千分尺不确定度.doc

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1、千分尺示值误差测量结果的不确定度评定1概述1.1测量方法：依据JJG21-1995《千分尺检定规程》。1.2环境条件：温度（20±2）℃，相对湿度≤85%1.3测量标准：三等量块，示值不确定度（0.1+1L）um，包含因子取2.71.4被测对象：分度值为0.01mm的千分尺，其最大允许示值误差为±4um。本文对测量上限为25mm，50mm，75mm，100mm千分尺进行分析。1.5测量过程千分尺示值误差是以三等量块进行校准的，千分尺的受检点应均匀分布于测量范围5点上。1.6评定结果的使用在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。2数学模型

2、e=La－Lo－Ls式中：e—千分尺某点示值误差；La—千分尺微分筒25mm示值；Lo—对零量块的长度；Ls—校准量块的长度。3输入量的标准不确定度的评定3.1输入量La的标准不确定度u（La）的评定输入量La的的不确定度来源主要是测量重复性引起的标准不确定度u（La）评定，可以通过连续测量得到测量列（采用A类方法进行评定）以微分筒25mm示值为例，在重复性条件下，用量块连续校准10次，得到测量列25.004mm，25.004mm，25.005mm，25.004mm，25.004mm，25.003mm，25.003mm，25.003mm，25.004mm，25

3、.003mm。单次标准差选择3把千分尺，分别对微分筒25mm示值用量块进行校准，各在重复性条件下连续测量10次，共得3组测量列，每组测量列分别按上述方法计算得到单次实验标准差。如表32-1所示。表32-13组实验标准差计算结果微分筒示值（mm）25(1)25(2)25(3)实验标准差sj（um）0.670.60.62合并样本标准差则可得到u（La）=sp=0.63um自由度3.2输入量Lo的标准不确定度u（Lo）的评定输入量Lo的不确定度来源主要是对零量块引起的标准不确定度u（Lo）（采用B类方法进行评定）。（注：下文L为为千分尺测量上限）L=25mm时，千分

4、尺下限为零，无需对零量块，故无u（Lo）。L=50mm时，对零量块为25mm，根据三等量块不确定度评定表中可知其扩展不确定度U为0.08um，包含因子K=2.7，故u（Lo）=0.08/2.7=0.0296umL=75mm时，对零量块为50mm，根据三等量块不确定度评定表中可知其扩展不确定度U为0.10um，包含因子K=2.7，故u（Lo）=0.10/2.7=0.037umL=100mm时，对零量块为75mm，根据三等量块不确定度评定表中可知其扩展不确定度U为0.012um，包含因子K=2.7，故u（Lo）=0.12/2.7=0.044um自由度也可根据三等量

5、块不确定度评定表查得：L=25mm时ν（Lo）=78L=75mm时ν（Lo）=89L=100mm时ν（Lo）=893.3输入量Ls的标准不确定度u（Ls）的评定输入量Ls的不确定度来源主要是校准用量块引起的标准不确定度分项u（Ls1）；千分尺和校准量块的热膨胀系数存在的不确定度，当温度偏离标准温度20℃引起的标准不确定度分项u（Ls2）；对零量块和校准量块的热膨胀系数存在不确定度，当温度偏离标准温度20℃引起的标准不确定度分项u（Ls3）和千分尺和校准量块温度差引起的标准不确定度分项u（Ls4）（注：L以千分尺测量上限）3.3.1校准量块引起的标准不确定度分项

6、u（Ls1）的评定（采用B类方法进行评定）L=25mm时。校准量块为25mm，根据三等量块不确定度评定表中可知其扩展不确定度U为0.08um，包含因子K=2.7，故u（Ls1）=0.08/2.7=0.0296umL=50mm时。校准量块为50mm，根据三等量块不确定度评定表中可知其扩展不确定度U为0.10um，包含因子K=2.7，故u（Ls1）=0.10/2.7=0.037umL=75mm时。校准量块为75mm，根据三等量块不确定度评定表中可知其扩展不确定度U为0.12um，包含因子K=2.7，故u（Ls1）=0.12/2.7=0.044umL=100mm时。

7、校准量块为100mm，根据三等量块不确定度评定表中可知其扩展不确定度U为0.15um，包含因子K=2.7，故u（Ls1）=0.15/2.7=0.056um自由度也可根据三等量块不确定度评定表查得：L=25mm时ν（Ls1）=78L=50mm时ν（Ls1）=89L=75mm时ν（Ls1）=98L=100mm时ν（Ls1）=1103.3.2千分尺与校准量块热膨胀系数存在不确定度，当温度偏离标准温度20℃引起的标准不确定度分项u（Ls2）的评定（采用B类方法进行评定）由于千分尺热膨胀系数和校准量块热膨胀系数均为（11.5±1）*10-6/℃，故两者热膨胀系数都在（1

8、1.5±1）*10-6/℃范围内等概率