当前报纸版面设计有哪些误区.ppt

50mm量块校准结果不确定度评定 1 问题的提出量块的校准不确定度分析 已广泛的出现在多个国家有关不确定度评估的技术资料中 GUM的第一实例就选用了它 原因是该实例几乎涉及了GUM所有章节的基本内容 除标准不确定度的相对形式以外 因而具有较理想的指导作用 下面依据JJF1059 1999 对量块的校准不确定度加以完整叙述和分析 62 在比较仪上 对标准量块与被检量块进行比较 求出两量块的长度差值 考虑长度的温度修正 由标准量块的已知长度 获得被较量块的长度 这里指明了测量方法 直接测量的是两量块的长度差值 即修正值是被较量块长度 ls是标准量块长度 由上级证书给出 即是多次重复测量数据列的算术平均值 从上级证书中已知20 时标准量块的长度为 50 000623mm 扩展不确定度为U 0 075 m k 3 被校准的是名义值 标称值 为50mm的量块 2数学模型的建立两量块直接比较的输出是被较量块与标准量块的长度差d 5 1 式中l 被较量块在20 时的长度 mm ls 标准量块在20 时的长度 mm 被较量块的温度热线膨胀系数 1 s 标准量块的温度热线膨胀系数 1 校准时的被较量块温度与20 的温度偏差 s 校准时的标准量块温度与20 的温度偏差 由于校准时的环境温度不一定正好是20 故有与 又由于存在温度梯度 故与可能不一致 当被较量块温度与标准量块温度由同一温度计给出时 与相关 当被较量块温度与标准量块温度由不同温度计给出时 与不相关 本例假定是用同一只温度计 即与相关 对式 5 1 进行数学变换得 在变换过程中 因为 1 应用近似 当x 1时 有 对d 项 在正常情况下d很小 而量块是恒温室检定 温度条件要求高 故 也很小 且 很小 故相比于主要项 这项可忽略 对ls s s 项 虽然ls较大 但 s s 为二次项 非常小 故次项也可忽略 对ls s s 虽然 s s 项较小 但它为一次项 故应保留 因此 我们有 5 2 因为 与 s来源于同一只温度计而相关 由于JJF1059 1999中对相关项的数学处理过程非常复杂 故我们采用下述方法将相关转换成不相关 以简化数学处理过程 令 s 由于 与 s相减 故来源于同一只温度计的相同因素被抵消 消去相关性 令 s 由式 5 2 有 5 3 因此 各分量 输入量 ls d s 和 互不相关 按不确定度传播律 输出量估计值的方差为 ls d s s 和 其中 各分量灵敏度系数为故有 5 4 s 和 是高阶小量 注意单位和量纲 3 不确定度来源分析不确定度来源时 应从设备 人员 环境 方法及被测对象几个方面全面考虑 不可遗漏 也不可重复 很明显 函数表达式 5 3 未能全面包括所有不确定度的来源 遗漏了比较仪 设备 及校准者 人员 读数因素 而的获得是通过多次测量 读数 获得 故我们认为人员读数因素已包含在u d 中 而比较仪的不确定度分量应从函数表达式 5 3 以外加入 灵敏系数为1 所以 不确定度的来源应包括 标准量块 u ls u1 测量长度差 u d u2 比较仪随机效应 u3 比较仪系统效应 u4 热膨胀系数差 温差 如此 式 5 4 应完善为 5 5 4 标准不确定度评定标准量块的校准不确定度校准证书给出标准量块的扩展不确定度U 0 075 m 并指明k 3 故标准量块的标准不确定度为 证书还指出 它的自由度 18 于是 测量长度差的不确定度量块长度差的实际标准差 通过 以往 独立重复观测25次而得 为 自由度 25 1 24 注 这是以往的统计结果 参见JJF1059 1999 4 3节 本例作5次重复观测并采用平均值 平均值的标准不确定度及自由度分别为 于是有 u2 5 8nm 2 24 注意 2 5 1 4 数据未给出 比较仪的不确定度比较仪的不确定度由两部分构成 即由随机效应引起的及由系统效应引起的 由随机效应引起的分量比较仪证书说明 由随机效应引起的不确定度为U 0 01 m 它由重复6次测量得到 置信概率95 由t分布临界值 kp t99 5 2 57 于是有 由系统效应引起的分量比较仪检定证书给出由系统效应引起的不确定度为 U 0 02 m k 3 故 u2 0 02 m 3 6 7nm 此分量为B类不确定度 自由度证书中未给出 故采用估算 我们假定证书给出的不确定度可靠性达到75 意即不确定度的不确定度 则不可靠性为25 于是自由度为 于是有 膨胀系数差的不确定度已知 在 1 10 6 1范围内按均匀分布变化 故有 此分量为B类 同上假定其可靠性为90 则自由度为 若 19 9 20 0 1 则有 u 是输入量 的标准不确定度 u5是输出量d的标准不确定度 ls 是灵敏系数 量块间温差的不确定度经验表明 温差以等概率落于区间 0 05 至0 05 之间 为均匀分布 故 同上 认为50 可靠 故自由度为 6 2故有 注意单位 输入量标准不确定度 灵敏系数 输出量标准不确定度 合成标准不确定度由于各标准不确定度分量互不相关 故长度的合成标准不确定度uc l 按式 5 5 得出 有效自由度 eff为 6 扩展不确定度 eff 16 按置信概率P 0 99 查t分布表得 故扩展不确定度U99 k99 16 uc l 2 92 31 7nm 92 564nm 取两位有效数字 U99 93nm 7 不确定度报告已知标准量块长度ls 50 000623mm 215nm 故被较量块长度l为 l 50 000623mm 215nm 50 000838mm扩展不确定度U99 93nm 这里对l不