10m钢卷尺示值误差测量结果不确定度评定

钢卷尺示值误差不确定度评定1 概述1.1 测量依据：依据JJG4－2015《钢卷尺》。

1.2 环境条件：温度（20±5）℃，相对湿度≤65％。

1.3 测量标准：1.4 被测对象：普通钢卷尺。

1.5 测量过程：钢卷尺测量时，将放置在检定台上的钢卷尺与标准钢卷尺调至平行，并使两尺的首端（零位）对准，然后标准钢卷尺上直接读出被测尺的示值误差。

2 数学模型△0L L L -= 式中：△L ----- 钢卷尺示值误差（mm ）；L ----- 被检钢卷尺测量值（mm ）； 0L ----- 标准值（mm ）。

3 输入量的标准不确定度的评定3.1 标准钢卷尺示值误差引起的不确定度分量)(0L u 的评定采用B 类评定，根据JJG741-2005《标准钢卷尺检定规程》，标准钢卷尺最大允许误差为±（0.03+0.03L ）mm ，半宽a 为（0.03+0.03L ）mm ，认为其服从均匀分布，包含因子k 为√3，L 以1m 代入：u (L 0)=0.03+0.03L√3=0.035mm同理可得：L 以3m 代入：u (L 0)=0.03+0.03L√3=0.070mmL 以5m 代入：u (L 0)=0.03+0.03L√3=0.104mmL 以8m 代入：u (L 0)=0.03+0.03L√3=0.156mmL 以10m 代入：u (L 0)=0.03+0.03L√3=0.191mm3.2 校准钢卷尺时人眼分度值引起的标准不确定度分量）（1L u 的评定由于每次测量人眼分辨率大致为0.1mm ，包含因子k 为3，由于一次测量带有两次人眼分辨率误差，故mm 041.03/a 212u 1=⨯=）（L3.3 两者线膨胀系数不同，当温度偏离标准温度20℃时引起的标准不确定度分量）（2L u 的评定钢卷尺的线膨胀系数为℃）（/1015.116-⨯±，而标准钢卷尺的线膨胀系数为℃）（/1018.106-⨯±，两者线膨胀系数中心值之差℃/107.06-⨯=∆a ，t∆在半宽a 为2℃范围内服从均匀分布，包含因子k 为3，L 以1m 代入，得mm a a L L u 001.03/1032≈∆⨯⨯⨯=）（同理可得：L 以3m 代入：m m 002.03/a a 10u 32=∆⨯⨯⨯=L L ）（ L 以5m 代入：mm a a L L u 004.03/1032=∆⨯⨯⨯=）（L 以8m 代入：m m 006.03/a a 10u 32=∆⨯⨯⨯=L L ）（ L 以10m 代入：mm a a L L u 008.03/1032=∆⨯⨯⨯=）（ 3.4测量重复性引起的标准不确定度分量）（3L u输入量3L 的标准不确定度来源于钢卷尺的测量重复性通过连续测量得到测量列，采用A 类方法进行评定。

钢卷尺示值误差不确定度评定1 条件和适用范围1.1 测量依据：JJG 4-1999 《钢卷尺检定规程》； 1.2 环境条件：环境温度(20±5)℃。

1.3 测量标准：标准钢卷尺，扩展不确定度为U =0.02（k=2）。

1.4 被测对象：钢卷尺，型号10m 。

1.5 测量方法：在钢卷尺检定台上用经检定合格I 级标准钢卷尺和被校钢卷尺进行比较测量（钢卷尺检定台面与被检尺的摩擦力应≤4N ）。

2 数学模型L Δ=x L式中 L Δ－被检钢卷尺的示值误差x L －钢卷尺在标准钢卷尺所对应的偏差读数值3 不确定度传播率 灵敏系数 1c =xL L ∂)Δ(∂=1 4 标准不确定度评定4.1 输入量x L 的不确定度)(x L u 的评定标准不确定度)(x L u 由测量重复性引入)(1x L u 、标准钢卷尺所引入)(2x L u 、拉力误差所引入)(2x L u 、线膨胀系数误差所引入)(4x L u 所构成。

