水准仪视准线误差测量不确定度的评定

水准仪补偿误差的测量不确定度评定报告1、测量方法水准仪补偿误差的测定是水准仪检定的主要项目之一。

因此需要评定补偿误差的测量不确定度。

根据JJG 425-2003《水准仪》检定规程的规定，水准仪补偿的测定方法可采用JSJ-1型精密水准仪综合检验仪测定。

测定时，需将被检水准仪置于检验仪的微倾平台上，整平水准仪，照准检验仪平行光管中的分划板，转动检验仪的测微器，使水准仪望远镜的十字线的横丝与光管中分划板的横丝重合，在测微器中读数，这是仪器在水平时的读数。

然后，使用倾斜平台将仪器向前、后、左、右各倾斜2分、4、6、8分位置时分别读数，与水平时的读数差，就是仪器补偿准确度。

2、数学模型根据以上测量方法，写出补偿准确度数学表达式为：B = [（ L K1+L K2+L K3+L K4）/4-(L P1+L P2+L P3+L P4)/4]/N （1）式中，B__ 被检水准仪的补偿误差L K1、L K2———被检水准仪倾斜时两次往测读数；L K3、L K4———被检水准仪倾斜时两次返测读数；L P1、L P2————被检水准仪水平时两次往测读数L P1、L P2————被检水准仪水平时两次返测读数N—水准仪的倾斜量（以分为单位）以上的八个读数L，可以认相互独立的观测量，而且它们的标准偏差是相同的，设为u（L）。

将上式写成方差形式：u2（B）=u2（L）/（2N2）u（B）=u（L）/（√2 N）（2）3、方差和灵敏系数根据分析，观测值L的测量不确定度由以下两类分量构成：(1). 由水准仪检验仪引入的测量不确定度分量u(L1)其中包括（a）．检验仪水平准线的测量不确定度分量u (L1)1(b) ．检验仪测微器的示值误差引入的不确定度分量 u(L1) 2(c) . 测微器读数误差引入的不确定度分量 u (L1)3(2).与被检水准仪有关的测量不确定度分量 u(L2)其中包括（a）水准仪安平误差引入的测量不确定度分量u (L2)1（b ）水准仪照准误差引入的测量不确定度分量u(L2) 2以上各分量相互独立，写成方差公式：u 2 ( L) = u2 (L1) +u2 (L2) （3）u 2 (L1) = u 2 (L1) 1 +u 2 (L1) 2 +u 2 (L1) 3 （4）u 2 (L2) = u 2 (L2) 1 +u 2 (L2) 2（5）以上分析，忽略仪器倾斜量误差。

测量不确定度评定方法引言：在科学研究和工程领域，测量是一项非常重要的工作。

然而，任何测量都不可避免地会有一定的不确定度。

不确定度是指测量结果与被测量真实值之间的差异或误差范围。

为了评估测量结果的可靠性和准确性，我们需要进行不确定度的评定。

本文将介绍一些常见的测量不确定度评定方法。

一、类型A不确定度评定方法：类型A不确定度评定方法是通过统计分析已有数据进行评定的。

具体步骤如下：1. 收集数据：首先，需要收集足够数量的测量数据，这些数据应尽可能地覆盖整个测量范围，以获取更准确的评定结果。

2. 数据处理：对收集到的数据进行处理，计算平均值、标准差等统计指标。

平均值表示测量结果的中心位置，标准差表示数据的离散程度。

3. 确定置信水平：根据实际需求和测量要求，确定评定的置信水平。

常用的置信水平有95%和99%。

4. 计算不确定度：根据统计分析的结果和置信水平，计算类型A不确定度。

一般情况下，类型A不确定度等于标准差除以测量数据的平方根。

二、类型B不确定度评定方法：类型B不确定度评定方法是通过基于先验知识或经验的评估方法进行评定的。

具体步骤如下：1. 确定不确定因素：首先，需要明确影响测量结果的不确定因素，例如仪器精度、环境条件等。

2. 评估不确定度：对于每个不确定因素，根据先验知识或经验进行评估，并给出相应的不确定度估计值。

这些估计值可以是基于厂商提供的规格或历史数据分析得出的。

3. 合成不确定度：将所有不确定因素的评估结果进行合成，得到类型B不确定度。

合成的方法可以采用加法合成或根据不确定度的传递规则进行合成。

三、合成不确定度评定方法：在实际应用中，我们经常需要综合考虑类型A和类型B不确定度，得到测量结果的总不确定度。

合成不确定度评定方法可以根据具体情况选择不同的方法。

1. 加法合成法：当类型A和类型B的不确定度可以看作相互独立的时候，可以采用加法合成法。

即将类型A和类型B的不确定度进行简单相加，得到总不确定度。

xxxxx 作业指导书测量不确定度评定xxxxxxxxxxxx水准仪i角误差20xx-0*-0*批准 20xx-0*-0*实施Yx 第1页共3页水准仪i 角误差测量不确定度评定1、测量方法：依据JJG425-2003《水准仪检定规程》仪器望远镜视准轴与仪器的长水泡在铅垂面上投影的平行度的平行度误差（i 角），通过被测水准仪与标准平行光度直接比较而获得。

