5m测深钢卷尺示值误差测量结果不确定度评定.doc

5m测深钢卷尺示值误差测量结果不确定度评定报告1.概述1.1测量方法：JJG41999钢卷尺检定规程。1.2环境条件：温度（205），相对湿度75%。1.3测量标准：标准钢卷尺。级标准钢卷尺最大允许示值误差为（0.030.03L）mm1.4被测对象：测深钢卷尺。级测深钢卷尺最大允许示值误差为（0.10.1L）mm；级测深钢卷尺最大允许示值误差为（0.30.2L）mm；本文以5m测深钢卷尺为例，即而得出不同规格钢卷尺的示值误差测量结果不确定度。2.数学模型 L = e式中：L测深钢卷尺的示值误差； e 05m段测深钢卷尺在标准钢卷尺所对应的偏差读数值。3.输入量e的标准不确定度的评定 输入量e的标准不确定来源主要是测量重复性引起的标准不确定度分项u（e1）；校准测深钢卷尺时人眼分辨率引起的标准不确定度分项u（e2）；标准钢卷尺示值误差引起的标准不确定度分项u（e3）；拉力误差引起的标准不确定度分项u（e4）；线膨胀系数不同，当温度偏离标准温度20时引起的标准不确定度分项u（e5）；被校准测深钢卷尺和标准钢卷尺各自线膨胀系数有不确定度，当温度偏离标准温度20时引起的标准不确定度分项u（e6）；测深钢卷尺和标准钢卷尺温度差引起的标准不确定度分项u（e7）。3.1 测量重复性引起的标准不确定度分项u（e1）的评定（采用A类方法进行评定）将被校准测深钢卷尺安放在检定台上，使其与标准钢卷尺平行，并使被校准测深钢卷尺和标准钢卷尺零位对齐，然后读出5m处示值误差，作为一次测量过程。重复上述过程，在重复性条件下连续测量10次，得一测量列为：5000.3；5000.3；5000.2；5000.2；5000.3； 5000.3；5000.3；5000.2；5000.3；5000.3 平均值 = 5000.27mm 单次实验标准差 所以 u（e1）=s =0.049mm3.2 校准测深钢卷尺时人眼分辨率引起的标准不确定度分项u（e2）的评定（采用B类方法进行评定）由于每次测量人眼分辨率大致为0.1mm，包含因子k为，由于一次测量带有两次人眼分辨率误差，故u（e2）= = 0.041mm3.3 标准钢卷尺示值误差引起的不确定度分项u（e3）的评定（采用B类方法进行评定）。 根据JJG741-2005标准钢卷尺检定规程，级标准钢卷尺最大允许示值误差为（0.03+0.03 L）mm,半宽a为（0.03+0.03 L）mm；认为其服从正态分布，包含因子k为3，则L以5m代入： u（e3）=（0.03+0.03L）/3 = 0.06 mm3.4 由拉力误差给出的标准不确定度分项u（e4）的评定（采用B类方法进行评定） 由拉力引起的误差为： = L103p/（9.8EF）（mm）式中： L测深钢卷尺的长度，以m为单位取值； p 拉力偏差，由JJG741-1991标准钢卷尺检定规程知p0.5N； E 弹性系数，E = 20000kg/mm2 F测深钢卷尺的横截面积，该尺的横截面宽度为12mm，其厚度为0.22mm（F=120.22mm2）。 =9.6610-4 L（mm）拉力误差p以相等的概率出现在半宽为0.5N的区间，认为其服从均匀分布，包含因子k取。由于被校准测深钢卷尺和标准钢卷尺都需加一定的拉力，故拉力误差在5m测量过程中影响两次。 3.5 两者线膨胀系数不同，当温度偏离标准温度20时引起的标准不确定度分项u（e5）的评定（采用B类方法进行评定）测深钢卷尺的线膨胀系数为（11.51）10-6/，而标准钢卷尺的线膨胀系数为（10.81）10-6/，两者线膨胀系数中心值之差=0.710-6/, t在半宽为2范围内服从均匀分布，包含因子k为，L以5m代入，得= L103/=0.004mm3.6 被校准测深钢卷尺和标准钢卷尺线膨胀系数都存在不确定度，当温度偏离标准温度20时引起的标准不确定度分项u（e6）的评定（采用B类方法进行评定）由于测深钢卷尺线膨胀系数和标准钢卷尺的线膨胀系数在（11.51）10-6/和（10.81）10-6/的范围内等概率分布，两者线膨胀系数之差应在（0.72）10-6/范围内服从三角分布，该三角分布半宽为210-6/，包含因子k取，L以5m代入，t以2代入，得u（e6）= L103t/=0.0082mm3.7 标准钢卷尺和被校测深钢卷尺温度差引起的标准不确定度分项u（e7）的评定（采用B类方法进行评定）原则上要求标准钢卷尺和被校测深钢卷尺温度达到平衡后进行测量，但实际测量时，两者有一定温度差t存在，假定t在0.1范围内等概率分布，则该分布半宽为0.1，包含因子k取，L以5m代入，以11.510-6/代入得标准不确定度分项u（e7）为 u（e7）=L103/=0.0033mm3.8 输入量e得标准不确定度的计算 = 0.055mm4.合成标准不确定度的评定4.1 灵敏系数数学模型 L=e灵敏系数 4.2 合成标准不确定度的计算合成标准不确定度可按下式得 uc2(L)=cu(e)2uc(L)=