10m钢卷尺示值误差测量结果不确定度评定

钢卷尺示值误差测量结果不确定度评定报告1.概述1.1测量方法：JJG4－1999《钢卷尺检定规程》。

1.2环境条件：温度（20±5）℃，相对湿度≤75%。

1.3测量标准：标准钢卷尺。

Ⅰ级标准钢卷尺最大允许示值误差为±（0.03＋0.03L）mm1.4被测对象：钢卷尺。

Ⅰ级钢卷尺最大允许示值误差为±（0.1＋0.1L）mm；Ⅱ级钢卷尺最大允许示值误差为±（0.3＋0.2L）mm；本文以5m钢卷尺为例，即而得出不同规格钢卷尺的示值误差测量结果不确定度。

2.数学模型ΔL = Δe式中：ΔL—钢卷尺的示值误差；Δe— 0～5m段钢卷尺在标准钢卷尺所对应的偏差读数值。

3.输入量Δe的标准不确定度的评定输入量Δe的标准不确定来源主要是测量重复性引起的标准不确定度分项u（Δe1）；校准钢卷尺时人眼分辨率引起的标准不确定度分项u （Δe2）；标准钢卷尺示值误差引起的标准不确定度分项u（Δe3）；拉力误差引起的标准不确定度分项u（Δe4）；线膨胀系数不同，当温度偏离标准温度20℃时引起的标准不确定度分项u（Δe5）；被校准钢卷尺和标准钢卷尺各自线膨胀系数有不确定度，当温度偏离标准温度20℃时引起的标准不确定度分项u（Δe6）；钢卷尺和标准钢卷尺温度差引起的标准不确定度分项u（Δe7）。

3.1 测量重复性引起的标准不确定度分项u（Δe1）的评定（采用A 类方法进行评定）将被校准钢卷尺安放在检定台上，使其与标准钢卷尺平行，并使被校准钢卷尺和标准钢卷尺零位对齐，然后读出5m处示值误差，作为一次测量过程。

重复上述过程，在重复性条件下连续测量10次，得一测量列为：5000.3；5000.3；5000.2；5000.2；5000.3；5000.3；5000.3；5000.2；5000.3；5000.3平均值= 5000.27mm单次实验标准差所以u（Δe1）=s=0.049mm3.2 校准钢卷尺时人眼分辨率引起的标准不确定度分项u（Δe2）的评定（采用B类方法进行评定）由于每次测量人眼分辨率大致为0.1mm，包含因子k为，由于一次测量带有两次人眼分辨率误差，故u（Δe2）= = 0.041mm3.3 标准钢卷尺示值误差引起的不确定度分项u（Δe3）的评定（采用B类方法进行评定）。

钢卷尺示值误差测量结果的不确定度评定1.概述1.1评定依据:JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》计量技术规范。

1.2引用标准:JJG4-1999《钢直尺检定规程》。

1.3环境条件:温度20±5℃；湿度≤85％RH 。

1.4测量标准:标准线纹测长仪,其各点最大允许示值误差为:0.05mm ±。

1.5被测对象:钢卷尺(Ⅰ级之1000mm 钢卷尺,最大允许示值误差为0.2mm ±)。

1.6测量方法:钢卷尺测量时,将钢卷尺放置在标准线纹测长仪的检定台上(钢卷尺应与检定台的两长边平行),并使标准线纹测长仪的测试刻线对准钢卷尺的零位,然后直接从标准线纹测长仪上读出被测钢卷尺的示值误差。

