焦度计不确定度测量与计量检定

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1焦度计的主要类型由焦度计照工作原理的不同，可以将焦度计分为以自动对焦原理为基础的焦度计和以调焦原理为基础的焦度计l。其中，自动对焦焦度计分辨率高、操作简单 ，并且读数等由器械本身自动完成，不需要人眼读数，这样也减少了人为误差，-般来看，其精度可达0.01m-1。而调焦焦度计主要分为两种不同的类型，包括直接目视型和投影型，其精度-般在0.25m-1和 0.12m-1之间，调焦焦度计在经过进- 步细分其刻度后，精度可达 0.02m-1。

2焦度计不确定度评定-- 自动对焦原理第-，数学模型的构建。从焦度计检定的基本规范出发可以发现，检定焦度计要利用顶焦度标准镜片，顶焦度标准镜片对自动对焦原理焦度计进行计量检定，并得出不同检定点顶焦度的修正值。

这-过程中，首先需要建立顶焦度修正值 c的数学模型，cp-d，其中c为被检焦度计顶焦度修正值，p为顶焦度标准镜片标准值，d为被检焦度计实际测量值。得出传播系数为： -言1分量标准不确定度表示为：Ul(c)( )，U2(c)(d)由于其相互独立性，可以发现： (c)[ (c) U (c) ]第二，分量标准不确定度 Ux(C)。

首先，借助p对顶焦度标准镜片所引起的不确定度u。(c)进行测量，并借助B类对其进-步评定。按照JJG2090-1994规定，对由上- 级经上-级计量基准传递的顶焦度标准镜片校准值扩展不确定度规定为(O.02-0.03)m (k31，因此得出顶焦度标准镜片标准不确定度表示为：0.03m-1/30.01m～。则得出 (c)：( )0.01m-l0其次，实际测量值 d测量不确定度 u：(c)。由顶焦度标准镜片引起的不确定度 HI(d)，按照实验数据分析，处于正常状态的自动对焦原理下的焦度计，在所规定的重复条件下测量得到的顶焦度示值之间最大发散通常在(O.02-0.03)m 之间。以某种型号的自动焦度计为例进行分析，在-15.OOm- 之处进行重复性测量，其发散结果最大，对其进行六次重复性试验与分析 ，得到如下结果 ：-14.98m～，-14.98m～，-14.97m～，-14.99m～，-14.96m～，-14.97m～。在六次测量值之间呈现最大发散为0.03m-o根据贝塞尔公式可以得到单词测量试验的标准差 n为 6，由此得出如下结果 ：： 簿 0.10m-但是，在具体的工作时，每-个点-般需要最少三次的检定，由三次检定的结果计算出均值和标准差结果如下： ：o.006m- ，由此得出u。(d)：0.O06m /另外，由焦度计，”模式转换的非线性变化导致的不确定度，自动焦度计在进行柱镜符号/-”模式转化的过程中，会引起顶焦度测量值的非线形变化结果[21。从实验的数据与结果进行分析可以发现，由此而引起的顶焦度值变化范围为(0.02-0.03)m 。按照均匀分布计算的标准得出由模式转换所引起的标准不确定度表现如下 ：tfi(d)0.006m-由此得出 d)0.O09m-。

综合上述分析可以得到焦度计实际测量值 d的不确定度表现 J- U，(c) (d) U，(d) (0.006 0.009 ) 0.01lm-1则得出：udc)(d)0.01lm第三，合成标准不确定度。

因上述不确定度分量之间的相互独立属性，得出合成标准不确定度表示如下：： (c)2uz(c) ] ：(0.01z0.0l1 ) ：0.O147m-1- - 94-。

第四，扩展不确定度。自动焦度计顶焦度修正值 c测量扩展不确定度表示为：Ukuc(k2)，得出 U2xO.0147m-10.029m-1fk21。

结合上述分析得到被检 自动焦度计顶焦度的修正值 c的测量扩展不确定度为 O.O03m-1，同时饮合 JJG2090-1994顶焦度计量检定系统表的基本要求。

3焦度计不确定度评定--调焦原理第-，数学模型的建立。虽然目视焦度计与自动焦度计在测量原理上有差别 ，但其基本步骤与检定方法基本上是-致的，因此具体数学模型同上。

第二，分量标准不确定度。根据目视手动调焦原理焦度计的工作原理与结构特征，对造成顶焦度修正值 c的测量结果不确定度总结如下：(1)由检定人员调焦重复测量所引入的标准不确定度；(2)由顶焦度标准镜片引入的标准不确定度；(3)由检定人员视觉上的差异所引入的标准不确定度；(4)对焦度计读数手轮估读所引入的标准不确定度。根据上述所构建的数学模型，对如下几点内容进行相关分析。

