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离心机测量误差的不确定度评定摘要：简述医用离心机的原理及应用，按JJF 2004-2022《医用离心机校准规范》进行实验，并依据JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》对仪器的转速、时间、温度测量误差进行不确定度分析，确定不确定度来源并评定校准过程的不确定度。
关键词：医用离心机；测量误差；不确定度分析；中图分类号：TH74引言医用离心机是利用旋转运动的离心力以及浮力密度的差异进行分离、浓缩和提纯生物样品中各成分的设备。
它通常由转动装置、速度控制系统、离心室、离心转盘及底座等组成，离心机可使混合液中的悬浮微粒快速沉淀，借以分离比重不同的各种物质的成分，广泛用于医学、生物学和药理学等相关实验室和血站、体检中心、医院等医疗机构中。
离心机的作用原理有离心过滤和离心沉降。
离心过滤以离心力作为推动力，在具有过滤介质的悬浊液中，固体粒子截留在过滤介质上，液体穿过滤饼层而流出，从而实现固-液分离。
离心沉降是利用液体密度不同的各组分在离心力场中迅速沉降分层的原理，实现固-液（或液-液）分离。
医用离心机是医疗系统一种非常重要的仪器。
为实现单位统一、量值准确可靠，我所建立医用离心机校准装置计量标准，填补了辖区该项目校准领域的空白，满足客户的溯源需求。
本文以Thermo Fisher生产的，型号为ST16R的医用离心机为例，按JJF 2004-2022《医用离心机校准规范》进行实验，并依据JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》对仪器的转速、时间、温度测量误差进行不确定度分析，确定不确定度来源并评定校准过程的不确定度。
1概述本次测量依据JJF 2004-2022《医用离心机校准规范》，用激光转速表直接测量医用离心机的转速及计时误差，并用无线式温度设备测量其温度误差，给出示值误差数据供使用者参考。
2转速示值相对误差的不确定度分析2.1测量方法在校准前，应在离心机转动臂或轴上选择合适的位置粘贴反射标记，粘贴的位置应为转速表最容易照射到的位置。
精密测量中的误差分析与处理在现代科学与工程领域中，精密测量是非常重要的一项技术。
通过测量，我们可以获取到各种物理量的准确数值，从而帮助我们更好地理解和控制自然界的规律。
然而，任何一项测量都无法完全避免误差的存在。
误差对精密测量结果的准确性和可靠性有着重要的影响。
因此，对误差的分析与处理是精密测量中不可或缺的一环。
一、误差的来源误差可以来自多个方面，其中最主要的包括环境条件、仪器设备、人为操作等。
在环境条件方面，如温度、湿度、气压等的变化会对测量设备产生影响，从而引入误差。
而仪器设备本身的制造工艺和精度也会对测量结果产生误差。
同时，人为因素如操作不当、读数不准确等也是误差产生的重要原因。
二、误差的分类根据误差的性质和产生原因，我们可以将误差分为系统误差和随机误差两类。
1. 系统误差系统误差是由于固有的原因引起的，它们在多次测量中表现出一致的偏差，不受环境条件和操作方式的影响。
系统误差的存在会导致测量结果偏离真值。
常见的系统误差包括仪器偏差、传感器非线性、装置移位等。
为了减小系统误差，我们可以通过校正仪器、调整环境条件或者采用更精密的仪器设备等手段进行处理。
2. 随机误差随机误差是由于各种未知因素引起的，它们在多次测量中呈现出不一致的分散分布。
随机误差是不可避免的，但可以通过多次重复测量来降低其影响。
常见的随机误差包括个体差异、测量读数的不确定度等。
为了处理随机误差，我们可以利用统计学方法进行数据处理，如计算平均值、标准差等。
三、误差的分析在测量过程中，我们需要对误差进行分析，以评估测量结果的准确性和可靠性。
误差分析可通过以下几方面进行：1. 系统误差的分析针对系统误差，我们需要对仪器设备的性能进行全面的评估。
可以通过校准、验收测试等方法来确定系统误差的大小和特性。
同时，还需关注系统误差的来源，以便通过改进设备和操作方式来减小其影响。
2. 随机误差的分析随机误差的分析需要借助统计学方法。
可以通过重复测量同一物理量，并对数据进行处理，计算出平均值和标准差等统计指标，以评估测量结果的稳定性和可靠性。
制造过程中加速度计的误差分析与校正方法一、引言随着科技发展，加速度计作为一种广泛应用的传感器，在工业控制、无人驾驶、智能手环等领域的应用越来越广泛。
然而，在制造过程中，加速度计会受到多种因素的影响，从而产生误差。
因此，对于加速度计的误差分析和校正方法的研究显得非常重要。
二、加速度计的误差来源（1）加速度计固有误差加速度计在制造过程中会存在固有误差，例如，加速度计的灵敏度不统一、机械结构不规整等。
固有误差无法通过简单的校准方法来解决，只能通过工艺和制造水平的提高来减小。
（2）加速度计的位移误差位移误差是由于加速度计所在的位置和方向与所测量的加速度方向不一致，导致的误差。
例如，当加速度计安装偏离参考轴线时，会导致位移误差。
（3）加速度计的温度漂移温度会影响加速度计的灵敏度和零偏，当温度发生变化时，加速度计的输出也会相应发生变化。
因此，在实际应用中，需要对加速度计的温度漂移进行校准。
三、加速度计的误差校正方法（1）经验校准法经验校准法是通过大量实验来建立误差校准模型，并将误差校准模型应用到实际工作中。
