电线电缆测量不确定度分析报告

1、电线电缆测量不确定度分析一、电线电缆不确定度评定项目有：绝缘厚度、外形尺寸、抗张强度(老化前)、断裂伸长率(老化前)、导体电阻、绝缘电阻。说明：1、验材料为型号227IEC01(BV)的聚氯乙烯绝缘电线.2、绝缘厚度、外形尺寸的测量为在绝缘层上切取的同一切片，在同一环境条件下测量十次3、抗张强度、断裂伸长率的测量为在同一根电线上连续截取10段10cm长的试件4、体电阻、绝缘电阻测量选用一5m长的试件上测量5次。二、抗张强度1、建立过程的数学模型：A=F(a)A-绝缘层本身具有的屈服强度a-WDL-2型微机控制电脑拉力机测量的屈服力值除以测量面积得到的屈服强度设绝缘层本身具有的屈服强度A的测量结

2、果为a=b/SO,A的估计值为a,则可表示为：A=F(a)此式也可认为是数学模型。b-WDL-2型微机控制电脑拉力机测量的屈服力值S0-绝缘层的原始面积其中，a为10次独立测量的屈服强度平均值，即a=18.8N/mm21、测量不确定度分量主要包括三个部分：1.测量人员在重复性条件下进行重复测量引入的标准不确定度；2.WDL-2型微机控制电脑拉力机测量引入的标准不确定度；3.环境温度误差引起的标准不确定度。3.1A类标准不确定度分量评定s(a)=Ji=0.35N/mm2s(a)=0.11N/mm2nu(a)=1 0.11N/mm2用相对标准不确定度分量表示为：U(a)=0.5%1测量列i面积(m

3、m2)测量值a(kN)屈服强度(N/mm)残差aa残差平方v217.428137.118.5-0.30.0927.160139.819.50.70.4937.229134.518.6-0.20.0447.303133.718.3-0.50.2557.094134.318.90.10.0167.218134.618.6-0.20.0477.341138.918.90.10.0187.265138.819.10.30.0997.329137.019.00.20.04107.318136.118.6-0.20.04工a18.8注：1、试验时，温度为23.1C；3.2B类不确定度分量评定3.2.1测量

4、仪制造厂提供的说明书表明,该测量仪的准确度为I级，意即出厂检定时，最大允许误差在其量程范围内为1%。由于没有更多的信息，可估计a在a-a*1%,a+a*1%区间内，即在18.61N/mm2,18.99N/mm2范围内都可能出现，且出现的机会在区间内各处均等。(均匀分布)uC)=0.188人3=0.11N/mm2uC)的不可信度根据实践经验估算为20%,即2叽=20%，ua)2V2=训二123.2.3 环境温度偏差引起的不确定度GB/T2951.1-1997规定拉力试验应在(235)C的条件下进行，但由于室s内温度很难控制在一个确定的值，而电线聚氯乙烯绝缘层对温度比较敏感，在不同温度下的张拉试验

5、情况见下表：温度最大拉力(N)截面积(mm)抗张强度(N/mm)残差a-a残差平方V218C137.17.1619.10.40.1620C139.87.4318.80.10.0123C134.57.2318.6-0.10.0126C133.77.3018.3-0.40.1628C134.37.0918.90.20.04工a18.7=0.30,该项误差按照正态分布考虑，对应p=0.95,k可以查表得到，即k=1.960,即:ua/=0.30ua3=0.15N/mm23 1.960用相对标准不确定度分量表示为：U(a)=10.8%4仝7771文档大全4 合成标准不确定度和扩展不确定度评定由数学模型

6、可知,其灵敏系数为1.考虑各分量彼此独立或不相关，故u(a)=u2(a)+u2+U2c叫=0.22=,611)+611)+615)u4(a)V-crel丿effpUArel/+飞912由p=95%,v=58，查t分布表tC2.002peff_0.224=58Aurel(a/0.114+0.114+0.154=58乙i+7771i_1eff所以,U=2.002X0.22=0.440.955测量不确定度汇总和报告(1) a=18.8(12.3X10-2)N/mm2p=95%(括号内的2.3X10-2是按相对形式表示的不确定度，即2.3%X400N/mm2=7.5N/mm2(2) a=18.8N/m

7、m20.44N/mm2p=95%(3) 18.36N/mm2WaW19.24N/mm2P=95%(4) a=18.8N/mm2U_0.44N/mm20.95四 、断裂延伸率：1、建立过程的数学模型：A=F(a)A-电线绝缘层试件的断裂延伸率a-实际测量电线绝缘层试件的断裂延伸率A的估计值为a，则可表示为：A=F（a）此式也可认为是数学模型。其中，a为10次独立测量的断后伸长率平均值，即a=%2.测量不确定度分量主要包括三个部分：测量人员在重复性条件下进行重复测量引入的标准不确定度；;2.WDL-2型微机控制电脑拉力机测量引入的标准不确定度；3.环境温度误差引起的标准不确定度；4。游标卡尺测量原

