数显测高仪示值误差的测量不确定度评定

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1、数显测高仪示值误差的测量不确定度评定数显测高仪示值误差的测量不确定度评定数显测高仪示值误差的测量不确定度评定数显测高仪示值误差的测量不确定度评定?40?误差与不确定度2008年第28卷第1期数显测高仪示值误差的测量不确定度评定何英(中国一航北京长城计量测试技术研究所,北京100095)摘要:针对数显测高仪各校准点示值误差的校准方法,给出了示值误差的数学模型,并以某校准点为例,对该校准点示值误差的合成标准不确定度和扩展不确定度进行了评定.关键词:数显测高仪;示值误差;测量不确定度;中图分类号:TH711.01文献标识码:A评定文章编号:1002—6061(200

2、8)O1—0040—02EvaluationofUncertaintyoftheErrorofIndicationofDigitalDisplayHejghtMeasuringInstrumentHEYing(ChangchengInstituteofMetrology&Me~urement,Beijing100095,China)Abstract:Theme~uringmathematicsmodelforthemethodofcalibrationoftheerrorofindicationofthedigitaldisplayheightmeas

3、uringin-strumentisestablishedinthispaper.Thecombinedstandarduncertaintyandtheexpandeduncertaintyofthet~rrorofindicationofatypeofdigitaldisplayheistmeasuringinstrumentareevaluated.Keywords:digitaldisplayheightmeasuringinstrument;errorofindication;uncertaintyofme~urement;evaluationO概述

4、数显测高仪是以光栅,容栅或磁栅作为测量元件的立式单坐标数字化几何量测量仪器,用来测量平行平面之间的距离,孔轴直径,中心距及形位误差等.在实际校准工作中需向客户提供具体的校准数据并开具校准证书,在校准证书中需给出仪器的示值误差的测量不确定度,现用的测高仪使用手册没有给出这一性能指标,检定规程中也没有提供评定的实例.文中仅以瑞士TESA公司的TESA.HITE系列数显测高仪为例,对1000mm校准点的示值误差的测量不确定度进行了评定,以供大家在对其它类型数显测高仪各校准点的示值误差进行测量不确定度评定时作为参考.1校准方法和数学模型参照数显测高仪检定规程,结合TE

5、SA-HITE系列数显测高仪使用手册中的说明,其最大允许误差为(2.5+L/250)Ixm(L为测量长度,mm),只有在(20±0.5)qC,相对湿度(50±5)%RH的条件下才能有效,同时考虑到温度变化对示值误差的影响比较大,收稿日期:2007—08—08;收修改稿日期:2007—10—10作者简介:何英(1970一),女,工程师,从事几何量仪器计量工作.在校准时,室内温湿度环境除满足(20±0.5)℃,相对湿度(50±5)%RH外,温度变化每小时不超过0.5℃.数显测高仪可以用三等量块采用”直接法”进行校准.校准前,按照仪器说明书安装好仪器,将仪器放置在0

6、0级平板上平衡温度12h以上.校准时,先找到仪器的参考零位并置0,然后用被校准仪器在无气浮状态下测出每一标准量块的长度,每个被校准点重复测量两次,取其平均值为测量值z,标准量块的实际长度为L,则被校准点的示值误差△Z为Al=Z—L(1)式中:Z为仪器显示的测量值,mm;L为量块的实际长度,mm.测量过程中引起示值误差的因素,主要包括以下几方面:测高仪的测量重复性引入的误差;标准量块检定的测量不确定度引入的误差;标准量块的长度变动量引入的误差;测高仪光栅尺的温度与标准量块的温度差值引入的误差;测高仪光栅尺的温度线膨胀系数与标准量块的温度线膨胀系数的差值引入的误差

7、.在没有进行温度补偿时,示值误差可写为Al=Ai+△gl+△+△+△=Ai+△gl+△+g△￡+L△p20A(2)计测技术误差与不确定度?41?式中:△j为测高仪的测量重复性引入的误差,Ixm;△为标准量块检定的测量不确定度引入的误差,Ixm;△吐为标准量块的长度变动量引入的误差,la,m;A为仪器光栅尺与量块的温度差引入的误差,la,m;A为仪器光栅尺与量块的温度线膨胀系数差引入的误差,la,m;O/为量块的温度线膨胀系数,℃～;At为仪器光栅尺与标准量块的温度差,oC;At砬.为仪器光栅尺的温度对20~C的差值,oC;Aa为仪器光栅尺与标准量块的线膨胀系数

8、的差值,cc～.2灵敏系数与方差由公式