4.1.1 标准不确定度)(1x L u 主要由钢卷尺的测量重复性所引入的,可以通过连续测量得到测量列分析，选5m 点，连续测量10次，所得测量结果如下：平均值:1x L =5000.08mm单次实验标准偏差如下:)(i x s =1-)-(∑1=2n L L ni i=0.04mm标准不确定度)(1x L u =)(i x s =0.04mm 同理可得4.1.2 标准不确定度)(2x L u 主要由标准钢卷尺所引入的，标准钢卷尺送上级校准合格，由证书可知标准钢卷尺不确定度为U =0.02mm ，k =2，则)(2x L u =0.02/2=0.01mm4.1.3 标准不确定度)(3x L u 主要由拉力误差所引入的，由拉力引起的误差为：)8.9/(103F E p L ⨯⨯∆⨯⨯=δ（mm ）式中：L ——钢卷尺的长度，以m 为单位取值；p ∆——拉力偏差，由JJG741—1991《标准钢卷尺检定规程》知p ∆≤0.5N ； E ——弹性系数，E =20000kg/mm 2；F ——钢卷尺的横截面积，该尺的横截面宽度为12.40mm ，其厚度为0.17mm （F=12.40×0.17mm 2）。

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 ±。

钢卷尺示值误差测量结果不确定度评定[推荐5篇]第一篇：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1、测量方法：将被检钢卷尺和标准钢卷尺平铺在检定台上，并分别加以相应的拉力后，被检钢卷尺与标准钢卷尺进行比较测量。

两者之差即为比较钢卷尺的示值误差。

当比较钢卷尺的标称长度大于5m 时，采用分段方法进行检测（以30米比较钢卷尺，5m标准钢卷尺及检定台分6段为例）。

2、数学模型∆L=L-[Ls20+(t-20)(α1-α2)L+δL]其中：(t-20)(α1-α2)L为被检尺与标准尺偏离20℃的温度修正，当普通钢卷尺不进行温度修正时，则公式为：∆L=L-[Ls20+δL]即：∆L=L-δL-Ls20设：ai=L-δL；a0=Ls20；∆L=a-a0 式中：∆L——被检钢卷尺示值误差（mm）；；a——被检钢卷尺测量值（mm）。

a0——标准值（mm）3、方差和灵敏系数⎡∂f⎤2依据uc=∑⎢⎥u2(xi)⎣∂x⎦2uc=u2(∆L)=c2(a)u2(a)+c2(a0)u2(a0)2式中：c(a)=∂(∆L)∂(∆L)=1，c(a0)==-1 ∂a∂a0222 uc=u2(∆L)=ua+ua0当被检钢卷尺的标称长度大于5m时，采用分段方法检测：被检钢卷尺全长示值误差：∆L全=∑δi=[(a1-a0)+(a2-a0)+(a3-a0)+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+(ai-a0)]=∑ai-na0i=1i=1nn式中：∆L全——被检钢卷尺全长示值误差（mm）；；ai——第i段被检钢卷尺测量值（mm）；a0——标准值（mm）n——分段数。