8、始标距引起的标准不确定度。3.1 A类标准不确定度分量评定（一、sa丿s()=1.20%vnu(a)=1.20%1s用相对标准不确定度分量表示为：U(a)=10.5%A类计算表测量列i原始标距（mm）断后标距（mm）断后伸长率（%）残差a-a残差平方v212047.73238.65-7.0549.7022050.17250.855.1526.5232049.35246.751.051.1042049.35246.751.051.1052048.86244.30-1.401.9662049.12245.60-0.100.0172049.62248.102.405.7682048.90244.50

9、-1.201.4492050.02250.104.4019.36102048.21241.05-4.6521.62工a49.13245.70注：1、试验时，温度为23.1C；2、该表中的强度值均为按GB/T8170-1987数值修约规则修约后的值。3.2B类不确定度分量评定3.2.1 测量仪制造厂提供的说明书表明,该测量仪的准确度为1%，即出厂检定时，最大允许误差1%。由于没有更多的信息，可估计a在a-1%a,a+1%a区间内，即在48.64mm,49.62mm范围内都可能出现，且出现的机会在区间内各处均等。(均匀分布)uC)=0.49一=1.4%2 20x壬3()MCa)_20%UVa/的不

10、可信度根据实践经验估算为20%,即-20%,2V2=2附二123.2.2游标卡尺的分辨力为0.02mm,即为该量具的步进量，也即有效数字的末位或最小有效数字跳动“一步”时示值的变化量。不考虑面积的测量过程误差所引起的不确定度，由它导致的B类标准不确定度分量，以x0.02mm为最大2边界，即把0.02mm步进量的宽度成是置信区间的宽度。1x0.02u(b)=2=0.03%20x3对于10次测量的算术平均值而言，u(b)=0.03/J而=0.9%3.2.3 环境温度偏差引起的不确定度GB/T2951.1-1997规定拉力试验应在(235)C的条件下进行，但由于a.一a室内温度很难控制在一个确定的值

11、，而电线聚氯乙烯绝缘层对温度比较敏感，在不同温度下的张拉试验情况见下表：温度原始标距(mm)断后标距(mm)断后伸长率(%)残差a-a残差平方V218C2046.84233.20T1.94142.5620C2047.72236.60-8.5472.9323C2049.35246.751.612.5926C2051.36252.807.6658.6828C2051.87256.3511.21125.66工a245.142G汁=10.03%，该项误差按照正态分布考虑，对应P=0.95,k可以查表得到，即k=1.960，即:U3)=需=52%用相对标准不确定度分量表示为：2.1%仝12504合成标准

12、不确定度和扩展不确定度评定由数学模型可知,其灵敏系数为1.考虑各分量彼此独立或不相关，故(a)=#2()+u2C2)+u2.2)+6.4)+6.9)+612)=5.52%u4(a)5.524v=cre=752e匚pU皿)_1.241.445.1240.94=752Areli+；9121250i=1i由p=95%异52，查t分布表tC11.98peff所以,u=1.98x5.52=10.9%0.955 测量不确定度汇总和报告(1) a=245.7(l4.4X10-2)%p=95%(括号内的6.4X10-2是按相对形式表示的不确定度，即4.4%X245.7%=10.9%(2) a=245.7%10

13、.9%p=95%(3) 256.6%Warer.+i=1v412由p=95%,，查t分布表t(VL2.034peff所以,U=2.034x0.0017=0.003460.955 测量不确定度汇总和报告(1) a=(10.4X10-2)%p=95%(括号内的0.4X10-2是按相对形式表示的不确定度，即0.4X10-2X0.873=0.00346(2) a=0.8730.00346p=95%(3) 0.870Wa0.876P=95%(4) a=0.873U=0.003460.95五 、外形尺寸(采用投影仪50倍镜头)1、建立过程的数学模型：A=F(a)A-外形尺寸的实际值a-外形尺寸的测量值A的

14、估计值为a，则可表示为：A=a此式也可认为是数学模型。其中，a为5次独立测量外形尺寸的平均值，即a=3.499mm,2.测量不确定度分量主要包括三个部分：1.测量人员在重复性条件下进行重复测量引入的标准不确定度；2.测量人员选取不同部位测量引入的标准不确定度；3.投影精度引入的标准不确定度；4.玻璃标尺精确度引起的标准不确定度3.1 A类标准不确定度分量评定a.一ai=0.017mn1sC)二l=0.0076mmnUC)=0.0076m1用相对标准不确定度分量表示为：UC)=0.2%o1v=n1=41测量列i原始读数(mm)实际尺寸(mm)残差a-a残差平方v21174.253.4852176

15、.003.5203175.053.5014175.583.5105173.953.479a3.4993.2B类不确定度分量评定3.2.1 投影仪制造厂提供的说明书表明,该测量仪的物镜放大率误差为0.08%，据此可估计a在a-0.08%a，a+0.08%a区间内，即在0.8723mm,0.8737mm范围内都可能出现，且出现的机会在区间内各处均等。（均匀分布）u()=00007=0.00042、2（）血C）_20%UVa2,的不可信度根据实践经验估算为20%，即uC）一20%,2V2=2附二123.2.2玻璃尺分辨力为0.5mm，由于采用50倍投影，则0.5/50=0.01mm,即为该量具的步进

