1、八、测量不确定度评定1 概述1.1 测量方法:依据JJG707-1990扭矩扳子检定规程。1.2 环境条件:温度(2010) ;相对湿度85% 。1.3 测量标准:扭矩扳子检定仪;准确度等级 0.5级。1.4 测量对象:扭矩扳子,准确度等级 3.0,测量范围(O300)Nm。1.5 测量过程 :将扳子与扭矩仪按正确方式连接,选定扳子需检定的扭矩值,调整扭矩仪的零位后,在扳子的把手部位平稳加力,加力方向应垂直于扳子的把手及扭矩的矢量方向,加力至选定的扭矩值,同时读取扭矩仪的示值,重复 3 次,按式(1)计算扳子的示值误差。=M-Q (1)式中 式中:一一扳子的示值误差 ,Nm;Q一一扭矩仪的扭矩
2、值,Nm ;M一一扳子的扭矩值,Nm。下面根据国家计量技术规范JJF1059-1999测量不确定度评定与表示,分析用0.5级扭矩仪检定3.0级扭矩扳子的示值误差的测量结果不确定度。2 数学模型由上述,以(1)式为数学模型进行分析。3 方差与灵敏系数由(1)式得:uc2()= c l2u2(Q) + c22u2(M) (2)式中: u(Q) Q的不确定度,Nm;u(M) M 的不确定度,Nm ;C1= C(Q)=C2= C(M) =所以,(1)式简化为uc2()= u 2(Q) + u2(M) (3)又由于MQ所以uc2() u2(Q) u2(M)Q2 = Q2 + M2 (4)记u(M)u2r
3、el= M(4)式化为ucrel2= u1rel2 + u2rel2 (5) Q=-1 ; M=+1 。uc()ucrel= Qu(Q)u1rel= Q第七页八、测量不确定度评定4 计算分量标准不确定度4.1 输入量Q的标准不确定度 u1rel因扭矩仪按允差使用,0.5 级扭矩仪的允差为土 0.5%,均匀分布,所以u1rel =因为扭矩仪经检定合格,所以u 1rel很可靠,自由度为 1=(q) 4.2 输入量M的标准不确定度u 2rel4.2.1 由扳子读数误差引入的标准不确定度分量依据检定规程 JJG707-1990扭矩扳子,扳子的分度数不小于 65, 取其 20%FS 点,读数误 差估计为
4、士 0.1 分度,均匀分布,得u21 =其相对标准不确定度估计为 20%,所以自由度为 21=4.2.2 测量重复性引入的标准不确定度分量在正向70Nm点重复测量10次,结果如下(单位 Nm):68.7;68.6;68.7;68.7;68.6;68.6;68.6;68.6;68.7;68.6x =根据贝塞尔公式 s = 实际测量结果为 3 次的平均值,所以u22 =自由度为 21=94.2.3 根据JG707-1990扭矩扳子检定规程,扳子应在 (20土10),相对湿度85%的条件下进行检定,本实验室满足要求,在此环境条件下,温度变化对检定结果的影响可忽略不计。4.2.4 输入量M的标准不确定
5、度分量u 2rel由u 21、u 22构成,所以:u2rel = u 212+u222= (0.44%) 2+(0.15%)2= 0.46%自由度为0.5%3= 0.28%0.16520%3100%=0.444%12(20%) 2=121n x i = 68.65Nms3=0.15%1n-1 ( x i x )2 = 0.0027Nmu2rel4 (0.46%)42= u214 u224= (0.44%) 4 (0.15%) 4 =14 21 + 22 12 + 9第八页八、测量不确定度评定5 标准不确定度一览表表1 标准不确定度一览表标准不确定度分量u(x i) 不确定度来源标准不确定度值u
6、(xi) 灵敏系数 ci u(xi) 自由度u1rel 0.5级扭矩仪 0.28% -1 0.28% u2re1 扳子示值 0.46% +1 0.46% 14u21 扳子读数误差 0.444% 12u22 扳子示值A类 0.15% 96 合成标准不确定度ucrel = u1rel2 + u2rel2= (0.28%) 2+(0.46% ) 2= 0.53%7 有效自由度ucrel4 (0.53%)4eff = u1rel4 u2re14= (0.28%) 4 (0.46%) 4 =84v1 + v2 + 14查表可求得t95( eff) = 1.9848 扩展不确定度U95re1= t95( eff)ucrel= 1.9840.53%= 1.1%一 一9 不确定度报告用0.5级扭矩仪检定3.0级扳予的示值误差的测量结果扩展不确定度为U95re1=1.1% eff=84第九页