秒表计量标准技术报告.doc

计量标准技术报告 机械秒表检定装置计量标准名称： 电子秒表检定装置 建立计量标准单位： 厦门市计量测试所 计量标准负责人： 江涛 筹建起止日期： 2001年9月至2005年12月 说 明 申请建立计量标准应填写计量标准技术报告。计量标准考核合格后由申请单位存档。 计量标准技术报告由计量标准负责人填写。 计量标准技术报告用计算机打印或墨水笔填写，要求字迹工整清晰。目 录一、计量标准的工作原理及其组成（）二、选用的计量标准器及主要配套设备（）三、计量标准的主要技术指标（）四、环境条件（）五、计量标准的量值溯源和传递框图（）六、计量标准的测量重复性考核（）七、计量标准的稳定性考核（）八、测量不确定度评定（）九、计量标准的测量不确定度验证（）十、结论（）十一、附加说明（）一 计量标准的工作原理及其组成 1. 确保检定现场检测环境条件（包括温度、湿度、电源电压、污染、震动、噪声电磁干扰等）符合检定规程的技术要求。2. 按照检定规程，通过目测、手感先对被检秒表进行外观、性能、零点的检查。3. 按照检定规程规定的方法进行计时误差、日差的检定。机械秒表电子秒表秒表夹具 秒表检定仪1 二 选用的计量标准器及主要配套设备计量标准器名 称型号测量范围不确定度或 准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定证书号秒表检定仪MJY-11s-99m99s7.0010-7中国计量科学研究院103WSP20050903主要配套设备2 三、计量标准的主要技术指标检定走时范围：1s-99m99s最小步进：1s误差：（T7.0010-73ms）T为输出时间间隔3ms为秒表家具两次动作时间差的不确定度四 环境条件项 目要 求实 际 情 况结 论温度(2010)(205)合格湿度（6515）%50%80%合格电压220V（110%）50Hz220V（110%）50Hz合格环境无强电磁干扰无强电磁干扰合格3 五 计量标准的量值溯源和传递框图上级计量标准福建省计量科学研究所石英频率标准装置110-10直接测量直接比对电子秒表测量范围：0.01s-分辨率：10ms,100ms机械秒表测量范围：0.1s-分辨率：0.1s秒表检定装置 检定走时范围：1s-99m99s最小步进：1s误差：（T7.0010-73ms）T为输出时间间隔3ms为秒表家具两次动作时间差的不确定度秒 表 检 定 装 置被检工作计量器具 4六 计量标准的测量重复性考核 由于电子秒表的稳定性、准确度都比机械秒表好很多，因此采用电子秒表来对该检定装置的重复性进行考核。选用一个稳定性较好的电子秒表，满足重复性条件下，重复测量10次，用实验标准偏差s(x)定量表征测量重复性：测量次序12345测量值(x)s10.0010.0010.0010.0010.00测量次序678910测量值(x)s10.0010.0010.0010.0010.000.00s 该标准装置的测量重复性0.00s小于电子秒表合成标准不确定度U=9ms，因此重复性验证满足要求。 5七 计量标准的稳定性考核 由于电子秒表的稳定性、准确度都比机械秒表好很多，因此采用电子秒表来对该检定装置的稳定性进行考核。选用一个稳定性好的电子秒表，满足重复性条件下，在10s测试点每隔3个月重复测量一次，共测量4次（测试数据见下表）。每次测量都按照6次测量值的算术凭据值作为一次测量结果，然后取4次测量结果中的最大值与最小值之差，作为该计量标准在该段时间内的稳定性。测量时间测量结果(s)均值（xi/s）2005.110.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.0010.002005.510.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.0010.002005.910.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.0010.002005.1210.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.0010.00Sm=|ximax-ximin|=|10.00-10.00|=0.00s 该计量标准装置的稳定性0.00s小于计量标准的扩展不确定度（U=9ms,k=2），其稳定性考核满足要求。 6八 测量不确定度评定机械秒表最大秒走时误差测量结果扩展不确定度分析一、 原理与框图：11 测量依据：JJG237-1995指针式时间间隔测量仪检定规程12 环境条件：温度（205），相对湿度（6515）%，电源220V5%，50Hz1Hz13 测量标准：秒表检定仪MJY-1，频率准确度为3.010714 被测对象：机械秒表，分度值0.1s15 测量方法：标准时间间隔发生器给出一个触点连续两次闭合（即按走按停）的时间间隔，读取被测秒表示值，重复测量3次，取其平均值，示值误差为该平均值减去MJY-1标准值。