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《測(cè)量不確定度分析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、12第頁(yè)共12頁(yè)指示類量具測(cè)量不確定度分析(指針式表盤表類檢定)(含全自動(dòng)電腦讀數(shù),人工讀數(shù))北京德上科技有限公司2007年7月北京德上科技有限公司指示表測(cè)量不確定度分析12第頁(yè)共12頁(yè)前言:針對(duì)各類指示表檢定儀的全自動(dòng)電腦讀數(shù),半自動(dòng)及電動(dòng)人工讀數(shù),以及指示表檢定儀本身的示值誤差,選取具有代表性的各類指示表,以及指示表檢定中可能存在的各種誤差來(lái)源,進(jìn)行定性及定量的不確定度分析。本報(bào)告主要分析光柵式指示表檢定儀標(biāo)準(zhǔn)裝置的誤差來(lái)源,針對(duì)各類指示表檢定的不同,分析其不確定度的來(lái)源,確定DS系列光柵式指示表檢定儀檢定各種指示表的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度。選用儀器:DS系列光柵
2、式指示表檢定儀DS50ZA-T(電腦讀數(shù))DS50Q(電動(dòng)型,人工讀數(shù))DS50K(半自動(dòng)型,人工讀數(shù))該系列光柵式指示表檢定儀的示值誤差(出廠時(shí)標(biāo)定)任意1mm≤0.8μm任意2mm≤0.8μm任意5mm≤1.0μm任意10mm≤1.4μm任意20mm≤1.8μm任意30mm≤2.0μm全程50mm≤2.8μm選取分析的被檢表:0-1千分表;0-2千分表;0-3千分表;0-5千分表;0-3百分表;0-5百分表;0-10百分表;0-20大量程百分表;0-30大量程百分表;0-50大量程百分表。北京德上科技有限公司指示表測(cè)量不確定度分析12第頁(yè)共12頁(yè)指示表測(cè)量不確定度分析一、
3、數(shù)學(xué)模型1數(shù)學(xué)模型式中:Ld——指示表示值(標(biāo)準(zhǔn)條件下);Ls——指示表檢定儀示值(標(biāo)準(zhǔn)條件下);q——指示表測(cè)桿主軸與指示表檢定儀測(cè)桿主軸夾角;e——系統(tǒng)的測(cè)量不確定度。2方差和傳播系數(shù)式中:c(Ld)=?e/?Ld=1;c(Ls)=?e/?Ld=-1;c(q)=?e/?q=L·sinq。得:二、指示表計(jì)量分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度1指示表讀數(shù)給出的不確定度分量u(Ld)1.1測(cè)量重復(fù)性估算的不確定度分量u(Ld1)實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差:百分表(人工):sn-1=0.2mm百分表(電腦):sn-1=0.05mm見(jiàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告②千分表(人工):sn-1=0.06mm千分表(電腦):sn-1=0.02
4、mm北京德上科技有限公司指示表測(cè)量不確定度分析12第頁(yè)共12頁(yè)由于指示表示值誤差是以全程最大誤差與最小誤差之差計(jì)算,sn-1影響2次,故:則u(Ld1)為:百分表(電腦):=0.071mm千分表(電腦):=0.028mm百分表(人工):=0.28mm千分表(人工):=0.08mm1.2估讀誤差給出的不確定度分量u(Ld2)對(duì)于電腦:百分表(100刻線/圈):1.5mm(見(jiàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告②、③);千分表(200刻線/圈):0.26mm(見(jiàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告②、③)。相對(duì)不確定度為10%(視圖像識(shí)別系統(tǒng)而定)百分表估讀誤差(電腦):1.5mm,正態(tài)分布,相對(duì)不確定度為10%;千分表估讀誤差(電腦
5、):0.26mm,正態(tài)分布,相對(duì)不確定度為10%;百分表估讀誤差(人工):±1mm,三角分布,相對(duì)不確定度為25%;千分表估讀誤差(人工):±0.2mm,三角分布,相對(duì)不確定度為25%由于表的示值誤差是以正行最大誤差與最小誤差之差來(lái)計(jì)算的,故:百分表(人工)千分表(人工)(人工)百分表(電腦)u(Ld2)=千分表(電腦)u(Ld2)=(電腦)1.3測(cè)力變化引起的不確定度分量u(Ld3)指示表與指示表檢定儀的接觸為球面對(duì)平面接觸,測(cè)力引起的變形量d為:北京德上科技有限公司指示表測(cè)量不確定度分析12第頁(yè)共12頁(yè)式中:k——系數(shù),當(dāng)指示表檢定儀的測(cè)桿材料為硬質(zhì)合金,指示表的測(cè)頭材料
6、為鋼時(shí):p——測(cè)力值,p=1.0N;d——測(cè)頭直徑,d=2.5mm。得:(人工與電腦的值一致,無(wú)區(qū)別。)式中:Dd——測(cè)頭測(cè)力變化引起的變形量;Dp——測(cè)頭測(cè)力變化允許值:其中,千分表(1,2,3,5):Dp=0.5N百分表(3,5,10):Dp=0.5N大量程百分表(20,30):Dp=1.0N大量程百分表(50):Dp=1.5N則Dd為:千分表(1,2,3,5)=0.08mm百分表(3,5,10)=0.08mm大量程百分表(20,30)=0.16mm大量程百分表(50)=0.24mm按均勻分布處理,得:千分表(1,2,3,5)百分表(3,5,10)北京德上科技有限公司指示
7、表測(cè)量不確定度分析12第頁(yè)共12頁(yè)大量程百分表(20,30)大量程百分表(50)估計(jì)其相對(duì)不確定度為50%,則:1.4u(Ld4)溫度變化引起的變形量可以認(rèn)為在檢定期間環(huán)境變化為20℃±5℃,人工與電腦的值一致,無(wú)區(qū)別。則u4=5/×α×L=2.89×α×L(均勻分布),L為桿長(zhǎng)。其中表?xiàng)U線膨脹系數(shù)α=11.5×10-6則u(Ld4)千分表(0-1)=2.89×α×1000=0.033mm千分表(0-2)=2.89×α×2000=0.066mm千分表(0-3)=2.89×α×3000=0.10mm千分表