四等量塊測量不確定度評定

元輝

安陽市質量技術監督檢驗測試中心 河南安陽 455000

量塊是長度量值傳遞中使用廣泛的一種高精度實物量具、端面長度標準。量塊作為長度量值傳遞的重要載體，可以直接或間接地檢定或校準長度計量器具。在實際應用中，如何選擇量塊等級，量塊不確定度評定顯得尤為重要。

1 概述

（1）測量依據：JJG146-2011《量塊》檢定規程。

（2）環境條件：溫度20℃，大氣壓力101.325kPa。

測量標準：接觸式干涉儀和3 等標準量塊。

測量對象：4 等量塊標稱長度100mm、50mm 和10mm。

2 數學模型

2.1 量塊中心長度表示式

t , a, l——被測量塊的溫度、線膨脹系數、20℃時的中心長度，下標有“s”者為對應標準量塊的值

r——接觸式干涉儀的讀數；

ω——干涉儀分度值

2.2 合成不確定度表示式

可表示式為

2.3 靈敏系數

式中： hs,h—-標準和被檢量塊的長度變動量。

被檢量塊長度l 的合成標準不確定度 uc(l )可表示為：

3 輸入量的標準不確定度評定

3.1 標準量塊的中心長度 ls

對應的不確定度分量：

3.2 接觸式干涉儀的讀數r

于是對應的不確定度分量：

3.3 標準量塊的線膨脹系數a

3.4 被檢量塊和標準量塊的溫度差 ?t

3.5 被檢量塊和標準量塊的線膨脹系數差 ?a

3.6 被檢量塊的溫度t

3.7 標準量塊測點位置 ?sP

3.8 被檢量塊測點位置 ?P

4 合成標準不確定度

4.1 輸入量的標準不確定度分量見表1

分量 來源 ci u (x)（ nm）u ( l s) 標準心量長塊度的中151 000 0mm mmm m 1 7 5 055 0 u (r ) 接觸式干涉儀的讀數 13.6 100mm 2.3 u (a ) 標準量塊的線膨脹系數50mm 1.2 10mm 0.23 100mm 26.6 u (? t) 被檢量塊和標準量塊的溫度差50mm 13.3 10mm 2.66 100mm 24.5 u ( ? a) 被檢量塊和標系準數量差塊的線膨脹50mm 12.2 10mm 2.45 100mm 28.9 u (t ) 被檢量塊的溫度50mm 14.5 10mm 2.89 100mm 22.1 u (? Ps) 標準量塊測點位置50mm 19.8 10mm 17.6 100mm 38.6 u ( ?P ) 被檢量塊測點位置50mm 33.1 10mm 33.1

4.2 合成標準不確定度

5 擴展不確定度

6 結語

測量結果的不確定度，對各實驗室間測量比對、驗證檢定能力等反映實驗室檢測水平起著至關重要的作用，也是驗證實驗室檢測能力符合性的技術指標，其合理的表述與分析評定尤為重要，本文對四等量塊測量不確定度各個分量的分析與評定的方法，對檢定量塊技術人員在實際工作應用中提供了一些參考[2-3]。