浅谈钢卷尺示值误差测量结果的不确定度评定

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈钢卷尺示值误差测量结果的不 确定度评定 摘 要：钢卷尺是日常生活中便 携轻巧的常用工量具，家庭必备工具之 一。在长度检测工作中占量也很大。测 量示值误差的不确定度是指对测量结果 可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程 度，是定量说明测量结果的质量的一个 参数。为了对钢卷尺的检测结果可信程 度更高，本文按照测量不确定度评定 与表示规程 JJF1059.1-2012 和钢卷 尺检定规程 JJG 4-2015 对 5 米和 100 米钢卷尺的不确定度进行了评定。 中国论文网 /1/view-13025799.htm 关键词：钢卷尺；示值误差；不 确定度 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 DOI：10.16640/ki.37- 1222/t.2018.08.191 1 概述 （1）测量方法：依据 JJG 4- 2015钢卷尺 。 （2）环境条件：温度（205） 。 （3）测量标准：标准钢卷尺。 （4）被测对象：钢卷尺。 级 钢卷尺最大允许示值误差为： （0.1+10-4L）mm； 级钢卷尺最大 允许示值误差为：（0.3+210-4L） mm；本文以 5m 钢卷尺和 100m 钢卷 尺为例。 （5）测量方法：在钢卷尺检定 台上用标准钢卷尺和被校准钢卷尺进行 比较测量。根据 JJG 4-2015钢卷尺 检定规程，通过检定台调节被检钢卷尺 的零值线与经检定合格的 级标准钢 卷尺的零值线对齐， 再读被检钢卷尺 检定点的刻度线与标准钢卷尺相应刻度 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 线示值差。 （6）评定结果的使用：符合上 述条件的测量结果，一般可参照试用本 不确定度评定方法。 2 测量模型 e =Ld-L0 式中： e 示值误差； Ld被检钢卷尺读数；L0标准钢 卷尺的读数。 3 测量不确定度输入量分析 根据检定方法，估计不确定度来 源主要有： （1）标准钢卷尺的标准值引入 的不确定度 u1。 （2）读数显微镜分辨力 引入的不确定度 u2。 （3）测量重复性影 响 u3。 （4）标准钢卷尺与被检钢卷尺的 温度差给出的不确定度 u4。 （5）标准钢 卷尺与被检钢卷尺线胀系数差引入不确 定度 u5。 其中第（2）项包含被检尺与标 准尺对零不确定度及任意线纹读数不确 定度； -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 第（4）项、第（5）项不确定量 值为微米级，小于分辨力引入不确定度 的十分之一，对合成标准不确定度影响 很少，不再详细计算。 4 测量函数 f（e）= f（Ld ）f（L0） uC2 = u2（e）= u2（Ld）+ u2（L0）=u12+ u22+ u32 5 测量模型中输入量一览表 L=5m L=100m 6 各输入量标准不确定度计算 （以 5m 和 100m 为例） （1）标准钢卷尺标准值的不确 定度 u1。根据检定证书，标准钢卷尺的 最大允许误差为：（0.03+0.03L） L。实际检定钢卷尺时不使用修正值， 所以标准值的扩展不确定度取最大允许 误差的半宽，则： U（5m）=（0.03+0.035） L=0.18L； U（100m）=（0.03+0.03100） -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 L=3.03L。检定标准钢卷尺给出包 含因子 k=2。 所以： u1（5m）= 0.18L/2 = 0.09L u1（100m）= 3.03L/2 = 1.015L （2）检定钢卷尺时的读数分辨 力引入的不确定度分量 u2。检定时，先 在读数显微镜下对好标准钢卷尺和被检 钢卷尺“零值线 ”，再在读数显微镜下读 标准钢卷尺和被检定钢卷尺的刻度差。 读数显微镜的最大允许误差为0.010 L ， 因为要前后二次读数，读数不确 定度应由前后二次合成。 即：u2= u2+ u2 估计不确定度呈均匀分布，故单 次读数的不确定度为： u2=0.010 L/=0.0058L。 故： u2（5m） =0.0058 L=0.008L 对于 100m 钢卷尺， 5m 间隔测 量一次，需测量 20 次，示值误差结果 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 是求 20 次的代数和，所以读挡蝗范 扔 20 次合成，故： u2（100m） =0.008 L=0.036L （3）测量重复性引起的不确定 度分量 u3。重复实验测得样本标准偏差 S（xk）=0.057L，实际检定时每点测 量 1 次 。 故 u 3= S（xk）=0.057L。 7 合成标准不确定度 L=5m： uC2= u12+ u22+ u32=0.01141（ L） 2 uC=0.11L L=100m： uC2= u12+ u22+ u32=1.0348（ L） 2 uC=1.02L 8 扩展不确定度 取 k=2， 保留二位小数，则： U（5m） =0.112=0.22L ，k=2；U （100m）=1.022=2.04L ，k=2。 9 结束语 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 测量不确定度与测量误差是完全 不同的概念，它不是误差，也不等于误