電子計數式轉速表示值誤差校準結果測量不確定度評定

瞿麗莉，趙婷婷，韋宣，楊海燕，由志勛

(西安熱工研究院有限公司，陜西西安710032)

1 評定方法

采用直接測量法。以轉速標準裝置作為標準，測量范圍為(20～30000)r/min，不確定度為Ur=5×10-5(k=3)。在重復性條件下，用被校電子計數式轉速表對轉速標準裝置輸出轉速進行10次測量，取10次測量結果的平均值作為被校表的轉速示值，與轉速標準裝置的轉速示值進行比較，計算被校電子計數式轉速表示值誤差［1］。并依據JJF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》對電子計數式轉速表示值誤差校準結果進行測量不確定度評定。

2 數學模型

電子計數式轉速表示值誤差［2］的數學模型為

式中:Δn為電子計數式轉速表示值誤差;n為電子計數式轉速表的轉速示值，r/min;n0為轉速標準裝置的轉速示值，r/min。

由數學模型可知，電子計數式轉速表示值誤差校準結果的主要不確定度來源有三個:①電子計數式轉速表重復性引入的標準不確定度分量u1;②轉速標準裝置引入的標準不確定度分量u2;③電子計數式轉速表分辨力引入的標準不確定度分量u3。

由公式(1)可得，其靈敏系數分別為

數學模型公式中各輸入量均不相關，所以合成標準不確定度計算公式為公式(5)。

3 標準不確定度分量

1)由電子計數式轉速表重復性引入的標準不確定度分量u1

在重復性條件下，將轉速標準裝置轉速示值分別調至校準點轉速值，在同一校準點上連續讀取并記錄電子計數式轉速表10次轉速示值，用貝塞爾公式［2］(6)計算標準偏差，見表1。

10次測量值的算術平均值作為測量結果，按公式(7)計算電子計數式轉速表重復性引入的標準不確定度分量u1，見表1。

2)轉速標準裝置引入的標準不確定度分量u2

根據轉速標準裝置校準證書(LScs2015-0506)，其轉速不確定度為Urel=5×10-5(k=3)，則按公式(8)計算轉速標準裝置引入的標準不確定度分量u2，見表1。

3)電子計數式轉速表分辨力引入的標準不確定度分量u3

4 合成標準不確定度

按公式(5)計算合成標準不確定度uc，結果見表2。

表1 標準偏差及標準不確定度分量r/min

表2 示值誤差校準結果及其測量不確定度r/min

5 擴展不確定度

擴展不確定度U由合成標準不確定度乘包含因子k得到［3］，按公式(10)計算，結果見表2。

［1］李思錦.轉速表測量結果不確定度評定［J］.商品與質量，2013(5):261.

［2］國家質量技術監督局.JJG 105-2000轉速表［S］.北京:中國計量出版社，2000.

［3］國家質量監督檢驗檢疫總局.JJF 1059.1-2012測量不確定度評定與表示［S］.北京:中國質檢出版社，2012