1.7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.数学模型L e ∆=∆式中:L ∆--钢卷尺的示值误差；e ∆--1000mm 钢直尺在标准线纹测长仪上对应的偏差读数值；3.输入量e ∆的标准不确定度()u e ∆的评定3.1测量重复性引起的标准不确定度分项1()u e ∆的评定(采用A 类方法进行评定)对一长度为1000mm 的钢卷尺进行连续重复测量10次,得到测量列见“表0-1”表0-1 单次测量值序号 (n )12345678910示值(mm ) 1000.05 1000.12 1000.10 1000.10 1000.02 1000.05 1000.13 1000.02 1000.15 1000.05 算术平均值:11000.079e L mm =单次实验标准差:211()0.0471e i e L L s mm n ∑-==-任意选取3把长度为1000mm 钢卷尺,每把钢卷尺分别用标准线纹测长仪各在重复性条件下连续测量10次,共得3组测量列,每次测量列分别用上述方法计算得到单次实验标准差,见“表0-2”表0-2 3组实验标准差计算结果钢直尺示值 1000(1)mm1000(2)mm1000(3)mm实验标准差 j S0.050mm 0.044mm 0.041mm合并样本标准差:2110.045m P j j s s mm m ===∑则可得到:1()0.045p u e s mm ∆==；1()3(101)27v e ∆=⨯-=3.2标准线纹测长仪示值误差引起的标准不确定度分项2()u e ∆的评定(采用B 类方法进行评定)为了保证本次不确定度评定的可靠性,参考JJG4-1999《钢卷尺检定规程》与JJG 71-2005《三等标准金属线纹尺检定规程》,决定标准线纹测长仪的示值误差等值采用长度为1000mm 三等金属线纹尺各点的最大允许误差,即:标准线纹测长仪的示值误差为0.05mm ±。

钢直尺测量结果示值误差的不确定度评定摘要：钢直尺是现代人们生活和工作中应用非常便捷的一种常见测量工具。

通常来讲，钢直尺自身的刻画线间距通常为0.5mm或者1mm，刻线的宽度通常都处于（0.1-0.25mm）范围内，所以工作人员在对钢直尺测量结果进行读数的过程中会存在误差。

钢直尺的检定工作需要依靠专业的检定工具，通常选择使用读数显微镜来对钢直尺进行检定，测量不确定度的评定对钢直尺示值误差具有直接性的影响。

基于此，本文对钢直尺测量结果示值误差的不确定度评定工作展开了分析与探讨，并对钢直尺使用中的维护与保养工作进行了简要阐释，以期给行业工作人员提供有效参考。

关键词：钢直尺；结果误差；不确定度钢直尺在实际的使用过程中，其测量结果的准确度与使用人员的操作方法、行为习惯以及钢直尺本身质量都有较大的联系，其中最为关键的就是钢直尺本身的质量。

因此，为了更好的保障钢直尺测量的准确性，就需要对钢直尺进行定期的检定与维护保养，同时还应该养成良好的使用习惯，只有这样，才能够避免其它因素对钢直尺测量数值的影响。

1 概述（1）本文对钢直尺测量结果示值误差的不确定评定依据为JJG1 -1999《钢直尺》检定规程。

（2）为了保障检定结果的精准度，选择环境温度为15℃-25℃。

（3）测量过程中，以三等标准金属线纹尺来作为基础标准，最大允许误差为±0.5mm。

（4）以最小分度值是1mm的钢直尺来作为测量目标。

（5）测量方法的选择。

在对钢直尺进行检定时，通过对升降台的螺母进行调节，来确保所测量的钢直尺与三等标准金属线纹尺处在同一个水平位置，之后通过对螺帽进行调节，对钢直尺与三等标准金属线纹尺进行固定。