对于自动安平式水准仪，其i 角误差则是仪器的补偿器补偿效应在分划板上反应的偏离量。

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、 数学模式：i=H+L3、 输入量的标准不确定度的评定：a) a ：测量装置受外界干扰b) b ：被测水准仪望远镜分划板横丝与标准水准平行光管分划板横丝之间高度估计的重复性．c ：由平行光管读数的重复性．d ：被测水准仪视准线的安平重复性．自由度：27)110(311=-⨯==∑=m i i v Vc) S3级自动安平式水准仪的输入量H 的标准不确定评定:按②方法任取3台同类型S3级自动安平式水准仪,两台各重复测量10次,共得3组测量列,每组测量列分别按上述方法计算得到单次测量实验标准差,如下图:合并样本标准差：68.0112==∑=m i i p s m S ″ 68.0)(==p H S u ″自由度：27)110(3111=-⨯==∑=m i i vvd) 输入量Ｌ的标准不确定度评定：此项不确定度主要来源于基准光管水准误差的不确定度，因此采用Ｂ类评定．基准光管给出的定值标准不确定度为0.50″估计)()(l u l u ∆为0.10″.则自由度为50 4、 合成标准不确定的评定：a) 灵敏分数b)数学横型 i=H+L 灵敏分数12==H i l l C 12==Li l l C c) 合成标准不确定度的计算输入量H 与L 彼此独立,由此得到下式：S3级水准式水准仪： "1.1)"50.0()"93.0(22)(=+=i c uS3级自动安平式水准仪："85.0)"50.0()"68.0(22)(=+=i e ud) 合成标准不确定度的有效自由度：S3级水泡式水准仪：40][][24)(214)(14)(≈+=v u c v u c u v L H i c effS3级自动安平式水准仪：50][][24)(214)(14)(≈+=v u c v u c u v L H i c eff5、 扩展不确定度的评定：S3级水泡式水准仪：取置信概率D=95%,按有效自由度eff v =40,查t 分布表得到：02.2)40(95==t K p扩展不确定度为："3.2"1.102.2)40()(9595=⨯=⨯=i c u t US3级自动安平式水准仪：取置信概率D=95%,按有效自由度50=eff v ,查t 分布表得到t 值为：01.2)50(95==t t p 扩展不确定度为："7.1"85.001.2)50()(9595=⨯=⨯=i c u t U6、 测量不确定度的报告与表示S3级水泡式水准仪： "3.295=U 40=eff v 则 U =2.3″ k =2S3级自动安平式水准仪："7.195=U 50=eff v 则 U =1.7″ k =27、 标准校准能力a) 选一台S3级重复性很好的自动安平水准仪,在重复条件下连续测量10次,得到测量列为4.0″,3.0″,3.0″,3.0″,4.0″,3.0″,4.0″,4.0″,3.0″.可得b) 到单次测量实验标准差S=0.52″"52.0)(=H uc) 合成不确定度:由4②条所得："73.0)"50.0()"52.0(22)(=+=i c ud) 标准测量能力标准测量能力U 可用k =2的扩展不确定来表示"5.1"73.022)(=⨯==i c u U本不确定度评定由长度室编写 审核： 批准：。

测量不确定度的评定方法鉴于测量不确定度在检测，校准和合格评定中的重要性和影响，考虑到试验机行业应用测量不确定度时间不长,现就有关测量不确定度概念、测量不确定度的评定和表示方法，谈谈学习体会。

奉献给同行业人员。

由于本人学识浅薄，力不从心，有不妥或错误处，期望批评指正。

（一）测量不确定度的概念《测量不确定度表示指南》(GUM)，即国际指南，给出的测量不确定度的定义是：与测量结果相关联的一个参数，用以表征合理地赋予被测量之值的分散性。

其中，测量结果实际上指的是被测量的最佳估计值。

被测量之值，则是指被测量的真值，是为回避真值而采取的。

我国计量技术规范JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》中，亦推荐这一用法(见该规范2.3注4)。

须知，真值对测量是一个理想的概念，如何去估计它的分散性？实际上，国际指南(GUM)所评定的并非被测量真值的分散性，也不是其约定真值的分散性，而是被测量最佳估计值的分散性。

关于测量不确定度的定义，过去曾用过：① 由测量结果给出的被测量估计的可能误差的度量；② 表征被测量的真值所处范围的评定。

第①种提法，概念清楚，只是其中有“误差”一词，后来才改为第②种提法。

现行定义与第②种提法一致，只是用被测量之值取代了真值，评定方法相同、表达式也一样，并不矛盾。

至于参数，可以是标准差或其倍数，也可以是给定置信概率的置信区间的半宽度。

用标准差表示测量不确定度称为测量标准不确定度。

在实际应用中如不加以说明，一般皆称测量标准不确定度为测量不确定度，甚至简称不确定度。

用标准差值表示的测量不确定度，一般包括若干分量。

其中，一些分量系用测量列结果的统计分布评定，并用标准差表示：而另外一些分量则是基于经验或其他信息而判定的(主观的或先验的)概率分布评定，也以标准差值表示。

可见，后者有主观鉴别的成分，这也是在定义中使用“合理地赋予”的主要原因。

为了和传统的测量误差相区别，测量不确定度用u(不确定度英文uncertainty的字头)来表示，而不用s。