16、量，也即有效数字的末位或最小有效数字跳动“一步”时示值的变化量。不考虑面积的测量过程误差所引起的不确定度,由它导致的B类标准不确定度分量，以土1x0.01mm为最大边界，即把0.005mm步进量的宽度成是置2信区间的宽度。(1x0.01“(b)=hr=0-0029mm对于5次测量的算术平均值而言，u怎）=0.0029/馬=0.001mm3.2.3 测量时选用不同部位引入的测量不确定度GB/T2951.1-1997规定测量绝缘层厚度为在一切片上选取2处互相垂直的部位原始读数(mm)实际尺寸(mm)残差a-a残差平方v213.4750.07023.5180.07033.5020.07043.496

17、0.07053.5100.070工a0.070部位进行测量，选取不同的部位的测量结果不同，选用不同部位测量的情况见下表：该项误差引起的不确定度可以不计。s=0，4合成标准不确定度和扩展不确定度评定由数学模型可知,其灵敏系数为1.考虑各分量彼此独立或不相关，故u(a)=u2Ca)+u2+u2e勺=0.0077u4(a)erel丿urev日i0.00774v=effZu莎0.007640.000440.0014乙re卜；+:=4.24由p=95%,，查t分布表t(V2.738peff12-(0.0076+(0.0004+(0.001所以,U=2.738X0.0077=0.0210.955测量不确定

18、度汇总和报告(1)a=3.499(10.6X10-2)%p=95%(括号内的0.6X10-2是按相对形式表示的不确定度，即0.6%X3.499=0.021(2) a=3.4990.021p=95%(3) 3.478Wa3.520P=95%Z499U0.95二.21六 、绝缘电阻1、建立过程的数学模型：A=F(a)A-绝缘电阻的实际值a-绝缘电阻的测量值A的估计值为a，则可表示为：A=a此式也可认为是数学模型。其中，为5次独立测量绝缘电阻的平均值，即方=0.182MQ.KM,2.采用5米长227IEC01(BV)聚氯乙烯绝缘电线进行测量，测量不确定度分量主要包括三个部分：1.测量人员在重复性条件

19、下进行重复测量引入的标准不确定度；2.仪器精确度引入的标准不确定度；3.不同人员读数引入的标准不确定度工a.一as=0.017MQ.KMn1sC).4二0.0006MQ.KMvn3.1 A类标准不确定度分量评定sa丿uC)=0.0006MQ.KM1用相对标准不确定度分量表示为：10.3%v=n一1=41测量列原始读数(MQ)实际电阻(MQ.KM)残差残差平方v2iaa136.50.1825236.80.1840336.30.1815436.10.1805536.20.1810a0.18193.2B类不确定度分量评定3.2.1 高压综合参数微机测试台提供的说明书表明,该测量仪的物精度为0.1MQ

20、,0.1/200=0.0005,据此可估计a在a-0.0005,a+0.0005区间内，即在0.1814MQ.KM,0.1824MQ.KM范围内都可能出现，且出现的机会在区间内各处均等。（均匀分布）“(A呼=丽（）血Ca）_20%UVa2的不可信度根据实践经验估算为20%，即一20%,2V2=1射二123.2.3 测量时不同人员读数引入的测量不确定度由于高压综合参数微机测试台数字显示屏显示值不为定值,是不停跳动的,所以同的人员读书会产生差异,不同人员的读数接果见下表：人员原始读数（MQ）实际电阻（MQ.KM）残差a-a残差平方v2甲36.60.1830乙36.90.1845丙36.20.181

21、0丁36.00.1800a0.18212丄=0.002,该项误差按照正态分布考虑，对应p=0.95,工s(aL卜in-1k可以查表得到，即k=1.960，即：a.一aiu(a3)=0.001MQ.KM31.960用相对标准不确定度分量表示为：U(a)=0.5%1仝200004合成标准不确定度和扩展不确定度评定由数学模型可知,其灵敏系数为1.考虑各分量彼此独立或不相关，故u(a)=.u2(a)+u2+U；c、1=0.0012=(0.000K(0.000Jb+(0.001u4(a)V=crel丿=eff工Urel(a)Vi=1i0.001244由P=95%,，查t分布表tC)仝1.99peff=6

22、30.000640.000340.001463+1220000所以,U=1.99X0.0012=0.00240.955测量不确定度汇总和报告(1) a=(11.3X10-2)%p=95%(括号内的0.6X10-2是按相对形式表示的不确定度，即0.6%X3.499=0.021(2) a=0.18190.0024p=95%(3) 0.1795a0.1843P=95%a=0.1819U-0.00240.95六、导体电阻1、建立过程的数学模型：A=F（a）A-导体电阻的实际值a-导体电阻的测量值A的估计值为a，则可表示为：A=a此式也可认为是数学模型。其中，a为5次独立测量导体电阻的平均值，即a=7.00Q/KM,2.采用4米长227IEC01（BV）聚氯乙烯绝缘电线进行测量，测量时温度为10.5C，测量不确定度分量主要包括三个部分：1.测量人员在重复性条件下进行重复测量引入的标准