专用游标卡尺的测量不确定度分析

　　由于活塞挡圈槽的特殊构造(如图1所示),用普通的量具无法测量活塞销孔两挡圈槽距离,用专用游标卡尺则能很方便地进行测量,下面就来分析专用游标卡尺的测量不确定度,看其是否满足该序的测量精度要求。

　　1　专用游标卡尺工作特性

　　专用游标卡尺同游标卡尺一样,都是利用游标原理进行读数。它的构造如图2所示。用分度值为0.02mm,规格为0～200mm的专用游标卡尺,在温度为20±10℃条件下,对距离为L=65.00+0.30+0.10mm的活塞挡圈槽进行测量。

　　2　误差的B类标准不确定度分析

　　2.1　专用游标卡尺示值误差分量

　　由游标卡尺检定规程可知,分度值为0.02mm专用游标卡尺的示值误差为±0.02mm,误差分布符合正态分布,覆盖因子K=3,专用游标卡尺示值误差的标准不确定度分量为:

　　2.2　专用游标卡尺零值误差分量

　　分度值为0.02mm专用游标卡尺的零刻线重合度为±0.005mm,尾刻线重合度为±0.01mm,且符合0.1估读原则,零值误差为:

　　误差的分布符合正态分布,覆盖因子K=3,专用游标卡尺零值误差的标准不确定度分量为:

　　2.3　外量爪测量面平面度误差分量

　　分度值为0.02mm专用游标卡尺的平面度误差为0.002mm,误差的分布符合正态分布,覆盖因子K=3,专用游标卡尺外量爪测量面平面度误差的标准不确定度分量为:

　　2.4　外量爪两测量面合并间隙分量

　　专用游标卡尺外量爪两测量面的间隙应不大于0.006mm且误差的分布符合正态分布,覆盖因子K=3,专用游标卡尺外量爪两测量面的合并间隙的标准不确定度分量为:

　　2.5　估读误差分量

　　由于分度值为0.02mm,且符合1/10估读原则,估读误差为0.02×(1/10)=0.002mm,误差的分布符合正态分布,覆盖因子K=3,估读误差的标准不确定度分量为:

　　2.6　温度误差分量

　　温度误差由　

　　式中:L——被测物体的长度　L=65mm

　　a——物体材料的线膨胀系数

　　a=23×10^-6/℃

　　Δt——温度的改变量　Δt=±10℃

　　ΔL——温度变化Δt℃时,引起的长度变化。

　　温度误差的分布呈三角分布,覆盖因子K=,温度误差的标准不确定度分量为:

　　2.7　测量力误差分量

　　由于测力的大小凭手感,带有主观因素,由经验可知测力的误差为±0.005mm,假设误差的分布为正态分布,覆盖因子K=3,测力误差的标准不确定度分量为:

　　3　测量的A类标准不确定度分析