百分表示值误差的测量不确定度评定

技术篇ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＳＥＣＴＩＯＮ　误差与不确定度　重复性测量　在测量不确定度评定中的作用　口常青　按照测量不确定度评定与表示的规定，测量不确定　度分为Ａ类和Ｂ类评定两大类，根据ＪＪＦ１０５９—１９９９规范的　要求，两类不确定度在评定中可以同时采用，也可以独　立采用．只要做到评定过程不遗漏和不重复就可以。因　此．在一个不确定度评定实例中可以采用单一的Ｂ类方　式评定，也可以采用Ａ类和Ｂ类组合的方式进行评定。　Ａ类评定方式中重复性观测是一种简单、常用的统　计方法．因此目前基本上都采用重复性测量的标准方差　作为Ａ类不确定度的来源。在这种情况下重复性测量的　重要性就体现出来，从ＪＪＦ１０９４＿２００２测量仪器特性评定中　对“测量仪器”重复性的定义可以看出，其标准方差作为Ａ　类不确定度分量后，该分量的含义就显得比较广泛，涵盖　了测量程序、人员、仪器、环境条件等因素。从总体效果看，　这项不确定度分量实际上包含了多项可以用Ｂ类方法评定　的不确定度分量。相反，如果采用单一的Ｂ类评定方式，就　需要对测量方法、人员、仪器、环境条件等影响因素分别进　行评定，通过相关的误差来源获得各分量的不确定度量　值，然后再通过一定的关系将各单项评定结果进行合成，　得到其合成不确定度，该值相当于重复性测量后标准方差　给出的不确定度分量。因此通过重复性测量．这种Ａ类评定　方式一方面简化了测量结果不确定度的评定步骤，另一方　面还给出了对实际测量过程的能力评定，有很好的指导意　义。下面就以校准（Ｏ－－ｌＯ）ｍｍ百分表示值误差为例，运用Ａ　类和Ｂ类组合评定与纯Ｂ类单独评定进行比较．说明重复　性测量在不确定度评定中的实际作用（其他仪器示值误差　测量不确定度的评定同样可以参考）。　百分表示值误差是用指示表检定仪校准。具体过程　是由指示表检定仪给出一个标准位移时．被校表指示一　个相应的位移量，该点的示值误差以相应的位移量与标　准值的差值确定（下述以单一点示值误差不确定度评定　进行说明），其数学模型为：　ｅ＝Ｌ　－Ｌ６　式中：　——指示表的读数；　——检定仪的读数。　涉及的不确定度分量有标准器的测量不确定度、被　８２　２ＯＯ６．１０中国计量　校表示值变动性的测量不确定度、读数误差的测量不确　定度，下面分别用纯Ｂ类方法和Ａ类、Ｂ类组合的方法评定　来说明它们的不同。　一、采用纯Ｂ类方法评定　１．百分表的读数引出的标准不确定度分量／／，　主要由百分表估读误差构成，其值为分度值的１／１０，　￣ｌｌ￣ｌ　ｍ，均匀分布。　［ＬＩ＝１／ｘ／３＝０、５８１￣ｍ　２．百分表的示值变动性的标准不确定度分量ｕ　百分表示值变动性Ｉ￣ｔＪＪＧ３４—１９９６可知为５　ｍ，按照　均匀分布处理。　Ｕ２＝５／Ｖ　３＝２．８８１￣ｍ　３．百分表与检定仪测量轴线不同轴的标准不确定度　分量ｕ　估计百分表与检定仪测量轴线倾角　最大为１．５。，为　投影分布。　ｕ３＝Ｌ（１－ｃｏｓＯ）ｘ３／１０　＝ｌＯ０００ｘ（１一ｃｏｓ１．５￣）ｘ３／１０　＝１．０３１￣ｍ　４．检定仪示值误差的标准不确定度／／，　根据ＪＪＧ２０１—１９９９的要求检定仪的示值误差在１０ｍｍ　行程内不大于３　ｍ，正态分布。　ｕ４＝３／２．５７＝１．１７１￣ｍ　５．检定仪偏离２０℃时的标准不确定度／／，　－　按照指示表的检定规程温度应控制在（２０±１０）℃，变　化半宽１０℃，均匀分布。　ｌ／＇５＝ＬｔｒＡｔ／ｘ／３　＝１００００ｘ１１．５ｘｌＯ￣ＯｘｌＯ／、／３　＝０．６６１￣ｍ　６．检定仪线膨胀系数的标准不确定度／／，　Ｏ／为（１１．５￣１）ｘｌ０　ｏＣ一，变化半宽１ｘｌＯ－６￣Ｃ一１，拄ｌＯ￣Ｃ，　均匀分布。　ｕ￣ＬＡｃａ／、／了＝ｌＯ０００ｘｌｘｌＯ￣￣ｘｌＯ／、／了＝０．０６１

侧滑检验台测量结果不确定度评定　

韩忠　（泰州市计量检测服务中心）　

摘要：文章阐述了按ＪＪＧ９０８—２００９｛滑板式汽车侧滑检验台》　的方法进行滑板式汽车侧滑检验台检定装置示值误差的测量结果不　确定度评定方法。　关键词：汽车侧滑检验台　测量不确定度评定方法　１概述　１．１采用比对法，依据ＪＪＧ９０８—２００９（滑板式汽车侧　滑检验台》，安置百分表和挡位铁块等检测仪器，左右均匀　缓慢移动滑板，当侧滑台示值为（３～７）ｍ／ｋｍ时，分别读　取百分表示值来进行检定。　１．２环境条件：温度（０～４０）ｏＣ，相对湿度≤８５％　２数学模型　２．１数学模型　

