扭矩扳子测量不确定分析评定20101025(终稿)

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1、三级扭矩扳子(2Nm～100Nm)示值误差与不确定度分析评定(深圳中航技术检测所)1概述1.1测量依据和方法：《JJG707-2003扭矩扳子检定规程》《三级扭矩扳子（2Nm～100Nm）校准能力验证计划作业指导书》1.2测试环境条件：温度：(10～30)℃，相对湿度不大于85%RH；1.3测量所用标准装置：扭矩扳子测量仪，型号：NJ200Nm出厂编号(206167)；测量范围：（0~200）Nm；准确度/等级：0.3级；证书号：力A04字第2009110001。1.4被测对象：1.4.1指针式扭矩扳子,型号：ZNB-12A，出厂编号：0910005，测量

2、范围：（2~12）Nm，准确度/等级：三级1.4.2指针式扭矩扳子,型号：ZNB-100A，出厂编号：0840273，测量范围：（10~100）Nm,准确度/等级：三级1.5校准方法：1.5.1选取指针式扭矩扳子＜型号为ZNB12A（3#）＞和＜ZNB100A（4#）＞二款，示值相对误差均为：±3%)为被测对象。确认环境条件是否符合检定规程规定的条件，同时对用扭矩扳子检定仪(型号为NJ200，示值相对误差均为：±0.3%)按说明书要求开机预热；按要求预热后，环境条件满足要求，根据扭矩扳子额定扭矩值合理选择扭矩仪的量程，将扭矩扳子调整至所需的检定点，把扭矩扳

3、子的方榫插入扭矩仪的套筒内，预扭后调整扭矩仪的零位，用加载装置缓慢平稳地施加扭矩到所测点，即可读取并记录扭矩仪所显示的扭矩值。每把扭矩扳子各测三个点，即3#扭矩扳子的2Nm、6Nm、10Nm和4#扭矩扳子的20Nm、60Nm、100Nm等作为测量点，在相同条件下进行6次独立重复测量。1.5.2两个扭矩扳子均只进行顺时针方向的校准；1.5.3校准过程中每一个校准点的重复测量次数均为6次。2数学模型示值误差式中：——示值误差，Nm；MR——每一校准点扭矩扳子的示值，Nm；——每一校准点中标准装置6次示值的算术平均值，Nm；3不确定度来源采用直接测量法，利用扭矩

4、测量仪直接测量被检扭矩扳子的实际扭矩值。不确定度主要来源有：重复测量的标准偏差、扭矩扳子检定仪测量系统的不确定度影响、包括测量期间测试仪器估读误差的影响等。4输入量的标准不确定度4.1输入量Mi的标准不确定度u(Mi)的评定输入量Mi的标准不确定度来源主要是扭矩扳子的重复性,可以通过连续重复测量得到测量列,采用A类不确定度进行评定。每把扭矩扳子各测三个点，即3#扭矩扳子的2Nm、6Nm、10Nm和4#扭矩扳子的20Nm、60Nm、100Nm等作为校准点,在相同条件下进行6次独立重复测量,得到测量值如下表所示。表1被检扭矩扳子6次测量值、平均值和标准偏差单位

5、：Nm型号/校准点测量次数ZNB12AZNB100AMi2Mi6Mi10Mi20Mi60Mi10012.006.0210.0420.0359.8499.7122.016.0310.0619.9559.9598.6331.996.0510.0919.9159.9298.9842.006.0410.0520.0159.8098.7851.986.0110.0419.9059.8799.5261.976.0510.1020.0459.9699.29平均值1.996.0310.0619.9759.8999.15标准偏差0.0150.0160.0260.0620.0

6、640.426每一校准点根据测量值计算出6次独立重复测量值的算术平均值，再根据贝塞尔公式计算出每点的标准偏差（1）计算结果见上表14.2扭矩测量仪（标准装置）的示值相对误差所引起的标准不确定度分量u2输入量M的不确定度主要来源于扭矩仪。可根据检定证书给出的最大相对允许误差来评定，即采用B类方法进行评定。扭矩仪检定证书给出的最大相对允许误差为±0.3%，估计为均匀分布，取包含因子k=，在各测量点处标准不确定度u2为：u2=（0.3%×M）/（2）由（2）式得出u2(2)=0.003Nmu2(6)=0.010Nmu2(10)=0.017Nmu2(20)=0.0

7、34Nmu2(60)=0.104Nmu2(100)=0.173Nm4.3温度变化对扭矩示值检定结果产生的影响所引起的不确定度分量u3根据《JJG707-2003扭矩扳子检定规程》的要求，扭矩扳子应在温度范围（10~30）℃，相对湿度不大于85%的环境下进行检定，本实验室环境条件为：温度：20.5℃；相对湿度：65%，满足要求，故温度变化对校准结果的不确定度影响可以忽略不计。4.4扭矩扳子读数误差(即量化误差)引起的不确定度分量u4：根据JJG707-2003，扭矩扳子读数误差估计为±0.1分度，均匀分布，得3#扭矩扳子的分度值0.2Nm，读数误差引起的不确

8、定度分量为Nm4#扭矩扳子的分度值1.0Nm，读数误差引起的不确定