之后对钢直尺进行调整，确保其尺边与线纹轴线相互平行；调节对零螺杆，使钢直尺与三等标准金属线纹尺的首段或者末端处于对准状态。

最后通过三等标准金属线纹尺来读取钢直尺的示值误差。

2 钢直尺测量结果示值误差检定方法分析。

2.1 检定项目及工具对钢直尺检定的项目主要涉及到外观、尺面、弹性、端边与侧边的直线度、线纹的宽度等方面。

测长仪示值误差测量结果不确定度评定1 概述1.1测量依据：JJF 1189-2008 《测长仪校准规范》。

1.2 环境条件：温度一般控制在（20±3）℃以内，或按照相关技术要求的规定。

1.3测量标准： 量块/（1～100）mm ,3等1级。

1.4 被测对象：测长仪。

1.5 测量方法：校准测长仪示值误差时，在测量（轴）座和尾座测量杆安装球面测帽，调整达到最佳测量状态，并设置零位。

移动测量（轴）座，将相应长度的量块安装在工作台上，使量块工作面中心对准球面测帽，调整工作台使量块工作面与球面测帽轴线相垂直。

从读数装置读出测长仪示值，测长仪示值与量块实际值的偏差为测长仪示值误差。

量块温度引起的长度变化经过修正。

2 数学模型s o i i L L L --=∆)(式中：i ∆ — 校准点的示值误差； i L — 校准点示值；o L —零点示值； s L — 量块在标准条件下的长度 。

3 灵敏系数1/1=∂∆∂=i i L c ； 1/02-=∂∆∂=L c i ； 1/3-=∂∆∂=s i L c 。

4 各输入量的不确定度分量的评定 4.1 输入量i L 的不确定度)(i L u 的评定输入量i L 的标准不确定度来源主要是测长仪的测量重复性，可通过多次测量获得，用A 类方法评定。

选20mm 点，连续测量10次，所得测量结果如下：平均值：mm L i 99952.19=-单次实验标准偏差如下：m n L L x s ni ii μ04.01-)-()(∑12===标准不确定度m L s L u i i μ04.0)()(== 。

4.2 输入量s L 的不确定度)(s L u 的评定4.2.1 3等量块送省计量院检定合格，由检定证书可知3等量块的扩展不确定度L m U 69910110.0-⨯+=μ)0.3(=k 。

当取量块长度mm L 100=时，m U μ2.099=，则：m m k U L u s μμ07.00.3/2.0/)(100===4.2.2 3等量块的热膨胀系数1610)15.11(--⨯±=℃α，当温度测量有误差时，会引起的标准不确定度)(2s L u 。

108《针量与测试技术》2018年第45卷第7期关于钢直尺检定及示值误差测量不确定度评定肖燕萍(广州市从化质量技术监督检测所，广东广州510900)摘要：钢直尺是最为简单的长度测量工具，普通钢直尺的长度规格有6种，分别为150mm、300mm、500(600)mm、1000mm、1500mm、2000mm。

钢直尺自身刻画线的间距有0.5mm或1mm,同时刻线的宽度大约为(0.1〜0.25)mm,因此在测量时会产生读数误差，这也是为何只能读出毫米数的原因。

钢直尺的检定需要在读数显微镜在辅助下才可更为准确的进行判断，测量不确定度的评定对钢直尺示值误差具有直接性的影响。

关键词:钢直尺;示值误差;不确定度评定中图分类号:TG81文献标识码：A国家标准学科分类代码：60.4030DOI：10.15988/ki.1004-6941.2018.07.039Evaluation of Uncertainty in Steel Ruler Verification andIndication Error MeasurementX ia o Y a n p in gAbstract：Steel ru le r is t he sim plest length m easuring to o l.There are6 le ng th spe cifica tions o f o rd in a ry steel r u le r,w h ic h are 150m m、300m m、500 (600) m m、1000m m、1500m m、2000m m.The distance o f the steel ru le rs own lin eis0. 5m m o r lm m,and the w id th o f the lin e is about 0.1m m〜0.25m m,so the rea ding e rro r w il in g the m easurem ent,w h ic h is the reason that on ly m illim e te rs can be m easured o u t.ru le r needs to be ju d g e d m ore accurately w ith the aid o f the reading m icroscope.The eva lu atio u n ce rta in ty has a d ire c t in flu e n c e on in d ic a tio n e rro r value o f the steel ru le r.Keywords：steel ru le r；in d ic a tio n e rro r；u n ce rta in ty evaluation1概述1.1测量依据参照JJG1 -1999《钢直尺》检定规程。