５＝×－一｝　

式中：６——第ｉ测量点的示值误差，（ｍ／ｋｍ）：　ｘ＿＿第ｉ测量点的侧滑台示值，（ｍ／ｋｍ）：　４．２由滑板式汽车侧滑检验台示值重复性误差引入　的不确定度分量ｕ（ｘ．２）　在测量示值５ｍ／ｋｍ点直接重复测量１　Ｏ次，各次测量　值如下　

测量次数　１　２　３　４　５　６　７　８　９　１０　测量结果　５．０６　５．Ｏ７　５．Ｏ５　５．０７　５．０８　５．０７　５．０５　５．０６　５．０７　５．Ｏ８　ｘｉ（ｍ／ｋｍ）　ｕ（ｘ．２）＝０．１　１ｍ／ｋｍ　自由度Ｖ１２＝Ｎ一１＝９　

ｕ（ｘ．）￣－．＂Ｖ／Ｕ２（Ｘｉｌ）－｛－Ｕ２（Ｘｉ２）：０．１　１　ｍ／ｋｍ　

．ＶＦ　ｕ４　（ｘｉ）＝９　

‘Ｖ１１　Ｖ１２　‘　４．３由测量标准引入的不确定度分量ｕ（Ｓｉ）　

测量标准的准确度为：±１％，按均匀分布，Ｓｉ取１　０　

ｍ／ｋｍ，ｕ（Ｓｉ）＝１０Ｘ０．０１／、／３＝Ｏ．０５８ｍ／ｋｍ　Ｓｉ——第ｉ测量点百分表三次示值的平均值，（ｍｍ）：　估计其不可靠性为１Ｏ％，则自由度ｖ２＝５ｏ　

Ｉ——滑板沿机动车辆行进方向的纵向长度，（ｍ）：常量　２．２方差和灵敏系数　

依据：ｕ：：ｕ：（５）：　（　）　ｕ。（Ｘｉ）　ｄＸｉ　有ｕ：（５）＝（Ｃ１）　ｕ　（×。）＋（Ｃ２）　ｕ　（Ｓ．）　

滑板式汽车侧滑检验台示值误差测量结果的不确定度评定

摘要：本文介绍了汽车侧滑检验台示值误差测量结果的不确定度评定及其表示方法。

关键词：汽车侧滑检验台;示值误差;不确定度;

1概述

1.1测量依据：JJG908-2009《滑板式汽车侧滑检验台检定规程》

1.2环境条件：温度（0~40）℃，

1.3测量条件：百分表。

1.4被测对象：滑板式汽车侧滑检验台，最大允许示值误差为±0.20mm。

1.5测量方法：

滑板式汽车侧滑检验台检定时，检定点选取3m/km、5m/km、7m/km，某点向内、向外分别重复测量3次。当滑板位移至检定点时记录百分表读数，与滑板式汽车侧滑检验台显示值比较，计算得出示值误差。

1.6评定结果的使用：

在符合上述条件下的测试结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。

2数学模型

式中：—侧滑检验台示值误差,m/km； —侧滑检验台示值m/km；

—对应的标准示值m/km；

—百分表示值mm；

L—沿汽车前进方向滑板的宽度m。

3输入量的标准不确定度评定

3.1由被检侧滑台示值引起的标准不确定度的评定

(1)由测量重复性引起的不确定度分量

滑板式汽车侧滑检验台判定汽车前轮侧滑量合格限值是±5m/km。因此，在相同条件下对被检定侧滑检验台5m/km处进行重复测量10次，得到示值误差如表1所示

表1

序号

1 2 3 4 5 6

7 8 9 10

示值误差

（m/km） 4.92 4.98 4.99 4.92 4.98 4.91 4.92 4.91 4.99 4.96

得

实际测量中取3次测量的算术平均值作为测量结果，则：

（2）由分辨力引起的不确定度分量

侧滑检验台示值数显分辨力为0.01m/km，其不确定度服从均匀分布，包含因子，则由此引入的标准不确定度分量为：

被检测台引入的标准不确定度为：

3.2由百分表示值引起的标准不确定度的评定

（1）百分表示值误差引入的不确定度分量

常用量具示值误差的测量不确定度

序号 量具 测量范围 示值误差的

测量不确定度 包含

因子 备注

1 万能角度尺 （0～320）° 分度值为2′：U＝70″ k=2

（0～360）° 分度值为5′：U＝3′ k=2

2 高度卡尺 （0～500）mm U＝0.012 mm k=2

3 通用卡尺 （0～300）mm U＝0.01 mm k=2

（300～600）mm U＝0.012 mm k=2

（600～1000）mm U＝0.015 mm k=2

4 千分尺 （0～500）mm U＝(1.4～3.7)μm k=2

5 深度千分尺 （0～300）mm U＝(1.4～2.7)μm k=2

6 公法线千分尺 （0～200）mm U＝(1.4～2.2)μm k=2

7 指示表 百分表：

（0～10）mm U＝2.8 μm k=2

千分表：

（0～5）mm U＝1.2 μm k=2

8 杠杆表 杠杆百分表：

（0～0.8）mm U＝2.9 μm k=2

杠杆千分表：

（0～0.2）mm U＝1.2 μm k=2

9 内径表 内径百分表：

（2～450）mm U＝3.8 μm k=2

内径百分表：

（2～450）mm U＝1.2 μm k=2

10 内径千分尺 （0～3000）mm U=（1.5 +L/220）μm k=2

11 对表圈 厂内自制 U=0.8μm k=2

12 标准环规 量仪配备 U=0.6μm k=2