维普资讯 http://www.cqvip.com 朝小红等：特殊外形孔的ｉ径测量和测量结果的不确定度评定 特殊外形孔的直径测量和测量结果的不确定度评定 Ｄｉａｍｅｔｅｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｄｉｓｔｉｎｃｔｉｖｅ Ａｐｐｅａｒａｎｃｅ Ｈｏｌｅ＆Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｓｕｌｔｓ 刘小红 宋国斌 （四ＪｌｌＪｌｌ南计量测试中心，四ＪｌＩ自贡６４３０００） 摘要：本文就我们对特殊外形孔的直径进行公正测量所选用的测量方法，使用的测量工具和测量结果的不确定度评定进行介绍。 关键词：特殊外形孔的直径；内径千分表；测长机；量块；测量不确定度 １问题的提出 式中：Ｌ一被测工件尺寸； 一被测工件与标准量块 在我们进行公正测量前分析表明：由于测量对象的 中心长度差值；Ｌ 一标准量块的中心长度。 精度较高，当事人双方使用的测量工具的型号规格、精度 一致，测量方法相同，测量环境条件也相近，但双方测量 结果相差较大。很可能是当事人双方使用的测量工具 （内径千分表）的示值误差的方向相背离所致，为了保证 公正测量数据的准确性优于当事人双方，我们首先考虑 使用ｌｍ测长机对３００ｒａｍ孔的直径进行测量，但由于测 量对象外形尺寸大、体积大、质量大，受测长机测钩轴线 的垂直方向距离，以及万能工作台承重能力的， 安装的困难等，无法在测长机上进行测量。 ２测量方法。测量工具 鉴于以上原因我们仍选择使用内径千分表测量孔的 图２ 直径，但仅以内径千分表的指示值作为参考、定位使用， 不作为测量结果，而用测长机复现测得内径千分表处于 ３．２方差和传播系数 测量孔的直径同一状态（即内径千分表的指示值相同）其 依方程 ２ （ ）＝∑［Ｏｆ／Ｏｘ￡］ Ｕ２（ ），有： 活动测头和固定测头在测长机上的实际长度尺寸并与 （ ）＝ （Ｌ）＝ｃ （ ） （Ｌ）＋ｃ （Ｌ ） ３００ｒａｍ的３等量块进行比较得到孔的直径的测量结果， （Ｌ） 这样以减少内径千分表示值误差对测量结果的影响，满 式中：ｃ（ ）：１，ｃ（Ｌ）＝１。故 足了公正测量的要求。其示意图如图１、图２。 （Ｌ）＝ （ ）十 （Ｌｓ） ３．３标准不确定度一览表（见表１） ４计算分量标准不确定度 表 ４．１三等标准量块中心长度测量不确定度 （ ） 三等量块中心长度测量不确定依据ＪＪＧ１４６—２００３ 《量块》的规定，乱Ｌ＝０．１Ｏ ＋１×１０ ×１ （１ 为测量 时使用的标准量块实际尺寸为３００．００１４ｍｍ），忌＝２．５８ ／ 贝０ １＝（０．Ｏ１ ｍ十１×１０—０×３．０００００１４×１０ ）／ 被澳９件 ２．５８＝０．１６ｔ￣ｍ．ｂ＇１＝ｏｏ 图１ ４．２内径千分表定中心正确性引入的测量不确定度 ２ 内径千分表定中心正确性为２．５／＿ｔｎｉ，可认为其服从 ３测量结果不确定度评定 均匀分布，取ｋ＝ ，则 ２＝２．５ｔ￣ｍ／４３＝１．４４ｔ￣ｍ，不可 ３．１数学模型 靠度为２５％，自由度为： ２＝８ Ｌ＝ ＋ ４．３测长机光学计测量重复性引入的不确定度 维普资讯 http://www.cqvip.com 《计量与测试技术》２ｏｏ８年第３５卷第５期。 重复读数ｌＯ次，求标准偏差为Ｏ．Ｏ３ ，一个测量段 有两次，ｕ３＝Ｏ．０３ｘｆ￣＝０．０４ｐｍ，自由度：ｕ３＝９ 表１标准不确定度一览表 “（Ｌ ） 三等标准量块中心长度不确定度 ０．