百分表检定仪示值误差测量结果的不确定度评定

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1 概述1.1 测量方法：依据 JJG201-2008《指示类量具检定仪检定规程》。

1.3 测量标准：四等量块，中心长度扩展不确定度为0.20tan，包含因子 2.7。

1.4 被测对象：(0～25)121T1的百分表检定器，最大允许示值误差在 25ram范围内应不大于4/tm。

1.5 测量过程：把扭簧表在检定仪的表座孔中，将测微头调到选择的检定段的起始位置，在扭簧表测头与测杆测量面之间夹持尺寸为 lmm的量块，调整扭簧表对零位”，按检定间隔依次置换量块，旋转检定仪手轮或微分筒到受检点，在扭簧表读出各点误差值。

1.6 评定结果的使用符合上述条件下的测量结果，-般可直接使用本不确定度的评定结果。

2 数学模型在每-测点 i的示值误差△ 为AiA -(Lf- o)-(Lf- 0)(d18t-a2At2)式中： -每-测量点序号，i1，2，3；Af-在测量点i时扭簧比较仪的读数，/an；厶-在测量点 i所用量块的实际尺寸，/zm；0-对零时所用的量块实际尺寸， m；- 百分表检定仪的线膨胀系数；a2-量块的线膨胀系数；△ -百分表检定仪偏离 20℃温度；△ 2-量块偏离 20℃的温度。

令 atAt1-At2，Atl At2At，即 为零，但不确定度 ( )不为零。

令 如 。1-a2，a1 2口，即 鼢 为零，但不确定度(潞)不为零。

百分表检定仪的示值差 △：Az-nax-Ll'in[ 1-( l-L0)]-l A2-(L2-L0)]- (a △ &)A -L1-A2 2- (。&△ )式中：△maDc-正反行程中的误差值中的最大值，bun； I 2- 1 J；△min-正反行程中的误差值中的最小值， m；A -正反行程中，误差最大时扭簧比较仪的读数，Wn；A2-正反行程中，误差最小时扭簧比较仪的读数，bun；- 正反行程中，误差最大时所用量块的实际尺寸，/ma；厂 正反行程中，误差最小时所用量块的实际尺寸，儿 03 输入量的标准不确定度评定3.1 与扭簧比较仪读数有关的不确定度分量 (A)3.1.1 扭簧比较仪示值误差引人的不确定度 u(A )采用扭簧比较仪，测量范围为±50/an进行测量，分度值为 1/an，其示值误差不超过 ±0.5/rn，属于均匀分布，所以扭簧比较仪示值误差引人的不确定度 u(A )估算为u(A1)0.5 0.289tma估计其对不确定度为 10%，故 (A )5O3.1.2 测量重复性的不确定度分量 (A2)输入量的不确定度来源主要是百分表检定仪的测量重复性，可以通过连续测量得到测量列，采用 A类方法进行评定。

测量重复性是在(0～25)ⅡⅡn范围内，在 0mm处由对零量块对零后，将百分表检定仪移至某-测量点，放人相应的量块，并在扭簧比较仪上读数，如此反复对零、读数，重复测量 10次示值误差为：0.7；0.7；0.7；0.8；0.8；0.8；O.9；0.9；0.9；0.9(单位：/an)单次实验标准差s(a2)√ O.08tan (Af- )故 u(A2)s(a2)O.088/ma(A2)/，-110-193.1.3 百分表检定仪测杆测量面与旋转轴垂直度弓1入的不确定度分量 u(A3)韩崧：酉分表检定仪示值误差翻量结果的不确定痰评定扭簧比较仪测头和百分表检定仪测杆测量面接角点对旋转轴的偏离 △尺由百分表检定仪表座与测量的同轴度△R和扭簧比较仪测头装夹倾斜引起的偏离AR2之和△R RlAR，ARl0.1mm，AR2Lsin0△R 0.1 Lsin0由于 e值很小，sin0 eO.002rad，L：25mm，故有AR0.125 XO.0020.15trn百分表检定仪贝9杆测量面与测杆旋转轴垂直度 s为0.0003rad(即 1 03 )，故垂直度引起的轴向变化为：△SAR·S0.15×jo3 X 0. 0003O.045m该误差为均匀分布，故M(A3)△S/√30.O45/√30.02###m估计其相对不确定度为25%，故 自由度 v(A )8。

以上三项合成，得U2(A)u (A1)/， (A2)M (A3) 0.28920.08820.026：0.0919(bma)2(A)0.3031m 573.2 四等量块不确定度引入分量 u(L)采用(1～25)mm四等量块检定百分表检定仪，四等量块中心长度测量的扩展不确定度为 O.20/zm。按正态分布处理，包含因子 2.7，量块不确定度引人的分量( )估算为(L)0.20/2.7：0.074trn， (L)403.3 温度差引入的不确定度分量 ( )百分表检定仪和量块有-的定的温差，并以等概率落在(-0.3～0.3)℃区间，则Ⅱ(8t)：0.3 ：0.17℃估计其相对不确定度为25%，故自由度 (3t)8。

3.4 线膨胀系数不同引入的不确定度分量 (鼢)赫 的界限为 ±2 X 10 /cC，均匀分布，故(如)：2 x 10- / ：1.155×10-6/C估计其相对不确定度为 lO%，故 ( )504 合成标准不确定度的评定4.1 灵敏系数依 u (Y)：∑(f/axf) M( )2 (Y)u (△)C ( 1) (A1)十C (A2)M (A2)C (L1)u (L1)C ( 2)U (L2)C (St) (St)C( )M (如)因为不确定度来源相同，设 (A1)u (A )：2(A)； (L1) (L2)U (L)而 C( )8A/O&- .C( )3A/O& ：-IAtL(25 X lo3)tan，a11.5×10-6/C.At： ±1 oC，故2。(Y)2u (A)2 ( )O.2875 X ( )(2.5×lO4) ·U2(潞 )于是灵敏系数为C(A)：√2；C( )√2C( )-0.2875(rtm/C)；C( )-2.5 X lO4(t，m/C)4.2 标准不确定度汇总表，见表 1表 1 标准不确定度-览表4.3 合成标准不确定度的计算由于输入量彼此独立不相关，所以合成标准不确定度按下式计算：u2 (Y)2u (A)2u ( )0.2875 ×U ( )(2.5 X lo4)2·/22(潞 )：0.428420.1046 0.o48920.0289 0.1977(tim) (Y) O.445m4.4 合成标准不确定度的有效 自由度0.4454， ，eft 而 -65十 - - - - 5 扩展不确定度的评定为了方便使用， 可近似为5O，置信概率取95%，查t分布表得 k95t95(50)：2.Ol扩展不确定度为：U95k95× (Y)2.01×0.445 0.90pan6 测量不确定度的报告与表示量程为(0-25)mm的百分表检定仪示值误差测量结果的扩展不确定度为：U950.90tzm 65