灵敏系数：∂∆L∂∆L∂∆L∂∆L∂∆L=-n。

===⋅⋅⋅⋅⋅⋅==1，∂a0∂ai∂a1∂a2∂ai4、标准不确定度分量来源及评定4.1、由标准钢卷尺标准值引入的不确定度分量ua0 4.1.1、标准钢卷尺的测量不确定度引入的不确定度分量ua01根据JJG741-2005《标准钢卷尺》计量检定规程的规定，标准钢卷尺的测量不确定度为：U=(5+5L)μm，k=2因此：当L=5m时：u01=(5+5⨯5)/2=0.015mm＝15μm 4.1.2、标准钢卷尺示值稳定性引入的不确定度分量ua02根据JJG741-2005《标准钢卷尺》计量检定规程的规定，标准钢卷尺示值误差的年变化量不超过0.01Lmm，因此，当L=5m时年变化量不超过0.05mm，其属于半宽为0.025mm的均匀分布，覆盖因子k=3当L=5m时：u02=0.025/3=14μm 4.1.3、由拉力偏差给出的不确定度分量u03L⨯103⨯∆p∆=9.8EF由拉力引起的偏差为：式中：L——标准钢卷尺的长度；∆p——拉力偏差，由JJG741-2005《标准钢卷尺》计量检定规程中给出∆p≤0.5N；E——弹性系数E=20000kg/mm2；F——标准钢卷尺尺带横截面积；取尺带横截面的宽度12mm；厚度为0.22mm；则F=2.64mm2 L⨯103⨯0.5=9.66⨯10-4⨯L 即：∆=9.8⨯20000⨯2.64拉力偏差以相等的概率出现在半宽为0.5N的区间，故：k=3 当L=5m时，u03=9.66⨯10-4⨯5/3=0.0048/3=2.8μm 标准钢卷尺标准值引入的不确定度分量ua0：当L=5m时，ua0=222ua+ua+ua=152+142+2.82=21μm 0102034.2、被检钢卷尺测量值引入的标准不确定度分量ua 4.2.1、测量重复性引入的不确定度分量ua1采用0.01mm的读数显微镜对被检钢卷尺等精度独立测量10次，实验标准偏差ua1=40μm 4.2.2、被检钢卷尺拉力偏差引入的标准不确定度分量ua2 根据JG4-1999《钢卷尺》计量检定规程规定，拉力偏差∆p≤1N 取尺带横截面宽度为10mm，厚度为0.14mm，则F=1.40mm2 同上文由拉力引起的偏差为∆=3.64⨯10⨯Lk=当L=5m时，ua2=3.64⨯10-4⨯5/3=11μm 4.2.3、线膨胀系数差引入的标准不确定度分量ua3标准钢卷尺与被检钢卷尺线膨胀系数均为α=11.5⨯10℃，两种材料线膨胀系数界限在-6-1-43(11.5±2)⨯10-6℃-1的范围内，以相同的概率出现在4×10-6℃-1区间内，属于半宽为2×10-6℃-1的均匀分布，包含因子-6k=则：根据JG4-1999《钢卷尺》计量检定规程规定，检定温度为（20±5）℃，温度偏离20℃的极限值为∆t=5℃，故：ua2=L⨯103⨯∆t⨯uδα因此，当L=5m时，ua3=5⨯10⨯5⨯1.15⨯103-6=29μm4.2.4、标准钢卷尺与被检钢卷尺之间的温度差引入的标准不确定度分量ua4 在测量时，标准钢卷尺与被检钢卷尺都需要在符合要求的温度环境条件下，充分地等温后才能读数。

钢卷尺不确定度的评定1测量方法及数学模型1.1测量依据：依据JJG4-1999《钢卷尺检定规程》钢卷尺的示值误差：△L=L a-L s+L a*αa*Δt-L s*αs*Δt式中：L a——被检钢卷尺的长度；L s——标准钢卷尺的长度；αa——被检钢卷尺的膨胀系数；αs——标准钢卷尺的膨胀系数；Δt——被检钢卷尺和标准钢卷尺对参考温度20℃的偏离值。

由于L a-L s很小，则数学模型：△L= L a-L s +L s*△α*Δt式中：△α——被检钢卷尺和标准钢卷尺的膨胀系数差1.2方差及传播系数的确定对以上数学模型各分量求偏导：得出：c(L a)=1；c(L s)= -1+△α*Δt≈-1；c(△α)= L s*Δt；c(Δt)= L s*△α≈0则：u c2 =u2(△L)=u2(L s)+ u2(L a) + (L s*Δt )2u2(△α)2计算分量标准不确定度2.1标准钢卷尺给出的不确定度u (L s)（1）由标准钢卷尺的测量不确定度给出的分量u (L s1)根据规程JJG741—2005《标准钢卷尺》，标准钢卷尺的测量不确定度为：U=（5+5 L s）×10-3 mm其为正态分布，覆盖因子k=3，自由度v=∞,故其标准不确定度：u (L s1)= （5+5 L s）×10-3∕3长度m 1 2 3 4 5u (L s1)mm 0.003 0.005 0.007 0.008 0.01（2）由年稳定度给出的不确定度分量u (L s2)根据几年的观测，本钢卷尺年变动量不超过0.05mm，认为是均匀分布，则：L a≤5m：u (L s2)=0.05∕31/2 =0.029mm估计u (L s2)的不可靠性为10%，则自由度v=1/2×(0.1)-2=50(3)由拉力偏差给出的不确定度分量u (L s3)由拉力引起的偏差为：△=L ×103×△p/(9.8×E ×F)其中：L ：钢卷尺的长度； △p ：拉力偏差，由规程知△p ≤0.5N E ：弹性系数； F ：钢卷尺的横截面积。

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。