论测深钢卷尺零值误差不确定度评定分析本文论述测深钢卷尺的零值误差的相应测量方法，并对其测量结果的不确定度进行评定分析。

标签：零值误差；不确定度；评定分析一、序言测深钢卷尺是一种比较常见的计量器具，主要应用于测量液体深度，它的尺端带有铜制的尺砣，尺砣与尺带的联接可以是固定的，也可以是悬挂式的。

尺的长度由尺砣的底端面起计算，因此测深钢卷尺的零值误差直接关系到钢卷尺总的示值误差。

二、测量方法测深钢卷尺的零值误差是指从尺砣的端部到500mm线纹处的误差。

零值误差的测量目前采用比较测量法。

在零位检定器上将测深钢卷尺的尺砣置于V型支架上，使其前端面与零位检定器的零位挡板靠紧，将尺带沿尺砣轴线方向平铺于零位检定器台面上，此时在检定器台面上与标准钢直尺500mm处线纹进行比较，读出零值误差。

三、测量不确定度评定1、建立数学模型△L = △m - [αs△ts -αm △tm] L式中：△L：表示测深钢卷尺零值误差；△m：表示测深钢卷尺在标准钢直尺500mm处对应的偏差读数值；Αs、△ts：表示标准钢直尺线膨胀系数和相对20 ℃的尺温；Αm、△tm：表示被检测深钢卷尺线膨胀系数和相对20 ℃的尺温；L：表示测深钢卷尺的线纹处至端部的长度（理想值为500mm）；2、方差及灵敏系数当各影响量彼此独立，并忽略标准钢直尺与被检测深钢卷尺的温度差，其方差：uc2（△L）= C12 u2 （△m）+ C22 u2 （αs）+ C32 u2 （△ts）+ C42 u2 （αm）+ C52 u2 （△tm）+ C62 u2 （L）△ts = ±1℃αs = （11.5±1.0）×10-6 /℃；△tm =±1℃αm = （17.5±1.0）×10-6 /℃；C1 = ?△L / ?△m =1C2 = ?△L / ?αs = -△ts L = ± 500×103C3 = ?△L / ?△ts = -αs L = -11.5×10-6 ×500×103=-5.75C4 = ?△L / ?αm = △tm L = ±500×103C5 = ?△L / ?△tm =αm L = 17.5 ×10-6×500×103=8.75C6=?△L / ? L =- [αs△ts -αm △tm]= αm-αs=17.5×10-6-11.5×10-6=6×10-6（認为标准钢直尺与测深钢卷尺等温，△ts =△tm =1℃）3、测量零值误差的标准不确定度分量的评定（1）标准钢直尺读数的标准不确定度u （△m），包括标准钢直尺示值误差带来的标准不确定度u1 （△m）和重复性定位读数u2 （△m）；标准钢直尺是采用经三等金属线纹尺检定的钢直尺，其扩展不确定度为0.087mm，按正态分布处理，包含因子k = 2.58，u1 （△m）= 0.087/2.58 = 0.034mm；在重复性条件下，连续测量3次，所得最大值与最小值的差值为0.04mm，采用极差法计算u2 （△m），u2 （△m）= （0.04 / 1.64）/ = 0.014mm；u （△m）= =0.037 mm=37μm（2）标准钢直尺线膨胀系数的标准不确定度u （αs）标准钢直尺线膨胀系数为（11.5±1.0）×10-6 ，按均匀分布，u （αs）= 1.0×10-6/ =0.577×10-6（3）标准钢直尺相对20 ℃温度差的标准不确定度u （△ts）主要来源于测温仪表的不准，设温度仪表的最大允差为±0.2 ℃，服从均匀分布，u （△ts）= 0.2/ =0.115（4）被检测深钢卷尺线膨胀系数的标准不确定度u （αm），同标准钢直尺线膨胀系数的标准不确定度u （αs）。