土工击实仪测量结果的不确定度评定

赵朋朋

摘 要：本文评定土工击实仪测量结果的不确定度，共评定了土工击实仪的三种参数误差的不确定度，分别为：击实锤质量示值误差的不确定度、击实锤落高示值的不确定度、击实锤直径示值的不确定度，并对结果报告进行了表述。

关键词：不确定度；误差；数学模型；分量；击实锤质量；击实锤落高；击实锤直径

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.038

1 击实锤质量示值误差的不确定度

1.1 数学模型

根据测量原理：由电子天平直接测量。

式中：——示值误差；——测量值的平均值； ——标准器的示值。

1.2 示值误差的方差公式及灵敏系数

其中：=1 =1。

1.3 示值误差的扩展不确定度分析

不确定度的来源为：（1）测量重复性引起的不确定度。（2）标准气体引起的不确定度。

1.3.1 测量重复性的标准不确定度

用电子天平对击实锤质量重复测量10次，测量数据见下表1：

按規程实际测试时测3次，所以：

1.3.2 标准器引起的不确定度

电子天平的最大允许误差为±0.5e，半宽为0.25e=0.25g，估计为均匀分布，k=，。

1.4 不确定度分量

不确定度分量见表2：

1.5 合成不确定度

1.6 扩展不确定度

取扩展因子k=2，=0.4g。

2 击实锤落高示值的不确定度

2.1 数学模型的建立

根据测量原理：由钢卷尺与被测仪器直接比较测量。

式中：——示值误差；——测量值的平均值；——标准器的示值。

2.2 测量重复性的标准不确定度评定

用钢直尺对击实锤落高重复测量10次，测量数据见下表3：

通常取三次测量数据的平均值作为测量结果，则平均值的实验室标准差为：

2.3 标准器引起的不确定度

钢卷尺的最大允许误差为±0.5mm，则：

2.4 不确定度分量

不确定度分量见表4：

2.5 合成不确定度

2.6 扩展不确定度

取扩展因子k=2，。

3 击实锤直径示值的不确定度

3.1 数学模型的建立

根据测量原理：由游标卡尺与被测仪器直接比较测量。

式中：——示值误差；——测量值的平均值；——标准器的示值。

3.2 测量重复性的标准不确定度评定

用游标卡尺对击实锤直径重复测量10次，测量数据见下表5：

通常取三次测量数据的平均值作为测量结果，则平均值的实验室标准差为：

3.3 标准器引起的不确定度

游标卡尺的最大允许误差为±0.04mm，则：

3.4 不确定度分量

不确定度分量见表6。

3.5 合成不确定度

3.6 扩展不确定度

取扩展因子k=2，。