随机振动试验系统测量结果不确定度评定

　　1 概述

　　测量是以确定量值为目的的一组操作。测量结果是由测量所得的赋予被测量的值。测量不确定度是与测量结果相联系的参数，表征合理地赋予被测量值的分散性。测量不确定度是测量技术的重要概念，也是保证计量、检测质量的重要要素。随机振动试验是力学环境试验中的重要试验项目。随机振动试验系统是振动试验设备，其测量结果是否准确可靠，直接关系到对军工产品的评价。因此，为了保证随机振动试验系统测量结果的准确可靠，必须对其测量结果进行不确定度评定。测量依据：JJG948-1999 数字式电动振动试验系统检定规程。环境条件：温度为(5~35)℃，相对湿度不大于 90%。测量标准设备：动态信号分析仪，准确度 0.1%;数字多用表，准确度 0.1%;压电加速度计，准确度 1.0%。

　　随机振动的试验条件由频率范围、加速度谱密度、加速度谱密度的频谱、总均方根加速度和试验持续时间等参数共同确定。所以，随机振动试验系统测量结果不确定度评定，根据随机振动的试验条件和实际使用情况，主要从频率示值、动态范围、试验系统随机加速度总均方根示值、试验系统随机振动加速度谱密度示值 4 个方面来进行评定。检定系统示意图如图 1所示。

　　2频率示值

　　测量不确定度主要采用动态信号分析仪对随机式振动控制仪的频率示值进行检定，对频率的检定属于直接测量，不需建立数学模型。

　　2.1对频率进行3次独立测量，其测量值分别为1999.888Hz, 1999.886Hz, 1999.887Hz。由于测量3次，采用极差法对A类标准不确定度进行估计。

　　2.1.1试验标准偏差

　　式中:

　　km二为最大值;

　　X,。为最小值;

　　d。为估计系数。

　　2.1.2测量标准不确定度A类评定

　　动态信号分析仪测量重复性引入的测量不确定度按A类方法评定。

　　式中:

　　S为试验标准偏差;

　　n为测量次数。

　　2.2标准不确定度B类评定

　　2.2.1动态信号分析仪由于频率测量产生的不确定度按B类方法评定。动态信号分析仪的频率测量允许误差极限为0.01 % ,概率密度假设为均匀分布:

　　2.2.2由于动态信号分析仪频率测量的读数分散性产生的测量不确定度按B类方法评定。为满足频率测量误差限0.05Hz，测量频率时动态信号分析仪的频率分辨率采用0.01 Hz。读数的分散性假设为均匀分布:

　　则频率测量的平均值:

　　2.3合成标准不确定度

　　2.4 扩展不确定度