4等量块中心长度的测量不确定度评定

谢丽玲

厦门市计量检定测试院，福建　厦门　361004



4等量块中心长度的测量不确定度评定

谢丽玲

厦门市计量检定测试院，福建厦门361004

摘要：本文对应用测长机、以3等量块为标准对4等量块进行比较测量的不确定度建立数学模型，评定分量的标准不确定度、合成标准不确定度及其自由度，最后评定出扩展不确定度。

关键词：量块；不确定度；评定

一、概述

应用测长机、以3等量块为标准对4等量块进行比较测量，是4等量块溯源的重要方式，通过对4等量块测量不确定度建立数学模型，评定分量的标准不确定度，合成标准不确定度及其自由度，最后评定出扩展不确定度。

(一)测量依据：JJG146-2011《量块检定规程》。

(二)环境条件：温度(20±0.4)°C，相对湿度≤65%。

(三)测量标准：125mm-500mm 3等量块，测量扩展不确定度为(0.10+1Ls)μm(Ls以m为单位)，包含因子k=2.58。

(四)被测对象：125mm-500mm 4等量块。

二、数学模型

式中：L——被测量块中心长度；

Ls——标准量块中心长度；

三、分量标准不确定度评定

(一)Ls的标准不确定度u(Ls)的评定

标准量块中心长度Ls的不确定度u(Ls)由标准量块的等别给出。3等标准量块，其中心长度扩展不确定度为(0.10±1Ls)μm(式中Ls以m为单位)。量块检定规程规定，置信概率P=0.99，ν(Ls)=∞得覆盖因子k=2.58，那么标准不确定度u(Ls)为：

500mm量块，u(Ls)=0.233μm，ν(Ls)=∞；

125mm量块，u(Ls)=0.087μm，ν(Ls)=∞。

1.u(d1)的评定

该项通过A类方法评定。

对125mm和500mm量块进行比较测量，结果见表1。

表1　4等量块比较测量的结果(单位：μm)

对500mm量块：

同理可得：125mm量块，s=0.137μm

取最大标准差smax作为单次试验标准差。在实际测量中，两人各测一次取算术平均值为测量结果，故：

测量限定被测量块温度tx与标准温度20°C的偏差为±0.4°C。

对500mm量块：

估计其相对标准不确定度为10%，自由度：

对500mm量块：

对500mm量块：

(2)自由度计算：

对500mm量块：

(三)分量标准不确定度汇总表，各分量的不确定度汇总见表2。

表2　各分量不确定度汇总表

四、合成标准不确定度uc(L)的评定

(一)合成标准不确定度uc(L)为：

对125mm量块：uc(L)=0.140μm

(二)合成标准不确定度uc(L)的自由度为：

νeff=(1.17μm4/5.79μm4)×103≈50

同理可得：125mm量块，νeff≈30

五、扩展标准不确定度UP的评定

UP=kPuc(L)=tP(νeff)uc(L)

六、测量结果不确定度的报告与表示

对500mm量块：νeff≈50，取置信概率P=0.99，查表可得：k99=t99(50)=2.68，故U99=k99·uc(L)=2.68×0.329μm=0.88μm

对125mm量块：νeff≈30，取置信概率P=0.99，查表可得：k99=t99(30)=2.75，故U99=k99·uc(L)=2.75×0.140μm=0.39μm

测量结果的不确定度可用下式表示：

U99=(0.20+2L)μm(L以m为单位)

[参考文献]

[1]JJG146-2011量块[M].北京：中国计量出版社出版，2011.

[2]JJF1059-2012测量不确定度的评定与表示[M].北京：中国计量出版社出版，2012.

中图分类号：TB921

文献标识码：A

文章编号：1006-0049-(2016)06-0114-02