1、第 1 页 共 3 页数显卡尺示值误差的测量结果不确定度评定1、概述：1.1 测量方法:依据 JJG30-2002通用卡尺检定规程 。1.2 环境条件：（201）1.3 测量标准：5 等量块，其长度尺寸的不确定度不大于（0、5+5L）m（L测量长度） ，包含因子为2.6。1.4 被测对象:测量范围为(0300)mm,分度值为 0.01mm 的电子数显卡尺,最大允许示值误差为0.04mm.1.5 测量过程对于测量范围为(0300)mm,的电子数显卡尺 ,测量点的分布不少于均匀分布的 3 点,如 300mm 的电子数显卡尺,其受测点为 101.2、201.5 和 291.8mm。被测电子数显卡尺各
2、点示值误差以该点读数值（示值）与量块（测量标准）之差确定。1.6 评定结果的使用在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。2、建立数学模型L= L c Lb + Lt式中：L卡尺示值误差， mmLc卡尺的示值， mmLb量块的标称长度，mmLt温度偏差修正值，mm3、列入不确定度分量（鱼刺图见附件）： 3,1 卡尺示值分辩力引起的标准不确定度分量 u1(Lc)；3.2 卡尺的测量重复性引起的标准不确定度分量 u2(Lc)；3.3 标准量块中心长度值引起的标准不确定度分量 u(Lb)；3.4 被校卡尺与量块的温度差和线膨胀系数差引起的不确定度分量 u(Lt) ；4、测量不确
3、定度评定：4.1、卡尺示值分辩力引起的标准不确定度分量 u1(Lc)对于 0.01mm 分度值的卡尺，分辩力误差估计符合均匀分布，很可靠，u1(Lc) = （0.01/2 ）/ =2.8m3估计其相对标准不确定度为 25%， 1(Lc) = 84.2、卡尺的测量重复性引起的标准不确定度分量 u2(Lc) 对卡尺进行 10 次重复测量，计算实验标准差为 s3.0mu2(Lc) = 3.0m， 2(Lc) = 94.3、标准量块中心长度值引起的标准不确定度分量 u(Lb) 5 等 3 级量块的标称长度偏差允许值为 (0.80m +1610-6L)，( L-量块标称长度)，按均匀分布，当量块长度为
4、291.8mm，其标准不确定度 u(Lb)为：u(Lb) =3.2m 估计其相对标准不确定度为 25%，(L b) = 8(不可靠性)4.4、被校卡尺与量块的温度差和线膨胀系数差引起的不确定度分量 u(Lt)由于温度偏离引起量块中心长度的偏差值为：1b=Lb（t b-20） b式中：1 b： 量块中心长度修正值，mLb： 量块标称中心长度，mmtb ： 量块所处的实际温度， b： 量块膨胀系数， （11.51）10 -6 -1同时，卡尺的示值偏差值为：第 2 页 共 3 页数显卡尺示值误差的测量结果不确定度评定1c= Lc（t c-20） c式中：1 c： 卡尺偏差值，mLc： 卡尺示值， m
5、mtc ： 卡尺所处的实际温度，c： 卡尺膨胀系数， （11.51）10 -6 -1所引起的实际尺寸偏差为：11 b - 1cL b（t b-20） b - Lc（t c-20） c考虑以下极限情况：取：L b= Lc= 291.8mmb=12.510-6 -1c=10.510-6 -1校准时按规程规定在(205)范围进行，估计卡尺与量块间存在 0.5的不等温情况，取极限情况 tb = 25， tc = 24.5，有：1291.8512.510 -6291.84.510.510 -64.4m该量未做修正直接引入误差，视为均匀分布，则：u(Lt) = 4.4/ 2.5m3估计其相对标准不确定度为
6、 25%，(L t)85、标准不确定度一览表：不确定度分量 不确定度来源 标准不确定度值 灵敏系数 自由度u1（Lc） 卡尺分辩力 2.8m 1 8u2（Lc） 卡尺测量重复性 3.0m 1 9U（L b） 量块尺寸 3.2m -1 8U（L t） 卡尺和量块温度差 和线膨胀系数差 2.5m 1 8uc() 5.8m eff U95= 0.01mm6、合成标准不确定度：u1（Lc ） 、u 2（Lc ） 、u（L b）和 u（L t）相互独立，故 c()= 5.8m7、有效自由度按韦尔奇-萨特思韦特公式算得： eff 8、扩展不确定度取置信概率 P = 95%，查 t 分布表得 k95 = 1.96，故 U95 = kuc 0.01mm故出校准证书时，按下列给出：k=2，U=0.01mm 或 U95= 0.01mm， eff 9、报告电子数显卡尺示值误差的扩展不确定度为U95= 0.01mm，有效自由度为 eff 或 U=0.01mm（k=2 ）第 3 页 共 3 页标标准量块中心长度值引起的标准不确定度分量 u(Lb)被校卡尺与量块的温度差和线膨胀系数差引起的不确定度分量 u(Lt)数显卡尺示值误差的测量结果不确定度 U被卡尺与量块的温度差线膨胀系数差引起的不定度分量 u(Lt)卡卡尺的测量重复性引起的标准不确定度分量 u2(Lc)附：鱼刺图
