萬能角度尺示值誤差測量結果的不確定度評定

(寧德市計量所 福建 寧德 352100)

萬能角度尺示值誤差測量結果的不確定度評定

全靈瑤

(寧德市計量所福建寧德352100)

一、概述

1.測量依據：JJG33-2002《萬能角度尺》檢定規程。

2.環境條件：溫度(20±10)℃，檢定前，平衡溫度時間應不小于1h。

3.測量標準：二級角度塊，7塊組。

4.被測對象：萬能角度尺。

5.測量方法：萬能角度尺的示值誤差是二級角度塊直接測量而得。

6.評定結果的使用：在符合上述條件下的測量結果，一般可使用本不確定度的評定結果。

二、數學模型與合成方差

(一)數學模型

Δi=αi-αs

式中:Δi——示值誤差；αi——萬能角度尺的讀數值；αs——量塊標稱值；

(二)合成方差

即

三、各輸入量引入的不確定度評定

(一)萬能角度尺的讀數值引入的不確定度u(αi)

1.萬能角度尺測量重復性引入的不確定度分量u1(αi)

該分量可采用A類評定，在重復性測量條件下，分別用分度值為2′和5′對7塊二級角度塊重復測量10次，測量結果如下表1：單位：′

測量點12345678910s15°10'000+20+2+2+20+21.051000+50+500+502.41530°20'+2+2+20000+2+2+21.033000+500+500+52.41545°30'+20+200+2+2+2+201.0330000+5+5+50+502.58250°0+2+2+20+2+20+2+20.96600+5+50+50+50+52.63560°40'+2+2+2+20000+201.054000+5+50+5+5+502.63575°50'0+2+2+2+2000+2+21.033+5+5+5+500+5+50+52.41590°00000+2+2+2+201.033000+5+5+50+5002.581

2.萬能角度尺自身分辨力引入的不確定度分量u2(αi)

分辨力為2′時，u2(αi)=0.588′；分辨力為5′時，u2(αi)=1.443′。

由于儀器的測量重復性與分辨力相關，在計算引入不確定度分量時取大者，可得表2：

max(u1(αi),u2(αi))(')分辨力15°10'30°20'45°30'50°60°40'75°50'90°2'1.051.031.030.971.051.031.035'2.412.412.412.632.632.412.58

3.萬能角度尺測量面的平面度引入的不確定度分量u3(αi)

4.萬能角度尺對線讀數引入的不確定度分量u4(αi)

分度值為2′時，u4(αi)=0.59′；分度值為5′時，u4(αi)=1.44′。

綜上，由于各分量引入的不確定度相互獨立，故由萬能角度尺引入的不確定度分量公式如下：

根據上式，可得表3：

u(αi)(')分辨力15°10'30°20'45°30'50°60°40'75°50'90°2'1.211.191.191.141.211.191.195'2.812.812.813.003.002.812.96

(二)由2級角度塊引入的不確定度分量u(αS)

四、合成標準不確定度評定

uc(Δi)(')分辨力15°10'30°20'45°30'50°60°40'75°50'90°2'1.241.221.221.171.241.221.225'2.812.812.813.013.012.812.97

五、擴展不確定度的評定

在最佳能力條件下，取k=2，根據U=k·uc(Δi)可得下表5：

測量點分辨力其擴展不確定度(k=2)15°10'2'2'5'6'30°20'2'2'5'6'45°30'2'2'5'6'50°2'2'5'6'60°40'2'2'5'6'75°50'2'2'5'6'90°2'2'5'6'