常用量具示值误差的测量不确定度

检定测微量具标准器组JDQS-C013103-2010作业指导书千分尺示值误差测量结果的不确定度评定与表示本作业指导书是对校准结果测量不确定度进行评定和表示的规范化程序。

在实际运用中，应注意人员、标准、环境、方法等引入的标准不确定度分量与本作业指导书采用的评定条件的区别，并按实际情况和本作业指导书规定的程序进行评定。

1测量方法1.1 测量依据JJG21-2008千分尺检定规程1.2 测量方法千分尺示值误差是以五等量块进行校准，千分尺的受检点均匀分布于测量范围5点上。

1.3 环境条件温度：（ 20±4）℃1.4 测量标准检定测微量具标准器组1.5 测量对象分度值为 0.01mm的千分尺。

本文以测量范围（ 0～25） mm的千分尺为例进行分析评定。

1.6 评定结果的使用板厚千分尺、深度千分尺、公法线千分尺、带表千分尺的示值误差不确定度均可参照本文进行评定。

2不确定度评定2.1 数学模型δ=La＋Lo－ Ls式中：δ—千分尺某点示值误差；La—千分尺微分筒25mm 内示值；作业指导书Lo—对零量块的长度；Ls—校准量块的长度；2.2 方差：u2c12u12c22u22c32 u32灵敏系数： c1 1 c2 1 c31L a L o L s2.3 标准不确定度分量的来源2.3.1 示值 La 由测量重复性误差引入的标准不确定度分量u12.3.2 标准器引入的标准不确定度分量u22.3.2.1 被检量具对零时引入的标准不确定度分量u21，由对零量块的不确定度和对零时的估读误差引起；2.3.2.2 校准量块引入的不确定度分量u22。

2.3.4 千分尺和量块间线膨胀系数差给出的不确定度3u2.3.5千分尺和量块间的温度差带来的不确定度 u42.4 标准不确定度分量的评定2.4.1 示值 La 测量重复性引入的标准不确定度分量u1的评定以千分尺微分筒 25 mm 示值为例，在重复性条件下连续测量10 次，实际测量情况，在重复性条件下连续测量10 次的测量算术平均值为测量结果u1=0.48μ m2.4.2.1 被检量具对零时引入的标准不确定分量u2的评定-6，根据 5 等量块不确定度表0.50μm+5× 10 l n，可查扩展不确定度为包含因子为 2.58所以25 mm 的千分尺下限取0 mm，u21=0.00μm100 mm 的千分尺下限取 75 mm，u21=0.875/2.58=0.34μm150 mm 的千分尺下限取 125 mm，u21=1.13/2.58=0.44μm300 mm 的千分尺下限取 275 mm，u21=1.88/2.58=0.73μm500 mm 的千分尺下限取 475 mm，u21=2.88/2.58=1.12μm2.4.2.2 校准量块引入的标准不确定度分量的u22评定其不确定度主要来源于校准量块中心长度的不确定度。

测量仪器准确度、最大允许误差和不确定度辨析国家计量技术规范JJF1033—2001《计量标准考核规范》对所采用的计量标准器具、配套设备以及所开展的检定/校准项目的准确度指标，要求填写“不确定度或准确度等级或最大允许误差”；JJF1069—2000《法定计量检定机构考核规范》要求填写检定/校准“准确度等级或测量扩展不确定度”；实验室国家认可的校准项目则是填写“不确定度/准确度等级”。

以上几种表述方式，表面看来仅仅在文字上有所区别，而实际，在对不确定度如何表达的问题上，存在不同的理解和误区。

例如，JJF1033—2001对计量标准器具、配套设备不确定度的解释是“已知测量仪器或量具的示值误差，并且需要对测量结果进行修正时，填写示值误差的测量不确定度”；另JJF1033—2001对所开展的检定及校准项目不确定度的解释是“指用该计量标准检定或校准被测对象所给出的测量结果不确定度，其中不应包括由被测对象所引入的不确定度分量”（见JJF1033—2001国家统一宣贯教材《计量标准考核规范实施指南》，中国计量出版社）。

对仪器的不确定度，在同一规范中，已有不同的理解，在其它规范中的含义也各有区别，还有不少专家提出用不确定度表示测量仪器的特性，根本就是不合适。

为了对表述测量仪器的准确度指标有统一和清晰的理解，对仪器准确度等级、最大允许误差和不确定度的意义和内在联系进行分析和探讨，是十分必要的。

一、准确度等级是用符号表示的准确度档次测量仪器准确度是定性概念。

这个问题在JJF1001—1998《通用计量术语及定义》，JJF1059—1999《测量不确定度的评定与表示》，BIPM、ISO等7个国际计量组织1993年颁布的《国际基本和通用计量名词术语》（VIM）、ISO等7个国际组织于1993年正式颁布《测量不确定度表示指南》（GUM）已有明确的解释。