首先，顶焦度标准值 P测量不确定度为 Ul(c)，由顶焦度标准镜片引起的不确定度按B类评定。根据JJG2090-1994规定，经上-级计量基准传递的顶焦度标准镜片校准值扩展不确定度规定为(0.02-0.03)In- (k3)，因此顶焦度标准镜片标准不确定度表示为：0.03m-a/30.01m～。贝0( )0.01m-1，H1(c)( )0.01m～。

其次，实际测量值d测量不确定度u2(c)。首先在 A类评定中，即因需要进行的多次调焦测量计算均值和标准差所引起的不确定度Ulfd) 。按照实验数据分析，处于正常状态的手动对焦原理下的焦度计，在规定的条件下测量顶焦度值最大发散-般在0.06m-1之间。

我们以某种型号的仪器作为典型，重复测量如果在20.OOm-1，那么我们所得到的发散结果就会是最大的，对其进行六次重复性试验分析 ，得到如下结果 ：20.02m～，19.98m～，19.99m～，20.01m-，20.03m～，20.04m～，根据测得的这些结果可以发现，其最大发散为(20.04m- )-(19.98m- )O.06m- 。然后我们通过贝塞尔公式可以知道，期单次测量的标准差为6，由此得出如下结果：同样在具体的工作时，每-个点-般需要最少三次的检定，由三次检定的结果计算出均值和标准差结果如下：陋 ：oo21m- Vn-1同样在实际的工作中，-般要求对每个点都要至少进行 3次检室 均值的实验标准差，结果如下：夕 o012m 由此得出1～AA1 7m-id 02 在 B类评定中，由于肉眼所引入的不可避免不确定度，手动调焦焦度计读数手轮的刻度精度会对最终的读数结果造成-定的影响。比如，我们以某种型号的仪器作为典型，其读数手轮上的刻度精度在 0.25D，这对于-个比较熟练和有经验的操作人员来说，其所读结果的准确度应该在分度值的五分之-左右。我们根据均匀分布计算标准，由目视焦度计读数手轮进行估读所引起的不确定度表现如下：(M2)/43：(025/5)/21/ O.O14m-由此得出u d10.014m- 。

而因为检定人员的视差所引入的不确定度 udd)，从实验数据分析可以发现，检定人员视差通常为估读准确度的二分之-，且分布相对均匀。由此可以将检定人员的视觉差异引入标准不确定度，表示如下：0.014m /20.007m-。，得出u3(d)O.O07m～。

综合上述分析可以得到焦度计实际测量值 d的不确定度表现fIn . ，， .， uz(c)[ ( )2 ( (d) (0.012 0.o1420.007 ) 0.020m-工 业技 术 2013年第12期l科技创新与应用煤矿地质灾害特征及防治措施的解析梁兆松(黑龙江龙煤矿业集团股份有限公司鹤岗分公司益新煤矿，黑龙江 鹤岗 154109)摘 要：随着社会经济的发展，煤矿的需求量逐渐的增加，面对这种供不应求的形式，人们加大了对煤矿的开采，有些企业为了获得更多的利益，甚至进行了非法开采，对我国的生态环境造成巨大的影响，并且致使出现大量的地质灾害，山体滑坡、泥石流给人们的生活造成了巨大的威胁。在这样的形式之下，我们必须加大对地质灾害的防止。文章对煤矿地质灾害的特征进行了分析，在地质灾害的特征的基础之上制定了-些防止措施，保证矿区人民生命安全和财产安全，并对我国的生态环境进行恢复和保护。

关键词：煤矿地质灾害；特征；防止措施1煤矿地质灾害特征1.1煤矿在开采过程中潜在的灾害特征1.1.1山体滑坡煤矿在开采过程中，会堆放大量的矸石 ，对坡体的原始应力平衡造成破坏，这也是山体滑坡崩塌的主要原因。根据资料显示，这类灾害每年给我国造成巨大的经济损失。如：抚顺西露天矿，因为矿区复杂的地质构造，导致在采矿的过程中经常出现山体滑坡的现象 ，在 1914年间，发生了无数次的滑坡现象 ，并且在长达 5.5kin的抚顺西露天矿之外也出现了山体滑坡的现象。根据资料的统计，直至1935年，抚顺西露天矿-耿生了50多次山体滑坡现象，最大的塌方量达到了 129万 m。，并且在 1993年的山体滑坡中，还出现了泥石流的现象，给当地经济的发展带来了巨大影响，也给国家造成了巨大的损失。

