钢直尺测量结果的不确定度评定

吴亚飞

摘 要：钢直尺是最简单的长度量具之一，因其原理简单、使用方便等特点，在实际生产中的应用也最为广泛。虽然很多人都能掌握正确的方法来使用钢直尺进行测量，但是在误差分析方面，仍然存在很多盲区。误差分析的目的是评定测量数据的准确性，认清误差的来源及其影响，并设法消除或减小误差，提高测量数据的准确性，因此要对测量结果进行不确定度评定，对测量结果具有非常重要的意义。文章主要以1000mm钢直尺为例，阐述了钢直尺测量结果不确定度的评定方法。

关键词：钢直尺；金属线纹尺；示值误差；误差分析；不确定度

1 概述

1.1 测量依据

JJG1-1999《钢直尺检定规程》。

1.2 环境条件

要求实验室内没有明显对温度、湿度、震动直接产生影响的影响源，检定时室内温度应在（20±5）℃范围内，被检钢直尺及其他所有检定工具在室内平衡温度时间应不少于2h。

1.3 测量标准

1.4 测量对象

名称：钢直尺

测量范围：（0-1000）mm

最小分度值：1mm

1000mm处最大示值误差：±0.20mm

1.5 测量方法

将三等标准金属线纹尺和被检钢直尺分别放置在钢直尺检定台的主台板和可调台板上，调节升降螺母，使被检钢直尺的刻线面与标准尺的尺边处于同一平面，旋紧蝶形螺帽，使两尺的上下位置固定。调整被检钢直尺，使其线纹轴线与标准尺的尺边平行，旋动对零螺杆，使三等标准金属线纹尺的首端或末端与被检钢直尺的端边对齐，然后用三等标准金属线纹尺上附带的读数显微镜读出被检钢直尺的示值误差。

2 数学模型

5 合成标准不确定度

由于各不确定度分量之间值得考虑的相关性，可以看作各输入量之间相互独立，所以：

6 扩展不确定度

7 测量不确定度报告

用该三等金属线纹尺標准装置检定一把1000mm的钢直尺，测量结果的扩展不确定度U=0.08mm（k=2）。