16 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。秒表秒表夹具标准时间间隔发生器 二、数学模型 y=x1+x2y机械秒表示值x1标准值x2偏移量传播系数为： 三、不确定度分量表序号标准不确定度分量不确定度分量来源标准不确定度输入量灵敏度1u（x1）标准时标误差3msX112u（x2）估读误差0.05sX213u（x3）测量重复性误差13.2msX31a1、时间检定仪（包括打表机构）的标准不确定度1、 检定仪实际引入的标准不确定度u(x11)根据秒表检定仪的检定证书得知，其频率准确度为310-7，输出时段为1800s时，设其变化量x11为均匀概率分布，则标准不确定度为：，自由度 112、 打表机构动作时间引入的不确定度：根据秒表检定仪说明书得知其不确定度u(x12)=3ms自由度 123、 u(x1)的计算：自由度1a2、读数误差带来的不确定度；0.1s（即100ms），2a3、偏移量x3的不确定度测量次数12345678910标准值30s30.130.030.030.030.030.030.030.130.030.0 对分度值为0.1s的机械秒表进行10次测量，设定值为30s，得到上表数据，按照贝塞尔公式计算实验标准偏差，定量表征其的不确定度为0.042s其自由度：210-19四、合成标准不确定度：有效自由度：五、扩展不确定度取置信水准P=95%,在自由度eff18情况下，查得t分布临界值t0.951.96，取覆盖因子k=2。而扩展不确定度：六、测量不确定度的报告与表示 机械秒表最大秒走时误差(测量值为30s时)测量结果扩展不确定度U=0.13s，k=2 8电子秒表时间间隔测量不确定度分析一、 原理与框图：11 测量依据：JJG238-95数字式时间间隔测量仪（试行）检定规程12 环境条件：温度（205），相对湿度（6515）%，电源220V5%，50Hz1Hz13 测量标准：秒表检定仪MJY-1，频率准确度为7.0010714 被测对象：机械秒表，分度值0.1s15 测量方法：标准时间间隔发生器给出一个触点连续两次闭合（即按走按停）的时间间隔，读取被测秒表示值，重复测量3次，取其平均值，示值误差为该平均值减去MJY-1标准值。16 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。秒表秒表夹具标准时间间隔发生器 二、 数学模型 y=x1+x2y机械秒表示值x1标准值x2偏移量传播系数为： 分量标准不确定度：u1=|c1|u(x1)=u(x1) u2=|c2|u(x2)=u(x2)三、不确定度分量表序号标准不确定度分量不确定度分量来源标准不确定度输入量灵敏度1u（x1）标准时标误差3.1msX112u（x2）测量重复性误差2.9msX21a1、时间检定仪（包括打表机构）的标准不确定度4、 检定仪实际引入的标准不确定度u(x11)根据秒表检定仪的检定证书得知，其频率准确度为310-7，输出时段为3600s时，设其变化量x11为均匀概率分布，则标准不确定度为：自由度 115、 打表机构动作时间引入的不确定度：根据秒表检定仪说明书得知其不确定度u(x12)=3ms自由度 126、 u(x1)的计算：自由度1a2、偏移量x2的不确定度测量次数12345678910标准值10s10.0010.0010.0310.0310.0010.0010.0010.0010.0010.001、 对分度值为0.01s的电子秒表进行10次测量，设定值为10s，得到上表数据，按照贝塞尔公式计算实验标准偏差，定量表征其的不确定度为0ms其自由度：2110-192、电子秒表是一种数字仪表，若分辨率为0.01s，由此引入的标准不确定度为： 自由度：223、所以 自由度四、合成标准不确定度：有效自由度：五、扩展不确定度 取置信水准P=95%,在自由度eff9.75情况下，查得t分布临界值t0.95（10）2.23，取覆盖因子k=2。而扩展不确定度：六、测量不确定度的报告与表示时间间隔测量(测量值为10s时)结果扩展不确定度U=9ms，k=2 10九 计量标准的测量不确定度验证对该套计量标准装置的测量不确定度验证采用传递比较法。采用该装置检定一个电子秒表（型号为SW8310，编号为00021466）其标称值为10秒时检定结果为y，再将该电子秒表送上一级检定机构检定，并出具相应点的检定值进行比较。设定值本标准装置检定值y上一级机构检定结果y010s10.00s10.00s 又电子秒表时间间隔测量(测量值为10s时)结果扩展不确定度U=9ms（k=2），因此|y-y0|U，而机械秒表的测量不确定度的注意不确定度分量来源为被检器的重复性误差，该计量标准装置