JJF1033—2001《计量标准考核规范》也已将JJF1033—1992中对计量标准准确度赋予一个定量计算公式的规定作出修订，以测量结果不确定度取代。

取 包 含 因子 ｋ ： 则 Ｕ —０ １ ０ ０ ０ ８ ０ ． ０ ． ０ ５ ｍｍ
：
ＵＢ ｌ
１ ． ５等量块的不确定度评 ．４ ４ Ｌ — 一 －ｏ ０ ０ 。 法， 对于小于 １４ ／Ｒ的圆弧 由其是尺寸 比较大的 定 ０～ ０ ｍｍ 分 别 为 ０５ ２０ ． ｍ、 圆弧 ，如何精密测出其实 际值这就要求 我们检 ５ ０ ５ ． Ｏ． ｘ ￣ ０６ 测员根据量具 的公差恰 当的选 择测试方法 ， ０． ｍ、 ． ５ｔｍ 、 ５５１ｍ 、 ．Ｏ ｍ、 以 Ｏ．５１ 、 ．７ ，ｍ ６ ． ｘ ０ ０１ ｍ ｚ 便更快 、 更好 、 更精的测出结果 。 Ｌ — — ０ｏ ｏ０ 。 取包含因子 ｋ ２ ＝ ｌ平 台测量圆弧的方法及不确定度评定 则 Ｂ ＿７ ０．５ Ｉ ０ ０ ３ ｍ ． 我们利用 １级平 台， 千分尺 ，棒针 ， Ｏ级 ５ 等量块，夹具等通过解析几何计算某一高度所 １ ． 温 度 产 生 的 不确 定 度 评 定 ．５ ４ 对 应 圆弧 上 点 的 Ｌ值测 量 。 实验室 条件下室 温变化产生 的影响 对分 １１ 量 不确 定 度 的 来 源 ．测 析 测 量 不确 定 度 的影 响 可 以 忽不 计 。 １１１重 复测 量 输 人 量 的 不确 定 度 分 量 ｕ ． ． １ ． ５合成标准不确定度略 １． ． ２平台示值误差 引入的不确定度分量 １ 因为输入量彼此独立不相关 ， 以合成不 所
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两种测量 圆弧量具 的不确 定度评 定
（ 黑龙 江华 安 机械 有 限责 任 公 司 ， 黑龙 江 齐 齐哈 尔 １ １４ ） ６０ ６
摘 要： 本文分析 了圆弧量具在测量过程 中测量方法的选择和选择设计基 准与测量基准统一的必要性 ， 并对测量结果做 了不确定度的评定。

第一节有关术语的定义3．量值 value of a quantity一般由一个数乘以丈量单位所表示的特定量的大小。

例： 5.34m 或 534cm， 15kg， 10s，－ 40℃。

注：对于不可以由一个乘以丈量单位所表示的量，能够参照商定参照标尺，或参照丈量程序，或二者参照的方式表示。

4．〔量的〕真值 rtue value〔of a quantity〕与给定的特定量定义一致的值。

注：(1)量的真值只有经过完美的丈量才有可能获取。

(2)真值按其天性是不确立的。

(3)与给定的特定量定义一致的值不必定只有一个。

5．〔量的〕商定真值 conventional true value〔of a quantity〕对于给定目的拥有适合不确立度的、给予特定量的值，有时该值是商定采纳的。

例： a) 在给定地址，取由参照标准复现而给予该量的值人作为给定真值。

b) 常数委员会 (CODATA)1986年介绍的阿伏加得罗常数值 6.0221367 × 1023mol-1。

注：(1)商定真值有时称为指定值、最正确预计值、商定值或参照值。

(2)经常用某量的多次丈量结果来确立商定真值。

13．影响量 influence quantity不是被丈量但对丈量结果有影响的量。

例： a) 用来丈量长度的千分尺的温度；b)沟通电位差幅值丈量中的频次；c)丈量人体血液样品血红蛋浓度时的胆红素的浓度。

14．丈量结果 result of a measurement由丈量所获取的给予被丈量的值。

注：(1)在给出丈量结果时，应说明它是示值、示修正丈量结果或已修正丈量结果，还应表示它能否为几个值的均匀。

(2)在丈量结果的完好表述中应包含丈量不确立度，必需时还应说明有关影响量的取值范围。

15．〔丈量仪器的〕示值 indication〔of a measuring instrument〕丈量仪器所给出的量的值。

注：(1)由显示器读出的值可称为直接示值，将它乘以仪器常数即为示值。