1.1.2地面沉降和塌陷在煤矿开采之后，常常出现地面沉降和塌陷的现象。造成这-现象的主要原因就是在开采过程中对采空区的围岩造成破坏，以致于采空区岩石冒落和破碎。此外，在开采的过程中，将采空区的地下水进行不断的排出，扰乱采空区地下水的分布格局，加大采空区的水力坡、出现大面积的降落漏斗现象，导致地表出现沉陷的现象。如牛马司、短陂桥煤田，因为煤矿的开采，导致地面出现了沉降现象 ，使水田中的水无法排出，在水侵泡下，房屋墙体出现了开裂现象，房屋的地基出现了塌落陷洞现象。在最近几年的发展中，国有煤矿区出现了很多小型的煤窑，回采保安煤柱”矿区是出现最多的-个地区。若地面出现了沉降现象，那么将会带来严重的后果。如：加大煤矿地质灾害的破坏力；致使采矿重叠区的出现，出现-系列的赔偿问题，造成不必要的纠纷和矛盾。

在 1994年 8月24日，大同县黄土坡煤矿发生了建筑物塌陷事件 ，事件的发生造成了 21人死亡，4O人受伤，1748万的经济损失。

从上面陈述出来的资料我们可以看出，塌陷事件对人们的生活以及矿区的土地资源造成重大的威胁。

1.1.3瓦斯突出在储气封闭系统中，瓦斯能以游离状态和吸附的状态存在于煤层的缝隙之中，当人们调整对地应力进行局部调整时，就会将储气封闭系统予以破坏。在人为活动和自然条件的作用下，瓦斯就会出现爆炸现象。根据资料的统计，在 1984至 1995年间，我国发生的瓦斯爆炸现象至少 1O万次，并造成了巨大的经济损失。在 1991年4月21日中，我国山西熟洞县三交河煤矿发生了瓦斯爆炸现象，死亡人数 147，还有无数的受伤人员，造成巨大的经济损失，给人们的生活带来了重大的影响。

1.2煤矿在闭坑后采场潜在的灾害特征因矿山灾害治理的措施的实效性较短，并且存在着很多的不可预见因素，导致在采矿之后，还会遗留-些隐患。主要表现为山体崩塌和滑坡，造成这-现象的主要原因就是在露天开采之后，出现了- 些高边坡，虽然很多开采人员在离开之前会使用废石进行填补，但是还是会留下-些高坡 ，尤其是开采较深的地区，在 自然条件的影响之下 ，出现了山体崩塌和山体滑坡的现象。

对于低下开采地区而言，留下的潜在灾害主要为地面裂缝、地面崩塌、山体开裂，因地面受到的破坏性过大，导致山体受到破坏，在自然条件的作用之下，会出现山体坍塌、滑坡、泥石流等现象。这些灾害都具有-定的滞后性，在开采的过程中，不会快速的发生，但是在长时间之后，就会频繁的出现。

2煤矿地质灾害防治及生态恢复措施2.1煤矿地质灾害的防止措施2.1.1加强地质灾害宣传教育，让人们形成防灾意识各地政府和有关政府应该加强地质灾害的宣传教育，开展各种各样的宣传教育活动，让人们形成防灾意识，在出现灾害时，人们能有足够的承受能力，并采取相应的措施来进行 自我保护。此外，各级领导和矿业管理人员应该对煤矿地质灾害的灾情进行详细的了解，并对各种防灾方法、减灾方法进行全面的掌握，通过宣传教育活动将这些应对措施传授给广大群众。对于出现国灾害的地区，要对灾害的出现予以及时的预测，并提出全面土体的防范措施 ，旧能多的减少人员的伤亡，降低造成的经济损失。

2.1.2合理开采煤矿资源，保护地质环境在我国颁布的《矿产资源法》和《环境保护法》中，对地质的保护和环境的保护予以了明确的规定 ，人们在开采矿产时，应该对地质环境进行保护，并加强地质灾害防治管理的力度，减少煤矿地质灾害的发生。煤矿在开采之前，应该对开采地区进行合理的分析，旧能避开人口密集地区、建立有生命线工程设施的地区、建筑群较密接的地区、山体稳定性较差的地区，此外，还要在开采地区进行保安煤柱的设置。就矿业部门而言，应该对煤矿的开采进行严格的管理和控制，保证煤矿的合理的开采。

2.2煤矿环境生态恢复我国的生态环境因矿山废弃地而受到了巨大的破坏，面对这样的情况，我国研究了对地质灾害进行防止的措施，虽然能起到-些作用，但是仅仅是对矿山工程的安全运营进行了保障，对于受破坏的土地和生态环境并没有进行充分的考虑。为了对生态环境进行保护，我国探讨出了-些措施，将生态系统的功能技能型恢复，建立微生物群落和动作群落，对受到破坏的植物进行恢复。如今，我们我国矿山废弃地的复垦工作仅仅处于初级阶段，能发挥出来的作用较少，所以，我国要加大对复垦工作的研究与实施，为我国的生态环境进行保证。