这种方法的优点在于，不需要了解加速度计的内部结构和物理过程，只需要进行实验就可以得出正确的校准结果。
缺点在于，校准过程比较复杂，需要大量的时间和经验。
（2）物理校准法物理校准法是通过模拟不同的加速度环境，对加速度计进行校准。
这种方法能够减小加速度计的误差，但是需要进行复杂的计算和实验，因此成本非常高。
（3）数值校准法数值校准法是通过计算机模拟，对加速度计的误差进行校准。
这种方法可以在短时间内进行大量的校准，而且精度比较高，适用于大批量生产加速度计的情况。
四、结论加速度计的误差分析和校正是制造过程中的重要环节，可以提高加速度计的精度和准确性。
针对不同的加速度计误差来源，我们可以采用不同的校正方法，例如经验校准法、物理校准法和数值校准法等。
未来，我们需要继续研究加速度计的误差来源和校正方法，并不断提高制造技术水平，为相关领域的应用提供更加稳定和可靠的数据支撑。
10-6量级精密离心机输出加速度测量模型及不确定度评定凌明祥;黎启胜;张容;李明海;宁菲;卢永刚【摘要】为了给高精度惯性仪表校准试验提供高精准的加速度输入值,研究了精密离心机输出加速度的建模、测量及不确定度评定方法.建立了适用于10-6量级高精度精密离心机的加速度测量模型及不确定度传递模型.基于本课题组提出的高精度测量方法,完成了10-6量级精密离心机的静动态半径、静动态俯仰失准角等重要分量的高精度测量.分析、归纳了测量不确定度源,分别基于建立的加速度测量不确定度传递模型和蒙特卡洛方法完成了该精密离心机输出加速度的测量不确定度评定.最后,讨论和总结了高精度精密离心机输出加速度建模和精度评定的相关问题.结果表明:该精密离心机对1g～100g输出加速度的相对标准不确定度均小于3×10-6,其精度与目前国际上公开的最高精度离心机处于同一数量级;建立的测量模型及测量不确定度评定方法可以为相关精度等级的精密离心机研制和评价提供参考.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2015(023)008【总页数】12页(P2306-2317)【关键词】精密离心机;加速度测量;位移测量;测量不确定度;蒙特卡洛法【作者】凌明祥;黎启胜;张容;李明海;宁菲;卢永刚【作者单位】中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳621999;中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳621999;中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳621999;中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳621999;中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳621999;中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳621999【正文语种】中文【中图分类】TB934;TH824.41 引言精密离心机可为惯性开关、惯性加速度计等惯性仪表提供大于1g 的恒加速度输入值，常用于实现惯性仪表的静态参数校准和性能检测［1］。
精密离心机输出加速度的准确度和稳定度直接影响惯性仪表的校准精度，进而制约导航和制导精度。
基于离心机的惯性仪表测试方法研究与误差分析精密离心机是一种重要的高过载条件下的惯导测试设备，它可以为惯性仪表提供充分的输入比力，特别是对于惯性仪表高阶项误差模型系数给予充分的激励，为精确标定惯性仪表误差模型系数打下基础，进而为提高惯导系统的精度做出贡献。
但是离心机在标定惯性仪表过程中，离心机误差对于误差模型系数的标定精度存在影响，且这种影响相对某些高阶项误差模型系数的标定往往较大，因此，在研究应用离心机对惯性仪表标定的同时需要考虑离心机误差对于标定结果的影响。
本课题来源于哈尔滨工业大学空间控制与惯性技术研究中心为“137工程”自主研制的JML-1型大臂式精密离心机，其技术指标处于国际领先。
在该离心机成功研制的基础上，在国内首次开展了陀螺加速度计离心机标定试验，成功分离了二次项以及交叉二次项系数。
并在该设备上进行了惯性仪表的标定方法研究，主要研究陀螺加速度计，石英加速度计（含惯性组合中的加速度计）以及单自由度陀螺仪等的高阶项误差模型系数的标定方法，并分析各离心机误差对于误差模型系数标定精度的影响，从而为提高惯导系统的精度做出贡献。
论文主要研究的内容如下：以JML-I型离心机标定加速度计作为研究对象，针对JML-I型离心机各环节的误差源进行了分析，提出了研究离心机总不确定度的过程就是分析离心机误差并加以综合的观点，基于此全面分析了离心机在提供向心加速度过程中可能影响惯性仪表获得的输入比力的内、外部误差源，分别给出了各误差单独作用下对于加速度计输入加速度的影响。
利用齐次变换将这些误差进行传递，得出了误差影响下实际作用于加速度计各轴的输入比力，为研究测试方法以及通过误差补偿提高惯性仪表标定精度打下基础。
研究了陀螺加速度计的二次项误差模型系数在JML-I型离心机上标定的方法和相关误差分析。
以某型号陀螺加速度计离心机试验为背景，根据陀螺加速度计相关的动力学方程得出了完整的陀螺加速度计误差的标定模型，并且对此误差模型进行工程意义的逐项简化，分别推导出了包含离心机误差源的离心机单轴、双轴以及交叉二次项试验用误差模型。
