а2为10.2×10/℃。因此,受温度影响最大测量变化量LL1(20t)2(20t)，-6-6

当量块的长度L=291.8mm时, 按均匀分布考虑,其覆盖因子k=，则

-6-6u2=[11.5×10×(20-25)-10.2×10×(20-25)]×291.8/=1.095μm

4.3、被检定器具示值变动性产生的不确定度u3

根据JJG30-2002，获得数显卡尺最大的示值变动性不超过0.01mm, 按均匀分布考虑,其包含因子k=

4.4、测量重复性引起的不确定度u4

用五等量块标称L = 291.8mm,对（0～300）mm的数显卡尺进行重复测量,其数据结果如下:

； u3=0.01mm/3=5.774μm

u4

5．合成不确定度: 1(xi)20.005270mm5.270μm n1

由于各因素为彼此独立，因此合成不确定度.

uc

222u12u2u3u40.92421.09525.77425.27027.948μm

6．扩展不确定度及评估

取覆盖因子为k=2

Ukuc27.948μm0.016mm

由于被检定点卡尺的允许最大误差为±0.04mm,而测量标准(块量)对卡尺的测量不确定用置信概率为95%的扩展不确定度U为0.016mm,因此,检定游标量具标准器对通用卡尺的测量扩展不确定度能满足对其对通用卡尺的检定要求.

7．测量不确定度报告与表示

LU(298.8050.016)mm， k=2

检定游标卡尺不确定度评定

１．概述

1.1测量依据：JJG 30-2002《通用卡尺检定规程》

1.2测量标准：量程为（0～500）mm五等量块

1.3测量环境：温度：(20±5)℃；湿度：80%RH以下

1.4测量方法：采用5等量块进行检定，检定点的分布：

对于量程300mm以内的卡尺，在全量程范围内不少于均匀分布的3个点；

对于300mm以上的卡尺，在全量程范围内不少于均匀分布的6个点。

2．数学模型

根据测量方法，建立数学模型，确定被测量与各输入量之间的函数关系。

LL1(20t)Ls2(20t)

式中：

△L——为量块通用卡尺测量输出误差值；

L——为量块的标称示值；

Ls——为通用卡尺的输出示值；

а1——为量块的线膨胀系数；

а2——为通用卡尺的线膨胀系数；

t——为检定通用卡尺的室内温度值；

20——为检定的标准条件温度20℃

3．测量不确定度分析来源

依据JJG 30-2002，采用五等量块对通用卡尺的检定,其测量范围（0～500）mm,测量结果不确定度评定，其影响的因素如下:

3.1计量标准本身所具有的不确定度

3.2检定环境引起的不确定度

3.3被检定器具示值变动性产生的不确定度

3.4测量重复性引起的不确定度

4．标准不确定度分量的评定

4.1、计量标准本身所具有的不确定度u1；

根据技术机构提供的五等量块检定证书（编号××、××）中获得，测量的最大误差值为

1.6μm。因此,按均匀分布考虑,其覆盖因子k=

u1=1.6μm /

4.2、检定环境引起的不确定度u2 3所以， 3=0.924μm

检定室内的温度最大温度为25℃，量块的线膨胀系数а1为11.5×10/℃,通用卡尺的线膨胀系数а2为10.2×10/℃。因此,受温度影响最大测量变化量LL1(20t)2(20t)，-6-6

当量块的长度L=291.8mm时, 按均匀分布考虑,其覆盖因子k=，则

-6-6u2=[11.5×10×(20-25)-10.2×10×(20-25)]×291.8/=1.095μm

4.3、被检定器具示值变动性产生的不确定度u3

根据JJG30-2002，获得数显卡尺最大的示值变动性不超过0.01mm, 按均匀分布考虑,其包含因子k=

4.4、测量重复性引起的不确定度u4

用五等量块标称L = 291.8mm,对（0～300）mm的数显卡尺进行重复测量,其数据结果如下:

； u3=0.01mm/3=5.774μm

u4

5．合成不确定度: 1(xi)20.005270mm5.270μm n1

由于各因素为彼此独立，因此合成不确定度.

uc

222u12u2u3u40.92421.09525.77425.27027.948μm

6．扩展不确定度及评估

取覆盖因子为k=2

Ukuc27.948μm0.016mm

由于被检定点卡尺的允许最大误差为±0.04mm,而测量标准(块量)对卡尺的测量不确定用置信概率为95%的扩展不确定度U为0.016mm,因此,检定游标量具标准器对通用卡尺的测量扩展不确定度能满足对其对通用卡尺的检定要求.

7．测量不确定度报告与表示

LU(298.8050.016)mm， k=2