测量不确定度分析

《测量不确定度分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、12第页共12页指示类量具测量不确定度分析（指针式表盘表类检定）（含全自动电脑读数，人工读数）北京德上科技有限公司2007年7月北京德上科技有限公司指示表测量不确定度分析12第页共12页前言：针对各类指示表检定仪的全自动电脑读数，半自动及电动人工读数，以及指示表检定仪本身的示值误差，选取具有代表性的各类指示表，以及指示表检定中可能存在的各种误差来源，进行定性及定量的不确定度分析。本报告主要分析光栅式指示表检定仪标准装置的误差来源，针对各类指示表检定的不同，分析其不确定度的来源，确定DS系列光栅式指示表检定仪检定各种指示表的合成标准不确定度及扩展不确定度。选用仪器：DS系列光栅

2、式指示表检定仪DS50ZA-T（电脑读数）DS50Q（电动型，人工读数）DS50K（半自动型，人工读数）该系列光栅式指示表检定仪的示值误差（出厂时标定）任意1mm≤0.8μm任意2mm≤0.8μm任意5mm≤1.0μm任意10mm≤1.4μm任意20mm≤1.8μm任意30mm≤2.0μm全程50mm≤2.8μm选取分析的被检表：0-1千分表；0-2千分表；0-3千分表；0-5千分表；0-3百分表；0-5百分表；0-10百分表；0-20大量程百分表；0-30大量程百分表；0-50大量程百分表。北京德上科技有限公司指示表测量不确定度分析12第页共12页指示表测量不确定度分析一、

3、数学模型1数学模型式中：Ld——指示表示值（标准条件下）；Ls——指示表检定仪示值（标准条件下）；q——指示表测杆主轴与指示表检定仪测杆主轴夹角；e——系统的测量不确定度。2方差和传播系数式中：c(Ld)=¶e/¶Ld=1；c(Ls)=¶e/¶Ld=-1；c(q)=¶e/¶q=L·sinq。得：二、指示表计量分量标准不确定度1指示表读数给出的不确定度分量u（Ld）1.1测量重复性估算的不确定度分量u（Ld1）实验标准差：百分表（人工）：sn-1=0.2mm百分表（电脑）：sn-1=0.05mm见实验报告②千分表（人工）：sn-1=0.06mm千分表（电脑）：sn-1=0.02

4、mm北京德上科技有限公司指示表测量不确定度分析12第页共12页由于指示表示值误差是以全程最大误差与最小误差之差计算，sn-1影响2次，故：则u(Ld1)为:百分表（电脑）：=0.071mm千分表（电脑）：=0.028mm百分表（人工）：=0.28mm千分表（人工）：=0.08mm1.2估读误差给出的不确定度分量u（Ld2）对于电脑：百分表（100刻线/圈）：1.5mm（见实验报告②、③）；千分表（200刻线/圈）：0.26mm（见实验报告②、③）。相对不确定度为10%（视图像识别系统而定）百分表估读误差（电脑）：1.5mm,正态分布,相对不确定度为10%;千分表估读误差（电脑

5、）：0.26mm,正态分布,相对不确定度为10%；百分表估读误差（人工）：±1mm,三角分布,相对不确定度为25%;千分表估读误差（人工）：±0.2mm，三角分布,相对不确定度为25%由于表的示值误差是以正行最大误差与最小误差之差来计算的，故：百分表（人工）千分表（人工）（人工）百分表（电脑）u(Ld2)=千分表（电脑）u(Ld2)=（电脑）1.3测力变化引起的不确定度分量u（Ld3）指示表与指示表检定仪的接触为球面对平面接触，测力引起的变形量d为：北京德上科技有限公司指示表测量不确定度分析12第页共12页式中：k——系数，当指示表检定仪的测杆材料为硬质合金，指示表的测头材料

6、为钢时：p——测力值，p=1.0N；d——测头直径，d=2.5mm。得：(人工与电脑的值一致，无区别。)式中：Dd——测头测力变化引起的变形量；Dp——测头测力变化允许值：其中，千分表（1，2，3，5）：Dp=0.5N百分表（3，5，10）：Dp=0.5N大量程百分表（20，30）：Dp=1.0N大量程百分表（50）：Dp=1.5N则Dd为：千分表（1，2，3，5）=0.08mm百分表（3，5，10）=0.08mm大量程百分表（20，30）=0.16mm大量程百分表（50）=0.24mm按均匀分布处理，得：千分表（1，2，3，5）百分表（3，5，10）北京德上科技有限公司指示

7、表测量不确定度分析12第页共12页大量程百分表（20，30）大量程百分表（50）估计其相对不确定度为50%，则：1.4u(Ld4)温度变化引起的变形量可以认为在检定期间环境变化为20℃±5℃,人工与电脑的值一致，无区别。则u4=5/×α×L=2.89×α×L（均匀分布）,L为杆长。其中表杆线膨胀系数α=11.5×10-6则u(Ld4)千分表（0-1）=2.89×α×1000=0.033mm千分表（0-2）=2.89×α×2000=0.066mm千分表（0-3）=2.89×α×3000=0.10mm千分表