１６ “ ＝１，７３ｔｚｒｎ ｕｅｆｆ＝１５ ４．４测长机光学计示值误差引入的标准不确定度ｕ４ 依据《ＪＪＦ１０６６—２０００））测长机校准规范的规定知± ６Ｏ １，其允许偏差为６０±０．２ ｍ，ｋ＝ ，Ｕ４＝０．２／ｆ３： ０．１２／￣ｍ，不可靠度为２０％，依公式 ＝（１／２）Ｘ［△“ （ｔ ）／（ｔ ）］，自由度：ｕ４＝１２ ４．５测量安装及测长机测帽的平面平行性引入的不确 定度“ｓ 定度“０ 原则上要求标准量块与被测工件温度达到平衡后进 行测量，但实际测量时，其间有一定的温差 。假定△￡ 在±０．１℃范围内等概率分布，该分布半宽口为０．１℃， 则由 引起的标准不确定度为：“９＝（０．１×１０ ） ｍ× （１１．５×１０一 ）℃一 ×０．１℃一 ≈Ｏ．０７／￣ｍ，估计其相对 不确定度为１０％，则其由度ｕ。＝５０ ４．１Ｏ内径千分表示值变动性引起的不确定度“１０ 内径千分表示值变动性为１．５ｐｍ，其服从均匀分布， 则 ｔｔｌ０＝１．５／√３＝０．８７／￣ｍ，自由度：０１ｏ＝８ ５合成标准不确定度及有效自由度 引起稳定性和光管回零大约为０．５ｐｍ，ｋ＝ ｔｔ５＝０．５／√３＝０．２９／￣ｍ，不可靠度为２５％，自由度： 己，５＝８ ４．６头座显微镜对分米双刻线对线引入的不确定度“６ 重度对线１Ｏ次，求得标准偏差为０．１３ｔｍａ，共两次， Ｕ６＝０．１３／４２＝０．０９￣ｎｎ，自由度：０６＝９ ４．７工作台的可靠性引起的标准不确定度“ 依据《ＪＪＦ１０６６－２０００））校准规范知，测长机工作台的 可靠性为０．２ ｍ，ｋ＝ “７＝０．２／ｆ３＝０．１２／￣ｍ，不可靠度为２５％，自由度： ４．８标准量块和被测工作的线膨胀系数之差 确定度引起的标准不确定度“ 的不 “（ ）＝√∑“；＝１．７３ ｕ ＝１５ ６扩展不确定度 取９５％的置信概率，在有效自由度为１５时，查ｔ分 布表得ｔｏ．９ｓ（１５）＝２．１３，故【，＝２．１３×１．７３＝３．６８／￣ｍ ７结束语 由测量结果不确定分析得知，（１）、（２）、（３）、（４）、 （５）、（６）、（７）、（７）、（９）项为新引入的测量项，其测量不确 定度约为０．３９／￣ｍ，远远小于内径千分表示值误差７ｐｍ 引起的测量不确定度，从而保证了公正测量要求。 参考文献 根据ＪＪＧ１４６—２００３规程规定钢质量块的线膨胀系 数应在（１１．５±１）×１０ ℃Ｉ１范围内，现假定其在该范 围内等概率分布，则标准量块和被测工件的线膨胀系数 之差△ａ在其范围内服从三角分布，则其标准不确定度为 “８＝Ｌ （ 一２０）・口 若被测工件温度与标准温度２Ｏ℃的偏差不超过 ０．ＹＣ，则Ｕ８＝（０．１×１００） ｍ×０．５０Ｃ×（２× ［１］ＣＩＪＦ１０６６—２０００）．中国计量出版社。２０００． 【２］（ＪＪＧ￣４６－２ＯＯ３）．中国计量出版社。２００４． ［３］几何量计量．下册，原子能出版社，２０００． ［４］常用测量不确定度评定方法及应用实例．中国计量出版社．２０ｏｏ． １０一 ）℃－１ ≈Ｏ．０４／￣ｍ，估计其相对标准不确定度为 １０％，则ｕ８＝５０ 作者简介：刘小红，女，本科。工作单位：白贡市计量测试研究所（川南计量 测试中心）。通讯地址：６４３０００四川省白贡市自流井区三台寺路７号。 宋国斌。自贡市计量测试研究所（白贡６４３０００）。 收稿时间：２ｏｏ８—０２—２９ ４．９标准量块与被测工件温度差 引起的标准不确
